JP2013179808A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載の電子制御装置に備えられた不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ）に対するリフレッシュ制御を、例えばクランキングリセット等が確実に回避されるように適切に実行する制御装置を提供する。
【解決手段】車両に備えられた充電状態管理部から、バッテリー５がコネクタ３を介して充電中であるか否か、の情報が車両の各ＥＣＵに送信され、それを受信した各ＥＣＵは、前回のリフレッシュ処理からの経過時間が所定の閾値を越えていたら、リフレッシュ制御部によって、当該ＥＣＵに備えられたフラッシュメモリのリフレッシュ処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置に関する。

ハイブリッド車が普及し、さらには電気自動車の時代を迎えており、関係する各種技術の整備が望まれる。プラグイン・ハイブリッド車や電気自動車等では、搭載したバッテリーと車両外部とを接続して、バッテリーの充電が可能である。

また周知のとおり、車両には車両各部の制御のための各種ＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵは通常、車両制御情報の記憶手段としてフラッシュメモリ（フラッシュＲＯＭ）を使用する。フラッシュメモリは空き容量に書き込むことは可能だが上書きはできず、消去はブロック単位、データの保持期間は有限でいわゆるリフレッシュ（書き直し、例えば劣化した記録データを読み出して正常なデータとして再び書き込むこと）と呼ばれる処理が必要、書き換え回数に制限がある、といった特徴を有する。

下記特許文献１に記載されたデータ記録装置では、データの再書き込みが可能な不揮発性メモリで構成された記録領域に対するアクセスが所定時間以上なかった場合に、アクセスが再び発生するまでの期間、記録領域をスキャンし、リフレッシュ処理を行う必要がある領域があれば、当該領域を特定する領域特定情報を記憶する。そして、電源投入毎に領域特定情報を参照して、対応する領域のリフレッシュ処理を行い、その後、通常動作に移行させる。

特開２０１１−１２８７５１号公報

上記のとおり、フラッシュメモリは、記憶内容の保持期間が有限であり、また上書きができず消去もブロック単位であり、使用していくと断片化が進行してアクセス効率が低下することもあって、リフレッシュ処理が必要である。しかしリフレッシュ処理を行う場合、リセットによるデータ消失やデータ不整合を防ぐ必要がある。

特に車載ＥＣＵが有するフラッシュメモリの場合、クランキングリセット（クランキングスイッチをオンにするとバッテリーの電圧が降下して、バッテリーの電力で動作している各種機器がリセットされること）を考慮することが求められる。またフラッシュメモリは、書き換え回数に制限があるので、リフレッシュ処理を効率的に実施する必要がある。

従来の車載ＥＣＵのフラッシュメモリでは、電源状態が安定したとき、あるいは一定時間アクセスがなかったときにリフレッシュ処理を行っていたが、書き換え回数の制限やクランキングリセットが考慮されていなかった。さらにリフレッシュ方法は、従来は分割実施であって、実施状態を管理するための構成が複雑化する傾向があった。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記に鑑み、車載の電子制御装置に備えられた不揮発性メモリ（例えばフラッシュメモリ）に対するリフレッシュ制御を、例えばクランキングリセット等が確実に回避されるように適切に実行する制御装置を提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る制御装置は、電力を蓄える蓄電部と、その蓄電部と車両の外部とを電気的に接続する接続部と、を有する車両に備えられて、前記接続部が接続状態にあって前記蓄電部が充電中である場合に充電中であることを示す情報を取得する取得手段と、その取得手段が充電中であることを示す情報を取得したら、前記車両の装備を制御する制御部に備えられた不揮発性メモリのリフレッシュ処理を実行する実行手段と、を備えたことを特徴とする。

これにより本発明に係る制御装置では、車載の制御部に備えられた不揮発性メモリのリフレッシュ制御を、その車両の蓄電部が充電中に実行するので、車両が停止しておりクランキングリセットが発生しないことが確実な状況でデータ消失等のおそれなくリフレッシュ処理が確実に実行できる。

また前記車両には複数の前記制御部が備えられ、前記取得手段と前記実行手段とは、複数の前記制御手段のそれぞれに備えられたとしてもよい。

この発明によれば、車両には複数の制御部が備えられ、蓄電部が充電中である場合に、個々の制御部ごとで不揮発性メモリのリフレッシュ処理を実行するので、個々の制御部ごとに適切にリフレッシュ処理が実行できる。

また前記車両は、前記車両の蓄電部が充電中であることを示す情報を取得して、前記車両の車内通信を通じて、前記複数の制御部にその情報を配信する配信部を備え、前記取得手段が取得する充電中であることを示す情報は、前記配信部から配信された情報であるとしてもよい。

この発明によれば、蓄電部が充電中であることを示す情報を一元的に取得して配信する配信部を車両が備えており、個々の制御部その配信された情報を受け取るのみでよいので、個々の制御部の構成が簡素化できる。

また前回のリフレッシュ処理の実行からの経過時間を算出する算出手段と、その算出手段が算出した経過時間が所定時間よりも短い場合には、前記実行手段によるリフレッシュ処理の実行を停止する停止手段と、を備えたとしてもよい。

この発明によれば、前回のリフレッシュ処理からの経過時間が所定時間よりも短い場合にはリフレッシュ処理の実行を停止するので、通常フラッシュメモリ等では書き換え可能回数に上限があることに適切に対応して、不必要なリフレッシュ処理は回避して、書き換え可能回数の上限に達しにくくする。

また前記算出手段は、時間を算出する計時手段と、その計時手段により算出された前記リフレッシュ処理が実行された時間を記憶する記憶手段と、前記計時手段によって算出された、前記取得手段が充電中であることを示す情報を取得した時間と、前記記憶手段によって記憶されたリフレッシュ処理を実行した時間と、の差分により前記経過時間を算出する差分手段と、を備えたとしてもよい。

この発明によれば、具体的に、リフレッシュ処理の実行ごとに時間を記憶する記憶手段や計時手段や差分により経過時間を算出する手段を備えて、前回のリフレッシュ処理からの経過時間が所定時間よりも短い場合にはリフレッシュ処理の実行を停止することにより、不必要なリフレッシュ処理は回避して、書き換え可能回数の上限に達しにくくして、確実にリフレッシュ処理を実行する。

本発明の制御装置の一実施例における構成図。 ＥＣＵの内部構成の一例を示す図。 ＥＣＵの内部構成の別の例を示す図。 中央制御ＥＣＵでの処理手順の例を示すフローチャート。 各々のＥＣＵでの処理手順の例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明における制御システム１（以下、システム）の構成図である。

システム１は、車両２に、コネクタ３、充電制御装置４、バッテリー５、モータ６（電動機）、中央制御ＥＣＵ７（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ＥＣＵ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ・・を備える。以上の各部、少なくとも充電制御装置４、中央制御ＥＣＵ７、ＥＣＵ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ・・は、車内通信線９ａ、９ｂ等によって接続されて、情報の送受信が可能となっている。

車両２は、例えばプラグイン車（プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）など）であり、車両２の走行のための駆動力の少なくとも一部としてモータ６の駆動力を用いるとともに、車両外部とバッテリー５を電気的に接続するコネクタ３を装備する自動車車両とすればよい。

コネクタ３は、バッテリー５と車両２の外部とを電気的に接続する接続部である。コネクタ３に例えば商用電力のプラグが接続されると、バッテリー５の充電が可能となる。またコネクタ３に電気機器から延びたプラグが接続されると、バッテリー５に蓄えられた電力をその電気機器へ放電（供給）することが可能となる。

充電制御装置４は、バッテリー５の充電および放電の制御全般を司る。また充電制御装置４からは、充電や放電の情報を含むバッテリー５の情報が出力される。バッテリー５は、車両２（あるいは車外）で消費される電力を蓄える蓄電池である。上述のとおり車両２は例えばＰＨＶやＥＶであり、バッテリー５は車両２の走行のためにモータ６に電力を供給する。モータ６は、バッテリー５から電力の供給を受けて、例えばＰＨＶやＥＶである車両２の走行のための駆動力を出力する。

中央制御ＥＣＵ７は、車両２に備えられた複数のＥＣＵの中央制御を司るＥＣＵである。中央制御ＥＣＵ７は、本発明に関係する構成として、充電状態管理部７０（配信部）、制御指示部７１を備える。充電状態管理部７０は、バッテリー５の充電状態、つまり充電中か放電中か等の情報を管理する。充電状態管理部７０は、ＣＰＵ７２やメモリ７３等によるコンピュータと同様の構成を備える。ＣＰＵ７２は各種演算などを実行する。メモリ７３は、ＣＰＵ７２の作業領域として機能する、あるいはＣＰＵ７２で必要となるデータやプログラムを記憶する。

制御指示部７１は、車内通信線９ａ、９ｂ等を通じて各ＥＣＵ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・に中央制御に関する各種指示、特に本発明では、バッテリー５の充電情報などを送信する。ＥＣＵ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・は、それぞれ、バッテリー５からの電力の供給を受けて動作する車両２の各種装備（電気機器）を制御する制御装置である。なお図１では中央制御ＥＣＵ７以外のＥＣＵを４個のみ、車内通信線を２本のみ示しているが、当然本発明は任意の個数のＥＣＵや車内通信線に対して適用される。中央制御ＥＣＵ７は（したがって充電状態管理部７０も）、例えば、車両２に１個装備される、すなわち配信部は車両に１個備えられたとすればよい。

本発明において各ＥＣＵは例えば図２の内部構成を備える。図２の構成では各ＥＣＵが、リフレッシュ処理に関する制御部をハードウェアとして備える。具体的に、ＥＣＵ８ａ（、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・）は、ＣＰＵ８０、ＲＡＭ８１、フラッシュメモリ８２、リフレッシュ制御部８３を備える。

ＣＰＵ８０は、当該ＥＣＵが担当する制御処理における演算や指令などの情報処理を司る。ＲＡＭ８１は、ＣＰＵ８０の作業領域として機能する一時記憶部である。フラッシュメモリ８２は、ＣＰＵ８０の各種情報処理で必要なデータやプログラムを記憶する不揮発性の記憶部（メモリ）である。

リフレッシュ制御部８３は、当該ＥＣＵに備えられたフラッシュメモリ８２に対するリフレッシュ処理を実行する制御部である。リフレッシュ制御部８３は、ＣＰＵ８３０、メモリ８３１、タイマ８３２を備える。ＣＰＵ８３０は、リフレッシュ処理全般に関する情報処理を実行する。

メモリ８３１は、ＣＰＵ８３０のための作業領域としての一時記憶部（ＲＡＭ）やリフレッシュ処理のためのデータやプログラムを記憶する不揮発性記憶部を含む。タイマ８３２は公知の技術による計時機能を有し、現在時間を算出する。リフレッシュ制御部８３（あるいはＣＰＵ８３０）による具体的なリフレッシュ処理の手順は後述の図５に示されている。

また各ＥＣＵの内部構成は図３に示されたものでもよい。図３の構成では、当該ＥＣＵのフラッシュメモリに対するリフレッシュ処理を行う機能はソフトウェアとして実現されている。具体的にＥＣＵ８ａ（、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・）は、ＣＰＵ８０、ＲＡＭ８１、フラッシュメモリ８２を備える。

ＣＰＵ８０は、当該ＥＣＵが担当する制御処理における演算や指令などの情報処理を司る。ＲＡＭ８１は、ＣＰＵ８０の作業領域として機能する一時記憶部である。フラッシュメモリ８２は、ＣＰＵ８０の各種情報処理で必要なデータやプログラムを記憶する不揮発性の記憶部（メモリ）である。図３のＣＰＵ８０は、当該ＥＣＵのフラッシュメモリ８２に対するリフレッシュ処理も司る。

フラッシュメモリ８２には、リフレッシュ処理の実行プログラム８４が予め記憶されており、ＣＰＵ８０がＲＡＭ８１にプログラム８４を呼び出して、フラッシュメモリ８２のリフレッシュ処理を実行する。プログラム８４の具体的な内容は、例えば後述の図５である。図３の構成ではＣＰＵ８０がタイマ８３２の計時機能を備えるとすればよい。

図１から図３に示された構成のもとで、システム１のＣＰＵ７２は、例えば図４の処理を実行する。図４の処理手順は、図１に示すようにプログラム７４としてメモリ７３に記憶しておき、ＣＰＵ７２が呼び出して常時自動的に所定の周期ごとに繰り返し実行すればよい。

具体的に図４の処理ではまずＳ１０でＣＰＵ７２は、バッテリー残量の情報を取得する。バッテリー残量は、バッテリー５に蓄えられている現在時点での電力量の実際値でも、バッテリー５の全容量に対する残量の割合でもよい。続いてＳ２０でＣＰＵ７２は、電流量を取得する。ここで電流量とは、バッテリー５から車両２の各部の電気機器へ向けて出力されている電流値（の合計値）を指す。電流値が大きいほど、バッテリー負荷が高いことを示す。なおＳ２０で取得する情報は、電流値ではなく、その時点でバッテリー５から出力されている電力量を示す情報であればよい（電流値と電圧値とを乗算して電力値を算出してもよい）。

続いてＳ３０でＣＰＵ７２は、接続情報を取得する。接続情報とはコネクタ３にプラグが接続されているか否かの情報である。そしてＳ４０でＣＰＵ７２は、Ｓ３０で取得した接続情報に基いて、コネクタ３が接続中であるか否かを判別する。コネクタが接続中の場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）はＳ５０へ進み、コネクタが接続されてない場合（Ｓ４０：ＮＯ）はＳ８０へ進む。

Ｓ５０に進んだらＣＰＵ７２は、充放電情報を取得する。充放電情報とは、バッテリー５が充電中であるか否かの情報、およびバッテリー５が車外へ放電中であるか否かの情報である。充電とは、コネクタ３に例えば商用電力のプラグが接続されて、商用電力がバッテリー５に（交流が直流に変換される等してから）充電されることである。放電とは、コネクタ３に例えば車外の電気機器のプラグが接続されて、バッテリー５に蓄えられた電力がその電気機器に供給（放電）されることである。

続いてＳ６０でＣＰＵ７２は、Ｓ５０で取得した充放電情報に基いて、バッテリー５が充電中であるか否かを判別する。バッテリー５が充電中の場合（Ｓ６０：ＹＥＳ）はＳ７０に進み、バッテリー５が充電中でない場合（Ｓ６０：ＮＯ）はＳ８０に進む。

Ｓ７０へ進んだらＣＰＵ７２は、電力料金情報を取得する。電力料金情報とは、バッテリー５に充電中の商用電力の現在時点での料金を示す情報である。ただし具体的な料金そのものの情報でなくともよく、現在時点が電力料金が安い時間帯（例えば夜間）に属するか否かの情報でもよい。

その場合、例えばＣＰＵ７２が計時機能を備え、電気料金が安い時間帯の情報をメモリ７３に記憶しておけばよい。そしてＳ７０でＣＰＵ７２は、現在時刻を算出し、それとメモリ７３に記憶された電気料金が安い時間帯とを照らし合わせて、現在時点の電力料金が安いか通常料金かを判別すればよい。

そしてＳ８０でＣＰＵ７２は、以上で取得した情報、すなわちＳ１０で取得されたバッテリー残量情報、Ｓ２０で取得された電流量情報、Ｓ３０で取得された接続情報、Ｓ５０で取得された充放電情報、Ｓ７０で取得された電力料金情報を、制御指示部７１により車内通信線９ａ、９ｂ等を通じて送信する。以上が図２の処理手順である。

次に、ＥＣＵ８ａ（、８ｂ、８ｃ、８ｄ・・）は例えば図５に示された処理を行う。図５の処理を実行するＥＣＵは、例えば車両２に装備された全てのＥＣＵ（中央制御ＥＣＵ７以外）とすればよい。ＥＣＵの内部構成は、図２の構成でも図３の構成でもよい。以下ではＥＣＵ８ａでの処理として述べるが、図５の処理は車両に装備された全てのＥＣＵ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、・・で実行すればよい。

図５の処理は予めプログラム化されて、ＥＣＵの構成が図２の場合はメモリ８３１に記憶しておいてＣＰＵ８３０が呼び出して自動的に所定の周期で実行すればよい。またＥＣＵの構成が図３の場合は、メモリ８２にプログラム８４として記憶しておいてＣＰＵ８０が呼び出して自動的に所定の周期で実行すればよい。

図５の処理ではまずＳ２００で、ＥＣＵ８ａは、上述のＳ８０で中央制御ＥＣＵ７から送信された情報を受信する。続いてＳ２１０でＥＣＵ８ａは、Ｓ２００で受信した情報のなかから、バッテリー５が充電中であるか否かの情報を抽出して、バッテリー５が充電中であるか否かを判別する。バッテリー５が充電中である場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）はＳ２２０へ進み、バッテリー５が充電中でない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）は図５の処理を終了する。

Ｓ２２０へ進んだらＥＣＵ８ａは、前回のリフレッシュ処理からの期間（経過時間）を算出する。具体的には、メモリ（メモリ８３１やフラッシュメモリ８２）に記憶されている前回のリフレッシュ処理が行われた時間を呼び出して、現在時間（時刻）と前回リフレッシュ時間（時刻）との差分値を算出する。

次にＳ２３０でＥＣＵ８ａは、Ｓ２３０で算出した期間（経過時間）が所定の閾値よりも長いか否かを判別する。上記期間（経過時間）が所定の閾値よりも長い場合（Ｓ２３０：ＹＥＳ）は、Ｓ２４０に進み、期間（経過時間）が所定の閾値以下の場合（Ｓ２３０：ＮＯ）は、図５の処理を終了する。

Ｓ２４０に進んだらＥＣＵ８ａは、当該ＥＣＵに装備されたフラッシュメモリ８２のリフレッシュ処理を実行する。なおＳ２４０では、リフレッシュ処理を行った時刻（現在時刻）をタイマで算出して、メモリに記憶する。この記憶された時間が、次回以降の図５の処理で、上記Ｓ２２０での前回リフレッシュ時刻として用いられる。以上が図５の処理手順である。

以上のとおり図５の処理では、バッテリー５が充電中であり（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、かつ前回リフレッシュ処理からの経過時間が閾値より長い（Ｓ２３０：ＹＥＳ）場合にのみ、リフレッシュ処理を実行する（Ｓ２４０）。Ｓ２４０ではリフレッシュ処理を例えば、分割処理でなく一括処理で行うとすればよい。

通常バッテリー５が充電中の場合は、車両２が停車中（駐車中）であり、リフレッシュ処理の実行に充分な期間、クランキングスイッチオンの可能性も低く、バッテリー５の電圧や電力の状態は安定することが予想されるので、安定した状態で確実に、分割処理でなく、一括処理でリフレッシュ処理が実行できる。図４、図５を処理する周期を短くすればバッテリー５の充電開始直後からリフレッシュを開始できるので、その場合さらに時間的余裕は大きく、安定してリフレッシュ処理が実行できる。

また、前回リフレッシュ処理からの経過時間が閾値より長い場合にのみ、リフレッシュ処理を実行するので、不必要なリフレッシュ処理は回避できる。したがってフラッシュメモリ８２の書き換え回数の上限を超えないように適切にリフレッシュ処理が実行できる。

上記実施例は、特許請求の範囲に記載された趣旨の範囲内で適宜修正してよい。例えば、図２、図３ではフラッシュメモリとしたが、これを任意の不揮発性メモリでもよい。また例えば図４の処理ではＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ５０、Ｓ７０のうちいくつかを省略してもよく（例えばＳ１０、Ｓ２０、７０は省略してもよく）、Ｓ８０においても、Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ５０、Ｓ７０で取得した情報全てを送信しないとしてもよい（例えばＳ１０、Ｓ２０、７０の情報の送信は省略してもよい）。

１ 制御システム
２ 車両
３ コネクタ（接続部）
５ バッテリー（蓄電部）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ＥＣＵ（制御部）
７０ 充電状態管理部（配信部）

Claims (5)

1. 電力を蓄える蓄電部と、その蓄電部と車両の外部とを電気的に接続する接続部と、を有する車両に備えられて、前記接続部が接続状態にあって前記蓄電部が充電中である場合に充電中であることを示す情報を取得する取得手段と、
   その取得手段が充電中であることを示す情報を取得したら、前記車両の装備を制御する制御部に備えられた不揮発性メモリのリフレッシュ処理を実行する実行手段と、
   を備えたことを特徴とする制御装置。
2. 前記車両には複数の前記制御部が備えられ、
   前記取得手段と前記実行手段とは、複数の前記制御手段のそれぞれに備えられた請求項１に記載の制御装置。
3. 前記車両は、前記車両の蓄電部が充電中であることを示す情報を取得して、前記車両の車内通信を通じて、前記複数の制御部にその情報を配信する配信部を備え、
   前記取得手段が取得する充電中であることを示す情報は、前記配信部から配信された情報である請求項２に記載の制御装置。
4. 前回のリフレッシュ処理の実行からの経過時間を算出する算出手段と、
   その算出手段が算出した経過時間が所定時間よりも短い場合には、前記実行手段によるリフレッシュ処理の実行を停止する停止手段と、
   を備えた請求項１ないし３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記算出手段は、
   時間を算出する計時手段と、
   その計時手段により算出された前記リフレッシュ処理が実行された時間を記憶する記憶手段と、
   前記計時手段によって算出された、前記取得手段が充電中であることを示す情報を取得した時間と、前記記憶手段によって記憶されたリフレッシュ処理を実行した時間と、の差分により前記経過時間を算出する差分手段と、
   を備えた請求項４に記載の制御装置。

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