JP5888101B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献1の制御装置では、電源リレーをオン操作した後、電動機リレーをオン操作し、所定時間経過後のコンデンサの一端側の電圧を検出することにより、電源リレーのオフ固着異常、すなわち、オン操作またはオフ操作にかかわらず常にオフ状態となる異常を検出可能である。具体的には、検出したコンデンサの電圧が電源電圧より所定値以上低い場合、電源リレーはオフ固着異常であると判定する。
なお、特許文献1では、電源リレーのオフ固着異常時にコンデンサの電圧と電源電圧との電位差を作り出す方法として、電動機の駆動回路を作動させる方法が提案されている。しかしながら、異常判定のために駆動回路を作動させると、電動機に通電され、意図しない電動機の駆動を招くおそれがある。意図しない電動機の駆動は、ハンドルを操作する運転者に違和感を与えるおそれがある。また、コンデンサの電圧と電源電圧との電位差を作り出すために電動機の駆動回路を作動させる場合、制御が複雑になるおそれがある。
また、第3抵抗の抵抗値を適宜設定することにより、電源リレーのオフ固着異常時、放電スイッチをオン操作して第2所定時間経過したときのコンデンサの電圧と電源電圧との電位差を大きくすることができる。これにより、異常検出の精度を高めることができる。
(第1実施形態)
これにより、運転者がハンドル91を回転させると、ハンドル91に接続されたステアリングシャフト92が回転し、ステアリングシャフト92の回転運動は、ピニオンギア96によってラック軸97の直線運動に変換され、ラック軸97の直線運動変位に応じた角度について一対の車輪98が操舵される。
この構成により、電動パワーステアリング装置99は、トルクセンサ94および車速センサ95等からの信号に基づき、ハンドル91の操舵を補助するための操舵アシストトルクをモータ3から発生し、ステアリングシャフト92に伝達する。
本実施形態では、制御装置1は、イグニッションスイッチ30とマイコン20との間に第1ダイオード4を備えている。第1ダイオード4は、イグニッションスイッチ30からマイコン20へ向かう方向を順方向として配置されている。また、本実施形態では、制御装置1は、一端が第1ダイオード4とマイコン20との間に接続され、他端が電源リレー10と電力変換回路70との間に接続される第2ダイオード5を備えている。第2ダイオード5は、電源リレー10と電力変換回路70との間から第1ダイオード4とマイコン20との間へ向かう方向を順方向として配置されている。
また、マイコン20は、イグニッションスイッチ30の第1ダイオード4側の電圧(以下、適宜、「イグニッション出力電圧VIG」という。)を検出可能である。また、マイコン20は、コンデンサ50の一端側の電圧(以下、適宜、「コンデンサ電圧VPc」という。)を検出可能である。ここで、マイコン20は、特許請求の範囲における「電圧検出手段」に対応する。
ここで、電源リレー10が有する励磁コイル11の一方の端子は第1ダイオード4のマイコン20側に接続され、他方の端子はスイッチング素子13を経由してグランドに接続されている。この構成により、イグニッションスイッチ30がオン状態のとき、マイコン20がスイッチング素子13をオン操作してオン状態とすることで、バッテリ2から電源リレー10の励磁コイル11を経由してグランドへと電流が流れる。これにより、励磁コイル11に磁力が発生し、電源リレー10の可動接点12が変位することで、その入力端子(バッテリ2側に接続される端子)と出力端子(電力変換回路70側に接続される端子)とが導通状態となる。その結果、バッテリ2から電力変換回路70およびモータ3への電流の流れが許容される。このように、マイコン20は、モータ3への電力の供給を可能な状態とした後、電力変換回路70を操作することで、運転者による操舵をアシストすべくモータ3の制御量を制御する。
図3に示す一連の処理S100は、運転者によってイグニッションスイッチ30がオン操作され、マイコン20に電力が供給されることをきっかけとして、マイコン20により実行される。
S106では、マイコン20は、電源リレー10にオフ固着異常が生じていると判定する。その後、処理はS107へ移行する。
以上が本実施形態でのマイコン20による電源リレー10のオフ固着異常の判定処理に関する処理フローである。
図4(A)では、電源リレー10にオフ固着異常が生じていない場合、すなわち正常時の作動例を示し、図4(B)には、電源リレー10にオフ固着異常が生じている場合、すなわち異常時の作動例を示す。
時刻t3でマイコン20により放電スイッチ60がオン操作されるが、コンデンサ電圧VPcに変動はない。
本発明の第2実施形態による制御装置について図5〜7に基づき説明する。第2実施形態は、物理的な構成は第1実施形態と同様であるものの、電源リレー10の異常判定に関する処理が第1実施形態と異なる。
S201では、マイコン20は、不揮発性メモリ21に記憶されたフラグの情報を読み込む。ここで、フラグとは、電源リレー10にオン固着異常が生じているか否かの診断結果を表す情報であり、例えば、「0」のとき、「オン固着異常は生じていない」ことを表し、「1」のとき、「オン固着異常が生じている」ことを表す。なお、初めて処理200が実行される時点では、フラグの情報として「0」が書き込まれている。S201の後、処理はS202へ移行する。
S203では、マイコン20は、電源リレー10にオン固着異常が生じていると判定する。その後、処理はS204へ移行する。
S208では、マイコン20は、フラグの情報として「0」を書き込む。その後、処理はS209へ移行する。
S207では、マイコン20は、電源リレー10をオフ操作する。ここで、電源リレー10にオン固着異常が生じていない場合、マイコン20が電源リレー10をオフ操作すると、電源リレー10はオフ状態となり、イグニッションスイッチ30もオフ状態のため、バッテリ2からコンデンサ50への充電経路が絶たれる。そのため、コンデンサ50の充電電圧すなわちコンデンサ電圧VPcは、S207以降、第2抵抗42による放電とマイコン20による電力消費とに伴い、徐々に低下していく。
以上が本実施形態でのマイコン20による電源リレー10のオフ固着異常およびオン固着異常の判定処理に関する処理フローである。
図7には、全期間に亘って電源リレー10にオフ固着異常は生じておらず、時刻t6以前でオン固着異常が生じ、時刻t9と時刻t10との間でオン固着異常が解消した例を示す。
時刻t2〜t4については、第1実施形態の正常時の例(図4(A)参照)と同様のため、説明を省略する。
時刻t6から第3所定時間T3経過した時刻である時刻t7で、マイコン20は、フラグの情報として「1」を書き込む。
このように、本実施形態では、簡単な構成で、電源リレー10のオフ固着異常の検出に加え、オン固着異常の検出も可能である。
本発明の他の実施形態では、第1抵抗、第2抵抗、第3抵抗の抵抗値は、上述した具体的な抵抗値に限らず、任意の値に設定してもよい。特に、第3抵抗の抵抗値を適宜設定することにより、電源リレーのオフ固着異常時、放電スイッチをオン操作してからコンデンサの電圧が所定値以下となるまでに要する時間を短縮することができる。これにより、第2所定時間を短くすることができ、電源リレーのオフ固着異常を判定するのに要する時間を短縮することができる。
また、本発明の他の実施形態では、第3抵抗は、電流が流れているときの発熱値が所定値より大きくなるような抵抗値に設定されていてもよい。この場合、電源リレーのオフ固着異常の判定処理後、速やかに放電スイッチをオフ操作すれば、第3抵抗の過熱を抑制することができる。
また、本発明による制御装置は、ブラシ付DCモータに限らず、例えばブラシレスDCモータ等を駆動対象としてもよい。この場合、電力変換回路としては、例えば3相インバータ等を用いることが考えられる。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
10 ・・・電源リレー
20 ・・・マイコン(制御部、電圧検出手段)
30 ・・・イグニッションスイッチ(起動スイッチ)
41 ・・・第1抵抗
42 ・・・第2抵抗
43 ・・・第3抵抗
50 ・・・コンデンサ
60 ・・・放電スイッチ
Claims (4)
- 駆動対象(3)に供給する電力を制御する制御装置(1)であって、
電源(2)と前記駆動対象との間に設けられ、オン操作またはオフ操作されることにより、前記電源から前記駆動対象への電流の流れを許容または遮断する電源リレー(10)と、
前記電源から電力を供給されることにより起動し、前記電源リレーをオン操作またはオフ操作することで前記駆動対象への電力の供給を制御する制御部(20)と、
前記電源と前記制御部との間に設けられ、オン操作またはオフ操作されることにより、前記電源から前記制御部への電流の流れを許容または遮断する起動スイッチ(30)と、
一端が前記起動スイッチと前記制御部との間に接続され、他端が前記電源リレーと前記駆動対象との間に接続される第1抵抗(41)と、
一端が前記電源リレーと前記駆動対象との間に接続され、他端が前記電源の負極側に接続されるコンデンサ(50)と、
一端が前記電源リレーと前記駆動対象との間に接続され、他端が前記電源の負極側に接続される第2抵抗(42)と、
一端が前記電源リレーと前記駆動対象との間に接続され、他端が前記電源の負極側に接続される第3抵抗(43)と、
前記第3抵抗と前記電源の負極側との間に設けられ、オン操作またはオフ操作されることにより、前記第3抵抗を経由して前記電源の負極側へ流れる電流の流れを許容または遮断する放電スイッチ(60)と、
前記コンデンサの一端側の電圧を検出する電圧検出手段(20)と、を備え、
前記制御部は、前記起動スイッチがオン操作されることで前記電源から電力が供給され、第1所定時間経過後、前記電源リレーをオン操作し、その後、前記放電スイッチをオン操作し、第2所定時間経過後、前記電圧検出手段により検出した電圧に基づき、前記電源リレーのオフ固着異常を検出可能であることを特徴とする制御装置。 - 前記第3抵抗は、前記第2抵抗の抵抗値よりも小さい抵抗値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記第3抵抗は、電流が流れているときの発熱値が所定値以下となるような抵抗値に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記制御部は、前記起動スイッチがオフ操作された後、前記電源リレーをオフ操作した状態で第3所定時間経過後、前記電源リレーのオン固着異常を検出可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の制御装置。
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