JP2012205313A - Vehicle control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動用電池をプラグイン方式により充電する車両に用いられる車両用制御システムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system used in a vehicle that charges a drive battery by a plug-in method.
近年、環境保護や資源保護あるいは燃料節減などの観点から、外部電源により充電可能な二次電池を駆動用電池として搭載し、駆動用電池から供給される電力によって駆動用モータを駆動する車両が増加している。このような車両は、例えば、駆動用モータと内燃機関とを搭載したハイブリッド自動車、駆動用モータのみを搭載した電気自動車、あるいは一部の燃料電池自動車などである。これらの車両に搭載される駆動用電池は、充電ケーブルで接続された外部電源から充電するプラグイン方式、電磁誘導などにより非接触で充電する方式、駆動用電池自体を取り替える方式などにより充電される。このうち、プラグイン方式は、いわゆる充電スタンドでの充電に加え、自宅など一般家庭での充電も可能であることから広まりつつある。 In recent years, from the viewpoints of environmental protection, resource protection, and fuel saving, a secondary battery that can be charged by an external power source is installed as a driving battery, and the number of vehicles that drive a driving motor by the power supplied from the driving battery has increased. is doing. Such a vehicle is, for example, a hybrid vehicle equipped with a drive motor and an internal combustion engine, an electric vehicle equipped with only a drive motor, or some fuel cell vehicles. The driving batteries mounted on these vehicles are charged by a plug-in method for charging from an external power source connected by a charging cable, a non-contact charging method by electromagnetic induction, or a method for replacing the driving battery itself. . Among them, the plug-in method is becoming widespread because it can be charged at a general home such as a home in addition to charging at a so-called charging stand.
ところで、充電ケーブルを用いるプラグイン方式の場合、充電ケーブルの接続中に車両が移動すると充電ケーブルや充電スタンドの破損などを招くおそれがある。そこで、特許文献1は、充電用リッドが開放されている場合、シフトポジションの切り換えを規制するいわゆるシフトロック制御によって充電中における車両の移動を抑制している。
By the way, in the case of the plug-in method using a charging cable, if the vehicle moves while the charging cable is connected, the charging cable or the charging stand may be damaged. Therefore, in
しかしながら、シフトロック制御は、一般的にシフトポジションの切り替えが規制されている規制状態をマニュアル操作で解除する機能を備えている。このため、ユーザは、シフトロック制御の制御回路や構成部品などが故障するなどの障害が発生した場合、シフトポジションの変更が不可能になり、充電後に車両を移動することができなくなるおそれがある。そのため、シフトロック制御に障害が発生している状態で充電を開始してしまうと、例えば充電スタンドにおいて次の利用者が待機しているような慌てた心理状態に陥った場合、ユーザがマニュアル操作により規制状態を誤って解除してしまうおそれがある。その結果、充電ケーブルや外部電源あるいは車両などの破損を招くおそれがある。 However, the shift lock control has a function of manually releasing a restriction state in which shift position switching is generally restricted. For this reason, when a failure such as a failure of a control circuit or a component of the shift lock control occurs, the user cannot change the shift position and may not be able to move the vehicle after charging. . For this reason, if charging is started in a state where the shift lock control has failed, the user can perform manual operation if, for example, a sudden psychological state in which the next user is waiting at the charging stand falls. May cause the restriction state to be canceled by mistake. As a result, the charging cable, the external power source, or the vehicle may be damaged.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、シフトロック制御に障害が発生した場合において、シフトポジションの切り替えを規制した規制状態が誤操作により解除されることを抑制し、充電ケーブルや外部電源あるいは車両などが破損するおそれを低減する車両用制御システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to suppress the release of a restricted state that restricts switching of the shift position due to an erroneous operation when a failure occurs in shift lock control, and charging. An object of the present invention is to provide a vehicle control system that reduces the risk of damage to cables, external power supplies, vehicles, and the like.
請求項1記載の発明では、規制状態制御部は、シフトポジション規制部を、シフトポジションの切り換えを規制する規制状態または切り換えを規制しない解除状態に通電により制御する。そして、障害検知部は、シフトポジション規制部への通電経路における障害の有無を検知する。これにより、ユーザは充電のために駐車ポジションに切り換えた後にシフトロック制御が正しく動作するかどうかを認識することが可能となる。例えば通電経路の障害により規制状態制御部によるシフトポジション規制部の制御が不可能な場合、規制状態をユーザ操作でマニュアル解除してしまうことで充電ケーブルや外部電源あるいは車両などが破損するおそれを低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the restriction state control unit controls the shift position restriction unit by energization to a restriction state that restricts switching of the shift position or a release state that does not restrict switching. The failure detection unit detects the presence or absence of a failure in the energization path to the shift position regulation unit. Thereby, the user can recognize whether the shift lock control operates correctly after switching to the parking position for charging. For example, if the control of the shift position restricting unit by the restricting state control unit is impossible due to a failure of the energization path, the risk of damaging the charging cable, external power supply, vehicle, etc. is reduced by manually releasing the restricting state by user operation can do.
請求項2記載の発明では、障害検知部は、通電経路の断線を障害として検知する。通電経路において車両の振動によってコネクタ部の半勘合やケーブルの破損などの断線が生じると、シフトポジション規制部を通電により制御することは困難になる。そのため、通電経路の断線を障害として検知することにより、充電時に誤操作によって規制状態が解除されることが未然に抑制される。したがって、シフトポジションの切り換えを可能にしつつも、充電時の誤操作に起因する充電ケーブルや外部電源あるいは車両などが破損するおそれを低減することができる。
In the invention according to
請求項3記載の発明では、障害検知部は、通電経路の地絡を障害として検知する。通電経路においてシャーシへの接触により通電経路が地絡すなわちグランドに短絡すると、シフトポジション規制部を通電により制御することは困難になる。そのため、通電経路が地絡しているか否かを検知する。したがって、シフトポジションの切り換えを可能にしつつも、充電時の誤操作に起因する充電ケーブルや外部電源あるいは車両などが破損するおそれを低減することができる。 In the invention described in claim 3, the failure detection unit detects a ground fault of the energization path as a failure. If the energization path is short-circuited to the ground fault, that is, the ground due to contact with the chassis in the energization path, it is difficult to control the shift position restricting portion by energization. Therefore, it is detected whether or not the energization path is grounded. Therefore, it is possible to reduce the possibility of damage to the charging cable, the external power source, the vehicle, or the like due to an erroneous operation during charging while enabling the shift position to be switched.
請求項4記載の発明では、障害検知部は、規制状態制御部の出力端における障害を検知する。これにより、規制状態制御部の内部の障害をも検知することができる。
請求項5記載の発明では、障害検知部は、シフトポジション規制部に通電するための電源の出力端における障害を検知する。これにより、電源が供給される回路すなわち電源の配下にある機器のいずれにおける障害であっても検知することができる。
In the invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, the failure detection unit detects a failure at the output end of the power supply for energizing the shift position regulating unit. Thereby, it is possible to detect a failure in any of the circuits to which power is supplied, that is, the devices under the power.
請求項6記載の発明では、規制状態制御部は、接続判定部による判定結果すなわち外部電源と車両とが接続されているか否かに基づいて、外部電源が車両に接続されている場合にはシフトポジション規制部を規制状態に制御する。これにより、充電時または充電完了後に充電ケーブルが接続されている状態などにおいて、シフトポジションの切り換えは規制される。したがって、誤操作によりシフトポジションが変更されるおそれを二重に抑制することができる。
In the invention according to
請求項7記載の発明では、規制状態制御部は、接続判定部による接続状態の判定が不可能な場合、シフトポジション規制部を解除状態にする。例えば充電時などの規制状態において、接続判定部そのものに障害が発生したり接続判定部との間の通信に障害が発生したりして接続状態の判定が不可能になると、規制状態の解除が行われず、車両の移動は不可能になる。このため、接続状態の判定が不可能な場合、規制状態制御部は規制状態を解除する。これにより、接続判定部の故障などの障害によりユーザが不利益を被るおそれを低減することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the connection state cannot be determined by the connection determination unit, the restriction state control unit puts the shift position restriction unit into a released state. For example, in a restricted state such as during charging, if the connection determination unit itself fails or communication with the connection determiner fails, the connection state cannot be determined, and the restriction state is released. It will not be possible to move the vehicle. For this reason, when determination of a connection state is impossible, a control state control part cancels | releases a control state. Thereby, a possibility that a user may suffer a disadvantage by troubles, such as failure of a connection judgment part, can be reduced.
以下、車両用制御システムの一実施形態について、図1から図6を参照して説明する。
図1に示すように、図示しない車両に搭載された車両用制御システム10は、プラグインECU11(Electronic Control Unit)、パワマネECU12、シフトロックECU13を備えている。プラグインECU11は、常時電源回路14、サブマイコン15、主電源回路16およびメインマイコン17を有している。常時電源回路14は、図示しないバッテリから常に供給される常時電源に接続している。以下、常時電源をBATTとも称する。常時電源回路14は、バッテリから供給される常時電源の電圧をサブマイコン15で使用する例えば5Vの電圧に変換する。サブマイコン15は、図示しないCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータで構成されている。サブマイコン15は、機能を限定することにより低消費電力化されており、常時電源回路14から供給される電力によって常に動作可能な状態で待機している。ここで、常に動作可能な状態とは、いわゆるスリープモードのような省電力状態に移行した状態である。この状態で、サブマイコン15は、外部からの信号の入力などに応じてウェイクアップして対応する処理を実行する。例えば、サブマイコン15は、外部電源としての充電スタンド18と充電ケーブル19で接続されると、プラグインリレー20を導通して主電源回路16への電力の供給を開始する。サブマイコン15は、低消費電力であることを活用し、メインマイコン17を補助するために設けられている。以下、導通状態をON、非導通状態をOFFと称する。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle control system will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
As shown in FIG. 1, a
主電源回路16は、プラグインリレー20を介して供給された電力をメインマイコン17で利用する例えば5Vの電圧に変換する。なお、主電源回路16で変換された電力は、メインマイコン17の周辺回路などにも供給される。メインマイコン17は、図示しないCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータで構成されている。メインマイコン17は、サブマイコン15よりも機能および処理能力が高いCPUで構成されている。メインマイコン17は、サブマイコン15によって電力の供給が開始された主電源回路16からの電力により起動する。
The main
このような構成のプラグインECU11は、充電ケーブル19によって充電スタンド18と車両とが接続されたことを検知する。すなわち、プラグインECU11は、特許請求の範囲に記載した接続判定部に相当する。プラグインECU11は、図示しない充電用リッドの開閉状態や、充電ケーブル19が接続されたことを検知する図示しない機械的あるいは電気的なスイッチ部材などにより、充電ケーブル19が接続されたことを検知する。
また、プラグインECU11は、車載充電器21およびチャージリレー22に接続している。車載充電器21は、充電スタンド18から供給される電力を変換する。具体的には、車載充電器21は、充電スタンド18から供給される交流電圧を、駆動用電池23に充電可能な直流電圧に変換する。チャージリレー22は、車載充電器21と駆動用電池23との間の経路を開閉し、充電の開始および停止を制御する。このプラグインECU11は、CAN通信によりパワマネECU12に接続している。
The plug-in
Further, the plug-in
パワマネECU12は、車両に搭載されている各種の機器への電源の供給を管理する。つまり、パワマネECUは、車両の主立った機器の電源管理すなわちパワーマネジメントを行う。このパワマネECU12は、常時電源回路24、サブマイコン25、主電源回路26、メインマイコン27および障害検知回路28を有している。常時電源回路24は、常時電源に接続しており、常時電源の電圧をサブマイコン25で使用する電圧に変換する。サブマイコン25は、図示しないCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータで構成されている。サブマイコン25は、プラグインECU11のサブマイコン15と同様に、低消費電力化され、常に動作可能な状態で待機している。サブマイコン25は、プラグインリレー20の状態、すなわち、プラグインリレー20がONされたか否かを示す信号が入力される。
The
パワマネECU12のサブマイコン25は、プラグインECU11のサブマイコン15によりプラグインリレー20がONされると、それに同期して待機状態から動作状態に移行する。その後、サブマイコン25は、メインリレー29をONして、主電源回路26への電力の供給を開始する。この、メインリレー29の配下には、電池監視回路30、インバータ31、モータ/ジェネレータユニット32、および図示しない各種の電子機器が設けられている。また、サブマイコン25は、ユーザによるスタートスイッチの操作や図示しないイグニッションスイッチの操作などに応じて、IG1リレー33、IG2リレー34およびアクセサリリレー35をONする。IG1リレー33は、例えばパワーウィンドなどの走行用以外に用いられる機器に電力を供給するためのリレーである。IG2リレー34は、走行用に用いられる機器に電力を供給するためのリレーである。アクセサリリレー35は、例えばオーディオ機器などへの電源の供給を行うためのリレーである。以下、メインリレー29配下の電源をB電源と称し、IG1リレー33配下の電源をIG1電源と称し、IG2リレー34配下の電源をIG2電源と称し、アクセサリリレー35配下の電源をアクセサリ電源と称する。また、IG1電源またはIG2電源の配下の電源を総称してイグニッション系と称する。
When the plug-in
主電源回路26は、サブマイコン25によりメインリレー29がONされて常時電源が供給されると、その常時電源をメインマイコン27で使用する例えば5Vの電圧に変換する。メインマイコン27は、図示しないCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータで構成されている。メインマイコン27は、サブマイコン25よりも機能および処理能力が高いCPUで構成されている。メインマイコン27は、主電源回路26から電力の供給が開始されると起動する。メインマイコン27は、内部DMAバスにより、サブマイコン25との間で互いにデータ通信可能に接続している。このメインマイコン27は、駆動用電池23からインバータ31への経路を開閉するシステムメインリレー36の制御、駆動用電池23の残存電力量などを監視する電池監視回路30、インバータ31により駆動されるモータ/ジェネレータユニット32の制御などを行う。
When the
また、メインマイコン27は、図示しないシフトレバーの状態を示すシフトポジション入力信号、およびブレーキスイッチ37からのブレーキスイッチ信号が入力される。本実施形態では、シフトポジションの変更は、シフトレバーにより行われる車両を想定している。このシフトレバーは、シフトポジションを入力するシフトポジション入力部に相当する。なお、シフトレバーの代わりに、シフトポジションの選択が可能なスイッチなどでシフトポジション入力部を構成してもよい。
本実施形態では、シフトポジションとして、駐車ポジション(Pポジション)、ドライブポジション(Dポジション)、2速ポジション(2ポジション)、1速ポジション(Lポジション)、ニュートラルポジション(Nポジション)および後退ポジション(Rポジション)が設けられている。シフトポジション入力信号は、シフトレバーの位置に応じた信号として入力される。このため、例えばシフトレバーが駐車ポジションにある場合、シフトポジション入力信号は、駐車ポジションに有ることを特定可能な信号として入力される。
The
In this embodiment, the parking position (P position), drive position (D position), 2nd speed position (2 position), 1st speed position (L position), neutral position (N position) and reverse position (R) are the shift positions. Position). The shift position input signal is input as a signal corresponding to the position of the shift lever. For this reason, for example, when the shift lever is in the parking position, the shift position input signal is input as a signal that can specify that the shift lever is in the parking position.
メインマイコン27は、シフトポジション入力信号に基づいて、シフトポジションに応じた制御を行う。また、ブレーキスイッチ信号は、ユーザにより図示しないブレーキペダルが操作されたときにONされるブレーキスイッチ37から入力される。つまり、ブレーキスイッチ信号は、ユーザによるブレーキ操作の有無を示す信号である。このブレーキスイッチ37は、シフトロックECU13にも接続している。
The
障害検知回路28は、パワマネECU12からシフトロックECU13への通電が行われる通電経路における障害を検知する。すなわち、障害検知回路28は、特許請求の範囲に記載した障害検知部に相当する。障害検知回路28は、図2に示すように、ステータス回路38、スイッチング素子39、電流検出回路40、電圧検出回路41およびダイアグ回路42を有している。ステータス回路38は、論理回路素子により構成されている。ステータス回路38は、メインマイコン27から入力される指令信号INに基づいて、スイッチング素子39をONまたはOFFする。具体的には、ステータス回路38は、Lレベルの指令信号INが入力されるとスイッチング素子39をOFFし、Hレベルの指令信号INが入力されるとスイッチング素子39をONする。スイッチング素子39は、FETで構成されており、ゲート端子がステータス回路38に接続している。このスイッチング素子39は、ドレイン端子がIG電源(イグニッション系)に接続され、ソース端子が出力端子OUTに接続している。また、ソース端子はプルアップされている。このため、スイッチング素子39は、ステータス回路38によりONされると、IG電源と出力端子OUTとを導通させる。なお、スイッチング素子39は、FETに限らず他の構成であってもよい。
The
電流検出回路40は、出力端子OUTからシフトロックECU12に向かって流れる電流値を検出し、電圧検出回路41は、出力端子OUTの電圧を検出する。これら電流検出回路40および電圧検出回路41の検出結果は、ステータス回路38に入力される。ステータス回路38は、電流検出回路40および電圧検出回路41の検出結果に応じた信号をダイアグ回路42に出力する。ダイアグ回路42は、出力側にプルアップ抵抗が接続されたオープンドレイン回路で構成されている。ダイアグ回路42は、ステータス回路38から出力された信号に基づいて、HレベルまたはLレベルのステータス信号STをメインマイコン27に出力する。詳細は後述するが、ダイアグ回路42からは、出力端子OUTの電圧がHレベルのときHレベルのステータス信号STが出力され、出力端子OUTの電圧がLレベルのときLレベルのステータス信号STが出力される。
The
シフトロックECU13は、図3に示すように、シフトロックソレノイド44に接続している。また、シフトロックECU13は、ブレーキスイッチ37に接続している。ブレーキスイッチ37は、一方の端子が常時電源(BATT)に接続され、他方の端子がシフトロックECU13、パワマネECU12およびストップランプ45に接続している。ブレーキスイッチ37は、ユーザがブレーキを操作するとONされる。ブレーキスイッチ37がONされると、シフトロックECU13およびパワマネECU12には、BATTが印加される。これにより、シフトロックECU13およびパワマネECU12は、ブレーキが操作されたことを認識する。また、ブレーキスイッチ37がONされると、ストップランプ45が点灯する。
The
また、ブレーキスイッチ37がONされてシフトロックECU13にBATTが印加されると、シフトロックECU13のスイッチング素子46が導通する。これにより、シフトロックソレノイド44の一方の端子がグランドに接続する。その結果、シフトロックソレノイド44、パワマネECU12から出力される出力信号に基づいて制御される。このため、ブレーキスイッチ37がONされたとき、すなわち、ユーザがブレーキ操作をしているとき、シフトロックソレノイド44は、パワマネECU12からの信号に基づいてONまたはOFFする。具体的には、シフトロックソレノイド44は、パワマネECU12からHiレベル(Hレベル)の電圧が入力されたとき、すなわち、パワマネECU12のスイッチング素子39がONしてIG電源が印加されたとき、ONする。シフトロックソレノイド44は、ONされると、シフトレバーの移動を規制しない解除状態になる。
When the
一方、シフトロックソレノイド44は、パワマネECU12からLowレベル(Lレベル)の電圧が入力されたとき、すなわち、パワマネECU12のスイッチング素子39が非導通とされIG電源の印加が停止されたとき、OFFされる。シフトロックソレノイド44は、OFFされると、シフトレバーの移動を規制する規制状態になる。また、シフトロックソレノイド44は、メインリレー29がOFFされた状態などのように通電そのものが行われない場合も規制状態になる。シフトロックソレノイド44に接続されたシフトロックECU13は、特許請求の範囲に記載したシフトポジション規制部に相当する。
On the other hand, the
このように、シフトロックソレノイド44は、IG電源の印加に応じて、シフトレバーによるシフトポジションの切り換えを規制または許可する。より厳密には、シフトロックソレノイド44は、シフトポジションが駐車ポジションすなわちPポジションにあるとき、シフトレバーの他のポジションへの切り換えを規制する。そしてシフトロックソレノイド44は、パワマネECU12により規制状態および解除状態が制御される。つまり、パワマネECU12は、特許請求の範囲に記載した規制状態制御部に相当する。また、パワマネECU12による規制状態および解除状態の制御が、いわゆるシフトロック制御に相当する。
As described above, the
また、シフトロックECU13は、図示しないスイッチやボタンなどで構成され、規制状態にあるシフトロックソレノイド44を解除状態にするシフトロック解除機構を有している。シフトロック解除機構は、上記したスイッチやボタンをユーザが操作することにより、規制状態にあるシフトロックソレノイド44を解除状態にする。
次に、上記した車両用制御システム10の作用について説明する。
まず、パワマネECU12に設けられている障害検知回路28による障害検知について詳細に説明する。なお、ここでは、ユーザによりブレーキスイッチ37が操作された状態、すなわち、シフトロックECU13のスイッチング素子39がONしている状態とする。
Further, the
Next, the operation of the
First, the failure detection by the
パワマネECU12は、上記したように、シフトロックECU13へ通電することによりシフトロックソレノイド44を制御する。より具体的には、障害検知回路28のステータス回路38は、メインマイコン27からLレベルの指令信号INが入力されたときスイッチング素子39をOFFする。この場合、出力端子OUTは、図4に示すように、シフトロックECU13のスイッチング素子39が導通していることから、Lレベル(GNDレベル)を示す。この出力端子OUTの電圧は、電圧検出回路41により検出される。そして、ステータス回路38は、ダイアグ回路42を経由して出力端子OUTのレベルに応じたLレベルのステータス信号STを出力する。
As described above, the
一方、障害検知回路28のステータス回路38は、メインマイコン27からHレベルの指令信号INが入力されたとき、スイッチング素子39を導通とする。この場合、出力端子OUTは、Hレベル(IG電源の電圧レベル)を示す。そして、ステータス回路38は、ダイアグ回路42を経由して、出力端子OUTのレベルに応じたHレベルのステータス信号STを出力する。つまり、パワマネECU12からシフトロックECU13への通電経路に障害が発生していない通常時においては、メインマイコン27から入力される指令信号INの信号レベルとステータス信号STの信号レベルとは一致する。
On the other hand, the
さて、通電経路が例えばシャーシなどに短絡している場合、すなわち、出力端子OUTよりシフトロックECU13側の通電経路が地絡している場合、メインマイコン27からの指令信号INのレベルによらず、出力端子OUTはLレベルになる。このとき、電流検出回路40は、出力端子OUTに流れる過電流を検出する。つまり、通電経路に地絡の障害が発生している場合、指令信号INとステータス信号STとのレベルが一致しない。なお、通電経路が地絡している状態は、配線だけでなく、回路部品の故障などにより地絡している状態をも含んでいる。
When the energization path is short-circuited to, for example, the chassis, that is, when the energization path on the
これに対して、通電経路が断線している場合、出力端子OUTは、IG電源にプルアップされていることから、指令信号INの信号レベルによらずHレベルになる。つまり、メインマイコン27からの指令信号INがLレベルであっても、出力端子OUTはHレベルのままとなる。
On the other hand, when the energization path is disconnected, the output terminal OUT is pulled up to the IG power source, and thus becomes H level regardless of the signal level of the command signal IN. That is, even if the command signal IN from the
このように、通電経路に地絡あるいは断線といった障害が発生している場合、指令信号INの信号レベルと出力端子OUTの信号レベルとは一致しない状態が発生する。そして、パワマネECU12のメインマイコン27は、自身が出力した指令信号INと、障害検知回路28から出力されるステータス信号STとから、通電経路に障害が発生しているか否かを判定する。より具体的には、パワマネECUは、ブレーキスイッチ37がONされている状態において、HレベルおよびLレベルの指令信号INを交互に出力するトグル出力により、指令信号INのレベルとステータス信号STのレベルとが一致するか否かによって障害の有無を判定する。なお、トグル出力の回数などは適宜設定すればよい。
Thus, when a fault such as a ground fault or disconnection occurs in the energization path, a state occurs in which the signal level of the command signal IN does not match the signal level of the output terminal OUT. Then, the
次に、充電時における処理について説明する。ここで、充電時とは、外部電源から駆動用電池への充電が実際に行われている期間だけでなく、例えば外部電源と車両とを充電ケーブルで接続するなど、充電を行うための作業をしている期間をも含んでいる。
図5および図6は、充電時におけるユーザの動作とその動作に起因して実行されるプラグインECU11、パワマネECU12およびシフトロックECU13の処理とを時間軸に沿って示すシーケンスチャートである。駆動用電池23に充電を行おうとするユーザは、充電スタンド18が設置されている場所や自宅などに車両を駐車する。その後、ユーザは、図5に示すように、シフトポジションを駐車ポジションに切り換えた後、車両を駐車する(S101)。この時点で、シフトロックソレノイド44への通電が停止すなわち電源がOFFされ、シフトポジションの変更が規制された規制状態になる。以下、シフトポジションの変更が規制された規制状態をシフトロック状態と称し、解除状態をシフトロック解除状態と称する。
Next, processing during charging will be described. Here, charging means not only the period during which the drive battery is actually charged from the external power supply, but also the work for charging such as connecting the external power supply and the vehicle with a charging cable. The period is also included.
FIGS. 5 and 6 are sequence charts showing the user's actions during charging and the processes of the plug-in
続いて、ユーザは、充電を開始するために充電ケーブル19を車両に挿入する(S102)。ユーザは、車両の図示しない充電用リッドを開放し、充電ケーブル19を車両側充電コネクタに挿入する。充電ケーブル19が挿入されると、プラグインECU11のサブマイコン15は、上述した図示しないスイッチ部材などからの入力によって充電ケーブル19が接続されたことを検知し、動作モードに移行すなわちウェイクアップする(S301)。このとき、プラグインECU11と充電スタンド18との間において、規定の通信フォーマットにしたがった通信(ハンドシェイク)が行われて接続が確認される。続いて、プラグインECU11のサブマイコン15は、プラグインリレー20をONする(S302)。その結果、プラグインECU11においてはメインマイコン17が起動するとともに(S401)、パワマネECU12においてはサブマイコン25がウェイクアップする(S501)。そして、プラグインECU11のメインマイコン17は、CAN通信を開始または通信可能な状態になる(S402)。
Subsequently, the user inserts the charging
また、パワマネECU12においては、サブマイコン25によりメインリレー29がONされた後(S502)、メインマイコン27が起動し(S601)、CAN通信を開始する(S602)。これにより、プラグインECU11のメインマイコン17およびパワマネECU12のメインマイコン27は、互いにCAN通信が可能になる。CAN通信が可能になると、プラグインECU11のメインマイコン17は、パワマネECU12のメインマイコン27に対して充電ケーブル19の接続状態を通知する。続いて、パワマネECU12のメインマイコン27は、シフトポジションが駐車ポジションすなわちPポジションであるかを判定する(S603)。この場合、パワマネECU12のメインマイコン27は、シフトポジション入力信号に基づいて、シフトポジションがPポジションであるか否かを判定する。
Further, in the
パワマネECU12のメインマイコン27は、シフトポジションがPポジションでないと判定すると(S603:NG)、例えば車両の図示しないインパネへの表示や図示しないスピーカからの音声出力などにより、シフトポジションがPポジションでないことをユーザに警告する。ユーザは、警告を受けた場合、シフトポジションをPポジションに切り換える。一方、パワマネECU12のメインマイコン27は、シフトポジションがPポジションであると判定すると(S603:OK)、シフトロックソレノイド44の障害チェックを実施する(S604)。
If the
ここで、パワマネECU12のメインマイコン27による障害チェック処理について詳細に説明する。シフトロックソレノイド44への通電経路の障害は、障害検知回路28により検知される。しかし、障害検知回路28による障害の検知は、前述のように、ブレーキスイッチ37がONになっていることを必要とする。そこで、本実施形態では、障害検知回路28は、ユーザが車両を停止する時点、すなわち、ユーザがブレーキペダルを操作しシフトレバーをPポジションに切り換えた時点で障害の有無を検知している。換言すると、障害検知回路28は、充電を行うか否かに関わらず駐車する毎に障害の有無を検知している。障害検知回路28による障害の検知結果は、例えば不揮発性のメモリなどに記憶されている。そして、パワマネECU12のメインマイコン27は、ステップS604において、記憶されている検知結果の例えば最新の検知結果に基づいて障害チェックを行う。本実施形態の場合、最新の検知結果は、充電を開始する直前の検知結果になる。
Here, the failure check process by the
パワマネECU12のメインマイコン27は、障害チェックにより障害が有ると判定した場合(S604:NG)、例えば車両のインパネへの表示やスピーカからの音声出力などによりユーザに警告する。これにより、ユーザは、シフトロックソレノイド44の動作、つまり正常時での期待動作である充電プラグ挿入中であるとPポジション以外へ操作不可である事、に不具合があることを認識する。換言すれば、シフトロック機能に障害があるため、充電完了後はユーザ自身が充電設備、ケーブルの破損に注意しながらシフト操作を行い車両移動をする必要があることを認識することが可能となる。
一方、パワマネECU12のメインマイコン27は、障害チェックにより障害が無いと判定した場合(S604:OK)、充電システムチェックを行う(S605)。この充電システムチェックでは、例えば駆動用電池23の残量の確認、駆動用電池23の温度、あるいは駆動用電池23に設けられている図示しない冷却ファンが動作するかなどがチェックされる。そして、充電システムチェックのチェック結果をCAN通信によりプラグインECU11のメインマイコン17に通知する。
When the
On the other hand, when the
続いて、プラグインECU11のメインマイコン17は、通知されたチェック結果に基づいて、充電の開始を許可するか否かを判定する。この場合、プラグインECU11のメインマイコン17は、チェック結果がNGの場合には充電を不可と判定する。一方、プラグインECU11のメインマイコン17は、チェック結果がOKの場合には充電許可と判定する(S403)。なお、充電システムチェックにより不具合が発生していると判定された場合には、上記したステップS604と同様に、ユーザに警告を発するなどの処理が行われる。
プラグインECU11のメインマイコン17は、充電許可と判定すると、充電スタンド18に対して充電許可すなわち電源供給の開始を指示するとともに、車載充電器21に対しては充電時の電流の調整を行うと同時に、チャージリレー22をONする。これにより、駆動用電池23に充電が開始される。
Subsequently, the
When determining that charging is permitted, the
さて、充電が行われると、パワマネECU12のメインマイコン27は、駆動用電池23の充電が完了したか、すなわち、満充電されたかを判定する。そして、パワマネECU12のメインマイコン27は、満充電と判定した場合にはその旨をプラグインECU11のメインマイコン17に通知する(S606)。その結果、プラグインECU11のメインマイコン17は、充電の停止を判断し、充電スタンド18に対して充電停止すなわち電源供給の停止を指示するとともに、チャージリレー22をOFFにする。これと同時に、プラグインECU11のメインマイコン17は、サブマイコン15に充電が終了した旨を通知する。
When charging is performed, the
そして、プラグインECU11のサブマイコン15は、充電終了と判定すると(S303)、プラグインリレー20をOFFした後(S304)、スリープモードに移行する(S305)。また、プラグインリレー20がOFFされたことに伴い、プラグインECU11のメインマイコン17は、電力の供給がなくなったことから停止する(S405)。また、パワマネECU12のサブマイコン25は、プラグインリレー20がOFFしたことを検知すると、メインリレー29をOFFした後(S503)、スリープモードに移行する(S504)。また、メインリレー29がOFFされたことに伴い、パワマネECU12のメインマイコン27は、電力の供給がなくなったことから停止する(S607)。
本実施例のように、車両用制御システム10は、シフトロックソレノイド44への通電経路に障害があるか否かを判定し、その結果に基づいて充電の可否を決定する事も可能である。ここで、駆動用電池への充電を優先する場合は、通電経路に障害があることをメーター表示や、スピーカによる警告をユーザへ実施することで注意を促し、充電許可させることも可能である。
When the sub-microcomputer 15 of the plug-in
As in the present embodiment, the
ところで、駆動用電池23の充電には数10分から数時間程度かかることがあり、ユーザは、充電するときに車両から離れていることが想定される。そのため、充電ケーブル19が接続されたことを忘れてしまい、充電ケーブル19が接続されたまま車両を移動させようとするおそれがある。そこで、車両用制御システム10は、以下のようにして車両の移動を抑制する。
ユーザは、図6に示すように、充電終了後に乗車すると(S103)、ブレーキペダルを操作しつつ(S104)、スタートスイッチを操作する(S105)。なお、スタートスイッチの操作とは、キーを挿入するような態様をも含んでいる。スタートスイッチが操作されると、パワマネECU12のサブマイコン25は、ウェイクアップした後(S505)、メインリレー29などをONすることにより、車両の全電源を起動する(S506)。これにより、パワマネECU12のメインマイコン27は起動する(S608)。これに伴い、プラグインECU11においては、サブマイコン15がウェイクアップし(S306)、プラグインリレー20がONされてプラグインECU11のメインマイコン17も起動する(S406)。
By the way, charging the
As shown in FIG. 6, when the user gets on the vehicle after charging (S103), the user operates the start switch (S105) while operating the brake pedal (S104). The operation of the start switch includes a mode in which a key is inserted. When the start switch is operated, the
さて、パワマネECU12のメインマイコン27は、起動後に充電中であるかを判定し(S609)、充電中である場合には待機する(S609:YES)。ここで、充電中とは、駆動用電池23への充電が行われている状態を意味している。本実施形態では、図5に示したようにステップS609までの時点で充電が完了しているため(S609:NO)、パワマネECU12のメインマイコン27は、充電ケーブル19の接続チェックを行う(S610)。この充電ケーブル19チェックは、パワマネECU12とプラグインECU11との間で、CAN通信によりプラグインECU11による充電ケーブル状態判定(S407)の判定結果を受信する処理である。
The
続いて、パワマネECU12のメインマイコン27は、接続状態が判定不能であるか否かを判定する(S611)。例えば、CAN通信による通信が不可能な場合やプラグインECU11において接続状態の判定ができなかった場合などが、充電ケーブル19の接続状態が判定不能な状態に相当する。そして、パワマネECU12のメインマイコン27は、接続状態が判定不能の場合には(S611:YES)、シフトロックソレノイド44へ電源を供給する(S612)。つまり、パワマネECU12のメインマイコン27は、図4に示したように、指令信号INをHレベルで出力してスイッチング素子39をON状態に駆動し、IG電源をシフトロックソレノイド44に供給する。このとき、前述の通り、ユーザによりブレーキペダルが操作されているので、シフトロックソレノイド44は、規制を解除したシフトロック解除状態になる。すなわち、パワマネECU12のメインマイコン27は、充電ケーブル19の接続状態が判定できないことから、車両が正常な状態ではないと判定してシフトロック解除状態とする。
Subsequently, the
これにより、ユーザは、車両の移動が可能になる。この場合、充電ケーブル19の接続状態が判定不能であること、および、充電ケーブル19が接続されていないことを確認することをユーザに警告した後に、シフトロック解除状態にする。この場合、警告を発する警告手段としては、常時電源の配下にある機器は勿論、B電源やIG電源配下にある機器を用いてもよい。
Thereby, the user can move the vehicle. In this case, after the user is warned that the connection state of the charging
一方、パワマネECU12のメインマイコン27は、接続状態の判定が可能である場合には(S611:NO)、充電ケーブル19が接続されているか否かを判定し(S613)、充電ケーブル19が接続されている場合には(S613:YES)、ステップS610へ移行する。なお、接続状態の判定は、充電ケーブル19が接続されているか否かに加えて、充電リッドが閉鎖されているかを加えてもよい。充電ケーブル19が接続されている場合、パワマネECU12のメインマイコン27は、ユーザに充電ケーブル19が接続中であることを警告する。これにより、ユーザは、充電ケーブル19を取り外すためにブレーキペダルを開放して降車し(S106)、充電ケーブル19を取り外し(開放)して(S107)、再び乗車してブレーキペダルを操作する(S108)。
On the other hand, when the connection microcomputer can determine the connection state (S611: NO), the
続いて、パワマネECU12のメインマイコン27は、再び充電中であるかを判定し(S614)、今回は充電中ではなく(S614:NO)、充電ケーブル19が開放されていることから(S615、S408、S616:NO)、シフトロックソレノイド44に電源を供給し(S617)、シフトロック解除状態にする。これにより、ユーザは、シフトレバーの操作が可能になり(S109)、車両を移動させることができる。なお、ステップS615の後にステップS611の処理を行うようにしてもよい。すなわち、ステップS614からステップS616の処理は上記したステップS609からステップS613までの処理と実質的に同じであるので、実際のコンピュータプログラムにおいては該当する部分をループ処理により行うようにしてもよい。
このように、車両用制御システム10は、シフトロックソレノイド44への通電経路における障害の有無に基づいて、シフトロックソレノイド44を規制状態あるいは解除状態に制御する。
Subsequently, the
As described above, the
以上説明した本実施形態の車両用制御システム10によれば、次のような効果を得ることができる。
パワマネECU12のメインマイコン27は、シフトロックECU13のシフトロックソレノイド44を、シフトポジションの切り換えを規制する規制状態または切り換えを規制しない解除状態に通電により制御する。このとき、障害検知回路28は、シフトロックECU13への通電経路における障害の有無を検知する。これにより、充電のためにシフトポジションをPポジションに切り換えた後にシフトロック制御が期待する動作でないことをユーザは充電前にあらかじめ認識することが可能となる。
このため、例えば充電スタンドにおいて次の利用者が待機しており慌てた心理状態に陥ってしまった場合であっても、マニュアル操作により規制状態を誤って解除することを低減することができる。したがって、充電ケーブル19などを破損させることが抑制され、破損などにより高電圧・高電流が印加された活電部が露出することを抑制できる。
According to the
The
For this reason, even if it is a case where the next user waits in a charging stand and falls into the state of being panicked, it can reduce canceling | releasing a regulation state accidentally by manual operation. Therefore, it is possible to suppress damage to the charging
障害検知回路28は、通電経路の断線および地絡を障害として検知する。そして、プラグインECU11は、いずれかの障害が発生している場合、駆動用電池23への充電を不可と判定する。これにより、充電時に誤操作によって規制状態が解除されることが未然に抑制される。したがって、誤操作に起因する充電ケーブル19や充電スタンド18あるいは車両などが破損するおそれを低減することができる。
障害検知回路28は、パワマネECU12の出力端子OUTにおける障害を検知する。この場合、例えば障害検知回路28そのものに発生している異常も、指令信号INとステータス信号STとから障害として検知される。これにより、パワマネECU12の内部の障害をも検知することができる。
The
The
パワマネECU12は、プラグインECU11による判定結果すなわち充電ケーブル19が車両に接続されているか否かに基づいて、充電スタンド18と車両とが充電ケーブル19により接続されている場合にはシフトロックソレノイド44を規制状態にする。つまり、充電中の判定に充電ケーブル19の接続状態判定を加える事により、充電終了後、且つ、充電ケーブル19接続中において、シフトポジションの切り換えは二重に規制される。したがって、誤操作によりシフトポジションが変更されるおそれをより確実に抑制することができるとともに、信頼性を向上させることができる。さらに、実際の充電中だけでなく、充電のための準備を行っている充電作業時の誤操作をも抑制することができる。
Based on the determination result by the plug-in
パワマネECU12は、プラグインECU11による接続状態の判定が不可能な場合、シフトロックソレノイド44を解除状態にする。例えば充電時などの規制状態において、プラグインECU11に障害が発生したり、CAN通信経路に障害が発生したりして接続状態の判定が不可能になると、規制状態の解除が行われず、車両の移動は不可能になる。このため、接続状態の判定が不可能な場合、パワマネECU12は規制状態を解除する。これにより、車両に異常が発生している場合であっても、車両の移動が可能になる。したがって、ユーザが不利益を被るおそれを低減することができる。
シフトロックソレノイド44への通電は、車両内の全電源を制御するパワマネECU12により行っている。通常、シフトロックソレノイド44への通電制御は、IG電源を判定する必要があるものの、パワマネECU12は自らIG電源のON/OFFを制御しているため、IG電源が供給されているか否かの判定回路を別途設ける必要がなくなる。これにより、2つ以上の機能を1つのパワマネECU12に統合でき、コストダウンを図ることができる。
When the plug-in
The
各ECUは、複数のマイクロコンピュータを備え、常時通電されるサブマイコン25に車両内の電源制御、メインマイコン27にシフトロックソレノイド44への通電制御および充電中の判定処理を行わせる。パワマネECUは、常時通電されているサブマイコン25によりIG電源の供給を行い、その電源供給を受けた後で起動するメインマイコン27側にてシフトロック制御を行う。これにより、複雑な回路構成を必要とせずに、シフトロックソレノイド44に対して確実にIG電源での通電制御が可能となる。また、充電中の判定処理を行うメインマイコン27にシフトロック制御を追加するためのコストの増加を抑制することができる。
Each ECU includes a plurality of microcomputers, and causes the sub-microcomputer 25 that is energized at all times to perform power control in the vehicle, and causes the
充電中の判定は、パワマネECU12において可否を判定した後、プラグインECU11にて実際の許可を行っている。これにより、2つ以上のECUで充電の可否を二重に判定しているため、誤判定が発生するおそれをより確実に低減できる。
パワマネECU12とプラグインECU11との間をCAN通信で行っているため、既設のCAN通信経路を利用でき、専用線が不要となることからコストの低減を図ることができる。
The determination during charging is performed by the plug-in
Since the
(その他の実施形態)
本発明は、上述した一実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形または拡張を行うことができる。
一実施形態では障害検知回路28をパワマネECU12に設けた例を示したが、障害検知回路28の構成および障害検知回路28を設ける位置は、これに限定されない。また、シフトロックECU13の機能を、パワマネECUに備えるようにしてもよい。障害検知回路28は、図7(A)に示すようにIG電源とグランドとの間における障害を検知する。例えば、一実施形態や図7(B)に示すように、ECUの出力端において障害を検知してもよい。これにより、ECU内部の障害を検知することができる。この場合、障害を検知する位置は、図7(G)、(H)、(I)のように、いずれのECUであってもよい。また、図7(C)、(F)に示すように、シフトロックソレノイド44に通電されるIG電下の直下において障害を検知してもよい。これにより、IG電源をON/OFFするリレーも含めて、IG電源配下の全ての回路、例えばシフトロックソレノイド44やブレーキスイッチ37、あるいはそれらを接続するケーブルなどにおける障害を検知することができる。また、図7(D)、(E)に示すように、シフトロックソレノイド44のみを障害検知の対象としてもよい。この場合、シフトロックソレノイド44とグランドとの間に他の構成要素が無いことから、シフトロックソレノイド44そのものの障害を検知することができる。なお、例えば図7(C)に示すように、シフトロックソレノイド44の通電経路を1つのスイッチで兼用し、そのスイッチのON/OFFを、ブレーキペダルの操作、充電ケーブル19の接続状態および障害の有無により制御してもよい。これにより、部品点数が削減され、コストの増加を抑制することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or expansions can be made without departing from the scope of the invention.
In the embodiment, the example in which the
シフトロック制御のための規制部材としてシフトロックソレノイド44を例示したが、ソレノイドに限らず、他の部材を規制部材として用いてもよい。
外部電源として充電スタンド18を例示したが、一般家庭の商用電源であってもよい。
一実施形態ではステップS604において障害チェックを行ったが、例えばステップS603の前に行うなど、障害チェックを行うタイミングは任意に設定すればよい。また、充電が完了した後に再度障害チェックを行うようにしてもよい。
Although the
Although the charging
In one embodiment, the failure check is performed in step S604, but the timing for performing the failure check may be arbitrarily set, for example, before step S603. Further, the failure check may be performed again after the charging is completed.
図面中、10は車両用制御システム、11はプラグインECU(接続判定部)、12はパワマネECU(規制状態制御部、シフトポジション入力部)、13はシフトロックECU(シフトポジション規制部)、18は充電スタンド(外部電源)、23は駆動用電池、28は障害検知回路(障害検知部)、44はシフトロックソレノイド(シフトポジション規制部)を示す。 In the drawings, 10 is a vehicle control system, 11 is a plug-in ECU (connection determination unit), 12 is a power management ECU (regulation state control unit, shift position input unit), 13 is a shift lock ECU (shift position regulation unit), 18 Denotes a charging stand (external power source), 23 denotes a driving battery, 28 denotes a failure detection circuit (failure detection unit), and 44 denotes a shift lock solenoid (shift position regulating unit).
Claims (7)
前記駆動用電池を搭載した車両のシフトポジションを入力するシフトポジション入力部と、
前記シフトポジション入力部から入力された前記シフトポジションへの切り換えを規制するシフトポジション規制部と、
前記シフトポジション規制部を、前記シフトポジションの切り換えを規制する規制状態または前記シフトポジションの切り換えを規制しない解除状態のいずれかの状態に、通電により制御する規制状態制御部と、
前記規制状態制御部から前記シフトポジション規制部への通電経路における障害の有無を検知する障害検知部と、
を備えたことを特徴とする車両用制御システム。 A driving battery charged by an external power source;
A shift position input unit for inputting a shift position of a vehicle equipped with the driving battery;
A shift position restricting portion for restricting switching to the shift position input from the shift position input portion;
A regulation state control unit that controls the shift position regulation unit by energization to either a regulation state that regulates switching of the shift position or a release state that does not regulate switching of the shift position; and
A failure detection unit that detects the presence or absence of a failure in the energization path from the restriction state control unit to the shift position restriction unit;
A vehicle control system comprising:
前記規制状態制御部は、前記接続状態判定部により判定結果により接続されていると判定された場合、前記シフトポジション規制部を規制状態に制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の車両用制御システム。 A connection determination unit for determining whether or not the external power source is connected to the vehicle;
The said restriction | limiting state control part controls the said shift position restriction | limiting part to a restriction | limiting state, when it determines with it being connected by the determination result by the said connection state determination part. The vehicle control system according to one item.
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