JP2007051943A - Apparatus for detecting abnormality of current sensor - Google Patents

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鉄也 西里
Kentaro Kimura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current sensor abnormality detecting apparatus capable of detecting abnormalities of current sensors by using a simple apparatus and abnormality determination algorithm. <P>SOLUTION: The current sensor abnormality detection apparatus is an abnormality detection apparatus (1) for detecting the abnormalities of a current sensor (12) for detecting a charging current or a discharge current of a battery (8) charged by a dynamo-electric generator (6) mounted to a vehicle and comprises an operating state detection means (14) for detecting whether the vehicle is in a state of deceleration; a dynamo-electric generator control means (16) for controlling the output voltage of the dynamo-electric generator into a first voltage so as to charge the battery, when a state of deceleration is detected and controlling the output voltage of the dynamo-electric generator into a second voltage lower than the first voltage, when a state of nondeceleration is detected; and an abnormality determination means (18) for determining the abnormalities of the current sensor, on the basis of the changes in the current value measured by the current sensor, when the output voltage of the dynamo-electric generator is switched. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電流センサの異常検出装置に係わり、特に、車両に搭載された発電機によって充電されるバッテリの充放電電流を検出する電流センサの異常を検出する電流センサの異常検出装置に関する。   The present invention relates to an abnormality detection device for a current sensor, and more particularly to an abnormality detection device for a current sensor that detects an abnormality of a current sensor that detects a charge / discharge current of a battery charged by a generator mounted on a vehicle.

特開2000−206221号公報(特許文献1)には、電流センサの異常検出装置が記載されている。この電流センサの異常検出装置では、電流センサによって概ね0の電流値が検出されている間に、電圧センサによって検出される電圧が所定時間内に所定値以上の変動率で所定回数以上に亘って上昇かつ下降したときに電流センサの異常と判定している。   Japanese Patent Laying-Open No. 2000-206221 (Patent Document 1) describes an abnormality detection device for a current sensor. In this current sensor abnormality detection device, while a current value of approximately zero is detected by the current sensor, the voltage detected by the voltage sensor exceeds a predetermined number of times with a variation rate of a predetermined value or more within a predetermined time. It is determined that the current sensor is abnormal when it rises and falls.

特開2000−206221号公報JP 2000-206221 A

しかしながら、特開2000−206221号公報記載の電流センサの異常検出装置では、電流センサの異常を判定するために、電圧センサによる検出電圧を参照する必要がある。さらに、この異常検出装置では、所定時間内の電圧の変動率の大きさを検出し、所定値以上の変動率の変動が何回発生したかを検出する必要がある。このため、電流センサの異常を判定するための装置及び異常判定アルゴリズムが複雑になるという問題がある。   However, in the current sensor abnormality detection device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-206221, it is necessary to refer to the detection voltage by the voltage sensor in order to determine the abnormality of the current sensor. Furthermore, in this abnormality detection device, it is necessary to detect the magnitude of the fluctuation rate of the voltage within a predetermined time, and to detect how many times the fluctuation of the fluctuation rate exceeds a predetermined value. For this reason, there exists a problem that the apparatus and abnormality determination algorithm for determining abnormality of a current sensor become complicated.

従って、本発明は、簡単な装置及び異常判定アルゴリズムによって電流センサの異常を検出することができる電流センサの異常検出装置を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an abnormality detection device for a current sensor that can detect an abnormality of the current sensor with a simple device and an abnormality determination algorithm.

上述した課題を解決するために、本発明は、車両に搭載された発電機によって充電されるバッテリの充電電流又は放電電流を検出する電流センサの異常を検出する異常検出装置であって、車両が減速状態にあるか否かを検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段によって減速状態が検出された場合には、バッテリへの充電が行われるように、発電機の出力電圧を第1電圧に制御し、非減速状態である場合には、発電機の出力電圧が第1電圧よりも低い第2電圧となるように制御する発電機制御手段と、この発電機制御手段によって発電機の出力電圧が切換えられた際に電流センサによって測定される電流値の変化に基づいて、電流センサの異常を判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする電流センサの異常検出装置。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an abnormality detection device that detects an abnormality of a current sensor that detects a charging current or a discharging current of a battery charged by a generator mounted on a vehicle. The operating state detecting means for detecting whether or not the vehicle is in a decelerating state, and when the decelerating state is detected by the operating state detecting means, the output voltage of the generator is set to the first so that the battery is charged. In the non-decelerated state, the generator control means for controlling the output voltage of the generator to be a second voltage lower than the first voltage, and the generator control means An abnormality detection device for a current sensor, comprising: abnormality determination means for determining abnormality of the current sensor based on a change in a current value measured by the current sensor when the output voltage is switched.

このように構成された本発明においては、運転状態検出手段は、車両が減速状態にあるか否かを検出する。発電機制御手段は、車両が減速状態にある場合には、発電機の出力電圧が第1電圧となるように発電機を制御して、バッテリに充電を行う。また、発電機制御手段は、車両が減速状態にない場合には、発電機の出力電圧を第1電圧よりも低い第2電圧となるように発電機を制御するので、バッテリへの充電は行われないか、或いは、出力電圧が第1電圧の場合よりも少量の充電が行われる。異常判定手段は、発電機制御手段によって発電機の出力電圧が切換えられた際に電流センサによって測定される電流値の変化に基づいて、電流センサの異常を判定する。   In the present invention configured as described above, the driving state detecting means detects whether or not the vehicle is in a decelerating state. When the vehicle is in a decelerating state, the generator control means controls the generator so that the output voltage of the generator becomes the first voltage, and charges the battery. The generator control means controls the generator so that the output voltage of the generator becomes a second voltage lower than the first voltage when the vehicle is not in a decelerating state, so that the battery is not charged. Otherwise, a smaller amount of charging is performed than when the output voltage is the first voltage. The abnormality determination unit determines abnormality of the current sensor based on a change in a current value measured by the current sensor when the output voltage of the generator is switched by the generator control unit.

このように構成された本発明によれば、主に車両が減速状態にある場合にバッテリへの充電が行われるため、車両の余剰な運動エネルギーが、ブレーキ等によって浪費されることなく、電気エネルギーとして回収される。また、その際に流れる充電電流等の変化に基づいて電流センサの異常を検出しているため、燃費を犠牲にすることなく容易に電流センサのスタック故障等の異常を検出することができる。   According to the present invention configured as described above, since the battery is charged mainly when the vehicle is in a decelerating state, the surplus kinetic energy of the vehicle is not wasted by the brake or the like, and the electric energy is consumed. As recovered. Further, since the abnormality of the current sensor is detected based on the change of the charging current flowing at that time, it is possible to easily detect the abnormality such as the stack failure of the current sensor without sacrificing the fuel consumption.

本発明において、好ましくは、異常判定手段は、発電機の出力電圧が第2電圧から第1電圧に切換えられた際に電流センサによって測定される電流値の変化に基づいて電流センサの異常を判定する。   In the present invention, preferably, the abnormality determination means determines abnormality of the current sensor based on a change in a current value measured by the current sensor when the output voltage of the generator is switched from the second voltage to the first voltage. To do.

このように構成された本発明においては、発電機の出力電圧が第2電圧から、第2電圧よりも高い第1電圧に切換えられた際の電流値の変化に基づいて異常が検出される。
このように構成された本発明によれば、バッテリが劣化している場合にも、十分な電流値の変化が生じるので、より確実に電流センサの異常を検出することができる。
In the present invention configured as described above, an abnormality is detected based on a change in the current value when the output voltage of the generator is switched from the second voltage to the first voltage higher than the second voltage.
According to the present invention configured as described above, even when the battery is deteriorated, a sufficient change in the current value occurs, so that the abnormality of the current sensor can be detected more reliably.

本発明において、好ましくは、さらに、異常判定手段が電流センサに異常があると判定すると、電流センサの異常を車両の乗員に報知する異常報知手段を有する。
このように構成された本発明によれば、電流センサの異常が、車両の乗員に迅速に報知されるので、電流センサの異常を放置することによるバッテリへの過充電、又は過放電を防止することができる。
In the present invention, preferably, when the abnormality determination means determines that the current sensor is abnormal, it further includes an abnormality notification means for notifying the vehicle occupant of the abnormality of the current sensor.
According to the present invention configured as described above, since the abnormality of the current sensor is promptly notified to the vehicle occupant, overcharging or over-discharging of the battery due to leaving the abnormality of the current sensor is prevented. be able to.

本発明において、好ましくは、発電機制御手段は、異常判定手段が電流センサに異常があると判定すると、発電機の出力電圧が、第2電圧よりも高く、常に充電が行われる所定の電圧となるように発電機を制御する。   In the present invention, preferably, the generator control means determines that the output voltage of the generator is higher than the second voltage and is always charged when the abnormality determination means determines that the current sensor is abnormal. The generator is controlled so that

このように構成された本発明においては、電流センサに異常があると判定されると、発電機の出力電圧が常に第2電圧よりも高い電圧に設定されるので、バッテリへの十分な充電を確保することができる。
このように構成された本発明によれば、電流センサに異常がある場合にもバッテリへの十分な充電が行われるので、バッテリ残容量の過度の減少により、車両が走行不能になるのを防止することができる。
In the present invention configured as described above, when it is determined that the current sensor is abnormal, the output voltage of the generator is always set to a voltage higher than the second voltage. Can be secured.
According to the present invention configured as above, since the battery is sufficiently charged even when the current sensor is abnormal, it is possible to prevent the vehicle from being unable to run due to an excessive decrease in the remaining battery capacity. can do.

本発明の電流センサの異常検出装置によれば、簡単な装置及び異常判定アルゴリズムによって電流センサの異常を検出することができる。   According to the abnormality detection device for a current sensor of the present invention, an abnormality of the current sensor can be detected by a simple device and an abnormality determination algorithm.

次に、図1乃至図3を参照して、本発明の実施形態による電流センサの異常検出装置を説明する。図1は、本発明の実施形態による電流センサの異常検出装置を含む、車両に搭載された電気系統のシステム構成図である。図2は、本発明の実施形態による電流センサの異常検出装置の作用を示すフローチャートである。図3は、発電機の目標出力電圧、バッテリ電圧、及びバッテリの充放電電流を示すタイムチャートである。   Next, a current sensor abnormality detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system configuration diagram of an electric system mounted on a vehicle including a current sensor abnormality detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the current sensor abnormality detection device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a time chart showing the target output voltage of the generator, the battery voltage, and the charge / discharge current of the battery.

図1に示すように、車両に搭載された電気系統には、ECU(エンジン制御ユニット)2と、電流センサの異常を報知する異常報知手段であるワーニングランプ4と、出力電圧がECU2によって制御される発電機6と、この発電機6によって充電されるバッテリ8と、が含まれる。さらに、車両に搭載されたカーステレオ、エアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム等の電気機器は、負荷10として発電機6及びバッテリ8に接続されている。また、発電機6からバッテリ8へ充電される際の電流、及びバッテリ8から負荷10へ放電される電流を測定する電流センサ12が、バッテリ8のプラス側出力端子付近に配置されている。本実施形態による電流センサの異常検出装置は、この電流センサ12のスタック故障等の異常を検出するものである。   As shown in FIG. 1, an ECU (engine control unit) 2, a warning lamp 4 that is an abnormality notification unit that notifies an abnormality of a current sensor, and an output voltage are controlled by the ECU 2. And a battery 8 charged by the generator 6 are included. Furthermore, electrical equipment such as a car stereo, an air conditioner, and a car navigation system mounted on the vehicle is connected to the generator 6 and the battery 8 as a load 10. In addition, a current sensor 12 that measures a current when the battery 6 is charged from the generator 6 and a current discharged from the battery 8 to the load 10 is disposed near the positive output terminal of the battery 8. The abnormality detection device for a current sensor according to the present embodiment detects an abnormality such as a stack failure of the current sensor 12.

ECU2は、具体的には、CPU(中央処理装置)、メモリ、それに記憶されたプログラム、及び各種インターフェイス等(以上、図示せず)によって構成されている。このECU2は、車両に搭載された各種センサからの検出結果に基づいて、エンジン(図示せず)の燃料噴射量制御、点火時期制御等、種々の機能を実現している。本実施形態による電流センサの異常検出装置1は、ECU2の1つの機能として実現され、ECU2に内蔵された運転状態検出手段14、発電機制御手段16、異常判定手段18、及びECU2に接続されたワーニングランプ4によって構成されている。   Specifically, the ECU 2 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, a program stored therein, various interfaces, and the like (not shown). The ECU 2 realizes various functions such as fuel injection amount control and ignition timing control of an engine (not shown) based on detection results from various sensors mounted on the vehicle. The abnormality detection device 1 for the current sensor according to the present embodiment is realized as one function of the ECU 2, and is connected to the operating state detection means 14, the generator control means 16, the abnormality determination means 18, and the ECU 2 incorporated in the ECU 2. A warning lamp 4 is used.

発電機6は、ベルト(図示せず)及びプーリ(図示せず)を介してエンジンのクランクシャフト(図示せず)に連結され、エンジン出力の一部を電気エネルギーに変換するように構成されている。また、発電機6は、フィールドコイル(図示せず)及び電機子(図示せず)を備えており、それらがエンジン出力によって相対的に回転されることにより電機子(図示せず)に起電力が発生する。また、発電機6が生成する起電力の大きさは、フィールドコイル(図示せず)に流す電流を変化させることによって制御される。   The generator 6 is connected to an engine crankshaft (not shown) via a belt (not shown) and a pulley (not shown), and is configured to convert a part of the engine output into electric energy. Yes. Further, the generator 6 includes a field coil (not shown) and an armature (not shown), and these are rotated relative to each other by the engine output to generate an electromotive force on the armature (not shown). Will occur. Further, the magnitude of the electromotive force generated by the generator 6 is controlled by changing the current flowing through the field coil (not shown).

バッテリ8は、そのプラス側端子が発電機6のプラス側出力端子に、そのマイナス側端子が発電機6のマイナス側出力端子に夫々接続され、発電機6によって生成された電力が充電されるように構成されている。バッテリ8として、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等種々の電池を使用することができる。   The battery 8 has its positive terminal connected to the positive output terminal of the generator 6 and its negative terminal connected to the negative output terminal of the generator 6 so that the electric power generated by the generator 6 is charged. It is configured. Various batteries such as a nickel hydride battery and a nickel cadmium battery can be used as the battery 8.

負荷10は、車両に搭載され、発電機6によって生成された電力を消費する電気機器の総称であり、具体的には、カーステレオ、エアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム等々が含まれる。発電機6及びバッテリ8は、負荷10に対して並列に接続されており、発電機6によって電力が生成されていないときは、バッテリ8から負荷10に電力が供給される。また、発電機6によって電力が生成されているときは、生成された電力は、バッテリ8に充電されると共に負荷10に供給されるように構成されている。   The load 10 is a generic term for electric devices that are mounted on a vehicle and consume the electric power generated by the generator 6, and specifically includes a car stereo, an air conditioner, a car navigation system, and the like. The generator 6 and the battery 8 are connected in parallel to the load 10. When no power is generated by the generator 6, power is supplied from the battery 8 to the load 10. Further, when electric power is generated by the generator 6, the generated electric power is configured to be charged to the battery 8 and supplied to the load 10.

電流センサ12は、バッテリ8のプラス側端子に隣接して配置されており、バッテリ8の充放電電流を検出するように構成されている。発電機6によって生成された電力がバッテリ8に充電されている際には、電流センサ12によって発電機6からバッテリ8に向かう方向の電流が検出される。また、バッテリ8から負荷10に電力が供給されている際には、電流センサ12によってバッテリ8から負荷10に向かう方向の電流が検出される。   The current sensor 12 is disposed adjacent to the positive terminal of the battery 8 and is configured to detect a charge / discharge current of the battery 8. When the battery 8 is charged with the electric power generated by the generator 6, a current in the direction from the generator 6 toward the battery 8 is detected by the current sensor 12. Further, when electric power is supplied from the battery 8 to the load 10, the current in the direction from the battery 8 toward the load 10 is detected by the current sensor 12.

運転状態検出手段14は、ECU2に内蔵され、車両の運転状態を検出するように構成されている。具体的には、運転状態検出手段14は、車両に搭載されている車速センサ及びアクセル開度センサから車速S及びアクセル開度θの信号を受信し、車両が所定の減速状態にあるか否かを検出する。   The driving state detection means 14 is built in the ECU 2 and configured to detect the driving state of the vehicle. Specifically, the driving state detection unit 14 receives signals of the vehicle speed S and the accelerator opening θ from the vehicle speed sensor and the accelerator opening sensor mounted on the vehicle, and determines whether or not the vehicle is in a predetermined deceleration state. Is detected.

発電機制御手段16は、ECU2に内蔵され、運転状態検出手段14によって検出された運転状態に基づいて発電機6を制御するように構成されている。具体的には、発電機制御手段16は、運転状態検出手段14が車両の減速状態を検出すると、発電機6のフィールドコイル(図示せず)に流す電流を増加させ、発電機6の出力電圧が高くなるように制御する。一方、発電機制御手段16は、車両が非減速状態にある場合には、発電機6のフィールドコイル(図示せず)に流す電流を減少させ、発電機6の出力電圧を低下させる。本実施形態においては、発電機制御手段16は、減速時においては発電機6の出力電圧が14V、非減速時においては12.5Vになるように発電機6を制御している。   The generator control means 16 is built in the ECU 2 and is configured to control the generator 6 based on the operation state detected by the operation state detection means 14. Specifically, the generator control means 16 increases the current flowing through the field coil (not shown) of the generator 6 when the driving state detection means 14 detects the deceleration state of the vehicle, and the output voltage of the generator 6 is increased. Is controlled to be higher. On the other hand, when the vehicle is in a non-decelerated state, the generator control means 16 reduces the current flowing through the field coil (not shown) of the generator 6 and decreases the output voltage of the generator 6. In the present embodiment, the generator control means 16 controls the generator 6 so that the output voltage of the generator 6 is 14V during deceleration and 12.5V during non-deceleration.

異常判定手段18は、ECU2に内蔵され、電流センサ12の異常を判定し、異常がある場合にはワーニングランプ4を点灯させるように構成されている。具体的には、異常判定手段18は、発電機制御手段16が発電機6の出力電圧を、非減速時における低電圧から減速時における高電圧に切換えた際の、電流センサ12による測定電流の挙動に基づいて、電流センサ12の異常を判定する。   The abnormality determination means 18 is built in the ECU 2 and is configured to determine an abnormality of the current sensor 12 and to turn on the warning lamp 4 when there is an abnormality. Specifically, the abnormality determination unit 18 is configured to measure the current measured by the current sensor 12 when the generator control unit 16 switches the output voltage of the generator 6 from a low voltage during non-deceleration to a high voltage during deceleration. Based on the behavior, the abnormality of the current sensor 12 is determined.

次に、図2及び図3を参照して、本発明の実施形態による電流センサの異常検出装置1の作用を説明する。
図2は、電流センサの異常検出装置の作用を示すフローチャートであり、この処理はエンジン(図示せず)の運転中、繰り返し実行される。まず、図2のステップS1において、車両に搭載された車速センサによって検出された車速S、及びアクセル開度センサによって検出されたアクセル開度θが、運転状態検出手段14に入力される。また、ステップS1において、電流センサ12によって検出された電流Iが、異常判定手段18に入力される。
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, the operation of the abnormality detection device 1 for a current sensor according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the current sensor abnormality detection device, and this process is repeatedly executed during operation of the engine (not shown). First, in step S <b> 1 of FIG. 2, the vehicle speed S detected by the vehicle speed sensor mounted on the vehicle and the accelerator opening θ detected by the accelerator opening sensor are input to the driving state detection means 14. In step S <b> 1, the current I detected by the current sensor 12 is input to the abnormality determination unit 18.

次に、ステップS2において、運転状態検出手段14は、ステップS1で入力された車速Sが所定の車速以上であるか否かを判断する。所定の車速以上である場合にはステップS3に進み、所定の車速未満である場合にはステップS6に進む。ステップS3においては、運転状態検出手段14は、ステップS1で入力されたアクセル開度θが0(全閉)であるか否かを判断する。アクセル開度θが0である場合にはステップS4に進み、アクセル開度θが0でない場合にはステップS6に進む。即ち、運転状態検出手段14は、アクセル開度θが0であるか否かによって、車両が減速状態であるか非減速状態であるかを判断する。   Next, in step S2, the driving state detection unit 14 determines whether or not the vehicle speed S input in step S1 is equal to or higher than a predetermined vehicle speed. If it is equal to or higher than the predetermined vehicle speed, the process proceeds to step S3, and if it is lower than the predetermined vehicle speed, the process proceeds to step S6. In step S3, the driving state detection means 14 determines whether or not the accelerator opening θ input in step S1 is 0 (fully closed). When the accelerator opening degree θ is 0, the process proceeds to step S4, and when the accelerator opening degree θ is not 0, the process proceeds to step S6. That is, the driving state detection means 14 determines whether the vehicle is in a decelerating state or a non-decelerating state depending on whether or not the accelerator opening degree θ is zero.

なお、車速Sが所定の車速未満である場合には、アクセル開度θが0で車両が減速状態にあってもステップS6の処理が行われるが、本明細書における「非減速状態」には、ステップS6の処理が行われる全ての状態が含まれるものとする。また、ステップS4の処理を行う減速状態と、ステップS6の処理を行う非減速状態の場合分けに車速を考慮する理由は後述する。   If the vehicle speed S is less than the predetermined vehicle speed, the process of step S6 is performed even if the accelerator opening θ is 0 and the vehicle is in a decelerating state. However, in the “non-decelerating state” in this specification, Assume that all the states in which the process of step S6 is performed are included. The reason why the vehicle speed is considered for the case of the deceleration state in which the process of step S4 is performed and the case of the non-deceleration state in which the process of step S6 is performed will be described later.

次いで、ステップS4においては、車両が所定の減速状態にあると判断されたため、運転状態検出手段14は減速フラグを1にして、ステップS5に進む。ステップS5において、発電機制御手段16は、減速フラグが1であるため発電機6の出力電圧の目標値を第1電圧である14Vに設定し、出力電圧が第1電圧となるように発電機6を制御する。即ち、発電機制御手段16は、発電機6の出力電圧が第1電圧よりも低い場合には、発電機6のフィールドコイル(図示せず)に流す電流を増加させ、第1電圧よりも高い場合には、発電機6のフィールドコイル(図示せず)に流す電流を減少させて、発電機6の出力電圧が第1電圧になるように制御する。発電機6の出力電圧が第1電圧に制御されると、発電機6によって発電された電力は、バッテリ8に充電される。これにより、減速時において、車両の余剰な運動エネルギーが、電気エネルギーに変換されてバッテリ8に回収される。   Next, in step S4, since it is determined that the vehicle is in a predetermined deceleration state, the driving state detection means 14 sets the deceleration flag to 1 and proceeds to step S5. In step S5, since the deceleration flag is 1, the generator control means 16 sets the target value of the output voltage of the generator 6 to 14V that is the first voltage, and the generator so that the output voltage becomes the first voltage. 6 is controlled. That is, when the output voltage of the generator 6 is lower than the first voltage, the generator control means 16 increases the current flowing through the field coil (not shown) of the generator 6 and is higher than the first voltage. In this case, the current flowing through the field coil (not shown) of the generator 6 is reduced so that the output voltage of the generator 6 is controlled to be the first voltage. When the output voltage of the generator 6 is controlled to the first voltage, the power generated by the generator 6 is charged in the battery 8. Thereby, at the time of deceleration, the surplus kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy and recovered by the battery 8.

一方、ステップS6においては、車両が所定の減速状態にないと判断されたため、運転状態検出手段14は減速フラグを0にして、ステップS7に進む。ステップS7において、発電機制御手段16は、減速フラグが0であるため発電機6の出力電圧の目標値を第2電圧である12.5Vに設定し、出力電圧が第2電圧となるように発電機6を制御する。発電機6の出力電圧が第1電圧よりも低い第2電圧に制御されると、発電機6による発電は殆ど行われず、バッテリ8への充電も行われない。この場合には、負荷10への電力の供給は、主にバッテリ8から行われる。このため、車両の加速時等のように、エンジンに負荷がかけられている場合には、エンジン出力が発電機6による発電に殆ど使用されることがなく、エンジンへの過大な負荷が防止される。なお、車速が所定の車速未満である場合には、車両が減速状態であってもステップS6の処理が行われ、バッテリ8への充電は行っていない。これは、車速が所定値未満である場合には車両のもつ運動エネルギーが非常に小さく、発電によって回収できるエネルギーが殆どないためである。   On the other hand, in step S6, since it is determined that the vehicle is not in the predetermined deceleration state, the driving state detection means 14 sets the deceleration flag to 0 and proceeds to step S7. In step S7, since the deceleration flag is 0, the generator control means 16 sets the target value of the output voltage of the generator 6 to 12.5 V that is the second voltage, so that the output voltage becomes the second voltage. The generator 6 is controlled. When the output voltage of the generator 6 is controlled to a second voltage lower than the first voltage, the generator 6 hardly generates power and the battery 8 is not charged. In this case, power is supplied to the load 10 mainly from the battery 8. For this reason, when a load is applied to the engine, such as when the vehicle is accelerated, the engine output is hardly used for power generation by the generator 6, and an excessive load on the engine is prevented. The When the vehicle speed is less than the predetermined vehicle speed, the process of step S6 is performed even when the vehicle is in a deceleration state, and the battery 8 is not charged. This is because when the vehicle speed is less than a predetermined value, the kinetic energy of the vehicle is very small and there is almost no energy that can be recovered by power generation.

次に、ステップS8では、異常判定手段18は、図2に示すフローチャートの今回の処理において、減速フラグが0から1に変化したか否かを判断する。即ち、図2のフローチャートが前回実行されたときには、ステップS6において減速フラグが0に設定されており、今回の処理で減速フラグが1に設定された場合には、減速フラグが0から1に変化したと判断される。減速フラグが0から1に変化した場合にはステップS9に進み、それ以外の場合には、図2に示すフローチャートの1回の処理を終了する。   Next, in step S8, the abnormality determination means 18 determines whether or not the deceleration flag has changed from 0 to 1 in the current process of the flowchart shown in FIG. That is, when the flowchart of FIG. 2 was executed last time, the deceleration flag is set to 0 in step S6, and when the deceleration flag is set to 1 in this processing, the deceleration flag changes from 0 to 1. It is judged that If the deceleration flag changes from 0 to 1, the process proceeds to step S9. Otherwise, the one-time process of the flowchart shown in FIG.

図3は、発電機6の目標出力電圧の変化を上段の実線に、バッテリ電圧の変化を上段の破線に、バッテリの充放電電流の変化を下段の実線に示すタイムチャートである。上述のように、減速フラグが0である場合には発電機6の目標出力電圧は第2電圧に設定され、減速フラグが1である場合には目標出力電圧は第1電圧に設定される。従って、減速フラグの0から1への変化は、図3のタイムチャートにおける、発電機6の目標出力電圧の第2電圧から第1電圧への変化に対応する。   FIG. 3 is a time chart showing a change in the target output voltage of the generator 6 on the upper solid line, a change in the battery voltage on the upper broken line, and a change in the charge / discharge current of the battery on the lower solid line. As described above, when the deceleration flag is 0, the target output voltage of the generator 6 is set to the second voltage, and when the deceleration flag is 1, the target output voltage is set to the first voltage. Accordingly, the change of the deceleration flag from 0 to 1 corresponds to the change of the target output voltage of the generator 6 from the second voltage to the first voltage in the time chart of FIG.

発電機6の目標出力電圧が第2電圧から第1電圧へ変化すると、バッテリ電圧もこれに追従して第1電圧に変化する。また、この時、バッテリ8への充電が開始され、図3の下段の実線に示すように、バッテリ8への充電が行われる所定方向の電流が流れ始める。このようなバッテリ8への充放電電流は電流センサ12によって検出され、検出結果は異常判定手段18に入力される。   When the target output voltage of the generator 6 changes from the second voltage to the first voltage, the battery voltage also changes to the first voltage following this. At this time, charging of the battery 8 is started, and a current in a predetermined direction in which the charging of the battery 8 is performed starts flowing as shown by the solid line in the lower part of FIG. Such charge / discharge current to the battery 8 is detected by the current sensor 12, and the detection result is input to the abnormality determination means 18.

また、発電機6の目標出力電圧が第1電圧から第2電圧へ変化した場合には、図3の上段の破線に示すように、バッテリ電圧は、少し遅れながらこれに追従して第2電圧に変化する。このとき、バッテリ8への充放電電流は、図3の下段の実線に示すように、充電方向から放電方向に変化し、所定期間放電電流が流れた後、僅かに放電電流が流れる状態で安定する。   When the target output voltage of the generator 6 changes from the first voltage to the second voltage, the battery voltage follows the second voltage with a slight delay as shown by the broken line in the upper part of FIG. To change. At this time, the charging / discharging current to the battery 8 changes from the charging direction to the discharging direction as shown by the solid line in the lower part of FIG. 3 and is stable in a state where the discharging current flows slightly after the discharging current flows for a predetermined period. To do.

次に、ステップS9では、発電機6の目標出力電圧が第2電圧から第1電圧に変化した際のバッテリ8への充放電電流Iの変化量が判定される。充放電電流Iの変化量が所定量以下の場合にはステップS10に進み、変化量が所定量よりも大きい場合には図2に示すフローチャートの1回の処理を終了する。ステップS10において、異常判定手段18は、電流センサ12に異常ありと判定する。   Next, in step S9, the amount of change in the charge / discharge current I to the battery 8 when the target output voltage of the generator 6 changes from the second voltage to the first voltage is determined. When the change amount of the charge / discharge current I is equal to or less than the predetermined amount, the process proceeds to step S10, and when the change amount is larger than the predetermined amount, the one-time process of the flowchart shown in FIG. In step S10, the abnormality determination means 18 determines that the current sensor 12 is abnormal.

上述のように、発電機6の目標出力電圧が第2電圧から第1電圧へ変化した場合には、バッテリ8への充電電流が流れ始めるので、電流センサ12によって測定される電流値Iは、バッテリ8に充電する方向に所定量(図3中のδ)変化するはずである。しかしながら、電流センサ12にスタック故障が発生すると、電流センサ12が検出する電流値がほぼ一定値に固定されてしまうため、電流値Iの変化量が非常に小さくなる。異常判定手段18は、電流センサ12によって測定される電流値Iのこの挙動を利用して、電流センサ12の異常を判定している。電流センサ12の異常の有無を判定するための電流変化量の閾値は、数A程度に設定するのが良い。   As described above, when the target output voltage of the generator 6 changes from the second voltage to the first voltage, the charging current to the battery 8 starts to flow, so the current value I measured by the current sensor 12 is The battery 8 should change by a predetermined amount (δ in FIG. 3) in the direction of charging. However, when a stack failure occurs in the current sensor 12, the current value detected by the current sensor 12 is fixed to a substantially constant value, so that the amount of change in the current value I becomes very small. The abnormality determination means 18 determines abnormality of the current sensor 12 using this behavior of the current value I measured by the current sensor 12. The threshold value of the current change amount for determining whether there is an abnormality in the current sensor 12 is preferably set to about several A.

ステップS11においては、異常判定手段18は、ワーニングランプ4を点灯させ、電流センサ12に異常が発生したことを、車両の乗員に報知する。次に、ステップS12では、異常判定手段18は、発電機制御手段16に信号を送り、発電機6の目標出力電圧を第2電圧に設定することを禁止する。即ち、発電機6の目標出力電圧を第1電圧に固定する。これにより、異常のある電流センサ12によって測定された誤った電流値に基づいて発電機6の目標出力電圧が第2電圧に設定され、バッテリ8の残容量の過度の減少によって車両が走行不能になること、所謂「バッテリが上がる」ことを回避する。
本実施形態による電流センサの異常検出装置1は、以上の処理を繰り返すことによって、電流センサの異常を検出する。
In step S11, the abnormality determination means 18 turns on the warning lamp 4 and notifies the vehicle occupant that an abnormality has occurred in the current sensor 12. Next, in step S12, the abnormality determination means 18 sends a signal to the generator control means 16 and prohibits the target output voltage of the generator 6 from being set to the second voltage. That is, the target output voltage of the generator 6 is fixed to the first voltage. As a result, the target output voltage of the generator 6 is set to the second voltage based on the erroneous current value measured by the abnormal current sensor 12, and the vehicle cannot run due to excessive decrease in the remaining capacity of the battery 8. That is, the so-called “battery goes up” is avoided.
The current sensor abnormality detection device 1 according to the present embodiment detects an abnormality of the current sensor by repeating the above processing.

本発明の実施形態の電流センサの異常検出装置によれば、簡単な装置及び異常判定アルゴリズムによって電流センサの異常を検出することができる。即ち、本実施形態の電流センサの異常検出装置によれば、車両が減速状態にあるときバッテリへの充電が行われるため、車両の余剰な運動エネルギーが、ブレーキ等によって浪費されることなく、電気エネルギーとして回収される。また、その際に流れる充電電流等の変化に基づいて電流センサの異常を検出しているため、燃費を犠牲にすることなく容易に電流センサのスタック故障等の異常を検出することができる。   According to the current sensor abnormality detection device of the embodiment of the present invention, a current sensor abnormality can be detected by a simple device and abnormality determination algorithm. That is, according to the current sensor abnormality detection device of the present embodiment, since the battery is charged when the vehicle is in a decelerating state, the excess kinetic energy of the vehicle is not wasted by the brake or the like. It is recovered as energy. Further, since the abnormality of the current sensor is detected based on the change of the charging current flowing at that time, it is possible to easily detect the abnormality such as the stack failure of the current sensor without sacrificing the fuel consumption.

また、本発明の実施形態の電流センサの異常検出装置によれば、電流センサの異常が、ワーニングランプによって車両の乗員に迅速に報知されるので、電流センサの異常を放置することによるバッテリへの過充電、又は過放電を防止することができる。   Further, according to the abnormality detection device for the current sensor of the embodiment of the present invention, the abnormality of the current sensor is promptly notified to the vehicle occupant by the warning lamp. Overcharge or overdischarge can be prevented.

さらに、本発明の実施形態の電流センサの異常検出装置によれば、電流センサに異常がある場合、発電機の出力電圧が第1電圧に固定されるので、常にバッテリへの十分な充電が行われ、バッテリ残容量の過度の減少により、車両が走行不能になるのを防止することができる。   Further, according to the current sensor abnormality detection device of the embodiment of the present invention, when the current sensor is abnormal, the output voltage of the generator is fixed to the first voltage, so that the battery is always sufficiently charged. In other words, it is possible to prevent the vehicle from being disabled due to excessive reduction of the remaining battery capacity.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、電流センサの異常検出装置は、ECUの中に内蔵されていたが、電流センサの異常検出装置をECUとは別個に独立して構成し、或いは、他の機器に内蔵されるように構成することもできる。また、上述した実施形態では、電流センサは、バッテリのプラス側の端子に流れる電流を測定するように配置されていたが、電流センサはバッテリのマイナス側の端子に流れる電流を測定するように配置されていても良い。さらに、上述した実施形態では、車速及びアクセル開度を考慮して減速状態と非減速状態を場合分けしているが、車速を考慮せずに減速状態と非減速状態を場合分けしても良い。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, a various change can be added to embodiment mentioned above. In particular, in the above-described embodiment, the abnormality detection device for the current sensor is built in the ECU. However, the abnormality detection device for the current sensor is configured separately from the ECU, or in another device. It can also be configured to be built in. Further, in the above-described embodiment, the current sensor is arranged to measure the current flowing through the positive terminal of the battery, but the current sensor is arranged to measure the current flowing through the negative terminal of the battery. May be. Furthermore, in the above-described embodiment, the deceleration state and the non-deceleration state are divided into cases in consideration of the vehicle speed and the accelerator opening, but the deceleration state and the non-deceleration state may be divided into cases without considering the vehicle speed. .

また、上述した実施形態においては、電流センサの異常が検出されると、発電機の目標出力電圧は第1電圧に固定されていたが、発電機の目標出力電圧を、第1電圧よりも低く第2電圧よりも高い、常に充電が行われる所定の電圧に固定するように構成することもできる。   In the above-described embodiment, when abnormality of the current sensor is detected, the target output voltage of the generator is fixed to the first voltage. However, the target output voltage of the generator is set lower than the first voltage. It can also be configured to be fixed at a predetermined voltage that is higher than the second voltage and is always charged.

さらに、上述した実施形態では、電流センサの異常検出装置は、発電機の目標出力電圧が第2電圧から第1電圧に切換えられたときの電流値の変化に基づいて電流センサの異常を検出していたが、第1電圧から第2電圧に切換えられたときの電流値の変化に基づいて異常を検出することもできる。或いは、目標出力電圧の第2電圧から第1電圧への切換え時、第1電圧から第2電圧への切換え時の両方で異常を検出しても良い。但し、バッテリが経年変化等により劣化した場合には、バッテリの充放電電流は、図3下段の点線のように変化するため、第2電圧から第1電圧に切換えられたときの電流値の変化を利用する方が有利である。   Furthermore, in the embodiment described above, the abnormality detection device for the current sensor detects an abnormality in the current sensor based on a change in the current value when the target output voltage of the generator is switched from the second voltage to the first voltage. However, it is also possible to detect an abnormality based on a change in the current value when the first voltage is switched to the second voltage. Alternatively, the abnormality may be detected both when the target output voltage is switched from the second voltage to the first voltage and when the target voltage is switched from the first voltage to the second voltage. However, when the battery is deteriorated due to aging or the like, the charging / discharging current of the battery changes as indicated by the dotted line in the lower part of FIG. 3, so that the change in the current value when the second voltage is switched to the first voltage. It is more advantageous to use

即ち、図3下段に示すように、第2電圧から第1電圧に切換えられたときの電流値の変化量δは、バッテリが劣化した場合にもあまり変化しないが、第1電圧から第2電圧に切換えられたときの変化量は、バッテリの劣化により減少する。このため、電流センサの異常検出が、バッテリの劣化により難しくなる。従って、第2電圧から第1電圧に切換えられたときの電流値の変化を利用することにより、より確実に電流センサの異常を検出することが可能になる。   That is, as shown in the lower part of FIG. 3, the change amount δ of the current value when the second voltage is switched to the first voltage does not change much even when the battery is deteriorated, but from the first voltage to the second voltage. The amount of change when switching to is reduced due to deterioration of the battery. For this reason, the abnormality detection of the current sensor becomes difficult due to the deterioration of the battery. Therefore, it is possible to detect the abnormality of the current sensor more reliably by using the change in the current value when the second voltage is switched to the first voltage.

本発明の実施形態による電流センサの異常検出装置を含む、車両に搭載された電気系統のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an electric system mounted on a vehicle including an abnormality detection device for a current sensor according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による電流センサの異常検出装置の作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of the abnormality detection apparatus of the current sensor by embodiment of this invention. 発電機の目標出力電圧、バッテリ電圧、及びバッテリの充放電電流を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the target output voltage of a generator, the battery voltage, and the charging / discharging electric current of a battery.

符号の説明Explanation of symbols

1 電流センサの異常検出装置
2 ECU
4 ワーニングランプ
6 発電機
8 バッテリ
10 負荷
12 電流センサ
14 運転状態検出手段
16 発電機制御手段
18 異常判定手段
1 Current sensor abnormality detection device 2 ECU
4 warning lamp 6 generator 8 battery 10 load 12 current sensor 14 operating state detection means 16 generator control means 18 abnormality determination means

Claims (4)

車両に搭載された発電機によって充電されるバッテリの充電電流又は放電電流を検出する電流センサの異常を検出する異常検出装置であって、
上記車両が減速状態にあるか否かを検出する運転状態検出手段と、
この運転状態検出手段によって減速状態が検出された場合には、上記バッテリへの充電が行われるように、上記発電機の出力電圧を第1電圧に制御し、非減速状態である場合には、上記発電機の出力電圧が上記第1電圧よりも低い第2電圧となるように制御する発電機制御手段と、
この発電機制御手段によって上記発電機の出力電圧が切換えられた際に上記電流センサによって測定される電流値の変化に基づいて、上記電流センサの異常を判定する異常判定手段と、
を有することを特徴とする電流センサの異常検出装置。
An abnormality detection device for detecting an abnormality of a current sensor for detecting a charging current or a discharging current of a battery charged by a generator mounted on a vehicle,
Driving state detection means for detecting whether or not the vehicle is in a deceleration state;
When the deceleration state is detected by the operating state detection means, the output voltage of the generator is controlled to the first voltage so that the battery is charged. Generator control means for controlling the output voltage of the generator to be a second voltage lower than the first voltage;
An abnormality determining means for determining an abnormality of the current sensor based on a change in a current value measured by the current sensor when the output voltage of the generator is switched by the generator control means;
An abnormality detection device for a current sensor, comprising:
上記異常判定手段は、上記発電機の出力電圧が上記第2電圧から上記第1電圧に切換えられた際に電流センサによって測定される電流値の変化に基づいて上記電流センサの異常を判定する請求項1記載の異常検出装置。   The abnormality determination means determines an abnormality of the current sensor based on a change in a current value measured by the current sensor when the output voltage of the generator is switched from the second voltage to the first voltage. Item 10. An abnormality detection apparatus according to item 1. さらに、上記異常判定手段が上記電流センサに異常があると判定すると、上記電流センサの異常を上記車両の乗員に報知する異常報知手段を有する請求項1又は2記載の異常検出装置。   The abnormality detection device according to claim 1, further comprising abnormality notifying means for notifying an occupant of the vehicle of the abnormality of the current sensor when the abnormality determining means determines that the current sensor is abnormal. 上記発電機制御手段は、上記異常判定手段が上記電流センサに異常があると判定すると、上記発電機の出力電圧が、上記第2電圧よりも高く、常に充電が行われる所定の電圧となるように上記発電機を制御する請求項1乃至3の何れか1項に記載の異常検出装置。   When the abnormality determining means determines that the current sensor is abnormal, the generator control means causes the output voltage of the generator to be higher than the second voltage and to be a predetermined voltage that is always charged. The abnormality detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the generator is controlled at a time.
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CN103760508A (en) * 2013-11-28 2014-04-30 国家电网公司 Virtual dielectric loss device and detecting method thereof

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