JP2014181687A

JP2014181687A - エンジンの制御装置

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Publication number: JP2014181687A
Application number: JP2013058648A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Wachi; 勝明和知; Takehiro Haraguchi; 雄大原口; Toshiro Otaku; 敏郎大宅; Toshiro Inoue; 敏郎井上
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: JP6133090B2; EP2781724A2; EP2781724A3; EP2781724B1

Abstract

【課題】バッテリの省電力化を図りつつ、搭乗者に異常を確実に、かつ効率的に報知する。
【解決手段】ＥＣＵ１は、異常検出部１１で車両の異常を検出したら、報知制御部１４で異常に種類に応じてインジケータ５を点滅させる。このとき、異常を報知した回数をカウンタ２１でカウントし、所定回数だけ異常を報知したら、フラグ設定部２２で報知処理終了のためのフラグＦを設定し、ソレノイド駆動回路１６でメインリレー３１をオフにし、ＥＣＵ１への給電を停止させる。異常検出部１１で異常が検出されていた場合には、報知制御部１４は、第２の時間が経過するか、全ての異常を所定回数ずつ報知したらＥＣＵ１への給電を停止する。異常が検出されなかった場合は、第２の時間より短い時間でＥＣＵ１への給電を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関する。

車両には、車両の状態を搭乗者に報知するためのインジケータが設けられている。インジケータには、燃料残量を搭乗者に知らせるインジケータや、エンジンの水温上昇、オイル不足などを搭乗者に警告する警告ランプなどがある。例えば、警告ランプは、エンジンの水温が正常なときは消灯している。そして、エンジンの水温が異常値になったら赤色に点灯し、搭乗者に異常を知らせる。

特開２０００−８５４１０号公報

ここで、エンジンが駆動しているときには、インストルメントパネル、メーターパネル等に設けられたインジケータを点滅させることにより、搭乗者に故障を認識させることができる。これに対して、車両のエンジンを停止した後であっても、車両のバッテリから制御装置に給電すれば、車両の警告ランプを点灯させ、搭乗者に異常を報知することが可能になる。
ところが、例えば、エンジンが停止するような故障が発生したときには、制御装置への通電がオフになるので、インジケータを点灯させることによって搭乗者に故障を報知することができなかった。

これに対しては、対応策として、エンジンが停止した後も一定時間の間は制御装置の電力が供給されるように構成することが考えられる。しかしながら、自動二輪車などのようにバッテリの容量が小さい場合には、省電力で警告ランプを点灯させ、運転者に異常を知らせるようにする必要がある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バッテリの省電力化を図りつつ、搭乗者に異常を確実に、かつ効率的に報知することを目的とする。

本発明によれば、車両の異常を検出する異常検出部と、前記異常検出部で検出された異常を搭乗者に報知するためにインジケータを制御する報知制御部と、エンジンの停止を判定するエンジン停止判定部と、バッテリとの電気的な接続を制御する通電切換部と、前記エンジン停止判定部において前記エンジンの停止が判定されたときに、前記報知制御部からの指令を受けて前記通電切換部を制御し、前記バッテリとの電気的な接続をオフに切り換える切換制御部と、を含むエンジンの制御装置において、前記報知制御部は、前記エンジン停止判定部で前記エンジンの停止を判定してから前記バッテリとの電気的な接続をオフに切り換えるまでの時間を、前記異常検出部で検出された異常の状況に応じて変化させるように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置が提供される。

また、本発明によれば、前記報知制御部は、前記エンジン停止判定部で前記エンジンの停止を判定してから前記バッテリとの電気的な接続をオフに切り換えるまでの期間を、前記異常検出部で検出された異常の種類の数に応じて増加させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置が提供される。

また、本発明によれば、前記報知制御部は、前記エンジン停止判定部で前記エンジンの停止を判定した後、前記異常検出部で新たに異常が検出された場合には、前記期間の長さを延長するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置が提供される。

本発明によれば、搭乗者に異常を報知するのに必要な時間だけ電力供給を維持することが可能になる。その一方で、異常が検出されなかった場合は、短い時間で電力供給をオフにするので、バッテリの省電力化が図れる。

図１は、本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置の処理を説明するフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置の処理を説明するフローチャートである。図４は、本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置の処理の具体例を説明するタイミングチャートである。

本発明を実施するための形態について以下に詳細に説明する。
図１に車両、例えば自動二輪車の制御装置であるＥＣＵ（Engine Control Unit）の概略構成を示す。
ＥＣＵ１は、電力供給系２からの電力供給を受けて車両の制御を行う。この実施の形態において、ＥＣＵ１は、車両の異常検出用センサ３の信号と、クランク角センサ４の信号とが入力され、インジケータ５の点灯や消灯を制御する機能を有する。さらに、ＥＣＵ１は、インジケータ５を制御する機能を実現するための構成として、異常検出部１１と、回転速度算出部１２と、エンスト判定部１３（エンジン停止判定部）と、報知制御部１４と、インジケータ駆動回路１５と、ソレノイド駆動回路１６（切換制御部）とを有する。

異常検出部１１は、異常検出用センサ３からの信号が入力され、車両の異常を検出する処理を実行する。異常検出用センサ３は、例えば、エンジン水温センサや、吸気圧センサなどがある。異常検出部１１は、例えば、異常検出用センサ３の一例であるエンジン水温センサの信号が予め定められた閾値を越えたときに、エンジン水温異常と判定し、その旨を示す信号を報知制御部１４に出力する。
回転速度算出部１２は、クランク角センサ４からクランク角信号が入力され、エンジンの回転速度を算出する。ここで、回転速度算出部１２は、クランク角センサ４以外のデータ、例えば、エンジンの吸気圧の変化に基づいてエンジン回転速度を算出しても良い。
エンスト判定部１３は、回転速度算出部１２で算出したエンジン回転速度に基づいて、エンジンの運転状態を判定する。具体的には、エンジン回転速度が予め定められた所定値以下であったとき、エンジンが停止していると判定する。エンジンの運転状態の判定結果は、報知制御部１４に送信される。

報知制御部１４は、車両が異常状態にあるときに、インジケータ５の点滅を制御すると共に、エンジン停止時にＥＣＵ１への電力供給を停止するタイミングを決定するように構成されている。このような処理を実行するための手段として、報知制御部１４は、カウンタ２１と、フラグ設定部２２と、フラグ判定部２３と、タイマ２４とを有する。
カウンタ２１は、異常発生時にインジケータ５を用いて搭乗者に異常を報知した回数を
カウントする。また、複数種類の異常が発生していた場合には、それぞれの異常についての報知を１回ずつ順番に実行したか否かもカウントする。
フラグ設定部２２は、インジケータ５を用いた異常報知を予め設定された回数実施したことを示すフラグＦを設定する。
フラグ判定部２３は、フラグ設定部２２で設定されるフラグＦの値が所定の値になっているか調べる。フラグＦは、異常の報知処理を終了させるために用いられる。

タイマ２４は、エンジン停止からＥＣＵ１への電力供給を停止するまでの時間を制御するために使用する。タイマ２４は、カウントする時間として、異常が発生していないときに使用する第１の時間と、異常が発生したときに使用する第２の時間とを有し、異常の有無に応じて第１の時間と第２の時間を使い分ける。例えば、異常が発生していないときには、タイマ２４は、第１の時間を初期値としてカウントダウンを開始し、カウント値がゼロになったら、ＥＣＵ１への電力供給を停止する。タイマ２４は、カウントダウンの代わりに、カウントアップすることによってタイミングを制御して良い。なお、第１の時間は、第２の時間より短いことが好ましい。

インジケータ駆動回路１５は、報知制御部１４からの信号を受けてインジケータ５の点灯状態を制御する制御信号を作成し、インジケータ５に出力する。
ソレノイド駆動回路１６は、電力供給系２の通電切換部であるメインリレー３１をオンオフ制御することでＥＣＵ１への給電をコントロールする回路である。

ここで、インジケータ５は、車両の搭乗者から視認可能な位置に配置され、インジケータ駆動回路１５から出力される制御信号に指令された時間で、点灯又は消灯を行うように構成されている。
電力供給系２は、エンジンに接続されたジェネレータ３２と、駆動回路３３と、バッテリ３４と、レギュレータ３５とを有し、バッテリ３４からの電力を、メインリレー３１を介してＥＣＵ１に供給可能に構成されている。メインリレー３１は、スイッチ３１Ａは、ソレノイド３１Ｂに電流を供給することによってＯＮ−ＯＦＦ制御することができる。ソレノイド３１Ｂは、ＥＣＵ１側のソレノイド駆動回路１６、又は電力供給系２の駆動回路３３でＯＮ−ＯＦＦ制御できる。

なお、この実施の形態では、エンジンのクランキングによってジェネレータ３２から駆動回路３３に電力を供給し、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂにバッテリ３４からの電力を供給してスイッチ３１Ａをオンにするように構成されている。これに対して、電力供給系２は、不図示のセルモータの回転によってＥＣＵ１に給電する構成を有しても良い。

次に、ＥＣＵ１を用いた異常報知処理の詳細について、図２及び図３のフローチャートを主に参照して説明する。なお、図２は、メインリレー３１を制御する処理を主に示している。図３は、メインリレー３１を制御するためのフラグを設定する処理を主にしめしている。

図２に示す処理では、エンジン停止後にタイマ２４のカウントダウンを行い、タイマ２４の値が「０」になったら、ＥＣＵ１への電力供給を停止する。それまでは、ＥＣＵ１への電力供給を維持する。
即ち、ステップＳ１０１では、回転速度算出部１２がクランク角を読み込んで、エンジン回転速度を算出する。続くステップＳ１０２で、エンスト判定部１３が、エンジンが停止していないと判定した場合は、ステップＳ１０３に進む。一方、エンジンが停止していると判定したときには、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３では、タイマ２４の設定時間を所定時間Ｔｐｒｅに設定する。ここで、所定時間Ｔｐｒｅは、車両に異常が発生していないときには第１の時間が、異常が発生しているときには第２の時間が選択される。次に、ステップＳ１０７で、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂの駆動信号をＯＮにする。これによって、ＥＣＵ１への電力供給が継続されるので、この後にステップＳ１０１に戻る。この場合は、ステップＳ１０２でエンジンが停止していないことから、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂは、ＥＣＵ１外の駆動回路３３からの信号によってＯＮが維持される。

ここで、ステップＳ１０２でエンジンが停止状態にあると判定された場合には、ステップＳ１０４でタイマ２４をカウントダウンする。そして、ステップＳ１０５で、カウントダウン中のタイマ２４の値が「０」になっていなければ、ステップＳ１０６に進み、フラグ判定部２３がフラグＦの値を調べる。フラグＦの値が「０」であれば、ステップＳ１０７に進み、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂの駆動信号をＯＮにする。この場合は、ステップＳ１０２でエンジンが停止しているので、ＥＣＵ１のソレノイド駆動回路１６からの信号によってメインリレー３１のＯＮが維持される。

一方、ステップＳ１０６において、フラグＦの値が「１」であれば、ステップＳ１０８に進む。また、ステップＳ１０５でタイマ２４の値が「０」であったときも、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂの駆動信号をＯＦＦにする。この場合は、ステップＳ１０２でエンジンが停止しているので、ＥＣＵ１のソレノイド駆動回路１６からの信号出力を停止させることより、メインリレー３１をＯＦＦにする。その結果、ＥＣＵ１への電力供給が停止され、ＥＣＵ１での処理が終了する。そして、この後にここでの処理を終了する。

次に、図３を主に参照してフラグＦの設定処理について説明する。図３の処理では、異常発生時に全ての異常について２回ずつ報知したらフラグＦを「１」にし、ＥＣＵ１への電力供給を停止できるようにする。２回ずつ異常報知するまでは、フラグＦを「０」にして、ＥＣＵ１への電力供給を停止しないようにする。また、異常報知の途中で新しい異常が追加された場合には、カウンタ２１の値をリセットし、異常報知回数を１回目から数え直す。

即ち、ステップＳ２０１で、回転速度算出部１２がクランク角を読み込んで、エンジン回転速度を算出する。続くステップＳ２０２で、異常検出用センサ３からの信号を読み込む。さらに、ステップＳ２０３で異常検出部１１が車両の異常を検出していたら、ステップＳ２０４でインジケータ５を点灯と消灯を繰り返して運転者に異常報知を実行する。具体的には、報知制御部１４の指令に基づいてインジケータ駆動回路１５がインジケータ５を異常の種類に応じて点滅させる。ここで、異常の種類に応じて点滅させるとは、異常の種類毎に予め定められている回数及び時間間隔でインジケータ５を点滅させることである。また、複数のインジケータ５を異常の種類毎に予め定められている回数及び時間間隔で点滅させることが含まれる。

その際、ステップＳ２０５でエンジン停止と判定されていたら、ステップＳ２０６に進む。さらに、ステップＳ２０６で、エンジン停止後に新しい異常を検出しなかった場合、ステップＳ２０７に進む。

この実施の形態では、複数種類の異常が発生した場合には、全ての異常について２回ずつ報知を行った後、ＥＣＵ１への電力供給を停止することを特徴としている。従って、ステップＳ２０７では、インジケータ５が全ての異常を１回ずつ報知したか調べる。例えば、２種類の異常が発生していた場合には、カウンタ２１が、１つ目の異常を報知するイン
ジケータ５の点滅と、２つ目の異常を報知するインジケータ５の点滅を１回ずつ実行したか判定する。１回ずつインジケータ５による異常報知が終了していれば、ステップＳ２０８でカウンタ２１の値Ｃをインクリメントする。
さらに、ステップＳ２２０でカウンタ２１の値Ｃ＝２であれば、全ての異常について２回ずつ報知したことになるので、ステップＳ２２１に進んでフラグ設定部２２が異常の報知処理終了のためのフラグＦの値を「１」に設定し、ここでの処理を終了する。

ここで、ステップＳ２０３で、車両の異常を検出していない場合には、インジケータ５を点滅させる必要ない。従って、ステップＳ２１０に進み、報知制御部１４がインジケータ５の消灯を維持する。この後、ステップＳ２１１で、カウンタ２１の値Ｃを「０」に設定し、ステップＳ２１３で、フラグ設定部２２がフラグＦの値に「１」に設定する。

また、ステップＳ２０５で、エンジン停止と判定されなかった場合は、ステップＳ２１４に進んで、カウンタ２１の値Ｃを「０」に設定する。続いて、ステップＳ２１６で、フラグ設定部２２がフラグＦの値に「０」に設定する。さらに、ステップＳ２０６で、異常報知中に異常検出部１１で新たな異常が検出された場合には、ステップＳ２１４に進んで、カウンタ２１の値Ｃを「０」にリセットする。これによって、異常報知を１回目からやり直すことになる。この後、ステップＳ２１６で、フラグ設定部２２がフラグＦの値に「０」に設定し、ここでの処理を終了する。

なお、ステップＳ２０７でインジケータ５が全ての異常を１回ずつ報知し終えていない場合は、ステップＳ２１５でカウンタ２１の値Ｃを変更せずに、ステップＳ２１６に進む。ステップＳ２２０でカウンタ２１の値Ｃが「２」でなかった場合もステップＳ２１６に進む。

次に、図４のタイミングチャートを用いて、異常報知処理の具体例について説明する。横軸は時間を示し、縦軸は上からインジケータ５の表示、エンジン停止の判定結果、カウンタ２１の値Ｃ、フラグＦの値、タイマ２４の値、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂの駆動信号を示している。
インジケータ５の表示は、異常Ｅｒ１と、異常Ｅｒ２と、異常Ｅｒ３の３種類の異常が検出される場合を示している。異常Ｅｒ１では、インジケータ５を４回点滅させる。異常Ｅｒ２では、インジケータ５を３回点滅させる。異常Ｅｒ３では、インジケータ５を５回点滅させる。このように、インジケータ５の点滅係数及び点灯時間によって、搭乗者は異常の発生と種類を確認することができる。なお、異常の種類や点滅回数、点灯や消灯の時間間隔は、これに限定されない。
エンジン停止の判定結果は、「ＹＥＳ」がエンジン停止と判定されたことを示す。「Ｎｏ」はエンジンが停止していないと判定したことを示す。

カウンタ２１の値Ｃは、異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３の報知回数を示している。即ち、カウンタ２１のＣ＝０は、現在検知されている異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を０回報知したことを示す。カウンタ２１のＣ＝１は、現在検知されている異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を１回報知したことを示す。カウンタ２１のＣ＝２は、現在検知されている異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を２回報知したことを示す。
フラグＦの値は、カウンタ２１の値Ｃが「２」になったか否かを判定するためのフラグである。フラグＦは、異常報知を規定回数実行したかを確認するために使用される。このために、規定回数が３回のときは、カウンタ２１の値Ｃが「３」になったときにフラグＦが「１」になる。
タイマ２４の値は、初期値Ｔｐｒｅからカウントダウンされる。タイマ２４の値が「０」になると、ＥＣＵ１への給電が停止される。
メインリレー３１のソレノイド３１Ｂの駆動信号は、ＯＮでＥＣＵ１の給電が維持され
る。ＯＦＦでＥＣＵ１への給電が停止される。

例えば、時間ｔ０の段階では、既に異常Ｅｒ１と異常Ｅｒ２が検知されている。この後、時間ｔ１でエンジンが停止すると、タイマ２４が初期値Ｔｐｒｅからカウントダウンを開始する。この場合は、異常が検知されているので、タイマ２４の初期値Ｔｐｒｅは、第２の時間がセットされる。
カウンタ２１は、エンジン停止と判定された後、異常Ｅｒ１と異常Ｅｒ２が、この順番で点滅された回数をカウントする。即ち、時間ｔ１から時間ｔ２までの間で、２つの異常Ｅｒ１、Ｅｒ２を順番に１回ずつ点滅したので、時間ｔ２でカウンタ２１の値Ｃをインクリメントして「１」にする。この後、異常Ｅｒ１及び異常Ｅｒ２の２回目の点滅が開始される。

ここで、時間ｔ３で新しく異常Ｅｒ３が検出されると、カウンタ２１の値Ｃが「０」にリセットされる。以降は、３つの異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を順番に点滅させる処理が開始される。時間ｔ４でそれぞれ１回ずつ異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を点滅させたら、カウンタ２１の値Ｃをインクリメントして「１」にする。そして、時間ｔ５でそれぞれ２回ずつ異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を点滅させたら、カウンタ２１の値Ｃをインクリメントして「２」にする。これに伴って、フラグＦに「１」が立ち、メインリレー３１のソレノイド３１Ｂの駆動信号がＯＦＦになってＥＣＵ１への給電が停止する。これによって、ＥＣＵ１による制御が終了し、インジケータ５も消灯する。

このケースでは、時間ｔ５ではタイマ２４の値はゼロになっていない。即ち、タイマ２４のカウントダウンが終了する前に、異常報知が終了している。これに対して、時間ｔ５でフラグＦの値が「１」になる前に、タイマ２４の値がゼロになることがある。この場合には、異常Ｅｒ１〜Ｅｒ３を規定回数ずつ点滅させていなくても、ＥＣＵ１への給電を停止し、インジケータ５を消灯させる。また、異常が検知されない場合には、タイマ２４の初期値Ｔｐｒｅは、第１の時間が設定される。その結果、図４のタイミングチャートで示す時間より早く、タイマ２４の値が「０」になって、ＥＣＵ１の電力供給が停止する。

以上、説明したように、ＥＣＵ１では、車両の異常が検出された場合に、異常の状態に応じてＥＣＵ１への通電を遮断するまでの時間を変化させるように構成した。車両に異常が発生した場合には、エンジン停止後であっても確実にインジケータ５を点滅させることが可能になる。

ここで、車両の異常の状態が異なれば、異常を報知するのに必要な時間が異なる。異常の状態とは、異常の種類や、異常の種類の数があげられる。異常の種類に応じてとは、異常を搭乗者に１回報知するために必要なインジケータ５の点滅時間が異なる場合に、インジケータ５の点滅時間が長く必要な異常の場合にはＥＣＵ１の通電時間を長くし、インジケータ５の点滅時間が短くて済む異常の場合にはＥＣＵ１の通電時間を短くすることに相当する。また、異常の種類の数に応じてとは、異常の種類が多いときには１回ずつ異常を報知するために必要な時間が長くなるのでＥＣＵ１の通電時間を長くし、異常の種類が少ないときには１回ずつ異常を報知するために必要な時間が短くて済むのでＥＣＵ１の通電時間を短くすることに相当する。

また、ＥＣＵ１では、異常の種類の数に応じてＥＣＵ１への給電をオフにするまでの時間を第２の時間の範囲内で変化させるように構成した。このために、異常の報知に必要な時間を容易に設定することができ、十分な期間を確実に確保できる。なお、異常が検出された場合には、全ての異常報知が所定回数実行されるか、第２の時間が経過するか、いずれか早く終了した時点でＥＣＵ１への給電が停止する。一方、異常が検出されなかった場合には、給電をオフにするまでの時間として、第２の時間より短い時間である第１の時間
が選択されるので、バッテリ３４の省電力化が図れる。

さらに、異常の報知中に、新しい異常が検出された場合に、ＥＣＵ１への給電をオフにするまでの時間を第２の時間の範囲内で延長させることが可能になるので、全ての異常の報知に必要な時間を確実に確保し易くなる。第２の時間は、複数の異常が検知された場合に、それらの異常を所定回数ずつ報知するのに十分な時間が設定されているので、検知された故障の全てを運転者に報知する前にＥＣＵが停止してしまうことを防止できる。

なお、本発明は、実施の形態に限定されずに広く応用することが可能である。
例えば、ＥＣＵ１にバッテリ３４の電圧を測定する測定部を設け、バッテリ３４の電圧が所定値以下のときには、ＥＣＵ１への給電をオフにするまでの時間として、第２の時間より短い時間を選択することによって、異常検知の信頼性の低下を防止しても良い。

１ＥＣＵ（車両のエンジンの制御装置）
１１異常検出部
１４報知制御部
１３エンジン停止判定部（エンスト判定部）
１６ソレノイド駆動回路（切換制御部）
３１通電切換部
３４バッテリ

Claims

車両の異常を検出する異常検出部と、
前記異常検出部で検出された異常を搭乗者に報知するためにインジケータを制御する報知制御部と、
エンジンの停止を判定するエンジン停止判定部と、
バッテリとの電気的な接続を制御する通電切換部と、
前記エンジン停止判定部において前記エンジンの停止が判定されたときに、前記報知制御部からの指令を受けて前記通電切換部を制御し、前記バッテリとの電気的な接続をオフに切り換える切換制御部と、
を含むエンジンの制御装置において、
前記報知制御部は、前記エンジン停止判定部で前記エンジンの停止を判定してから前記バッテリとの電気的な接続をオフに切り換えるまでの時間を、前記異常検出部で検出された異常の状況に応じて変化させるように構成したことを特徴とするエンジンの制御装置。
前記報知制御部は、前記エンジン停止判定部で前記エンジンの停止を判定してから前記バッテリとの電気的な接続をオフに切り換えるまでの期間を、前記異常検出部で検出された異常の種類の数に応じて増加させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
前記報知制御部は、前記エンジン停止判定部で前記エンジンの停止を判定した後、前記異常検出部で新たに異常が検出された場合には、前記期間の長さを延長するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置。