JP2006057525A - Starter failure detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンを始動させるスタータの故障を検出するスタータの故障検出装置に関する発明である。 The present invention relates to a starter failure detection device that detects a failure of a starter that starts an engine.
停車中にエンジンのアイドル運転を自動停止させるアイドルストップシステムを搭載した車両においては、信号待ちや渋滞による停車回数の多い市街地走行時に、アイドルストップの回数が増えるため、アイドルストップ後にスタータに通電してエンジンを自動的に再始動させる回数も増加し、それに伴って、スタータの故障発生率が増加することは避けられない。しかも、アイドルストップ後の再始動時には、制御装置が自動的にスタータに通電するため、スタータ自体が故障していなくても、制御装置側が故障や誤動作して、スタータが常時通電され続ける故障(以下「常時ON故障」という)が発生する可能性を否定しきれない。 In vehicles equipped with an idle stop system that automatically stops idling of the engine while the vehicle is stopped, the number of idle stops increases when driving in urban areas where there are many stops due to traffic lights or traffic jams. The number of times the engine is automatically restarted increases, and accordingly, the failure occurrence rate of the starter is unavoidably increased. In addition, since the control device automatically energizes the starter when restarting after an idle stop, even if the starter itself has not failed, the control device side fails or malfunctions and the starter continues to be energized (hereinafter referred to as the starter). The possibility of the occurrence of “always-on failure” cannot be denied.
そこで、特許文献1(特開2003−201943号公報)に示すように、スタータ駆動回路中の電圧をスタータ作動認識信号として検出し、スタータ作動認識信号の継続時間から判断されるスタータ作動時間が所定時間を上回り、且つ、エンジン回転速度が所定値を上回ったときに、スタータの常時ON故障と判断して、セーフティリレーをオフして、スタータへの通電を遮断するようにしたものがある。
しかし、特許文献1の技術では、スタータ駆動回路中の電圧をスタータ作動認識信号として検出する電圧検出回路を新たに追加する必要があり、製造コストが増加するという問題がある。しかも、電圧検出回路が故障した場合に、スタータが正常であっても、スタータの故障と誤診断されて、スタータによる始動が不可能になってしまう危険性がある。 However, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to newly add a voltage detection circuit that detects a voltage in the starter driving circuit as a starter operation recognition signal, and there is a problem that the manufacturing cost increases. Moreover, when the voltage detection circuit fails, there is a risk that even if the starter is normal, it is erroneously diagnosed as a starter failure and the starter cannot be started.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、スタータ作動状態を検出する電圧検出回路を設けなくても、スタータの常時ON故障を精度良く診断でき、常時ON故障の誤診断防止と低コスト化の要求を満たすことができるスタータの故障検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and therefore the object of the present invention is to accurately diagnose a starter always-on failure without providing a voltage detection circuit for detecting the starter operating state. It is an object of the present invention to provide a starter failure detection device capable of satisfying the demands for prevention of erroneous diagnosis of failure and cost reduction.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、ブレーキ力を検出するブレーキ力検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とを備えたシステムにおいて、これらの検出手段の検出結果に基づいて所定値以上のブレーキ力が働いているにも拘らず車速又はエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下しない状態が所定時間以上継続していると判断されたときにスタータが常時通電され続ける故障(以下「常時ON故障」という)が発生したと診断するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes brake force detection means for detecting a brake force, vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and engine rotation speed detection means for detecting the engine rotation speed. In this system, a state in which the vehicle speed or the engine rotational speed does not decrease according to the braking force continues for a predetermined time or more despite the braking force exceeding a predetermined value based on the detection results of these detection means. In this case, it is diagnosed that a failure in which the starter is constantly energized (hereinafter referred to as “always ON failure”) has occurred.
つまり、走行中にブレーキ力が働けば、そのブレーキ力に応じて車速やエンジン回転速度が低下するのが正常な状態であるため、もし、ある程度大きなブレーキ力が働いているにも拘らず車速やエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下しない状態が続けば、スタータの駆動力がブレーキ力に逆らって働いているものと判断できる。この状態は、スタータの常時ON故障によって発生するため、この状態が所定時間以上継続したときにスタータの常時ON故障と診断するものである。このようにすれば、前記特許文献1のようなスタータ作動状態を検出する電圧検出回路を設けなくても、スタータの常時ON故障を精度良く診断でき、常時ON故障の誤診断を防止することができる。しかも、この故障診断に用いるブレーキ力検出手段、車速検出手段、エンジン回転速度検出手段は、他の制御のために車両に搭載されている各種のセンサを共用することができるため、現状の車両に対してハードウエアの変更を伴うことなく、ソフトウエアの変更のみで本発明の故障診断機能を搭載することが可能であり、低コスト化の要求も満たすことができる。 In other words, if the braking force is applied during driving, it is normal for the vehicle speed and engine speed to decrease according to the braking force. If the engine rotation speed does not decrease according to the braking force, it can be determined that the drive force of the starter is working against the braking force. Since this state occurs due to the always-on failure of the starter, when this state continues for a predetermined time or longer, the starter is always diagnosed as a failure. In this way, it is possible to accurately diagnose the always-on failure of the starter without providing a voltage detection circuit for detecting the starter operating state as in Patent Document 1, and to prevent misdiagnosis of the always-on failure. it can. In addition, the brake force detection means, vehicle speed detection means, and engine rotation speed detection means used for this failure diagnosis can share various sensors mounted on the vehicle for other control, so that the current vehicle On the other hand, it is possible to mount the failure diagnosis function of the present invention only by changing the software without changing the hardware, and it is possible to satisfy the demand for cost reduction.
この場合、下り坂を走行するときには、スタータの常時ON故障が発生していなくても、車速やエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下しない状態が続くことがあるため、請求項2のように、走行路が下り坂であるか否かを下り坂判定手段により判定し、その結果、走行路が下り坂であると判断されたときには、故障診断を故障診断禁止手段により禁止するようにすると良い。このようにすれば、下り坂によるスタータの常時ON故障の誤診断を防止することができる。 In this case, when traveling downhill, the vehicle speed and the engine rotational speed may not continue to decrease according to the braking force even if the starter always has an ON failure. Whether or not the traveling road is a downhill is determined by the downhill determination means. As a result, when it is determined that the traveling road is a downhill, the failure diagnosis may be prohibited by the failure diagnosis prohibiting means. . In this way, it is possible to prevent erroneous diagnosis of the always-on failure of the starter due to downhill.
また、請求項3のように、走行路の傾斜角度又は車両の傾斜角度を検出する傾斜角度センサを設け、この傾斜角度センサで検出した傾斜角度に基づいて走行路が下り坂であるか否かを判定するようにしても良い。これにより、下り坂を精度良く検出することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an inclination angle sensor for detecting the inclination angle of the traveling road or the inclination angle of the vehicle, and whether or not the traveling road is a downhill based on the inclination angle detected by the inclination angle sensor. May be determined. Thereby, a downhill can be detected with high accuracy.
また、請求項4のように、ブレーキペダル踏み込み量又はブレーキ液圧を検出するセンサの出力に基づいてブレーキ力を検出するようにしても良い。これにより、ブレーキ力を精度良く検出することができる。 Further, as in claim 4, the brake force may be detected based on the output of a sensor that detects the amount of depression of the brake pedal or the brake fluid pressure. As a result, the braking force can be detected with high accuracy.
更に、請求項5のように、スタータの常時ON故障を検出したときに該スタータへの通電を遮断するようにすると良い。これにより、スタータの常時ON故障によるブレーキ力低下を防止できると共に、スタータやバッテリを保護することができる。 Furthermore, as described in claim 5, it is preferable to cut off the power supply to the starter when the always-on failure of the starter is detected. As a result, it is possible to prevent a decrease in braking force due to the always-on failure of the starter and to protect the starter and the battery.
以上説明した請求項1〜5に係る発明は、アイドルストップシステムの有無を問わず、あらゆる車両に適用できるが、アイドルストップシステムを搭載した車両に本発明を適用する場合は、請求項6のように、スタータの常時ON故障を検出したときに、自動停止始動制御手段によるアイドル運転の自動停止(アイドルストップ)を禁止するようにすると良い。これは、スタータの常時ON故障が発生しているときに、アイドル運転を自動停止すると、スタータの常時ON故障によりエンジンが回り続けたり、正常に再始動できなかったりする不具合が発生する可能性があるためである。 The invention according to claims 1 to 5 described above can be applied to any vehicle regardless of the presence or absence of an idle stop system. However, when the present invention is applied to a vehicle equipped with an idle stop system, as in claim 6 Furthermore, it is preferable to prohibit the automatic stop (idle stop) of the idle operation by the automatic stop start control means when the always-on failure of the starter is detected. This is because if the starter's always-on failure occurs and the idle operation is automatically stopped, the starter's always-on failure may cause the engine to continue running or fail to restart normally. Because there is.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、アイドルストップシステムを搭載した車両に適用して具体化した一実施例を説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the best mode for carrying out the present invention is applied to a vehicle equipped with an idle stop system will be described.
まず、図1に基づいてシステム全体の概略構成を説明する。ブレーキペダル踏み込み量センサ11は、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた信号を出力し、ブレーキ力検出手段として機能する。車速センサ12は、車速に応じた信号を出力し、車速検出手段として機能する。傾斜角度センサ13は、走行路の傾斜角度又は車両の傾斜角度に応じた信号を出力し、この傾斜角度センサ13の出力信号に基づいて走行路が下り坂であるか否かが判定される(この機能が下り坂判定手段に相当する)。クランク角センサ14は、エンジンのクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力し、このパルス信号の間隔(パルス周波数)に基づいてエンジン回転速度が検出される(この機能がエンジン回転速度検出手段に相当する)。
First, a schematic configuration of the entire system will be described with reference to FIG. The brake pedal depression amount
これら各種のセンサ11〜14の出力信号は、制御装置15に取り込まれる。この制御装置15は、マイクロコンピュータを主体として構成され、エンジン運転状態に応じて点火装置16や燃料噴射弁17に制御信号を出力して、点火時期や燃料噴射量を制御する。また、この制御装置15は、運転者がイグニッションキーをON位置からSTART位置に操作したときに、スタータ18に通電してエンジンをクランキングして始動させる。
Output signals of these
また、制御装置15は、自動停止始動制御手段としても機能し、エンジン運転中に所定の自動停止条件(例えばスロットル全閉、アクセル全閉、停車中、エンジン回転速度が所定回転数以下等)が成立したときに、燃料噴射及び点火を停止してアイドル運転を自動停止させる。この自動停止期間中に、運転者が車両を発進させる操作(例えばアクセルペダルの踏み込み等)を行ったときに自動始動条件が成立して、スタータ18に通電してエンジンを自動始動させる。
Further, the
更に、制御装置15は、エンジン運転中に図2の故障診断ルーチンを所定周期で実行することで、下り坂でない走行路で所定値以上のブレーキ力が働いているにも拘らず車速又はエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下しない状態が所定時間以上継続していると判断されたときにスタータ18が常時通電され続ける故障(以下「常時ON故障」という)が発生したと診断する故障診断手段として機能する。以下、この図2の故障診断ルーチンの処理内容を説明する。
Further, the
図2の故障診断ルーチンが起動されると、まずステップ101で、ブレーキ力が所定値以上であるか否かを、ブレーキペダル踏み込み量センサ11で検出したブレーキペダル踏み込み量が所定値以上であるか否かによって判定する。この際、ブレーキペダル踏み込み量に代えて、ブレーキ液圧(マスタバック油圧)を圧力センサで検出して、このブレーキ液圧が所定値以上であるか否かで、ブレーキ力が所定値以上であるか否かを判定するようにしても良い。
When the failure diagnosis routine of FIG. 2 is started, first, at
このステップ101で、ブレーキ力が所定値未満と判定されれば、ステップ108に進み、「スタータ正常」の判定を維持して本ルーチンを終了する。これに対して、ステップ101で、ブレーキ力が所定値以上と判定されれば、ステップ102に進み、車速センサ12で検出した車速が所定値以上であるか、又はエンジン回転速度が所定値以上であるか否かを判定し、「No」と判定された場合は、車速又はエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下していると判断して、ステップ108に進み、「スタータ正常」の判定を維持して本ルーチンを終了する。
If it is determined in
一方、ステップ102で「Yes」と判定された場合は、車速又はエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下していないため、その原因が下り坂によるものか、スタータ18の常時ON故障によるものかを判別するために、ステップ103に進み、傾斜角度センサ13の出力信号に基づいて走行路が下り坂であるか否かを判定する。その結果、下り坂と判定された場合は、車速又はエンジン回転速度がブレーキ力に応じて低下しない理由が下り坂によるものと判断して、ステップ108に進み、「スタータ正常」の判定を維持して本ルーチンを終了する。
On the other hand, if “Yes” is determined in
もし、上記ステップ103で、走行路が下り坂でないと判定された場合は、スタータ18の常時ON故障の可能性があるため、ステップ104に進み、スタータ18の常時ON故障の可能性がある状態(下り坂でない走行路で所定値以上のブレーキ力が働いているにも拘らず車速又はエンジン回転速度が所定値以上である状態)が所定時間以上継続したか否かを判定し、この状態が所定時間以上継続するまでは、「スタータ正常」の判定を維持する(ステップ108)。
If it is determined in
そして、スタータ18の常時ON故障の可能性がある状態が所定時間以上継続した時点で、ステップ105に進み、「スタータ常時ON故障」の判定を確定して、その故障情報を制御装置15のバックアップRAM等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶すると共に、警告ランプの点灯又は運転席のインストルメントパネルの表示部に警告表示する。そして、次のステップ106で、スタータ18への通電を遮断した後、ステップ107に進み、アイドルストップ(アイドル運転の自動停止)を禁止して本ルーチンを終了する。
尚、ステップ102において、車速とエンジン回転速度のいずれか一方のみで判定するようにしても良い(車速とエンジン回転速度のいずれか一方の判定を省略しても良い)。
Then, when the state where the
In
以上説明した本実施例によれば、スタータ18の常時ON故障の可能性がある状態(下り坂でない走行路で所定値以上のブレーキ力が働いているにも拘らず車速又はエンジン回転速度が所定値以上である状態)が所定時間以上継続するか否かで、スタータ18の常時ON故障の有無を判定するようにしたので、前記特許文献1のようなスタータ作動状態を検出する電圧検出回路を設けなくても、スタータ18の常時ON故障を精度良く診断でき、常時ON故障の誤診断を防止することができる。しかも、この故障診断に用いるブレーキ力、車速、エンジン回転速度を検出するセンサは、エンジン制御やアイドルストップ制御のために車両に搭載されている各種のセンサを共用することができるため、現状の車両に対してハードウエアの変更を伴うことなく、ソフトウエアの変更のみで本実施例の故障診断機能を搭載することが可能であり、低コスト化の要求も満たすことができる。
According to the present embodiment described above, there is a possibility that the
しかも、本実施例では、スタータ18の常時ON故障を検出したときに、アイドルストップを禁止するようにしたので、アイドルストップ時にスタータ18の常時ON故障によりエンジンが回り続けたり、正常に再始動できなかったりする不具合を未然に防止することができる。
In addition, in the present embodiment, when the always-on failure of the
尚、図1のシステム構成では、1つのスタータ18で、キー操作による手動始動用のスタータとアイドルストップ用のスタータを兼用するようにしたが、手動始動用のスタータとアイドルストップ用のスタータとを別々に設けるようにしても良い。この場合は、上記実施例と同様の方法で、スタータの常時ON故障が検出されたときに、手動始動用のスタータとアイドルストップ用のスタータのいずれが常時ON故障しているか判別するために、いずれか一方のスタータへの通電を遮断して、再度、同様の故障診断を行うようにしても良く、その結果、アイドルストップ用のスタータの常時ON故障が判明した時のみ、アイドルストップを禁止するようにしても良い。
In the system configuration of FIG. 1, one
本発明は、アイドルストップシステムを搭載していない車両にも適用して実施でき、この場合には、図2の故障診断ルーチンのステップ107を省略すれば良い。 The present invention can be applied to a vehicle not equipped with an idle stop system. In this case, step 107 of the failure diagnosis routine of FIG. 2 may be omitted.
11…ブレーキペダル踏み込み量センサ(ブレーキ力検出手段)、12…車速センサ(車速検出手段)、13…傾斜角度センサ(下り坂判定手段)、14…クランク角センサ(エンジン回転速度検出手段)、15…制御装置(故障診断手段,自動停止始動制御手段)、18…スタータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ブレーキ力を検出するブレーキ力検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記ブレーキ力検出手段、前記車速検出手段及び前記エンジン回転速度検出手段の検出結果に基づいて所定値以上のブレーキ力が働いているにも拘らず車速又はエンジン回転速度が前記ブレーキ力に応じて低下しない状態が所定時間以上継続していると判断されたときに前記スタータが常時通電され続ける故障(以下「常時ON故障」という)が発生したと診断する故障診断手段と
を備えていることを特徴とするスタータの故障検出装置。 In a starter failure detection device that detects a failure of a starter that starts an engine,
Braking force detection means for detecting the braking force;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Engine speed detecting means for detecting the engine speed;
Based on the detection results of the brake force detection means, the vehicle speed detection means, and the engine rotation speed detection means, the vehicle speed or the engine rotation speed decreases according to the brake force even though a brake force of a predetermined value or more is applied. And a failure diagnosis means for diagnosing that a failure in which the starter is always energized (hereinafter referred to as “always-on failure”) occurs when it is determined that the state of not being continued for a predetermined time or longer. Starter failure detection device.
前記下り坂判定手段の判定結果に基づいて走行路が下り坂であると判断されたときに前記故障診断手段による故障診断を禁止する故障診断禁止手段と
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のスタータの故障検出装置。 Downhill determination means for determining whether or not the traveling path is a downhill;
And a failure diagnosis prohibiting unit that prohibits failure diagnosis by the failure diagnosis unit when it is determined that the traveling road is a downhill based on a determination result of the downhill determination unit. The starter failure detection apparatus according to 1.
前記走行路勾配判定手段は、前記傾斜角度センサで検出した傾斜角度に基づいて走行路が下り坂であるか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載のスタータの故障検出装置。 An inclination angle sensor for detecting the inclination angle of the road or the inclination angle of the vehicle,
3. The starter failure detection device according to claim 2, wherein the traveling road gradient determining means determines whether or not the traveling road is a downhill based on an inclination angle detected by the inclination angle sensor.
前記故障診断手段は、前記スタータの常時ON故障を検出したときに前記自動停止始動制御手段によるアイドル運転の自動停止を禁止することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のスタータの故障検出装置。 Idle operation is automatically stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied during engine idle operation, and the starter is energized to automatically start the engine when a predetermined automatic start condition is satisfied during the automatic stop period. Automatic stop start control means,
6. The starter according to claim 1, wherein the failure diagnosis unit prohibits the automatic stop of the idle operation by the automatic stop start control unit when the always-on failure of the starter is detected. Fault detection device.
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