JP2010012897A

JP2010012897A - 車載制御装置

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Publication number: JP2010012897A
Application number: JP2008173789A
Authority: JP
Inventors: Sanehisa Tanaka; 志尚田中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-07-02
Also published as: JP5217695B2

Abstract

【課題】エンジンが回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器を診断するにあたり、燃費への影響をより低減することのできる車載制御装置を提供する。
【解決手段】車載制御装置１は、外部電源１０による車載バッテリ２１の充電中に、電動モータ３７にて発生する動力によってエンジン４１を回転させるモータリングを行い、このモータリング中に電子スロットル装置を診断する。モータリングを行う際には、エンジン４１で燃焼は行われておらず、車載バッテリ２１によってエンジン４１が回転させられる。このとき、車載バッテリ２１は、エンジン４１を回転させることによって消費される電気エネルギーが外部電源１０から補われるため、燃費への影響をより低減することができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン及び電動モータを備えるとともに車両外から供給される電力によって車載バッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車両に搭載されて、車載機器を診断するための制御を行う車載制御装置に関する。

外部電源から供給される電力によって車載バッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車両が知られている。こうしたプラグインハイブリッド車両では、電動モータにて発生する動力によって走行する時間が長くなり、エンジンにて発生する動力によって走行する時間は短くなる。したがって、例えば電子スロットル装置の故障やエンジン回転角センサの故障等、エンジンが回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器に係る診断の実行頻度が低くなってしまう。

これに対し、従来、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載の車載制御装置は、エンジン及び電動モータを備えるハイブリッド車両に搭載されており、まず、エンジンへの燃料噴射及び点火を禁止した禁止状態において、電動モータによってエンジンが回転されている、いわゆるモータリング状態であるか否かを判定する。そして、モータリング状態であると判定すると、車載制御装置は、エンジンの回転系センサからパルス信号が正常に出力されるか否かを判定する。このように、車載制御装置は、モータリング状態中に、エンジンの回転系センサの診断を行っている。そして、上記診断の実行頻度を確保するべく、強制的にモータリング状態とすることで診断を行うことが考えられる。
特開平１１−２９４２１１号公報

しかしながら、モータリング状態とすることは車載バッテリの負荷を増大させることを意味する。そのため、消費電力が増大し、ひいては、燃費に悪影響を及ぼすおそれがある。

ここで、モータリング状態とするときには、エンジンへの燃料噴射及び点火が禁止されるため、燃費に影響を及ぼさないようにも思われる。しかしながら、モータリング状態としている間、燃料は減少しないものの、車載バッテリの蓄電量は減少する一方である。そのため、モータリングを終えた後、エンジンへの燃料噴射及び点火を行なうことで電気エネルギーを生成し、車載バッテリの蓄電量を回復する必要がある。したがって、モータリング状態とすることで、燃費に悪影響が及んでしまう。

本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンが回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器を診断するにあたり、燃費への影響をより低減することのできる車載制御装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、エンジン及び電動モータを備えるとともに外部電源から供給される電力によって車載バッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車両に搭載されて、前記エンジンが回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器を診断するための制御を行う診断制御部を備える車載制御装置において、前記診断制御部は、前記外部電源による前記車載バッテリの充電中に、前記電動モータにて発生する動力によって前記エンジンを回転させるモータリングを行い、このモータリング中に前記車載機器を診断することを特徴とする。

車載制御装置としてのこのような構成では、診断制御部によって、外部電源による車載バッテリの充電中にモータリングが行われ、このモータリング中に上記車載機器が診断される。このように、モータリングを行う際には、エンジンで燃焼は行われておらず、車載バッテリによってエンジンが回転させられる。このとき、車載バッテリは、エンジンを回転させることによって消費される電気エネルギーが外部電源から補われるため、燃費への影響をより低減することができるようになる。

上記請求項１に記載の構成において、請求項２に記載の構成では、前記診断制御部は、前記モータリングの実行条件として前記車載バッテリの充電量が所定量以上であることが成立する場合、前記モータリングを行うことを特徴とする。これにより、車載バッテリの充電量が所定量以上である場合には、上記車載機器の診断を行うことができるようになる。なお、車載バッテリの充電量が上記所定量を下回る場合、上記車載機器の診断に優先して、車載バッテリの充電を行うことが望ましい。

また、外部電源によって車載バッテリが充電される都度、上記車載機器の診断を行う必要はない。その点、上記請求項１に記載の構成において、請求項３に記載の発明では、前記診断制御部は、前記診断が行われたトリップ以後のトリップ数をカウントし、前記モータリングの実行条件としてカウント数が所定数に達したことが成立する場合、前記モータリングを行うことを特徴とする。これにより、上記車載機器の診断を適切な頻度で行うことができるようになる。

車載機器には、エンジンが回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器の他に、エンジンが回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器がある。後者の車載機器に異常がある場合には、その異常の影響を受けて、前者の車載機器を正しく診断することができないおそれがある。

その点、請求項１に記載の構成において、請求項４に記載の発明では、前記エンジンが回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器を診断する診断部をさらに備え、前記診断制御部は、前記モータリングの実行条件として前記診断部によって異常が診断されていないことが成立する場合、前記モータリングを行うことを特徴とする。これにより、上記後者の車載機器に異常がない状態において上記前者の車載機器を診断するため、正しい診断結果を得ることができるようになる。

上記請求項１に記載の構成において、請求項５に記載の発明では、バッテリ制御装置と、エンジン制御装置と、モータジェネレータ制御装置とを備え、前記バッテリ制御装置は、車載バッテリの充電量が所定量以上であることという前記モータリングの実行条件の成否を判断する第１判断部を有し、前記エンジン制御装置は、前記診断が行われたトリップ以後のトリップ数をカウントしたカウント数が所定数に達することという前記モータリングの実行条件の成否を判断する第２判断部を有し、前記モータジェネレータ制御装置は、前記エンジンが回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器を診断する診断部によって異常が診断されていないことという前記モータリングの実行条件の成否を判断する第３判断部を有しており、前記診断制御部は、これら第１〜第３判断部のうち少なくとも１つが不成立である旨判断した場合、前記モータリングを行わないことを特徴とする。

第１判断部によって上記実行条件が不成立である旨が判断される場合には、上記実行条件の成否が第１判断部によって実際に判断された上で不成立である旨が判断された場合が含まれるだけでなく、第１判断部が故障したために実際には上記実行条件が正しく判断されずに不成立である旨が判断された場合も含まれる。同様に、第２判断部によって上記実行条件が不成立である旨が判断される場合には、上記実行条件の成否が第２判断部によって実際に判断された上で不成立である旨が判断された場合が含まれるだけでなく、第２判断部が故障したために実際には上記実行条件が正しく判断されずに不成立である旨が判断された場合も含まれる。さらに、第３判断部によって上記実行条件が不成立である旨が判断される場合には、上記実行条件の成否が第３判断部によって実際に判断された上で不成立である旨が判断された場合が含まれるだけでなく、第３判断部が故障したために実際には上記実行条件が正しく判断されずに不成立である旨が判断された場合も含まれる。そのため、上記請求項５に記載の構成によれば、上記第１〜第３判断部に故障が生じた場合に意図しないモータリングが行われる可能性を低減することができるようになる。

以下、本発明に係る車載制御装置の一実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、図１は、本実施の形態の車載制御装置１について、その全体構成を示すブロック図である。はじめに、この図１を参照して車載制御装置１について説明する。

図１に示されるように、車載制御装置（診断制御部）１は、バッテリ制御装置（第１判断部）２０、モータジェネレータ制御装置（以下、ＭＧ制御装置と記載、第３判断部）３０、エンジン制御装置（第２判断部）４０を備えて構成されている。また、この車載制御装置１が搭載される車両は、ジェネレータ３４及び電動モータ３７並びにエンジン４１を備えるとともに外部電源１０から供給される電力によって車載バッテリ２１を充電可能なプラグインハイブリッド車両（図示略、以下、単に車両と記載）に搭載されている。以下、詳しく説明する。

車両は、電源コネクタ１１、物理スイッチ１２、電流センサ１３及び電圧センサ１４を備える。このうち、電源コネクタ１１は適宜の形状に形成されており、例えば家庭用電源等の外部電源１０と電気的に接続されることで、車載バッテリ２１は外部電源１０と電気的に接続される。

物理スイッチ１２は、電源コネクタ１１に配設されている。この電源コネクタ１１は、外部電源１０と電気的に接続されると、バッテリ制御装置２０へその旨を示す信号を送信する。また、電流センサ１３及び電圧センサ１４は、物理スイッチ１２と同様に、電源コネクタ１１に配設されている。電源コネクタ１１が外部電源１０と電気的に接続されると、電流センサ１３は、外部電源１０から給電される電流の電流値を検出してバッテリ制御装置２０へその検出値を出力し、電圧センサ１４は、外部電源１０から給電される電圧値を検出してバッテリ制御装置２０へその検出値を出力する。なお、これら電流センサ１３や電圧センサ１４の構成及び検出原理等は公知であるため、ここでの詳細な説明を割愛する。

車両は、車載バッテリ２１、電流センサ２３及び電圧センサ２４を備える。このうち、車載バッテリ２１は、例えば数百ボルトの直流電圧にて電気エネルギーを蓄電可能であり、後述の第１インバータ３３を介してジェネレータ３４に給電したり、後述の第２インバータ３６を介して電動モータ３７に給電したりする。電流センサ２３及び電圧センサ２４は車載バッテリ２１に配設されている。電流センサ２３は、車載バッテリ２１の電流値を検出してバッテリ制御装置２０へその検出値を出力し、電圧センサ２４は、車載バッテリ２１の電圧値を検出してバッテリ制御装置２０へその検出値を出力する。なお、これら電流センサ２３及び電圧センサ２４の構成や検出原理等も公知であるため、ここでの詳細な説明を割愛する。

電源コネクタ１１が外部電源１０と電気的に接続された旨の信号を受信すると、バッテリ制御装置２０は起動する。バッテリ制御装置２０は、起動後、例えばＭＧ制御装置３０やエンジン制御装置４０等、他の制御装置を起動するためのウェイクアップ信号を出力する起動処理や、図示しないイグニッションキーのオンオフを監視して、当該バッテリ制御装置２０が搭載される車両が停止中か否かについての判断処理を実行する。また、バッテリ制御装置２０は、電流センサ２３の検出値及び電圧センサ２４の検出値を用いて車載バッテリ２１の充電量が所定量以上であるか否かについての判断処理や、外部電源１０による車載バッテリ２１の充電処理等々を実行する。こうした処理については、図２を用いて後述する。

また、車両は、車輪３１、駆動軸３２、第１インバータ３３、ジェネレータ３４、ロータ位置検出センサ３５、第２インバータ３６、電動モータ３７、ロータ位置検出センサ３８、遊星ギアユニット３９を備える。このうち、駆動軸３２は、電動モータ３７あるいは後述のエンジン４１にて発生する動力を車両の駆動力として車輪３１に伝達する。第１インバータ３３は、ＭＧ制御装置３０によって制御され、車載バッテリ２１に蓄電された電気エネルギーを直流電圧から交流電圧に変換した上でジェネレータ３４（詳しくは図示しないステータ）に供給する。これによってステータに磁界が発生し、磁界が発生した状態でエンジン４１からの動力によってロータが回転させられると発電を行う。また、ロータ位置検出センサ３５は、ジェネレータ３４を構成するロータ（図示略）の位置を検出し、そのロータ位置情報をＭＧ制御装置３０に逐次出力する。また、第２インバータ３６は、第１インバータ３３と同様に、ＭＧ制御装置３０によって制御され、車載バッテリ２１に蓄電された電気エネルギーを直流電圧から交流電圧に変換した上で電動モータ３７に供給する。電動モータ３７は、交流電圧にて供給された電気エネルギーを用いて回転トルク（動力）を駆動軸３２に生成する。また、ロータ位置検出センサ３８は、電動モータ３７を構成するロータ（図示略）の位置を検出し、そのロータ位置情報をＭＧ制御装置３０に逐次出力する。また、遊星ギアユニット３９は、ジェネレータ３４と電動モータ３７との間に介在し、図示しない動力分割機構を構成する。エンジン４１にて発生した動力は、この動力分割機構によって２分され、電動モータ３７と車輪３１だけでなく、ジェネレータ３４にも伝達される。そして、エンジン出力軸４８の回転が電動モータ３７及びジェネレータ３４によって制御されることで、エンジン４１を回転させるモータリングを行うことが可能である。なお、こうした構成も公知であるため、ここでのこれ以上の詳しい説明を割愛する。

ＭＧ制御装置３０は、バッテリ制御装置２０から上記ウェイクアップ信号を受信することで起動する。ＭＧ制御装置３０は、この起動後、後述するエンジン制御装置４０からモータリング要求を受信したか否かについての判断処理や、所定の実行条件が全て成立したか否かについての判断処理を実行する。また、ＭＧ制御装置３０は、電動モータ３７にて発生する動力によってエンジン４１を回転させるモータリングを実行したり、モータリング以外の通常制御を実行したりする。これら処理については、図３を用いて後述する。

また、車両は、エンジン４１、吸気経路４２、空気流量センサ４３、スロットル弁４４、スロットルモータ４５、スロットル開度センサ４６、回転角センサ４７及びエンジン出力軸４８を備える。

詳しくは、車両には、エンジン４１の燃焼室（図示略）へ空気を供給する吸気経路４２が備えられている。吸気経路４２内には、この吸気経路４２内を流れる空気流量を検出する空気流量センサ４３が配設されており、エンジン制御装置４０へその検出値を出力する。また、吸気経路４２内には、開度に応じて空気流量を変化させるスロットル弁４４が配設されており、吸気経路４２外には、このスロットル弁４４の開度を変化させるスロットルモータ４５が配設されている。また、スロットルモータ４５には、スロットル開度センサ４６が配設されている。スロットル開度センサ４６は、スロットルモータ４５の回転角を検出し、検出したスロットルモータ４５の回転角を用いてスロットル弁４４の開度を検出する。そして、スロットル開度センサ４６は、検出したスロットル弁４４の開度をエンジン制御装置４０に出力する。また、エンジン４１には、エンジン出力軸４８の回転角を検出する回転角センサ４７が配設されており、回転角センサ４７は、検出した回転角をエンジン制御装置４０に出力する。そして、エンジン制御装置４０は、上記空気流量センサ４３の出力値、スロットル開度センサ４６の出力値及び回転角センサ４７の出力値を用いて、エンジン４１を制御する。なお、これら各構成要素の構成及び機能等は公知であるため、ここでの詳細な説明を割愛する。また、本実施の形態では、エンジン４１が回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器として電子スロットル装置（スロットル弁４４、スロットルモータ４５及びスロットル開度センサ４６から構成される）を採用している。こうした構成も公知であるため、ここでのこれ以上の詳しい説明を割愛する。

エンジン制御装置４０は、ＭＧ制御装置３０と同様に、バッテリ制御装置２０から上記ウェイクアップ信号を受信することで起動する。エンジン制御装置４０は、この起動後、例えば電子スロットル装置の診断処理を実行したり、この診断処理が実行されたトリップ以後のトリップ数が所定回数に達したか否かを判断する判断処理を実行したりする。これら処理については、図４及び図５を用いて後述する。

以上のように構成された車載制御装置１の動作について、図２〜図５を参照しつつ説明する。なお、図２は、バッテリ制御装置２０によって実行されるバッテリ充電制御処理の処理手順を示すフローチャートである。バッテリ制御装置２０は、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧＳＷとも記載）がオフからオンとされた場合に、あるいは、既述したように、電源コネクタ１１が外部電源１０と電気的に接続された旨の信号を受信すると起動し、この起動後に、この図２に示すバッテリ充電制御処理を実行する。まず、図２を参照してバッテリ充電制御処理について説明する。

バッテリ充電制御処理が開始されると、バッテリ制御装置２０は、まず、ステップＳ１１の処理として、車載バッテリ２１の電流値を電流センサ２３を通じて取り込むとともに、車載バッテリ２１の電圧値を電圧センサ２４を通じて取り込む。バッテリ制御装置２０は、取り込んだ電流値及び電圧値を用いて車載バッテリ２１の充電量を算出する。車載バッテリ２１の充電量を算出すると、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１２の判断処理として、ＩＧＳＷがオンであるかオフであるかを判断する。すなわち、バッテリ制御装置２０は、車両を走行させることを目的として起動されたか、あるいは、外部電源１０による充電を行うことを目的として起動されたかを判断する。

ここで、ＩＧＳＷがオンであると判断される場合（ステップＳ１２の判断処理で「Ｙｅｓ」）、車両はただちに走行可能な状態にあるため、たとえ外部電源１０に接続されていても車載バッテリ２１の充電を行わない。したがって、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１３の処理として、外部電源１０によって車載バッテリ２１が充電中である旨を示す充電中フラグをリセットする。すなわち、ＭＧ制御装置３０やエンジン制御装置４０に対し、車載バッテリ２１は充電中でない旨が示される。

一方、ＩＧＳＷがオフであると判断される場合（ステップＳ１２の判断処理で「Ｎｏ」）、車両はただちに走行可能な状態にないため、外部電源１０による車載バッテリ２１の充電を行うことが可能である。したがって、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１４の処理として、上記電流センサ１３及び上記電圧センサ１４を通じて外部電源１０の電流値及び電圧値をそれぞれ取り込むとともに、続くステップＳ１５の判断処理として、これら取り込んだ電流値及び電圧値を用いて車両が外部電源１０に接続されているか否かを判断する。

具体的には、車載バッテリ２１が外部電源１０に接続されていない場合、電流センサ１３及び電圧センサ１４にてそれぞれ検出される電流値及び電圧値はほぼゼロを示す一方、車載バッテリ２１が外部電源１０に接続されている場合、電流センサ１３及び電圧センサ１４にてそれぞれ検出される電流値及び電圧値はそれぞれ有意な値を示す。したがって、バッテリ制御装置２０は、これら電流値及び電圧値がほぼゼロであるか否かを判断することで、車載バッテリ２１が外部電源１０に接続されているか否かを判断する。

ここで、車載バッテリ２１が外部電源１０に接続されていないと判断される場合（ステップＳ１５の判断処理で「Ｎｏ」）、バッテリ制御装置２０は、そもそも車載バッテリ２１を外部電源１０にて充電することができないため、先のステップＳ１３の処理に移行し、充電中フラグをリセットする。一方、車載バッテリ２１が外部電源１０に接続されていると判断される場合（ステップＳ１５の判断処理で「Ｙｅｓ」）、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１６の処理に移行する。

バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１６の判断処理として、先のステップＳ１１の処理において算出した車載バッテリ２１の充電量が所定量以上であるか否かを判断する。本実施の形態では、この所定量として、車両の通常走行時に必要とされる充電量の下限値が設定されている。そして、バッテリ充電量が所定量以上であると判断される場合（ステップＳ１６の判断処理で「Ｙｅｓ」）、車載バッテリ２１の充電量は十分であり、外部電源１０による車載バッテリ２１の充電は不要であるため、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１３の処理として、充電中フラグをリセットする。なお、上記所定量として、上記下限値に限らず、この下限値よりも大きい値を採用することも可能である。

一方、車載バッテリ２１の充電量が上記所定量に満たないと判断される場合（ステップＳ１６の判断処理で「Ｎｏ」）、車載バッテリ２１の充電量は不十分であり、モータリングを実行するにあたり外部電源１０による車載バッテリ２１の充電が必要であるため、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１７の処理として、外部電源１０によって車載バッテリ２１を充電するとともに、続くステップＳ１８の処理として、充電中フラグをセットする。すなわち、ＭＧ制御装置３０やエンジン制御装置４０に対し、車載バッテリ２１は充電中である旨が示される。

そして、バッテリ制御装置２０は、続くステップＳ１９の処理として、例えばＣＡＮ等の車載ネットワークを介して、ＭＧ制御装置３０及びエンジン制御装置４０に対し、ウェイクアップ信号を出力する。なお、このウェイクアップ信号を受信したＭＧ制御装置３０及びエンジン制御装置４０は、車載バッテリ２１から給電されることで起動し、この起動後に、モータジェネレータ制御処理（図３参照）及びエンジン制御処理（図４及び図５参照）をそれぞれ実行する。

このようにして上記ステップＳ１３の処理あるいはステップＳ１９の処理を実行すると、バッテリ制御装置２０は、先のステップＳ１１の処理へ移行し、上述した一連の処理を繰り返し実行する。

図３は、エンジン制御装置４０によって実行されるエンジン制御処理の処理手順を示すフローチャートであり、図４は、このエンジン制御処理中に実行される充電時診断処理の処理手順を示すフローチャートである。エンジン制御装置４０は、ＩＧＳＷがオフからオンとされた場合に起動し、エンジン制御処理を実行する。あるいは、エンジン制御装置４０は、ＩＧＳＷがオフとされている場合でも、バッテリ制御装置２０から上記ウェイクアップ信号を受信することで起動し、エンジン制御処理を実行する。次に、これら図３及び図４を参照してエンジン制御処理及び充電時診断処理について説明する。

エンジン制御処理が開始されると、エンジン制御装置４０は、まず、ステップＳ３１の処理として、モータリングを実行すべき要求であるモータリング要求をリセットする（初期化）。この初期化を終えると、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３２の判断処理として、ＩＧＳＷがオンであるか否かを判断する。すなわち、エンジン制御装置４０は、車両を走行させることを目的として起動されたか、あるいは、後述の充電時診断処理を実行することを目的として起動されたかを判断する。

ここで、ＩＧＳＷがオンであると判断される場合（ステップＳ３２の判断処理で「Ｙｅｓ」）、エンジン制御装置４０は車両を走行させることを目的として起動されたことを意味する。そのため、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３３の処理として、エンジン４１の通常制御を実行する。具体的には、ＭＧ制御装置３０から要求されたトルクが得られるようにエンジン４１を制御する。

一方、ＩＧＳＷがオフであると判断される場合（ステップＳ３２の判断処理で「Ｎｏ」）、エンジン制御装置４０は、充電時診断処理を実行することを目的として起動されたことを意味する。そのため、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３４の判断処理に移行する。なお、ステップＳ３２の判断処理において、ＩＧＳＷがオフであると判断された場合、当該エンジン制御装置４０は、上記ウェイクアップ信号を受信して起動したことを意味するため、車載バッテリ２１は外部電源１０によって充電中であることを意味する（図２参照）。

エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３３の判断処理として、例えば電子スロットル装置の充電時診断処理を実行することが必要か否かを判断する。具体的には、エンジン制御装置４０は、後述の充電時診断処理が前回実行されたトリップ以後のトリップ数（換言すれば、充電時診断処理が実行されていない連続トリップ数）をカウントしており、このステップＳ３４の判断処理として、そうしたカウント数が所定数に達したか否かを判断する。ちなみに、１トリップとは、１回の走行を意味し、ＩＧＳＷがオンとされた回数で判断する。

ここで、カウント数が所定数に達していないと判断されるとき（ステップＳ３４の判断処理で「Ｎｏ」）、充電時診断処理が前回実行されてからそれほど期間が経過していないことを意味するため、充電時診断処理を実行する必要がない。したがって、エンジン制御装置４０は、このエンジン制御処理を一旦終了する。

一方、カウント数が所定数に達したと判断されるとき（ステップＳ３４の判断処理で「Ｙｅｓ」）、充電時診断処理が前回実行されてからある程度の期間が経過し、充電時診断処理を実行する必要がある。したがって、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５の処理として、充電時診断処理を実行し、このエンジン制御処理を一旦終了する。

図４に示されるように、充電時診断処理が開始されると、車載制御装置１（詳しくはエンジン制御装置４０）は、まず、ステップＳ３５１の処理として、モータリング要求をセットし、ＭＧ制御装置３０にモータリングを実行開始させようとする。詳しくは、図５を参照しつつ後述するが、エンジン制御装置４０は、ＭＧ制御装置３０に、電動モータ３７を通じてエンジン４１を回転させる。

そしてエンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５２の判断処理として、エンジン回転速度検出センサ（図示略）のセンサ出力値に基づき、エンジン４１が実際に回転中であるか否かを判断するとともに、モータリング要求をセットしてからエンジン４１が実際に回転するまでの経過時間を適宜の計時手段（図示略）によって計測する。

ここで、エンジン４１が回転していないと判断される場合（ステップＳ３５２の判断処理で「Ｎｏ」）、モータリングの実行開始が要求されているにもかかわらず、実際にはモータリングが実行開始されていないことを意味する。そのため、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５３の判断処理として、こうした状態が所定時間継続するか否かを判断する。

こうした状態が所定時間継続していないと判断される場合（ステップＳ３５３の判断処理で「Ｎｏ」）、エンジン制御装置４０は、先のステップＳ３５１の処理及びステップＳ３５２の判断処理を繰り返し実行する。一方、所定時間継続したと判断される場合（ステップＳ３５３の判断処理で「Ｙｅｓ」）、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５４の処理として、判定不能である旨を判定し、続くステップＳ３５５の処理として、モータリング要求をリセットし、、先の図３に示したエンジンのエンジン制御処理へ移行する。

一方、先のステップＳ３５２の判断処理において、エンジン４１が実際に回転中であると判断される場合（ステップＳ３５２の判断処理で「Ｙｅｓ」）、モータリングが実行開始されたことを意味する。そのため、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５６の処理として、エンジン回転速度検出センサからエンジン回転速度を取得し、空気流量センサ４３から空気流量を取得し、さらに、スロットル開度センサ４６から電子スロットル開度を取得する。そして、エンジン制御装置４０は、ステップＳ３５７の判断処理として、これら取得した情報と、予め調査しておいたこれら情報との相関関係に基づき、電子スロットル装置の正常あるいは異常を判断（診断）する。具体的には、これら情報の相関関係が一致すると判断される場合（ステップＳ３５７の判断処理で「Ｙｅｓ」）、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５８の処理として、電子スロットル装置は正常である旨を判定する。一方、これら情報の相関関係が不一致であると判断される場合（ステップＳ３５７の判断処理で「Ｎｏ」）、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５９の処理として、電子スロットル装置は異常である旨を判定する。そして、エンジン制御装置４０は、続くステップＳ３５５の処理として、モータリング要求をリセットし、先の図３に示したエンジンのエンジン制御処理へ移行する。

図５は、ＭＧ制御装置３０によって実行されるＭＧ制御処理の処理手順を示すフローチャートである。ＭＧ制御装置３０も、エンジン制御装置４０と同様に、ＩＧＳＷがオフからオンとされた場合に起動し、ＭＧ制御処理を実行する。あるいは、ＭＧ制御装置３０は、ＩＧＳＷがオフとされている場合でも、バッテリ制御装置２０から上記ウェイクアップ信号を受信することで起動し、ＭＧ制御処理を実行する。次に、この図５を参照してＭＧ制御処理について説明する。

ＭＧ制御処理が開始されると、ＭＧ制御装置３０は、まず、ステップＳ５１の判断処理として、上記モータリング要求を受信しているか否かを判断する。すなわち、ＭＧ制御装置３０は、車両を走行させることを目的として起動されたか、あるいは、後述のモータリングを実行することを目的として起動されたかを判断する。

ここで、モータリング要求を受信していないと判断される場合（ステップＳ５１の判断処理で「Ｎｏ」）、ＭＧ制御装置３０は車両を走行させることを目的として起動されたことを意味する。そのため、ＭＧ制御装置３０は、続くステップＳ５２の処理として通常制御を実行する。なお、ＭＧ制御装置３０は、通常制御として、ＩＧＳＷがオフである場合、電動モータ３７及びジェネレータ３４に出力する電流をカットする。また、ＭＧ制御装置３０は、通常制御として、ＩＧＳＷがオンである場合、図示しないアクセルペダルを通じて入力される運転者の要求に基づいて駆動軸３２に生成すべきトルクを算出し、エンジン制御装置４０へトルク要求を出力するとともに、電動モータ３７及びジェネレータ３４の制御を通じて当該車両を駆動する。

一方、上記ステップＳ５１の判断処理において、上記モータリングを実行すべき要求があると判断される場合（ステップＳ５１の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＭＧ制御装置３０は、続くステップＳ５３の判断処理として、モータリングの実行条件が全て成立しているか否かを判断する。

ここで、本実施の形態では、安全性の観点から、「エンジンが噴射点火していないこと」及び「車速がゼロであること」をモータリングの実行条件として採用しており、実行可能性の観点から、「充電時診断処理が行われていない連続トリップ数が所定トリップ数以上であること」及び「車載バッテリ２１の充電量が所定量以上であること」をモータリングの実行条件として採用している。

なお、ＭＧ制御装置３０がこれら実行条件の成否を全て判断しているわけではない。ＭＧ制御装置３０がモータリングの実行を目的として起動されていることから、バッテリ制御装置２０によって「車載バッテリ２１の充電量が所定量以上であること」が既に判断されている。また、モータリング要求があることから、エンジン制御装置４０によって「エンジンが噴射点火していないこと」が既に判断されている。同様に、モータリング要求があることから、エンジン制御装置４０によって「充電時診断処理が行われていない連続トリップ数が所定トリップ数以上であること」が既に判断されている。したがって、ＭＧ制御装置３０は、車速センサ（図示略）の出力値に基づき車速がゼロか否かを判断することで、上記実行条件が全て成立しているか否かを判断する。

このステップ５３の判断処理において、車速がゼロでないと判断される場合、すなわち、モータリングの実行条件が全て成立していないと判断される場合（ステップＳ５３の判断処理で「Ｎｏ」）、ＭＧ制御装置３０は、先のステップＳ５２の処理に移行し、上記通常制御を実行する。

一方、上記ステップＳ５３の判断処理において、車速がゼロであると判断される場合、すなわち、モータリングの実行条件が全て成立していると判断される場合（ステップＳ５３の判断処理で「Ｙｅｓ」）、ＭＧ制御装置３０は、続くステップＳ５４の処理として、上記モータリングを実行するために電動モータ３７に必要とされるトルクである必要ＭＧ出力を算出し、ステップＳ５５の処理として、モータリングを実行する。

このようにして上記ステップＳ５２の処理あるいはステップＳ５５の処理を実行すると、ＭＧ制御装置３０は、先のステップＳ５１の判断処理へ移行し、上述した一連の処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、上記実施の形態では、車載制御装置１は、外部電源１０による車載バッテリ２１の充電中に、電動モータ３７にて発生する動力によってエンジン４１を回転させるモータリングを行い、このモータリング中に電子スロットル装置を診断することとした。モータリングを行う際には、エンジン４１で燃焼は行われておらず、車載バッテリ２１によってエンジン４１が回転させられる。このとき、車載バッテリ２１は、エンジン４１を回転させることによって消費される電気エネルギーが外部電源から補われるため、燃費への影響をより低減することができるようになる。

なお、本発明に係る車載制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記実施の形態では、バッテリ制御装置２０は、電流センサ２３から取り込んだ電流値及び電圧センサ２４から取り込んだ電圧値を用いて車載バッテリ２１の充電量を算出していたが、これに限らない。車載バッテリ２１の充電量に替えて、車載バッテリ２１の残存容量（蓄電状態、以下ＳＯＣと記載する）を用いてもよい。ちなみに、ＳＯＣは、車載バッテリ２１の定格容量に対する、この定格容量から充放電量の積分値を差し引いた値の百分率である。

上記実施の形態では、バッテリ充電量が所定量以上か否かについて判断する際にバッテリ制御装置２０によって使用される所定量として、車両の通常走行時に必要とされる充電量の下限値あるいはこの下限値よりも大きな値が採用されていたが、これに限らない。上述のように、車載バッテリ２１の充電量に替えて車載バッテリ２１のＳＯＣを採用する場合、所定量として満充電状態を採用してもよい。

上記実施の形態では、バッテリ制御装置２０によって「車載バッテリ２１の充電量が所定量以上であること」の成否が判断され、エンジン制御装置４０によって「充電時診断処理が実行されない連続トリップ数が所定トリップ数以上であること」の成否及び「エンジンが噴射点火していないこと」の成否が判断され、ＭＧ制御装置３０によって「車速がゼロであること」の成否が判断されている。なお、バッテリ制御装置２０によって上記実行条件が不成立である旨が判断される場合には、上記実行条件の成否がバッテリ制御装置２０によって実際に判断された上で不成立である旨が判断された場合が含まれるだけでなく、バッテリ制御装置２０が故障したために実際には上記実行条件が正しく判断されずに不成立である旨が判断された場合も含まれる。同様に、エンジン制御装置４０によって上記実行条件が不成立である旨が判断される場合には、上記実行条件の成否がエンジン制御装置４０によって実際に判断された上で不成立である旨が判断された場合が含まれるだけでなく、エンジン制御装置４０が故障したために実際には上記実行条件が正しく判断されずに不成立である旨が判断された場合も含まれる。さらに、ＭＧ制御装置３０によって上記実行条件が不成立である旨が判断される場合には、上記実行条件の成否がＭＧ制御装置３０によって実際に判断された上で不成立である旨が判断された場合が含まれるだけでなく、ＭＧ制御装置３０が故障したために実際には上記実行条件が正しく判断されずに不成立である旨が判断された場合も含まれる。そして、これら制御装置２０〜４０のうち少なくとも１つが実行条件の不成立を判断した場合、ＭＧ制御装置３０によってモータリングが行われない。このように、複数の電子制御装置２０〜４０によってモータリングの実行条件毎に成否が判断されるため、意図しないモータリングが行われる可能性を低減することができる。

上記実施の形態では、安全性の観点から、「エンジンが噴射点火していないこと」及び「車速がゼロであること」をモータリングの実行条件として採用しており、実行可能性の観点から、「充電時診断処理が行われていない連続トリップ数が所定トリップ数以上であること」及び「車載バッテリ２１の充電量が所定量以上であること」をモータリングの実行条件として採用していたが、これに限らず、こうした条件を適宜割愛してもよい。あるいは、車載制御装置１は、エンジン４１が回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器を診断する各種制御装置（診断部）を備え、「この制御装置によって異常が診断されていないこと」をモータリングの実行条件に加えることとしてもよい。これにより、エンジン４１が回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器に異常がない状態において、エンジン４１が回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器（上記実施の形態では、例えば電子スロットル装置）を診断するため、正しい診断結果を得ることができるようになる。

本発明に係る車載制御装置の一実施の形態について、その全体構成を示すブロック図。本実施の形態のバッテリ制御装置によって実行されるバッテリ充電制御処理について、その処理手順を示すフローチャート。本実施の形態のエンジン制御装置によって実行されるエンジン制御処理について、その処理手順を示すフローチャート。エンジン制御処理中に実行される充電時診断処理について、その処理手順を示すフローチャート。本実施の形態のモータジェネレータ制御装置によって実行されるモータジェネレータ制御処理について、その処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…車載制御装置、１０…外部電源、１１…電源コネクタ、１２…物理スイッチ、１３…電流センサ、１４…電圧センサ、２０…バッテリ制御装置（診断制御部）、２１…車載バッテリ、２３…電流センサ、２４…電圧センサ、３０…モータジェネレータ制御装置（診断制御部）、３１…車輪、３２…駆動軸、３３…第１インバータ、３４…ジェネレータ、３５…ロータ位置検出センサ、３６…第２インバータ、３７…電動モータ、３８…ロータ位置検出センサ、３９…遊星ギアユニット（動力分割機構）、４０…エンジン制御装置（診断制御部）、４１…エンジン、４２…吸気経路、４３…空気流量センサ、４４…スロットル弁、４５…スロットルモータ、４６…スロットル開度センサ、４７…回転角センサ、４８…エンジン出力軸。

Claims

エンジン及び電動モータを備えるとともに外部電源から供給される電力によって車載バッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車両に搭載されて、前記エンジンが回転されていなければ診断を行うことのできない車載機器を診断するための制御を行う診断制御部を備える車載制御装置において、
前記診断制御部は、前記外部電源による前記車載バッテリの充電中に、前記電動モータにて発生する動力によって前記エンジンを回転させるモータリングを行い、このモータリング中に前記車載機器を診断することを特徴とする車載制御装置。
前記診断制御部は、前記モータリングの実行条件として前記車載バッテリの充電量が所定量以上であることが成立する場合、前記モータリングを行うことを特徴とする請求項１に記載の車載制御装置。
前記診断制御部は、前記診断が行われたトリップ以後のトリップ数をカウントし、前記モータリングの実行条件としてカウント数が所定数に達したことが成立する場合、前記モータリングを行うことを特徴とする請求項１に記載の車載制御装置。
前記エンジンが回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器を診断する診断部をさらに備え、
前記診断制御部は、前記モータリングの実行条件として前記診断部によって異常が診断されていないことが成立する場合、前記モータリングを行うことを特徴とする請求項１に記載の車載制御装置。
請求項１に記載の車載制御装置において、
バッテリ制御装置と、エンジン制御装置と、モータジェネレータ制御装置とを備え、
前記バッテリ制御装置は、車載バッテリの充電量が所定量以上であることという前記モータリングの実行条件の成否を判断する第１判断部を有し、
前記エンジン制御装置は、前記診断が行われたトリップ以後のトリップ数をカウントしたカウント数が所定数に達することという前記モータリングの実行条件の成否を判断する第２判断部を有し、
前記モータジェネレータ制御装置は、前記エンジンが回転されていなくても診断を行うことのできる車載機器を診断する診断部によって異常が診断されていないことという前記モータリングの実行条件の成否を判断する第３判断部を有しており、
前記診断制御部は、これら第１〜第３判断部のうち少なくとも１つが不成立である旨判断した場合、前記モータリングを行わないことを特徴とする車載制御装置。