JP3481046B2 - 車両のアクティブマウント用制御システムにおける故障診断方法及び装置 - Google Patents

車両のアクティブマウント用制御システムにおける故障診断方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアクチュエ
ータと複数のセンサとを有し、それらセンサの出力信号
に応じて複数のアクチュエータの作動を制御するように
した制御システム、特に車両のアクティブマウント用の
制御システムにおける故障診断方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記制御システムとしては、例えば走行
用エンジンから車体に及ぼす振動をアクチュエータを用
いて能動的に抑制する複数のアクティブマウントと、車
体の複数部位に設置されて車体の残留振動成分による振
動（誤差信号）を検出する複数の誤差検出センサとを有
し、適応フィルタによる制御を行うようにしたものが従
来公知（例えば特開平５−２８８２３７号公報参照）で
あるが、このようなシステムにおいては、何れかのセン
サやアクチュエータに故障が発生すると、システム全体
の動きに異常を来たす恐れがあり、従って何れのセンサ
又はアクチュエータに故障が発生してもその故障個所を
容易に特定できるようにすることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来一般のプ
ラントにおける制御システムの故障振動装置（例えば特
開昭５９−７９３１７号公報参照）においてはセンサの
故障しか特定できず、アクチュエータの故障をも特定す
るためには個々のアクチュエータにそれぞれ故障検出手
段を個別に設ける必要があり、全体として構造が複雑化
しコストが嵩む等の問題がある。
【０００４】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであり、制御システムの核である各々複数のアクチュ
エータ及びセンサの何れに故障が発生してもその故障個
所を容易且つ低コストで特定できるようにした、車両の
アクティブマウント用制御システムにおける故障診断方
法及び装置を提供することを第１の目的とする。
【０００５】ところで前記制御システムにおいて、個々
のアクチュエータと個々のセンサとの各間の伝達特性
は、システムの経年劣化や温度環境（特にアクティブマ
ウントシステムにあってはマウント自体の温度変化）、
外乱等の影響を受け易いため、それらの影響を無視して
前記故障診断を行なう場合にはそれだけ診断精度の低下
を招くことになる。
【０００６】そこで本発明は、前記経年劣化、温度環境
又は外乱の影響を極力回避できるようにした、車両のア
クティブマウント用制御システムにおける故障診断装置
を提供することを第２の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために請求項１の発明は、エンジンから車体へ及ぼす
振動を能動的に低減制御するための複数のアクティブマ
ウントに各々用いられる複数の車体加振用アクチュエー
タと、車体の複数部位に設置されて車体振動を検出し得
る複数のセンサとを有し、それらセンサの出力信号に応
じて複数のアクチュエータの作動を制御するようにした
制御システムにおいて、個々のアクチュエータから個々
のセンサに至る全ての振動伝達経路の各々の伝達特性を
測定して、それらの測定値に基づいて前記全ての振動伝
達経路について故障の有無を各々判断し、それら振動伝
達経路の故障有無の判断結果のパターンから何れのアク
チュエータ・センサが故障しているかを推定することを
特徴とし、また請求項２の発明は、エンジンから車体へ
及ぼす振動を能動的に低減制御するための複数のアクテ
ィブマウントに各々用いられる複数の車体加振用アクチ
ュエータと、車体の複数部位に設置されて車体振動を検
出し得る複数のセンサとを有し、それらセンサの出力信
号に応じて複数のアクチュエータの作動を制御するよう
にした制御システムにおいて、個々のアクチュエータか
ら個々のセンサに至る全ての振動伝達経路の各々の伝達
特性を測定する測定手段と、それらの測定値に基づいて
前記全ての振動伝達経路について故障の有無を各々 判断
し、それら振動伝達経路の故障有無の判断結果のパター
ンから何れのアクチュエータ・センサが故障しているか
を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】また前記第１及び第２の目的を達成するた
めに請求項３の発明は、請求項２の発明の特徴に加え
て、前記判断手段が、前記伝達特性の測定値と正常値と
を比較してその偏差に基づいて故障判断を行ない、しか
もその故障判断により正常と判断された測定値に基づい
て、その後の故障判断の際に前記正常値を更新すること
を特徴とし、更に請求項４の発明は、請求項２又は３の
発明の特徴に加えて、前記推定手段が、アクティブマウ
ントが十分に暖機した状態にある時に故障個所を推定す
ることを特徴とし、更にまた請求項５の発明は、請求項
２，３又は４の発明の特徴に加えて、前記測定手段によ
る前記測定と、前記推定手段による前記判断及び前記推
定とが、エンジンの停止直後に行われ、さらに前記推定
手段は、エンジンの始動直後で且つ前記制御システムの
起動前に、全アクチュエータを所定の同定信号により駆
動し、その際のアクチュエータの電流及びセンサの出力
信号が各々の所定適正範囲にあるか否かを判断すること
でシステムの故障診断を行うようにしたことを特徴とし
ている。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説
明する。尚、この実施例は、本発明の制御システムを自
動車用アクティブマウントシステムに実施した一例を示
すものである。
【００１０】添付図面において、図１は、自動車のアク
ティブマウントシステムの一例を示す概略全体図、図２
はアクティブマウントの断面図（図１の２−２矢視拡大
断面図）、図３は前記アクティブマウントシステムの制
御ブロック図、図４は電子制御ユニットの概略を示すブ
ロック図、図５は１つのアクチュエータから１つの誤差
検出センサへの振動伝達経路における伝達特性をシステ
ムが正常な場合に時間をおいて２回計測したグラフであ
って特に上段は位相の周波数特性，下段は振幅の周波数
特性を示しており、図６は、１つのアクチュエータから
１つの誤差検出センサへの振動伝達経路における伝達特
性をシステムが正常な場合と異常な場合とでそれぞれ計
測したグラフであって特に上段は位相の周波数特性，下
段は振幅の周波数特性を示しており、図７はエンジン停
止直後に行われる故障診断の処理手順を示すフローチャ
ート、図８は１―２―２システムの振動伝達経路の簡略
説明図、図９は、１―２―２システムの振動伝達経路に
おいてセンサＳＢの故障状態を示す簡略説明図、図１０
はエンジン始動直後に行われる故障診断の処理手順を示
すフローチャートである。
【００１１】先ず、図１〜図４を参照して、本実施例の
自動車用アクティブマウントシステムの概要について説
明する。このシステムは、エンジンＥから車体Ｆ側に伝
達される振動をアクチュエータＡ１，Ａ２を用いて能動
的に低減制御するための複数のアクティブマウント
Ｍ１，Ｍ２と、車体適所に設置される複数の誤差検出セ
ンサＳＡ，ＳＢとを備えており、それら誤差検出センサ
ＳＡ，ＳＢは、エンジンＥの運転に起因して車体Ｆ側に
発生する振動（制御対象振動）とアクティブマウントＭ
１，Ｍ２のアクチュエータＡ１，Ａ２が発生させる振動
とを相殺した後の残留振動成分による車体振動を検出し
得るように構成されるものであり、斯かる誤差検出セン
サとしては例えば加速度センサが用いられる。而して前
記アクチュエータＡ１，Ａ２が本発明のアクチュエータ
を、また前記誤差検出センサＳＡ，ＳＢが本発明のセン
サをそれぞれ構成している。
【００１２】前記アクティブマウントＭ１，Ｍ２は、エ
ンジンＥを含むパワーユニットＰを車体Ｆの前部に支持
すべく該パワーユニットＰと車体Ｆ間に互いに並列に且
つ前後左右に間隔をおいて介装される複数個の防振マウ
ントのうちの少なくとも一部（図示例では前後の２個）
のマウントを構成しており、その構造は従来周知である
が、その一例を図２を参照して簡単に説明する。各アク
ティブマウントＭ１，Ｍ２は、一対の取付部１，２と、
その両者間を弾性的に連結する硬質ゴムよりなる中空弾
性支持体３とを有しており、一方の取付部１は、パワー
ユニットＰに突設したエンジンブラケットＢｅに、また
他方の取付部２は車体Ｆにそれぞれねじ止めされてい
る。尚、図示例では、前後一対の誤差検出センサＳＡ，
ＳＢが前後のアクティブマウントＭ１，Ｍ２の車体側取
付部２近傍の車体Ｆにそれぞれ装着されている。
【００１３】前記弾性支持体３の内部には、非圧縮性流
体が封入される流体室４が画成されており、この流体室
４の一方の開放端は、一方の取付部１内に設けられて弾
性膜５により外側を覆われる補助流体室６にオリフィス
７を介して連通され、その弾性膜５の外側面は常時大気
圧下に置かれる。また流体室４の他方の開放端は、他方
の取付部２にリング状ダイヤフラム８を介してフローテ
ィング支持した振動板９と、該ダイヤフラム８とにより
液密に塞がれており、その振動板９を強制的に振動させ
るために他方の取付部２にはアクチュエータＡ
１（Ａ２）が装着される。このアクチュエータとして図
示例では、ヨークＹに永久磁石１０を固定する一方、印
加電流に比例した力を発生させる可動のボイスコイルを
駆動コイル１１とした所謂ＶＣＭタイプの（ｖｏｉｃｅ
ｃｏｉｌｍｏｔｏｒ）電磁アクチュエータが用いられ、
そのコイル１１に振動板９が連結される。
【００１４】図３に示すブロック図に示すように、車体
適所に設けた電子制御ユニットＥＣＵには、各アクチュ
エータＡ１，Ａ２及び各誤差検出センサＳＡ，ＳＢ、並
びにエンジンＥの回転数に対応した信号を出力する例え
ばクランク角センサからなるエンジン回転数センサＳＥ
がそれぞれ接続されており、その制御ユニットＥＣＵか
ら駆動信号を受けたアクチュエータＡ１，Ａ２は、該信
号に応じた電磁力を発生させて振動板９を加振し、これ
により流体室４の内圧を変化させてマウントの防振特性
を可変制御することで、車両の振動騒音を能動制御し得
るようになっている。
【００１５】その電子制御ユニットＥＣＵは、振動次数
の概念を導入し、エンジンＥの振動を、エンジンＥの回
転に同期して規則的な振動騒音特性が生じるピストン系
の振動成分（一次振動成分）と、燃焼状態に応じて不規
則な振動騒音特性が生じる爆発圧の振動成分（二次振動
成分）とに区分して適応制御を行うことにより、振動騒
音をより効果的に低減できるようになっており、このた
めに、図４に例示したようにエンジン回転数センサＳＥ
の出力信号を波形整形してエンジンの各構成部位に応じ
た振動騒音周期を示すタイミングパルス信号を出力する
波形整形回路、そのタイミングパルス信号に基づいて適
応制御を行う高速演算可能な処理装置ＤＳＰ（Ｄｉｇｉ
ｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｃｅｓｓｅｒ）、その処理
装置ＤＳＰから出力されるアクチュエータ制御信号をア
クチュエータＡ１，Ａ２の駆動信号に変換増幅する駆動
回路、前記誤差検出センサＳＡ，ＳＢが出力する誤差信
号をデジタル信号に変換して前記処理装置ＤＰＳにフィ
ードバックするＡ／Ｄコンバータ等を主たる構成要素と
している。更に電子制御ユニットＥＣＵには、後述する
故障診断処理を実行するための故障診断回路が内蔵され
ている。
【００１６】前記処理装置ＤＳＰは、アクチュエータＡ
１，Ａ２と誤差検出センサＳＡ，ＳＢとの間の振動伝達
経路について予め測定（同定）された伝達特性のデータ
を基に前記各タイミングパルス信号の発生周期に応じて
適応制御を行う回路機能と、その伝達特性を同定し得る
と共に必要に応じてその同定データを更新し得る回路機
能とを有する複数の適応制御処理部を内蔵しており、該
適応制御処理部へは、電子制御ユニットＥＣＵに内蔵さ
れたメモリに予め記憶された後述する同定用参照信号を
所定条件下で且つ所定のタイミングで出力し得るように
なっている。而して処理装置ＤＳＰの前記適応制御によ
れば、アクチュエータＡ１，Ａ２にエンジンの次数振動
と逆位相の加振力を発生させてエンジンから車体側への
振動伝達を遮断し誤差検出センサＳＡ，ＳＢの出力信号
（誤差信号）が最小値に収束されるようにアクチュエー
タＡ１，Ａ２の駆動出力を最適化すること（即ち能動的
振動制御）が可能となり、斯かるアクティブマウントの
適応制御の手法は、従来より種々知られている（例えば
特開平７−２７１４５１号公報を参照）。
【００１７】尚、図３のブロック図において鎖線で示す
ように電子制御ユニットＥＣＵには、必要に応じてエン
ジンＥ又は車両の運転状態又は運転環境に対応した他の
物理量を検出する種々のセンサを接続することも可能で
あり、それらセンサからの検出信号（図示例ではエンジ
ンの油温、水温、マウント温度にそれぞれ対応した信号
Ｔｏ，Ｔｗ，ＴＭ１，ＴＭ２）をも、電子制御ユニット
ＥＣＵによる故障診断の制御因子に加えるようにしても
よい。
【００１８】前記処理装置ＤＳＰには、システムの伝達
特性、即ち、前記アクチュエータＡ１，Ａ２の電気入力
端子から誤差検出センサＳＡ，ＳＢの電気出力端子まで
の振動の伝達特性のデータが予め所定の測定（同定）作
業を以て記憶蓄積されており、処理装置ＤＳＰの適応制
御処理部は、それらの蓄積データを利用して前記適応制
御を行いアクチュエータ制御信号（従ってアクティブマ
ウントＭ１，Ｍ２の制御出力）を最適値になるように調
節制御する。
【００１９】また前記伝達特性は、システムの温度環境
変化、経年変化等の影響を受けるので、その伝達特性の
同定データを固定してしまうとシステムの前記変化に対
応した高精度な制御を行い得なくなるが、この点につい
ては取り敢えず前記変化が無いものとして、「伝達特
性」を用いた故障診断の原理について次に具体的に説明
する。
【００２０】図５には、１個のアクティブマウントのア
クチュエータの電気入力端子から１個の誤差検出センサ
の電気出力端子までの振動の伝達特性Ｃを時間をおいて
２回計測した場合を示しており、この図において伝達特
性Ｃは、〔振幅・位相〕の周波数特性で表現されてい
る。このような伝達特性Ｃは、アクチュエータの電気入
力端子に印加される電圧を一定にすればシステム各部に
異常がない限り図５に示す如く常に略同じ測定結果とな
り、また誤差検出センサ又はアクチュエータに異常が生
じた場合には図６に示す如く伝達特性Ｃに変化を生じ
る。即ち、図６は、システム各部が全て正常な場合と、
誤差検出センサに異常を生じた場合とを比較したもので
あり、この図からも明らかなように誤差検出センサが異
常な場合には伝達特性Ｃに変化が生じ、その〔振幅・位
相〕の両方が正常時のそれと一致することは皆無であ
る。尚、アクチュエータに異常が生じた場合について
も、同様である。
【００２１】従って１つのアクチュエータと１つの誤差
検出センサとの間の伝達経路における伝達特性Ｃを測定
し、それを正常時の値と比較したときに〔振幅・位相〕
の少なくとも一方が一致しなければ当該伝達経路の何れ
かに故障が発生したものと判断可能となる。例えば一定
周波数、一定電圧の信号を１つのアクチュエータに印加
して該アクチュエータと１つの誤差検出センサとの間の
伝達経路における伝達特性Ｃを測定し、それを正常値と
比較したときの偏差が〔位相・振幅〕の両方ともが誤差
の許容範囲に収まっていれば該経路は正常、そうでなけ
れば故障と判断することができるのである。
【００２２】次に図示例のアクティブマウントシステム
のように参照信号（同定信号）１・アクチュエータ２・
誤差検出センサ２のシステム（１―２―２ｓｙｓｔｅ
ｍ）に適用した場合の故障診断の具体例を図７のフロー
チャートも併せて参照して説明する。
【００２３】この具体例では、外乱の影響を無くすため
に、故障診断はエンジンの停止直後に行なうこととする
（ステップＳ１）。エンジン停止後のアクティブマウン
トは未だ完全暖機状態にあり、略一定の温度と見做すこ
とができるため、伝達特性Ｃの温度変化による影響を考
慮に入れる必要がなく、この点でも都合がよい。但し、
停止前のエンジン運転時間が非常に短かった場合はアク
ティブマウントが完全暖機されていない可能性があるの
で、故障診断は行なわない（ステップＳ２）。尚、この
ようにエンジンの運転時間でアクティブマウントが十分
に暖機したかを確認して故障診断を行う手法に代えて、
エンジンの水温Ｔｗ又は油温Ｔｏをモニターし、これら
が所定温度以上になったらアクティブマウントが十分に
暖機したものと見做して故障診断を行うようにしてもよ
く、或いはマウント温度ＴＭ１，ＴＭ２を直接計測し、
この温度が故障診断可能な温度範囲、即ちアクティブマ
ウントが十分に暖機したと判断できる温度範囲にある場
合にのみ故障診断を行うようにしてもよい（図３のブロ
ック図における鎖線を参照）。
【００２４】またエンジン運転時は、エンジン振動、ト
ランスミッション振動、足回りからの振動入力等により
誤差検出センサＳＡ，ＳＢにアクチュエータＡ１，Ａ２
からの伝達振動以外の外乱ノイズが重畳されるので、普
通に伝達特性Ｃの計測を行うと、これら外乱の影響によ
り誤差を多く含んでしまい、結果として誤診断すること
がある。この問題を解決するために図示例では、エンジ
ンの停止時にのみ故障診断を行うようにしているが、こ
の手法に代えて、外乱ノイズの影響を極力回避すべく車
両の走行停止時にのみ故障診断を行うようにしたり、或
いはエンジンの停止時で且つ車両の走行停止時にのみ故
障診断を行うようにしてもよい。
【００２５】また伝達特性Ｃの測定、即ち同定は、いく
つかの周波数帯域で行なってもよいが、処理を単純化す
るために１つの周波数（例えばノイズの影響が少ないと
思われる８０Ｈｚを選択すれば、それよりも低い周波数
で行なう場合と比べて車体振動ノイズを拾いにくくな
り、またそれよりも高い周波数で行なう場合と比べて電
源等の高周波数ノイズを拾いにくくなる）で行ない、ま
た個々のアクチュエータへの印加電圧も一定値、例えば
１Ｖとする（ステップＳ４）。
【００２６】ここで個々のアクチュエータに対応して測
定された伝達特性の同定値（計測値）をＣとし、これの
比較対象となる正常時の同定値（後述する比較値）をＤ
として、その両者を比較してその偏差を〔振幅・位相〕
それぞれについて演算する。
【００２７】 振幅の偏差 εａｂｓ ＝（ａｂｓ［Ｃ］−ａｂｓ［Ｄ］） 位相の偏差 εａｎｇｌｅ＝（ａｎｇｌｅ［Ｃ］−ａｎｇｌｅ［Ｄ］） これらの偏差のいずれかが許容誤差（検出誤差等によ
る）を越えた場合は異常と判断する。即ち振幅・位相の
許容誤差をそれぞれζａｂｓ，ζａｎｇｌｅとすると、 振幅については ｜εａｂｓ｜ ＞ζａｂｓ 位相については ｜εａｎｇｌｅ｜＞ζａｎｇｌｅ のいずれかが成立した場合は、その伝達経路は異常であ
ると判断する（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００２８】このような手法は、アクチュエータマウン
トの故障モードに対応した特有の周波数において行うこ
とで、故障部位の特定が容易となる。例えば、（１）液
体封入マウント内部へのエア混入は、全周波数域で感度
低下を及ぼし、また（２）マウント可動部のゴムの亀裂
は、１６０Ｈｚ付近の感度低下を及ぼす等の特徴があ
り、従って８０Ｈｚと１６０Ｈｚを同定することで、前
記（１）と（２）とが区別できるような構成にすること
も可能である。
【００２９】さて、図３に例示したようなアクティブマ
ウントシステム（１―２―２ｓｙｓｔｅｍ）において
は、図８に簡略的に示す如く２つのアクチュエータ
Ａ１，Ａ２の各々から、２つの誤差検出センサＳＡ，Ｓ
Ｂの各々に向かう都合４系統の振動伝達経路（同定経
路）Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂが存在する。ここ
で仮に誤差検出センサＳＢに故障が発生したと想定する
と、図９に×印で示すように全経路Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ
２Ａ，Ｃ２Ｂのうち誤差検出センサＳＢに関わる経路Ｃ
１Ｂ，Ｃ２Ｂだけが異常と判断され、誤差検出センサＳ
Ｂに関わらない経路Ｃ１Ａ，Ｃ２Ａは正常と判断される
こととなる。この現象は、他の誤差検出センサＳＡ又は
アクチュエータＡ１，Ａ２が故障した場合も同様であ
り、これらについて纏めると表１の故障個所推定表の通
りとなる（因みに前述の故障は、表１のＰＡＴＴＥＲＮ
５に相当する）。
【００３０】
【表１】
【００３１】このように各々の伝達経路Ｃ１Ａ，
Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂの伝達特性を測定（ステップＳ
５，Ｓ７）して各々の正常値と比較（ステップＳ８）
し、それら伝達経路Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ全
てについて故障判断（ステップＳ９）を行なうようにす
れば、それら伝達経路Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ
の故障判断結果のパターンから、前記表に示されるよう
に具体的にどのアクチュエータＡ１，Ａ２又は誤差検出
センサＳＡ，ＳＢが故障しているのかを容易且つ的確に
特定（ステップＳ１０，Ｓ１１）できるようになる。
【００３２】また、故障診断の際に伝達特性の計測値と
比較（ステップ８）させるべき伝達特性の正常値（即ち
比較値Ｄ）は、アクティブマウント、車体その他の経年
劣化が進むにつれて微妙に変化するため、もしその比較
値Ｄを固定値としてしまうと誤診断の原因となる恐れが
ある。そこでこのような経年劣化の影響を回避するため
に、図示例では故障診断の際に全て正常と判断（即ち前
記表１で「ＰＡＴＴＥＲＮ１」であると判断）された場
合にその時の伝達特性の計測値Ｃを記憶しておき、これ
をそのまま次回の故障診断における伝達特性の正常値
（即ち比較値Ｄ）とする。これにより、比較対象となる
伝達特性の正常値（即ち比較値Ｄ）は、常に最新の値に
更新されることになり（ステップＳ１５，１６）、前記
経年劣化に因る誤診断が効果的に回避される。尚、比較
値Ｄの更新に当り、故障診断を行った後に正常と判断さ
れた過去Ｎ回の伝達特性の計測値Ｃ１〜ＣＮを記憶して
おき、その平均値（ΣＣｉ）／Ｎを次回の故障診断の比
較値Ｄとするようにすれば、計測誤差のぱらつきによる
影響を少なくすることができる。
【００３３】かくして、何れかのアクチュエータＡ１，
Ａ２又は（及び）誤差検出センサＳＡ，ＳＢが故障と判
断された場合には、電子制御ユニットＥＣＵにおいて故
障個所を記録（ステップＳ１２）し、該ユニットＥＣＵ
に接続された故障表示手段Ｍｏにおいて故障個所を運転
者に具体的に指示（ステップＳ１３）して交換修理等の
適切な対応を迅速にとり得るようにすると共に、以後の
アクティブマウントの再起動を停止（ステップＳ１４）
させてシステムの異常発生を未然に防止できるようにす
る。
【００３４】次に図７のフローチャートに基づく故障診
断の具体的な処理手順の一例を説明する。先ず、ステッ
プＳ１でエンジンＥの運転が停止されたと判断される
と、ステップＳ２でエンジンの停止前の運転時間が所定
時間Ｔ以上か否かが判断され、Ｎｏであれば故障診断を
行わず、ＹＥＳであれば故障診断を開始する（ステップ
Ｓ３）。これにより、電子制御ユニットＥＣＵにおいて
は、先ず一方のアクチュエータＡ１を駆動すべくＥボル
ト、ｆヘルツの同定信号を処理装置ＤＳＰに入力し（ス
テップＳ４）、これに応じて各誤差検出センサＳＡ，Ｓ
Ｂが出力する誤差信号を受信して該アクチュエータＡ１
から各誤差検出センサＳＡ，ＳＢに至る伝達経路
Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂの伝達特性を検出し（ステップＳ５）、
次いで他方のアクチュエータＡ２を駆動すべくＥボル
ト、ｆヘルツの同定信号を処理装置ＤＳＰに入力し（ス
テップＳ６）、これに応じて各誤差検出センサＳＡ，Ｓ
Ｂが出力する信号を受信して該アクチュエータＡ２から
各誤差検出センサＳＡ，ＳＢに至る伝達経路Ｃ２Ａ，Ｃ
２Ｂの伝達特性を検出する（ステップＳ７）。
【００３５】次いでステップＳ８でその各伝達経路Ｃ
１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂの伝達特性をそれらが正
常な場合の伝達特性（即ち比較値Ｄ）とそれぞれ比較
し、ステップＳ９で全ての伝達特性が正常であると判断
されない場合には、前記推定表の故障パターンにより具
体的な異常箇所を推定し（ステップＳ１０）、ステップ
Ｓ１１で判断可能であると判断された場合には、電子制
御ユニットＥＣＵにおいて故障個所を記録し（ステップ
Ｓ１２）、次いで故障表示手段Ｍｏにおいて故障個所を
運転者に具体的に指示し（ステップＳ１３）、更に以後
のアクティブマウントシステムの再起動を禁止すること
で（ステップＳ１４）システムの異常発生を未然に防止
できるようにする。
【００３６】またステップＳ９で全ての伝達経路
Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂの伝達特性が正常であ
ると判断された場合には、システムは全て正常と判断さ
れ（ステップＳ１５）、その正常と判断された伝達特性
を用いて比較値Ｄ即ち正常値の更新を行う。またステッ
プＳ１１で判断不可能であると判断された場合（前記推
定表のＰＡＴＴＥＲＮ１１の場合）には、ステップＳ１
７で故障診断モードをカウントし、更にステップＳ１８
で故障診断モードが規定時間経過した否かを判断し、経
過していなければステップＳ３に戻って故障診断を再び
開始し、またその規定時間が経過したと判断された場合
には、電子制御ユニットＥＣＵにおいて故障診断機能に
不具合発生と記録してから（ステップＳ１９）、ステッ
プＳ１３に移行してその事態が運転者に知らされる。
【００３７】而して以上の実施例において、電子制御ユ
ニットＥＣＵは、個々のアクチュエータＡ１，Ａ２と個
々の誤差検出センサＳＡ，ＳＢとの各間の伝達特性をそ
れらアクチュエータＡ１，Ａ２及び誤差検出センサ
ＳＡ，ＳＢと協働して測定する測定手段と、その測定値
に基づいて個々のアクチュエータＡ１，Ａ２と個々の誤
差検出センサＳＡ，ＳＢとの各間の伝達経路Ｃ１Ａ，Ｃ
１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ全てについて故障判断を行ない、
それら伝達経路Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂの故障
判断結果のパターンから故障個所を推定する推定手段と
に相当するものである。
【００３８】ところで以上の実施例においては、システ
ム各部における故障箇所の具体的推定を精度よく行い得
るものであるが、システム停止直後に故障診断を行うた
め、システム停止から次回のシステム起動までの間に発
生した故障には対応困難である。そこでこのような故障
に対応するため、エンジン始動直後で且つシステムの起
動直前に行い得る簡易の故障診断手法を、図１０のフロ
ーチャートを参照して簡単に説明する。ここでも話を簡
単にするために、参照信号（同定信号）１・アクチュエ
ータ２・誤差検出センサ２のシステム（１―２―２ｓｙ
ｓｔｅｍ）に適用した場合を想定する。
【００３９】先ず、エンジンが始動されると（ステップ
Ｓ１０１）、直ちにＥボルト，ｆヘルツの正弦波、ラン
ダム波又は音楽信号等の参照信号（同定信号）を用いて
アクチュエータＡ１，Ａ２を同時に加振する（ステップ
Ｓ１０２）。このとき加振する周波数はなるべくエンジ
ン振動、路面からの振動入力を受け辛い周波数に設定す
ることが望ましい。
【００４０】次にアクチュエータＡ１，Ａ２の電流を計
測し（ステップＳ１０３〜Ｓ１０６）、その電流が適正
範囲、即ち予め設定した第１規定値より大で且つ第２規
定値より小であればアクチュエータＡ１，Ａ２は正常で
あると判断し、次に誤差検出センサＳＡ，ＳＢのチェッ
クを行う（ステップＳ１０７〜Ｓ１１０）。このチェッ
クは誤差検出センサＳＡ，ＳＢ毎に行うもので、アクチ
ュエータＡ１，Ａ２が発生した伝達力を誤差検出センサ
ＳＡ，ＳＢで受信し、この受信値が適正範囲、即ち第１
規定値より大で且つ第２規定値より小であれば誤差検出
センサＳＡ，ＳＢも正常であると判断し、次に同定信号
の入力を停止し（ステップＳ１１１）、システムに異常
のないと判断してシステムを起動させる（ステップＳ１
１２，１１３）。
【００４１】また特にステップＳ１０３又はＳ１０５に
おいてアクチュエータＡ１又はＡ２の電流が過小、即ち
第１規定値より小さいと判断された場合には、断線の疑
いがあると判断され（ステップＳ１１４）、前記同定信
号の入力を停止し（ステップＳ１１５）、電子制御ユニ
ットＥＣＵに異常箇所を記録し（ステップ１１６）、故
障表示手段Ｍｏにより運転者に対し断線又は単に「故
障」と表示してから（ステップＳ１１７）、システムの
再起動を停止させる（ステップＳ１１８）。またステッ
プＳ１０４又はＳ１０６においてアクチュエータＡ１又
はＡ２の電流が過大、即ち第２規定値より大きいと判断
された場合には、配線又はアクチュエータにショートの
疑いがあると判断され（ステップＳ１１９）、前記同定
信号の入力を停止し（ステップＳ１２０）、電子制御ユ
ニットＥＣＵに異常箇所を記録し（ステップＳ１２
１）、故障表示手段Ｍｏにより運転者に対しショート又
は単に「故障」と表示してから（ステップＳ１２２）、
システムの再起動を停止させる（ステップＳ１２３）。
【００４２】更にステップＳ１０７又はＳ１０９におい
て誤差検出センサＳＡ，ＳＢの出力が過小、即ち第１規
定値より小さいと判断された場合には、誤差検出センサ
ＳＡ，ＳＢの外れ又は断線の疑いがあると判断され（ス
テップＳ１２４）、前記同定信号の入力を停止し（ステ
ップＳ１２５）、電子制御ユニットＥＣＵに異常箇所を
記録し（ステップ１２６）、故障表示手段Ｍｏにより運
転者に対し断線又はセンサ外れ又は単に「故障」と表示
してから（ステップＳ１２７）、ステップＳ１１８に移
る。またステップＳ１０８又はＳ１１０において誤差検
出センサＳＡ，ＳＢの出力が過大、即ち第２規定値より
大きいと判断された場合には、誤差検出センサの故障と
判断され（ステップＳ１２８）、前記同定信号の入力を
停止し（ステップＳ１２９）、電子制御ユニットＥＣＵ
に異常箇所を記録し（ステップＳ１３０）、故障表示手
段Ｍｏにより運転者に対しセンサの「故障」と表示して
から（ステップＳ１３１）、ステップＳ１２３に移る。
【００４３】このように図１０のフローチャートに例示
される故障診断手法は、エンジンの始動直後で且つシス
テムの起動直前に全アクチュエータを所定の同定信号に
より駆動し、その際のアクチュエータの電流及び誤差検
出センサの出力信号が所定の適正範囲にあるか否かでシ
ステムの故障診断を簡易且つ大まかに行い得るようにし
たものであり、斯かる手法は、エンジンの始動直後に故
障診断を行うため、エンジンの停止に伴うシステム停止
からエンジンの再始動に伴う次回のシステム起動までの
間に発生した故障にも対応できる利点があるが、厳密な
故障箇所の診断には不向きである。一方、先に説明した
伝達特性を用いた故障診断手法（図７）では、システム
停止から次回のシステム起動までの間に発生した故障に
は対応困難であるものの、故障箇所を厳密に推定できる
利点がある。従ってその２つの故障診断手法の問題を解
決するために、その両者を１つの制御システムにおいて
併用するようにすれば、システムの停止直後と起動直前
の両方で故障診断が的確になされるため、システムの異
常発生をより確実に防止できる。
【００４４】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれら実施例に限定されることなく、本発
明の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば前記実
施例では、アクティブマウント制御システムに本発明を
適用したものを示したが、本発明は、複数のアクチュエ
ータと複数のセンサとを有し、それらセンサの出力信号
に応じて複数のアクチュエータの作動を制御するように
した他の制御システムにも実施可能である。
【００４５】また前記実施例では、話を単純化して理解
し易くするために参照信号（同定信号）１・アクチュエ
ータ２・センサ２の非常にシンプルなシステム（１―２
―２ｓｙｓｔｅｍ）に対する故障診断の具体例を示した
が、本発明は斯かるシステムに限定されず、アクチュエ
ータや誤差検出センサが更に増えたシステム、例えば参
照信号（同定信号）１・アクチュエータ３・センサ３の
ようなシステム（１―３―３ｓｙｓｔｅｍ）に対する故
障診断にも本発明を適用可能である。この場合、アクチ
ュエータ及び誤差検出センサが増加することでそれら間
の伝達経路も増加する（都合９系統となる）が、故障個
所の特定に当たっては前記実施例と同様の考え方で対応
可能である。尚、実際のアクチュエータと誤差検出セン
サ以外の伝達部材に関しても、それぞれ伝達経路をモデ
ル化することにより故障診断パターンが増加するが、こ
の場合は、アクチュエータと誤差検出センサ以外の部
材、例えばマウントのゴム部（弾性支持体３）の故障診
断も可能となる。
【００４６】更に前記実施例では、システムの故障診断
に当り、エンジンの停止直後（図７の故障診断）又はエ
ンジンの始動直後（図１０の故障診断）にそれぞれ一回
だけ故障診断処理を実行するようにしているが、何らか
の偶発的な外乱ノイズ等によって誤診断することが少な
からず考えられるので、斯かる誤診断を回避するために
は、前記故障診断をエンジンの停止直後（図７）又はエ
ンジンの始動直後（図１０）において各々複数回数ずつ
行い、その結果、予め規定した確率以上で異常と判断さ
れた場合にのみ「故障」と判断することが、検出精度を
高める上で望ましい。
【００４７】
【発明の効果】以上のように各請求項の発明によれば、
エンジンから車体へ及ぼす振動を能動的に低減制御する
ための複数のアクティブマウントに各々用いられる複数
の車体加振用アクチュエータと、車体の複数部位に設置
されて車体振動を検出し得る複数のセンサとを有し、そ
れらセンサの出力信号に応じて複数のアクチュエータの
作動を制御するようにした、車両のアクティブマウント
用制御システムにおいて、個々のアクチュエータから個
々のセンサに至る全ての振動伝達経路の各々の伝達特性
を測定して、それらの測定値に基づいて前記全ての振動
伝達経路について故障の有無を各々判断し、それら振動
伝達経路の故障有無の判断結果のパターンから何れのア
クチュエータ・センサが故障しているかを推定するよう
にしたので、制御システムの核である各々複数のアクチ
ュエータ及びセンサの何れに故障が発生しても、個々の
アクチュエータから個々のセンサに至る全ての振動伝達
経路についての故障有無の判断結果のパターンから故障
個所（何れのアクチュエータ・センサが故障している
か）を容易且つ低コストで特定でき、従ってその故障に
迅速的確に対応することができる。
【００４８】また特に請求項３の発明によれば、前記伝
達特性の測定値と正常値とを比較してその偏差に基づい
て故障判断を行ない、しかもその故障判断により正常と
判断された測定値に基づいて、その後の故障判断に用い
る正常値を更新するようにしたので、前記伝達特性がシ
ステム各部の経年劣化の影響で変化しても、故障診断の
基準となる正常値を経年劣化に応じて自動的に変更する
ことができ、従ってその経年劣化に因る診断精度低下を
効果的に防止することができる。
【００４９】更に請求項４の発明によれば、アクティブ
マウントが十分に暖機して前記伝達特性が安定した時に
故障個所を推定するようにしたので、アクティブマウン
トの温度変化に因る診断精度低下を効果的に防止するこ
とができる。
【００５０】更にまた請求項５の発明によれば、全振動
伝達経路の各伝達特性の測定と、全振動伝達経路につい
て故障有無の判断と、それら振動伝達経路の故障有無の
判断結果のパターンからの故障個所の推定とが、エンジ
ンの停止直後に行われるので、各センサにアクチュエー
タからの伝達成分以外の外乱ノイズが重畳されることが
効果的に回避されて故障箇所を厳密に推定でき、従って
外乱に因る診断精度低下を効果的に防止することができ
る。また斯かる故障診断が、エンジン停止に伴うシステ
ム停止からエンジン再始動に伴う次回のシステム起動ま
での間に発生した故障には対応困難であっても、特にエ
ンジンの始動直後で且つシステムの起動前には、全アク
チュエータを所定の同定信号により駆動し、その際のア
クチュエータの電流及びセンサの出力信号が各々の所定
適正範囲にあるか否かを判断することで、システムの故
障診断を簡易且つ大まかに行えるようにしたので、シス
テム停止から次回のシステム起動までの間に発生した故
障にも対応可能となり、以上の結果、システムの停止直
後と起動直前の両方で故障診断が的確になされるため、
システムの異常発生をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車のアクティブマウントシステムの一例を
示す概略全体図
【図２】アクティブマウントの断面図（図１の２−２矢
視拡大断面図）
【図３】前記アクティブマウントシステムの制御ブロッ
ク図
【図４】電子制御ユニットの概略を示すブロック図
【図５】１つのアクチュエータから１つの誤差検出セン
サへの振動伝達経路における伝達特性をシステムが正常
な場合に時間をおいて２回計測したグラフであり、特に
上段は位相の周波数特性，下段は振幅の周波数特性を示
す
【図６】１つのアクチュエータから１つの誤差検出セン
サへの振動伝達経路における伝達特性をシステムが正常
な場合と異常な場合とでそれぞれ計測したグラフであ
り、特に上段は位相の周波数特性，下段は振幅の周波数
特性を示す
【図７】エンジン停止直後に行われる故障診断の処理手
順を示すフローチャート
【図８】１―２―２システムの振動伝達経路の簡略説明
図
【図９】１―２―２システムの振動伝達経路において誤
差検出センサＳＢの故障状態を示す簡略説明図
【図１０】エンジン始動直後に行われる故障診断の処理
手順を示すフローチャート
【符号の説明】
Ａ１，Ａ２……アクチュエータ（測定手段） Ｃ………………伝達特性 Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ……伝達経路 Ｄ………………正常値としての比較値 ＥＣＵ…………電子制御ユニット（測定手段，推定手
段） Ｍ１，Ｍ２……アクティブマウント ＳＡ，ＳＢ……センサとしての誤差検出センサ（測定手
段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上山 雅樹 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−282807（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−85566（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−148363（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−156665（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−121152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−6134（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 23/00 - 23/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（Ｅ）から車体（Ｆ）へ及ぼす
    振動を能動的に低減制御するための複数のアクティブマ
    ウント（Ｍ１，Ｍ２）に各々用いられる複数の車体加振
    用アクチュエータ（Ａ１，Ａ２）と、車体（Ｆ）の複数
    部位に設置されて車体振動を検出し得る複数のセンサ
    （ＳＡ，ＳＢ）とを有し、それらセンサ（ＳＡ，ＳＢ）
    の出力信号に応じて複数のアクチュエータ（Ａ１，
    Ａ２）の作動を制御するようにした車両のアクティブマ
    ウント用制御システムにおいて、 個々のアクチュエータ（Ａ１，Ａ２）から個々のセンサ
    （ＳＡ，ＳＢ）に至る全ての振動伝達経路（Ｃ１Ａ，Ｃ
    １Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ）の各々の伝達特性を測定して、
    それらの測定値に基づいて前記全ての振動伝達経路（Ｃ
    １Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ）について故障の有無を
    各々判断し、それら振動伝達経路（Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ
    ２Ａ，Ｃ２Ｂ）の故障有無の判断結果のパターンから何
    れのアクチュエータ（Ａ１，Ａ２）・センサ（ＳＡ，Ｓ
    Ｂ）が故障しているかを推定することを特徴とする、車
    両のアクティブマウント用制御システムにおける故障診
    断方法。
  2. 【請求項２】 エンジン（Ｅ）から車体（Ｆ）へ及ぼす
    振動を能動的に低減制御するための複数のアクティブマ
    ウント（Ｍ１，Ｍ２）に各々用いられる複数の車体加振
    用アクチュエータ（Ａ１，Ａ２）と、車体（Ｆ）の複数
    部位に設置されて車体振動を検出し得る複数のセンサ
    （ＳＡ，ＳＢ）とを有し、それらセンサ（ＳＡ，ＳＢ）
    の出力信号に応じて複数のアクチュエータ（Ａ１，
    Ａ２）の作動を制御するようにした車両のアクティブマ
    ウント用制御システムにおいて、 個々のアクチュエータ（Ａ１，Ａ２）から個々のセンサ
    （ＳＡ，ＳＢ）に至る全ての振動伝達経路（Ｃ１Ａ，Ｃ
    １Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ）の各々の伝達特性を測定する測
    定手段（Ａ１，Ａ２，ＳＡ，ＳＢ，ＥＣＵ）と、それら の測定値に基づいて前記全ての振動伝達経路（Ｃ
    １Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ）について故障の有無を
    各々判断し、それら振動伝達経路（Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ
    ２Ａ，Ｃ２Ｂ）の故障有無の判断結果のパターンから何
    れのアクチュエータ（Ａ１，Ａ２）・センサ（ＳＡ，Ｓ
    Ｂ）が故障しているかを推定する推定手段（ＥＣＵ）と
    を備えることを特徴とする、車両のアクティブマウント
    用制御システムにおける故障診断装置。
  3. 【請求項３】 前記判断手段（ＥＣＵ）は、前記伝達特
    性の測定値と正常値（Ｄ）とを比較してその偏差に基づ
    いて故障判断を行ない、しかもその故障判断により正常
    と判断された測定値に基づいて、その後の故障判断に用
    いる前記正常値（Ｄ）を更新することを特徴とする、請
    求項２に記載の車両のアクティブマウント用制御システ
    ムにおける故障診断装置。
  4. 【請求項４】 前記推定手段（ＥＣＵ）は、アクティブ
    マウント（Ｍ１，Ｍ２）が十分に暖機した状態にある時
    に故障個所を推定することを特徴とする、請求項２又は
    ３に記載の車両のアクティブマウント用制御システムに
    おける故障診断装置。
  5. 【請求項５】 前記測定手段（Ａ１，Ａ２，ＳＡ，Ｓ
    Ｂ，ＥＣＵ）による前記測定と、前記推定手段（ＥＣ
    Ｕ）による前記判断及び前記推定とが、エンジン（Ｅ）
    の停止直後に行われ、 さらに前記推定手段（ＥＣＵ）は、エンジンの始動直後
    で且つ前記制御システムの起動前に、全アクチュエータ
    （Ａ１，Ａ２）を所定の同定信号により駆動し、その際
    のアクチュエータ（Ａ１，Ａ２）の電流及びセンサ（Ｓ
    Ａ，ＳＢ）の出力信号が各々の所定適正範囲にあるか否
    かを判断することでシステムの故障診断を行うようにし
    た ことを特徴とする、請求項２，３又は４に記載の車両
    のアクティブマウント用制御システムにおける故障診断
    装置。
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