JP2016182873A - Failure diagnostic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブレーキスイッチの故障を診断する故障診断装置に関する。 The present invention relates to a failure diagnosis device that diagnoses a failure of a brake switch.
自動車等の車両には、ブレーキスイッチが設けられており、このブレーキスイッチはブレーキペダルが操作されたことを検知している。ブレーキスイッチの検出信号は、ブレーキランプの点灯に用いられるだけでなく、ECUに入力されて車両の制御に用いられる。このため、ブレーキスイッチの故障を診断する故障診断装置が車両に搭載されている。 Vehicles such as automobiles are provided with a brake switch, which detects that the brake pedal has been operated. The detection signal of the brake switch is not only used for lighting the brake lamp, but also input to the ECU and used for vehicle control. For this reason, a failure diagnosis device for diagnosing a failure of the brake switch is mounted on the vehicle.
従来のこの種の故障診断装置としては、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載されたものは、車両が推進状態にあるにもかかわらず車両が停止し、かつ、ブレーキスイッチが非作動状態にあるときに、ブレーキスイッチを異常と判定している。これにより、特許文献1に記載のものは、エンジンの運転中に異常の診断を行うことができる。 As this type of conventional failure diagnosis apparatus, the one described in Patent Document 1 is known. The device described in Patent Document 1 determines that a brake switch is abnormal when the vehicle stops and the brake switch is in an inoperative state even though the vehicle is in a propulsion state. Thereby, the thing of patent document 1 can diagnose abnormality while an engine is operating.
しかしながら、特許文献1に記載の故障診断装置は、ブレーキペダルが踏まれることなく、車両の走行中にアクセルペダルがオフにされて走行抵抗により車両が減速して停車した場合、ブレーキスイッチを異常と誤判定してしまい、ブレーキスイッチの故障を精度よく診断することができないという問題があった。 However, the failure diagnosis device described in Patent Document 1 is configured such that the brake switch is abnormal when the accelerator pedal is turned off and the vehicle decelerates due to running resistance while the vehicle is running without being depressed. There was a problem in that it was erroneously determined and the failure of the brake switch could not be accurately diagnosed.
一方、一般的な車両に備えられている複数のセンサに加えて、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを備えることで、故障診断の精度を高めることができるが、この場合、追加したセンサの分だけコストが上昇してしまう。したがって、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを設けることなく、ブレーキスイッチの故障を精度よく診断することが求められている。 On the other hand, it is possible to improve the accuracy of failure diagnosis by providing a new sensor for brake failure diagnosis in addition to a plurality of sensors provided in a general vehicle. Only the cost will rise. Therefore, it is required to accurately diagnose a brake switch failure without providing a new sensor for brake failure diagnosis.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを設けることなく、ブレーキスイッチの故障を精度よく診断することができる故障診断装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a failure diagnosis device capable of accurately diagnosing a brake switch failure without providing a new sensor for brake failure diagnosis. The purpose is that.
本発明は、上記目的達成のため、ブレーキスイッチの故障を診断する故障診断装置であって、車両加速度を検出する車両加速度検出部と、車両速度を検出する車両速度検出部と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、ブレーキスイッチのオンまたはオフを検出するブレーキスイッチ状態検出部と、前記車両速度検出部によって検出された前記車両速度が車両停車状態と判定される所定の速度閾値以下になった時点の前後の時間帯において、前記アクセル開度検出部によって検出された前記アクセル開度がアクセルオフ状態で、且つ、前記車両加速度検出部によって検出された前記車両加速度が所定条件を満たす、と判定され、前記ブレーキスイッチ状態検出部によって前記ブレーキスイッチがオフ状態であることが検出された場合に、前記ブレーキスイッチが異常であると判定する故障診断判定部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a failure diagnosis device for diagnosing a brake switch failure, comprising a vehicle acceleration detection unit for detecting vehicle acceleration, a vehicle speed detection unit for detecting vehicle speed, and an accelerator opening degree. An accelerator opening detection unit for detecting, a brake switch state detection unit for detecting whether the brake switch is turned on or off, and a vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit equal to or less than a predetermined speed threshold for determining that the vehicle is stopped The accelerator opening detected by the accelerator opening detecting unit is in an accelerator off state and the vehicle acceleration detected by the vehicle acceleration detecting unit satisfies a predetermined condition in time zones before and after , And when the brake switch state detection unit detects that the brake switch is in an OFF state , Wherein the brake switch and a fault diagnosis determination unit determines that abnormality.
本発明によれば、ブレーキスイッチがオフ状態であるにも関わらず、車両停止時の車両加速度がブレーキ操作時の挙動と一致するような所定条件の場合、故障診断判定部により、ブレーキスイッチが異常であると判定される。このため、ブレーキスイッチの故障を精度よく診断することができる。 According to the present invention, even if the brake switch is in an OFF state, the failure diagnosis determination unit causes the brake switch to be abnormal when the vehicle acceleration when the vehicle is stopped matches the behavior during the brake operation. It is determined that For this reason, it is possible to accurately diagnose a failure of the brake switch.
また、故障診断判定部が故障診断に用いる車両速度検出部、アクセル開度検出部、車両加速度検出部およびブレーキスイッチは、ブレーキ故障診断用に新たに設けられたものではない。 Further, the vehicle speed detection unit, accelerator opening detection unit, vehicle acceleration detection unit, and brake switch used by the failure diagnosis determination unit for failure diagnosis are not newly provided for brake failure diagnosis.
この結果、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを設けることなく、ブレーキスイッチの故障を精度よく診断することができる。 As a result, it is possible to accurately diagnose a brake switch failure without providing a new sensor for brake failure diagnosis.
以下、図1から図5を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、本発明の実施の形態に係る故障診断装置を搭載した車両1は、ブレーキスイッチ2と、車両加速度検出部としてのGセンサ3と、車両速度検出部としての車速センサ4と、アクセル開度検出部としてのアクセルポジションセンサ5と、ECU(Electronic Control Unit)10とを含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a vehicle 1 equipped with a failure diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
ブレーキスイッチ2、Gセンサ3、車速センサ4およびアクセルポジションセンサ5は、図示しない信号線を介してECU10に電気的に接続されている。
The
ブレーキスイッチ2は、ブレーキペダル2aが踏まれている場合にオン信号を出力し、ブレーキペダル2aが踏まれていない場合にオフ信号を出力する。ブレーキスイッチ2は、検出信号をECU10に送信する。
The
Gセンサ3は、車両1の加速度を検出し、検出信号をECU10に送信する。なお、図1では、Gセンサ3の検出信号が、ECU10に直接入力されているが、Gセンサ3の検出信号は、CAN等の車載ネットワークを介して図示しないABS(Antilock Brake System)制御用のECUまたはトランスミッション制御用の他のECUから入力されてもよい。
The
車速センサ4は、車両1の車速を検出し、検出信号をECU10に送信する。
The
アクセルポジションセンサ5は、アクセルペダル5aの踏み込み量を検出し、検出信号をECU10に送信する。
The
ECU10は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
The
ECU10のROMには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをECU10として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ECU10において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ECU10として機能する。
A program for causing the computer unit to function as the
ECU10の入力ポートには、ブレーキスイッチ2、Gセンサ3、車速センサ4およびアクセルポジションセンサ5が接続されている。
A
ECU10は、ブレーキスイッチ状態検出部11を備えており、このブレーキスイッチ状態検出部11は、ブレーキスイッチ2のオンまたはオフを検出する。
The ECU 10 includes a brake switch
ここで、各センサの正常時に、ブレーキペダル2aが踏まれて車両1が減速および停車する場合について、図2を参照して説明する。
Here, the case where the
図2に示すように、時間t11で、ドライバがアクセルペダル5aから足を離してブレーキペダル2aを踏むと、ブレーキスイッチ2がオンになる。
As shown in FIG. 2, when the driver removes his or her foot from the
また、ブレーキペダル2aが踏まれたことで、時間t11で、車両1に負の車両加速度が発生し、この負の加速度をGセンサ3が検出する。また、ブレーキペダル2aが踏まれたことで、時間t11で、車両速度が低下し始める。車速センサ4は、車両速度の低下を検出する。図2では、車両速度は直線的に低下しており、車両加速度は負の一定の値となっている。
In addition, when the
その後、時間t12で、車両速度が0になり、車両1が停車する。時間t12で車両1が停車する瞬間は車両1が揺れる。このため、Gセンサ3は、時間t12で車両1が停車する前後で、車両加速度が負の値から正の値に急上昇したことを検出する。
Thereafter, at time t12, the vehicle speed becomes zero and the vehicle 1 stops. The vehicle 1 shakes at the moment when the vehicle 1 stops at time t12. For this reason, the
このように、ブレーキペダル2aが踏まれて車両1が減速して停車する場合は、車両1が停車する瞬間に、Gセンサ3により車両1の揺れが検出される。
Thus, when the
次に、各センサの正常時に、ブレーキペダル2aが踏まれずに車両1が減速および停車する場合について、図3を参照して説明する。
Next, the case where the vehicle 1 decelerates and stops without stepping on the
図3に示すように、時間t21で、ドライバがアクセルペダル5aから足を離すと、アクセルペダル5aから足が離されたことで、車両1に負の車両加速度が発生し、この負の加速度をGセンサ3が検出する。また、ブレーキペダル2aが踏まれていないため、ブレーキスイッチ2が常にオフとなる。
As shown in FIG. 3, when the driver removes his / her foot from the
また、車速センサ4は、車両速度の低下を検出する。図3では、車両速度は直線的に低下している。また、車両加速度は、図2の場合よりも絶対値の小さな負の値となっており、時間t21から時間t22に向って緩やかに0に近づいてゆく。
The
その後、時間t22で、車両速度および車両加速度が0になり、車両1が停車する。このように、ブレーキペダル2aが踏まれずに車両1が減速して停車する場合は、車両1が停車する瞬間に車両1が揺れない。このため、Gセンサ3は、時間t22で車両1が停車する前後で、図2のt12のような車両1の揺れを検出しない。
Thereafter, at time t22, the vehicle speed and the vehicle acceleration become zero, and the vehicle 1 stops. Thus, when the vehicle 1 decelerates and stops without the
このように、ブレーキペダル2aが踏まれて車両1が減速して停車する図2の場合と、ブレーキペダル2aが踏まれずに車両1が減速して停車する図3の場合とでは、車両1が停止する瞬間の車両1の揺れが有るか否かにおいて異なっている。
Thus, in the case of FIG. 2 where the
次に、ECU10によるブレーキスイッチ2の故障診断手法について、図4を参照して説明する。
Next, a failure diagnosis method for the
図4は、ブレーキスイッチ2の異常時に、ブレーキペダル2aが踏まれて車両1が減速して停車する場合を示す。なお、図4において、車両1の挙動は図2の場合と同じである。
FIG. 4 shows a case where the
図4に示すように、ブレーキスイッチ2の異常時は、ブレーキスイッチ2は、ブレーキペダル2aの踏み込みの有無にかかわらず常にオフ信号を送信する。このため、ECU10が検出するブレーキスイッチ2の状態は、常にオフ状態のままである。
As shown in FIG. 4, when the
時間t31で、ドライバがアクセルペダル5aから足を離してブレーキペダル2aを踏むと、ブレーキペダル2aが踏まれたことで、車両1に負の加速度が発生し、この負の加速度をGセンサ3が検出する。また、車速センサ4は、車両速度Vの低下を検出する。図4では、車両速度Vは直線的に低下している。また、車両加速度Gは負の一定の値となっている。
At time t31, when the driver removes his or her foot from the
その後、時間t34で、車両速度Vが0になり、車両1が停車する。時間t34で車両1が停車する瞬間は車両1が揺れる。このため、時間t34の前後で車両加速度Gが負の値から正の値に急上昇したことを、Gセンサ3が検出する。このように、ブレーキペダル2aが踏まれることで車両1が減速して停車する場合は、車両1が停車する瞬間に、Gセンサ3により車両1の揺れが検出される。
Thereafter, at time t34, the vehicle speed V becomes 0, and the vehicle 1 stops. The vehicle 1 shakes at the moment when the vehicle 1 stops at time t34. For this reason, the
ECU10は、この車両1の揺れの有無を判定することで、ブレーキスイッチ2の異常の有無を判定している。具体的には、ECU10は故障診断判定部12を備え、この故障診断判定部12は、車速センサ4によって検出された車両速度Vが車両停車状態と判定される所定の速度閾値V2以下になった時点(時間t33)の前後の時間帯(T1もしくはT2)において、アクセルポジションセンサ5によって検出されたアクセル開度がアクセルオフ状態で、且つ、Gセンサ3によって検出された車両加速度Gが所定条件を満たすと判定され、ブレーキスイッチ状態検出部11によってブレーキスイッチ2がオフ状態であることが検出された場合に、ブレーキスイッチ2が異常であると判定する。
The
上記のT1は、時間t33を終点とし、この時間t33より所定時間だけ前までの期間である。また、上記のT2は、時間t33を始点とし、この時間t33より所定時間だけ後までの期間である。 The above T1 is a period from the time t33 to the end point and a predetermined time before the time t33. Also, the above T2 is a period from the time t33 as a starting point to a predetermined time after the time t33.
ここで、車両加速度Gの所定条件は、Gセンサ3によって検出された車両加速度Gが所定の加速度閾値G1を超えることである。または、車両加速度Gの所定条件は、Gセンサ3によって検出された車両加速度Gの時間変化率(△G/△t)が所定の時間変化率閾値を超えることである。
Here, the predetermined condition of the vehicle acceleration G is that the vehicle acceleration G detected by the
次に、図5のフローチャートを参照して、本実施の形態に係るECU10によって実行される故障診断処理の流れについて説明する。
Next, a flow of failure diagnosis processing executed by the
図5に示すように、ECU10は、車両速度VがV1を超えているか否かを判定する(ステップS1)。
As shown in FIG. 5, the
このステップS1の判定が"NO"の場合、ECU10は、ステップS1を再び実行する。
When the determination in step S1 is “NO”, the
ステップS1の判定が"YES"の場合、ECU10は、車両加速度Gが0より小さいか否かを判定する(ステップS2)。
When the determination in step S1 is “YES”, the
このステップS2の判定が"NO"の場合、ECU10は、ステップS1を再び実行する。
If the determination in step S2 is “NO”, the
ステップS2の判定が"YES"の場合、ECU10は、車両速度VがV2より小さいか否かを判定する(ステップS3)。V2は、車両停車状態に相当する所定の速度閾値であり、0または0に近い値である。
When the determination in step S2 is “YES”, the
このステップS3の判定が"NO"の場合、ECU10は、ステップS1を再び実行する。
When the determination in step S3 is “NO”, the
ステップS3の判定が"YES"の場合、ECU10は、T1もしくはT2の期間中(時間帯)にアクセルペダル5aの踏み込みが無いか否かを判定する(ステップS4)。
When the determination in step S3 is “YES”, the
このステップS4の判定が"NO"の場合(アクセルペダル5aの踏み込みが有る場合)、ECU10は、ステップS1を再び実行する。
When the determination in step S4 is “NO” (when the
ステップS4の判定が"YES"の場合(アクセルペダル5aの踏み込みが無い場合)、ECU10は、車両加速度GがG1を超えているか否かを判定する(ステップS5)。
When the determination in step S4 is “YES” (when the
このステップS5の判定が"NO"の場合(車両加速度GがG1を超えていない場合)、ECU10は、ステップS1を再び実行する。
When the determination in step S5 is “NO” (when the vehicle acceleration G does not exceed G1), the
ステップS5の判定が"YES"の場合(車両加速度GがG1を超えている場合)、ECU10は、ドライビングサイクル中にブレーキスイッチ2からのオン信号が無いか否かを判定する(ステップS6)。ここで、ドライビングサイクルとは、図5の故障診断処理が実行されている期間のことである。
If the determination in step S5 is “YES” (the vehicle acceleration G exceeds G1), the
ステップS6の判定が"NO"の場合(ブレーキスイッチ2からのオン信号が有る場合)、ECU10は、正常判定を行う(ステップS7)。ここでは、ECU10は、ブレーキスイッチ2が正常であると判定する。
When the determination in step S6 is “NO” (when there is an ON signal from the brake switch 2), the
ステップS6の判定が"YES"の場合(ブレーキスイッチ2からのオン信号が無い場合)、ECU10は、異常カウンタを1増加する(ステップS8)。ここで、図4の時間t35では、ステップS3、S4、S5、S6の判定が何れも"YES"となったことで、異常カウンタが1増加している。
When the determination in step S6 is “YES” (when there is no ON signal from the brake switch 2), the
その後、ECU10は、異常カウンタが所定の異常カウンタ閾値Nを超えているか否かを判定する(ステップS9)。
Thereafter, the
ステップS9の判定が"NO"の場合(異常カウンタがNを超えていない場合)、ECU10は、ステップS1を再び実行する。
When the determination in step S9 is “NO” (when the abnormality counter does not exceed N), the
ステップS9の判定が"YES"の場合(異常カウンタがNを超えている場合)、ECU10は、異常判定を行う(ステップS10)。ここでは、ECU10は、ブレーキスイッチ2が異常であると判定する。
When the determination in step S9 is “YES” (when the abnormality counter exceeds N), the
なお、ECU10は、ブレーキスイッチ2からのオン信号があった場合に異常カウンタを0にリセットする。ただし、アクセルオン時は加速度が出るため、ECU10は判定を行わない。
Note that the
ステップS5では、ECU10は、車両加速度GがG1を超えているか否かの判定に代えて、車両加速度Gの時間変化率(△G/△t)が所定の時間変化率閾値を超えているか否かを判定してもよい。
In step S5, instead of determining whether or not the vehicle acceleration G exceeds G1, the
以上のように、本実施の形態に係る故障診断装置は、車両加速度を検出するGセンサ3と、車両速度を検出する車速センサ4と、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ5と、ブレーキスイッチ2のオンまたはオフを検出するブレーキスイッチ状態検出部11と、を備える。
As described above, the failure diagnosis apparatus according to the present embodiment includes a
そして、故障診断装置は故障診断判定部12を備え、この故障診断判定部12は、車速センサ4によって検出された車両速度が車両停車状態と判定される所定の速度閾値(V2)以下になった時点の前後の時間帯(T1もしくはT2の期間)において、アクセルポジションセンサ5によって検出されたアクセル開度がアクセルオフ状態で、且つ、Gセンサ3によって検出された車両加速度が所定条件を満たすと判定され、ブレーキスイッチ状態検出部11によってブレーキスイッチ2がオフ状態であることが検出された場合に、ブレーキスイッチ2が異常であると判定する。
The failure diagnosis apparatus includes a failure
この構成により、ブレーキスイッチ2がオフ状態であるにも関わらず、車両停止時の車両加速度がブレーキ操作時の挙動と一致するような所定条件の場合、故障診断判定部12により、ブレーキスイッチ2が異常であると判定される。このため、ブレーキスイッチ2の故障を精度よく診断することができる。
With this configuration, even when the
また、故障診断判定部12が故障診断に用いる車速センサ4、アクセルポジションセンサ5、Gセンサ3およびブレーキスイッチ2は、ブレーキ故障診断用に新たに設けられたものではない。
Further, the
この結果、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを設けることなく、ブレーキスイッチ2の故障を精度よく診断することができる。
As a result, it is possible to accurately diagnose a failure of the
また、本実施の形態に係る故障診断装置において、所定条件は、Gセンサ3によって検出された車両加速度が所定の加速度閾値(G1)を超えることである。
In the failure diagnosis apparatus according to the present embodiment, the predetermined condition is that the vehicle acceleration detected by the
この構成により、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを設けることなく、ブレーキスイッチ2の故障を精度よく診断することができる。
With this configuration, it is possible to accurately diagnose a failure of the
また、本実施の形態に係る故障診断装置において、所定条件は、Gセンサ3によって検出された車両加速度の時間変化率が所定の時間変化率閾値を超えることである。
In the failure diagnosis apparatus according to the present embodiment, the predetermined condition is that the time change rate of the vehicle acceleration detected by the
この構成により、ブレーキ故障診断用に新たなセンサを設けることなく、ブレーキスイッチの故障を精度よく診断することができる。 With this configuration, it is possible to accurately diagnose a brake switch failure without providing a new sensor for brake failure diagnosis.
上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed as described above, it is obvious that those skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1 車両
2 ブレーキスイッチ
3 Gセンサ(車両加速度検出部)
4 車速センサ(車両速度検出部)
5 アクセルポジションセンサ(アクセル開度検出部)
10 ECU
11 ブレーキスイッチ状態検出部
12 故障診断判定部
1
4 Vehicle speed sensor (vehicle speed detector)
5 Accelerator position sensor (Accelerator position detector)
10 ECU
11 Brake switch
Claims (3)
車両加速度を検出する車両加速度検出部と、
車両速度を検出する車両速度検出部と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、
ブレーキスイッチのオンまたはオフを検出するブレーキスイッチ状態検出部と、
前記車両速度検出部によって検出された前記車両速度が車両停車状態と判定される所定の速度閾値以下になった時点の前後の時間帯において、前記アクセル開度検出部によって検出された前記アクセル開度がアクセルオフ状態で、且つ、前記車両加速度検出部によって検出された前記車両加速度が所定条件を満たすと判定され、前記ブレーキスイッチ状態検出部によって前記ブレーキスイッチがオフ状態であることが検出された場合に、前記ブレーキスイッチが異常であると判定する故障診断判定部と、を備えることを特徴とする故障診断装置。 A failure diagnosis device for diagnosing a brake switch failure,
A vehicle acceleration detector for detecting vehicle acceleration;
A vehicle speed detector for detecting the vehicle speed;
An accelerator position detector for detecting the accelerator position;
A brake switch state detector that detects whether the brake switch is on or off;
The accelerator opening detected by the accelerator opening detecting unit in a time zone before and after the time when the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting unit is equal to or less than a predetermined speed threshold value determined as a vehicle stop state. Is in an accelerator-off state, and it is determined that the vehicle acceleration detected by the vehicle acceleration detection unit satisfies a predetermined condition, and the brake switch state detection unit detects that the brake switch is off. And a failure diagnosis determination unit for determining that the brake switch is abnormal.
The failure diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the predetermined condition is that a time change rate of the vehicle acceleration detected by the vehicle acceleration detection unit exceeds a predetermined time change rate threshold value.
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