JP2017100482A - 冷却機構故障検知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハイブリッド車両の冷却機構に設けられた冷媒温度センサの故障を検知すること。
【解決手段】冷却機構20は、ジェネレータインバータ316Aを含むハイブリッド車両の構成部を冷却するために設けられており、冷却機構故障検知装置10は、ハイブリッド車両でソーク時間が所定時間以上経過している場合に、冷却機構20の冷媒温度センサ200の故障を検知する。冷媒温度センサ200とジェネレータインバータ316Aとは、冷却配管206上の隣り合う位置に設置されており、冷媒温度センサ故障判定部は、ジェネレータインバータ316Aの非駆動時に冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上の場合、冷媒温度センサ200が故障していると判定する。
【選択図】図2
【解決手段】冷却機構20は、ジェネレータインバータ316Aを含むハイブリッド車両の構成部を冷却するために設けられており、冷却機構故障検知装置10は、ハイブリッド車両でソーク時間が所定時間以上経過している場合に、冷却機構20の冷媒温度センサ200の故障を検知する。冷媒温度センサ200とジェネレータインバータ316Aとは、冷却配管206上の隣り合う位置に設置されており、冷媒温度センサ故障判定部は、ジェネレータインバータ316Aの非駆動時に冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上の場合、冷媒温度センサ200が故障していると判定する。
【選択図】図2
Description
本発明は、ハイブリッド車両の構成部を冷却する冷却機構の故障を検知する冷却機構故障検知装置に関する。
従来、ハイブリッド車両などを含む車両には、駆動に伴って発熱する各種構成部を冷却する冷却機構が設けられている。
冷却機構の構造としては、冷却配管内に水や油、空気や冷媒ガス等の冷却媒体を循環させ、冷却対象となる構成部から熱を奪って冷却する構造が一般的である。
例えば、下記特許文献1には、冷却温度センサとインバータ温度センサとを利用して、冷却系統に異常があるか否かを診断する技術が開示されている。
冷却機構の構造としては、冷却配管内に水や油、空気や冷媒ガス等の冷却媒体を循環させ、冷却対象となる構成部から熱を奪って冷却する構造が一般的である。
例えば、下記特許文献1には、冷却温度センサとインバータ温度センサとを利用して、冷却系統に異常があるか否かを診断する技術が開示されている。
このような冷却機構では、冷媒温度センサを用いて冷却媒体の温度を測定し、測定された温度に基づいて循環手段の稼働状態(例えば循環手段の回転数など)を制御しており、冷媒温度センサに故障が生じると冷却機構を正常に駆動できなくなる可能性がある。例えば、冷媒温度センサからの出力を検出できない場合や、明らかに故障と思われる出力が検知された場合には、冷媒温度センサが故障していることを冷却機構の制御装置で検知することができる。しかしながら、例えば冷媒温度センサが故障しているにも関わらず正常範囲内の出力をおこなっている場合などは、冷媒温度センサが故障していることを検知することができない可能性がある。
上述した特許文献1では、冷却系の異常を検知することはできるものの、その異常が冷媒温度センサの故障であるか否かを判定することができない。
また、上述した特許文献1では、駆動頻度が極めて高い駆動モータのインバータ温度を利用しているため、正確な判定を行えない可能性がある。
上述した特許文献1では、冷却系の異常を検知することはできるものの、その異常が冷媒温度センサの故障であるか否かを判定することができない。
また、上述した特許文献1では、駆動頻度が極めて高い駆動モータのインバータ温度を利用しているため、正確な判定を行えない可能性がある。
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両の冷却機構に設けられた冷媒温度センサの故障を検知することを目的とする。
上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、走行用バッテリと、内燃機関と、前記内燃機関の回転により発電して前記走行用バッテリを充電するジェネレータと、前記ジェネレータを駆動するインバータと、少なくとも前記インバータを冷却媒体により冷却する冷却機構と、を有したハイブリッド車両の冷却機構故障検知装置であって、前記冷却媒体の温度を測定する冷媒温度センサの測定値を取得する冷媒温度取得部と、前記インバータの温度を測定するインバータ温度センサの測定値を取得するインバータ温度取得部と、前記ハイブリッド車両で所定のソーク時間が所定時間以上経過している場合に、前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値とに基づいて前記冷媒温度センサが故障しているか否かを判定する冷媒温度センサ故障判定部と、を備え、前記冷媒温度センサ故障判定部は、前記インバータの非駆動時に前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値との差分の絶対値が所定値以上である場合に前記冷媒温度センサが故障していると判定する、ことを特徴とする。
請求項2の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記インバータ温度センサの故障の有無を判定するインバータ温度センサ故障判定部から、前記インバータ温度センサの故障の有無の判定結果を取得する判定結果取得部を更に備え、前記冷媒温度センサ故障判定部は、前記インバータの非駆動時に前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値との差分の絶対値が前記所定値以上であり、かつ前記判定結果取得部によりインバータ温度センサが故障していないとの判定結果が得られた場合に、前記冷媒温度センサが故障していると判定する、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記ソーク時間は、前記ハイブリッド車両がシステムを停止してからの経過時間である、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記ソーク時間は、前記インバータが駆動を停止してからの経過時間である、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記冷却機構は、前記冷却媒体を冷却するラジエータと、前記ラジエータを始点および終点とし前記冷却媒体が充填された冷却配管と、前記冷却媒体を前記冷却配管内で循環させる循環手段と、を備え、前記冷媒温度センサと前記インバータとは、前記冷却配管上の隣り合う位置に設置されている、ことを特徴とする。
請求項6の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記冷媒温度センサは、前記ラジエータの下流かつ前記冷却機構の冷却対象となる構成部の上流に設置され、前記インバータは、前記冷媒温度センサの下流かつ他の構成部の最上流に位置する、ことを特徴とする。
請求項7の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記冷媒温度センサ故障判定手段によって前記冷媒温度センサが故障していると判定された場合、当該冷媒温度センサの故障を前記ハイブリッド車両の運転者に報知する報知手段をさらに備える、ことを特徴とする。
請求項2の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記インバータ温度センサの故障の有無を判定するインバータ温度センサ故障判定部から、前記インバータ温度センサの故障の有無の判定結果を取得する判定結果取得部を更に備え、前記冷媒温度センサ故障判定部は、前記インバータの非駆動時に前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値との差分の絶対値が前記所定値以上であり、かつ前記判定結果取得部によりインバータ温度センサが故障していないとの判定結果が得られた場合に、前記冷媒温度センサが故障していると判定する、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記ソーク時間は、前記ハイブリッド車両がシステムを停止してからの経過時間である、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記ソーク時間は、前記インバータが駆動を停止してからの経過時間である、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記冷却機構は、前記冷却媒体を冷却するラジエータと、前記ラジエータを始点および終点とし前記冷却媒体が充填された冷却配管と、前記冷却媒体を前記冷却配管内で循環させる循環手段と、を備え、前記冷媒温度センサと前記インバータとは、前記冷却配管上の隣り合う位置に設置されている、ことを特徴とする。
請求項6の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記冷媒温度センサは、前記ラジエータの下流かつ前記冷却機構の冷却対象となる構成部の上流に設置され、前記インバータは、前記冷媒温度センサの下流かつ他の構成部の最上流に位置する、ことを特徴とする。
請求項7の発明にかかる冷却機構故障検知装置は、前記冷媒温度センサ故障判定手段によって前記冷媒温度センサが故障していると判定された場合、当該冷媒温度センサの故障を前記ハイブリッド車両の運転者に報知する報知手段をさらに備える、ことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、冷媒温度センサの測定値とジェネレータインバータの温度センサの測定値との差分に基づいて冷媒温度センサが故障しているか否か判定する。ジェネレータインバータの稼働時間は、モータのインバータ等よりも短いので、ジェネレータインバータの温度は冷却媒体で冷却された温度に近いと考えられる。よって、冷媒温度センサの測定値とジェネレータインバータの温度とを比較することによって、冷媒温度センサに故障が生じているか否かを精度よく判定することができる。また、ソーク時間が所定時間以上経過してから故障の判定を行うので、冷却機構の温度状態が安定した状態で故障の有無を判定することができ、故障判定の精度を向上させることができる。
請求項2の発明によれば、2つの温度センサの測定値を用いて故障判定を行う際に、インバータ温度センサの故障がないことを確認した上で冷媒温度センサの故障を判定するので、故障判定精度をより向上させることができる。
請求項3の発明によれば、ハイブリッド車両のほぼ全ての構成がオフとなるシステムが停止してからの経過時間をソーク時間とするので、より安定した状態で故障判定を行うことができる。
請求項4の発明によれば、インバータがオフとなっている期間をソーク時間とするので、ハイブリッド車両の起動中に複数回故障判定が実施する可能性があり、故障判定の回数を増やして、より早期に冷媒温度センサの故障を検出することができる。
請求項5の発明によれば、冷媒温度センサとインバータ(インバータ温度センサ)とは、冷却配管上の隣り合う位置に設置されているので、冷媒温度センサで温度を測定された直後の冷却媒体がインバータに供給され、冷媒温度センサの測定値とインバータ温度センサの測定値との差分をより小さくすることができる。
請求項6の発明によれば、冷媒温度センサはラジエータの下流かつ構成部の上流に設置されているので、ラジエータで冷却された直後の低温状態の冷却媒体の温度を測定することができ、また、インバータは冷媒温度センサの下流かつ他の構成部の最上流に位置するので、他の構成部からの影響が最小限な状態で温度センサの測定値とインバータ温度センサの測定値とを比較することができる。
請求項7の発明によれば、冷媒温度センサが故障している場合、その旨を運転者に報知するので、運転者は温度センサの修理等、適切な対応を取ることができ、ハイブリッド車両の利便性を向上させることができる。
請求項2の発明によれば、2つの温度センサの測定値を用いて故障判定を行う際に、インバータ温度センサの故障がないことを確認した上で冷媒温度センサの故障を判定するので、故障判定精度をより向上させることができる。
請求項3の発明によれば、ハイブリッド車両のほぼ全ての構成がオフとなるシステムが停止してからの経過時間をソーク時間とするので、より安定した状態で故障判定を行うことができる。
請求項4の発明によれば、インバータがオフとなっている期間をソーク時間とするので、ハイブリッド車両の起動中に複数回故障判定が実施する可能性があり、故障判定の回数を増やして、より早期に冷媒温度センサの故障を検出することができる。
請求項5の発明によれば、冷媒温度センサとインバータ(インバータ温度センサ)とは、冷却配管上の隣り合う位置に設置されているので、冷媒温度センサで温度を測定された直後の冷却媒体がインバータに供給され、冷媒温度センサの測定値とインバータ温度センサの測定値との差分をより小さくすることができる。
請求項6の発明によれば、冷媒温度センサはラジエータの下流かつ構成部の上流に設置されているので、ラジエータで冷却された直後の低温状態の冷却媒体の温度を測定することができ、また、インバータは冷媒温度センサの下流かつ他の構成部の最上流に位置するので、他の構成部からの影響が最小限な状態で温度センサの測定値とインバータ温度センサの測定値とを比較することができる。
請求項7の発明によれば、冷媒温度センサが故障している場合、その旨を運転者に報知するので、運転者は温度センサの修理等、適切な対応を取ることができ、ハイブリッド車両の利便性を向上させることができる。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる冷却機構故障検知装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、冷却機構故障検知装置はハイブリッド車両の構成部を冷却するために設けられている。
(実施の形態)
図1は、実施の形態にかかる冷却機構故障検知装置10が搭載されたハイブリッド車両30の構成を示す説明図である。
ハイブリッド車両30は、走行用バッテリ308と、内燃機関306と、内燃機関306の回転により発電して走行用バッテリ308を充電するジェネレータ314と、ジェネレータ314を駆動するインバータ(ジェネレータインバータ316A)と、少なくともインバータ(ジェネレータインバータ316A)を冷却媒体により冷却する冷却機構20と、を有している。
本実施の形態では、ハイブリッド車両30は、内燃機関306の他、モータ302,304を備え、これらの動力を用いて走行する。
より詳細には、ハイブリッド車両30の前輪FTを駆動するフロントモータ302と、後輪RTを駆動するリアモータ304とが設けられている。フロントモータ302およびリアモータ304は、走行用バッテリ308に蓄電された電力を用いて駆動する。
図1は、実施の形態にかかる冷却機構故障検知装置10が搭載されたハイブリッド車両30の構成を示す説明図である。
ハイブリッド車両30は、走行用バッテリ308と、内燃機関306と、内燃機関306の回転により発電して走行用バッテリ308を充電するジェネレータ314と、ジェネレータ314を駆動するインバータ(ジェネレータインバータ316A)と、少なくともインバータ(ジェネレータインバータ316A)を冷却媒体により冷却する冷却機構20と、を有している。
本実施の形態では、ハイブリッド車両30は、内燃機関306の他、モータ302,304を備え、これらの動力を用いて走行する。
より詳細には、ハイブリッド車両30の前輪FTを駆動するフロントモータ302と、後輪RTを駆動するリアモータ304とが設けられている。フロントモータ302およびリアモータ304は、走行用バッテリ308に蓄電された電力を用いて駆動する。
走行用バッテリ308は、高電圧バッテリであり、ハイブリッド車両30の走行用電力(モータ駆動用電力)を蓄電する。
走行用バッテリ308への充電は、外部電力の供給、およびジェネレータ314の発電力の供給によって行われる。
外部電力の供給は、ハイブリッド車両30の車体外部に設けられた充電口312を介して外部電力の供給を受けることによっておこなわれる。より詳細には、外部電力の供給をおこなう外部充電器(図示なし)を充電口312に接続し、外部充電器から供給される電力を車載充電器310で整流して制御して走行用バッテリ308に供給する。
また、ジェネレータ314は、内燃機関306の回転を利用して発電をおこない、発電した電力を走行用バッテリ308に供給する。
内燃機関306は、ジェネレータ314の発電に用いられる他、高速走行時に前輪FTを駆動するために用いられる。
走行用バッテリ308への充電は、外部電力の供給、およびジェネレータ314の発電力の供給によって行われる。
外部電力の供給は、ハイブリッド車両30の車体外部に設けられた充電口312を介して外部電力の供給を受けることによっておこなわれる。より詳細には、外部電力の供給をおこなう外部充電器(図示なし)を充電口312に接続し、外部充電器から供給される電力を車載充電器310で整流して制御して走行用バッテリ308に供給する。
また、ジェネレータ314は、内燃機関306の回転を利用して発電をおこない、発電した電力を走行用バッテリ308に供給する。
内燃機関306は、ジェネレータ314の発電に用いられる他、高速走行時に前輪FTを駆動するために用いられる。
フロントモータ302およびジェネレータ314の駆動は、フロントパワードライブユニット(FPDU)316によって制御されている。フロントパワードライブユニット316は、図2に示すように、ジェネレータ314を駆動するジェネレータインバータ316A、およびフロントモータ302を駆動するフロントモータインバータ316Bが設けられている。
フロントパワードライブユニット316の一機能として、ジェネレータインバータ316Aに設けられたインバータ温度センサ322の測定値を検出し、CAN上へと送信する機能を有する。また、詳細は後述するが、フロントパワードライブユニット316は、インバータ温度センサ322の故障の有無を判断する機能を有する。
また、リアモータ304の駆動は、リアモータコントロールユニット318によって制御されている。
フロントパワードライブユニット316の一機能として、ジェネレータインバータ316Aに設けられたインバータ温度センサ322の測定値を検出し、CAN上へと送信する機能を有する。また、詳細は後述するが、フロントパワードライブユニット316は、インバータ温度センサ322の故障の有無を判断する機能を有する。
また、リアモータ304の駆動は、リアモータコントロールユニット318によって制御されている。
なお、上記ハイブリッド車両30の構成は一例であり、例えばフロントモータ302のみを搭載し、フロント駆動の2WDとしてもよい。この場合、上記リアモータ304およびリアモータコントロールユニット318は設けられない。また、例えばリアモータ304のみを搭載し、リア駆動の2WDとした場合は、上記フロントモータ302およびフロントモータインバータ316Bは設けられない。
これらハイブリッド車両30の構成部は稼働に伴って発熱する。この発熱による構成部の故障を防止するために、ハイブリッド車両30には冷却機構20が設けられている。
本実施の形態の冷却機構20(図2参照)は、上述した構成部のうち、フロントパワードライブユニット316、車載充電器310、リアモータコントロールユニット318、およびリアモータ304を冷却する。
本実施の形態の冷却機構20(図2参照)は、上述した構成部のうち、フロントパワードライブユニット316、車載充電器310、リアモータコントロールユニット318、およびリアモータ304を冷却する。
図2は、ハイブリッド車両30の冷却機構20の構成を示す説明図である。
冷却機構20は、少なくともジェネレータ314を駆動するインバータ(ジェネレータインバータ316A)を含むハイブリッド車両30の構成部を冷却媒体により冷却する。
本実施の形態において冷却機構20で冷却する構成部は、上述のようにフロントパワードライブユニット316(ジェネレータインバータ316Aおよびフロントモータインバータ316B)、車載充電器310、リアモータコントロールユニット318、およびリアモータ304である。
冷却機構20は、少なくともジェネレータ314を駆動するインバータ(ジェネレータインバータ316A)を含むハイブリッド車両30の構成部を冷却媒体により冷却する。
本実施の形態において冷却機構20で冷却する構成部は、上述のようにフロントパワードライブユニット316(ジェネレータインバータ316Aおよびフロントモータインバータ316B)、車載充電器310、リアモータコントロールユニット318、およびリアモータ304である。
冷却機構20は、冷却媒体の温度を測定する冷媒温度センサ200と、冷却媒体を冷却するラジエータ202と、ラジエータ202を始点および終点とし冷却媒体が充填された冷却配管206と、冷却媒体を冷却配管内206で循環させる循環手段208と、を備えている。
冷却機構20における冷却媒体の流れは、図2の矢印に示す方向である。
本実施の形態では、冷却配管206は、冷却対象となる構成部の近傍に配設されている。
また、本実施の形態では冷媒温度センサ200が冷却機構20内に設けられているものとするが、冷媒温度センサ200は冷却媒体の温度を測定できればよく、冷却機構20内に設けられていなくてもよい。
また、本実施の形態における冷却媒体は、例えば冷却水(液体)であり、循環手段208は電動ポンプである。なお、冷却媒体が空気などの気体である場合は、循環手段208はファンなどを用いることができる。
また、本実施の形態では、ラジエータ202と循環手段208との間に冷却媒体を蓄積するコンデンサタンク204を更に備えている。
冷却機構20における冷却媒体の流れは、図2の矢印に示す方向である。
本実施の形態では、冷却配管206は、冷却対象となる構成部の近傍に配設されている。
また、本実施の形態では冷媒温度センサ200が冷却機構20内に設けられているものとするが、冷媒温度センサ200は冷却媒体の温度を測定できればよく、冷却機構20内に設けられていなくてもよい。
また、本実施の形態における冷却媒体は、例えば冷却水(液体)であり、循環手段208は電動ポンプである。なお、冷却媒体が空気などの気体である場合は、循環手段208はファンなどを用いることができる。
また、本実施の形態では、ラジエータ202と循環手段208との間に冷却媒体を蓄積するコンデンサタンク204を更に備えている。
本実施の形態では、冷媒温度センサ200は、ラジエータ202の下流かつ冷却対象
となる構成部の上流に位置している。すなわち、冷媒温度センサ200は、ラジエータ202で冷却され、冷却配管206内で最も低温状態の冷却媒体の温度を測定する。
冷媒温度センサ200で測定された冷却媒体の温度は、ハイブリッド車両30のメインECU(Electronic Control Unit)10Aに出力される。
となる構成部の上流に位置している。すなわち、冷媒温度センサ200は、ラジエータ202で冷却され、冷却配管206内で最も低温状態の冷却媒体の温度を測定する。
冷媒温度センサ200で測定された冷却媒体の温度は、ハイブリッド車両30のメインECU(Electronic Control Unit)10Aに出力される。
メインECU10Aは、冷媒温度センサ200で測定された温度に基づいて、冷却機構20の循環手段208の稼働状態を制御する。すなわち、測定された温度が高い場合には、冷却対象となる構成部が高温状態となっている可能性が高いので、循環手段208の稼働率を上げて低温な冷却媒体が構成部に供給されるようにする。
なお、循環手段208の稼働率は、例えば冷却配管206内における冷却媒体の流れの速度によって示される。すなわち、循環手段208の稼働率が高い場合は、冷却媒体の流速が早くなり、循環手段208の稼働率が低い場合は、冷却媒体の流速が遅くなる。
また、メインECU10Aは、冷却対象の構成部の1つであるジェネレータインバータ316Aの温度を取得する。より詳細には、ジェネレータインバータ316Aにはインバータ温度センサ322が設けられており、インバータ温度センサ322で測定された温度はフロントパワードライブユニット316からCAN上に送信されメインECU10Aで取得可能となる。
冷媒温度センサ200とジェネレータインバータ316Aとは、冷却配管206上の隣り合う位置に設置されている。本実施の形態では、ジェネレータインバータ316Aは、冷媒温度センサ200の下流かつ他の構成部の最上流に位置する。
なお、メインECU10Aは、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持する不揮発性メモリ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
なお、循環手段208の稼働率は、例えば冷却配管206内における冷却媒体の流れの速度によって示される。すなわち、循環手段208の稼働率が高い場合は、冷却媒体の流速が早くなり、循環手段208の稼働率が低い場合は、冷却媒体の流速が遅くなる。
また、メインECU10Aは、冷却対象の構成部の1つであるジェネレータインバータ316Aの温度を取得する。より詳細には、ジェネレータインバータ316Aにはインバータ温度センサ322が設けられており、インバータ温度センサ322で測定された温度はフロントパワードライブユニット316からCAN上に送信されメインECU10Aで取得可能となる。
冷媒温度センサ200とジェネレータインバータ316Aとは、冷却配管206上の隣り合う位置に設置されている。本実施の形態では、ジェネレータインバータ316Aは、冷媒温度センサ200の下流かつ他の構成部の最上流に位置する。
なお、メインECU10Aは、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持する不揮発性メモリ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
また、ハイブリッド車両30には、メインECU10Aの他に、サブECU10Bが設けられている。サブECU10Bは、メインECU10Aよりも消費電力が小さく、ハイブリッド車両30のパワースイッチオフ後にも常時電源が供給される。なお、メインECU10Aは、パワースイッチオフ後には電源供給が停止され、非稼働状態となる。
本実施の形態では、サブECU10Bはタイマ(時計)として機能する。すなわち、サブECU10Bは、フリーランカウンタIC(Integrated Circuit)10Cを備え、パワースイッチのオンオフに関わらず、所定の単位時間ごとにカウンタ値を1ずつインクリメントしている。メインECU10Aおよびフロントパワードライブユニット316は、パワースイッチがオンしシステムが起動している間、フリーランカウンタIC10Cのカウンタ値を取得して、各種の処理に利用する。
また、メインECU10Aおよびフロントパワードライブユニット316は、パワースイッチのオフによりシステムが停止する際にフリーランカウンタIC10Cのカウンタ値を記憶しておき、再度パワースイッチがオンされシステムが起動した際にカウンタ値を取得して、そのカウンタ値の差分をシステム停止の経過時間(後述するソーク時間1)として算出する。
なお、自己診断回路10Dは、フリーランカウンタIC10Cが正常に稼働しているかを診断する回路である。
本実施の形態では、サブECU10Bはタイマ(時計)として機能する。すなわち、サブECU10Bは、フリーランカウンタIC(Integrated Circuit)10Cを備え、パワースイッチのオンオフに関わらず、所定の単位時間ごとにカウンタ値を1ずつインクリメントしている。メインECU10Aおよびフロントパワードライブユニット316は、パワースイッチがオンしシステムが起動している間、フリーランカウンタIC10Cのカウンタ値を取得して、各種の処理に利用する。
また、メインECU10Aおよびフロントパワードライブユニット316は、パワースイッチのオフによりシステムが停止する際にフリーランカウンタIC10Cのカウンタ値を記憶しておき、再度パワースイッチがオンされシステムが起動した際にカウンタ値を取得して、そのカウンタ値の差分をシステム停止の経過時間(後述するソーク時間1)として算出する。
なお、自己診断回路10Dは、フリーランカウンタIC10Cが正常に稼働しているかを診断する回路である。
ここで、メインECU10Aは、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値とに基づいて、冷媒温度センサ200の故障が故障しているか否かを判定する。すなわち、メインECU10Aは、図3に示す冷却機構故障検知装置10として機能する。
これは、上述のようにメインECU10Aは冷媒温度センサ200の測定温度に基づいて循環手段208の稼働状態を制御しており、冷媒温度センサ200が故障すると冷却機構20の正常な動作が行えないためである。
なお、本実施の形態で判定する故障は、冷媒温度センサ200の天絡や地絡等、冷媒温度センサ200から明らかな異常値が出力されるような形態(回路故障)ではなく、測定温度に対して出力される値が正常な値からずれるなどの特性異常が生じている場合を主に対象としている。
これは、上述のようにメインECU10Aは冷媒温度センサ200の測定温度に基づいて循環手段208の稼働状態を制御しており、冷媒温度センサ200が故障すると冷却機構20の正常な動作が行えないためである。
なお、本実施の形態で判定する故障は、冷媒温度センサ200の天絡や地絡等、冷媒温度センサ200から明らかな異常値が出力されるような形態(回路故障)ではなく、測定温度に対して出力される値が正常な値からずれるなどの特性異常が生じている場合を主に対象としている。
図3は、冷却機構故障検知装置10の機能的構成を示すブロック図である。
冷却機構故障検知装置10は、上記CPUが上記制御プログラムを実行することにより、冷媒温度取得部102、インバータ温度取得部104、冷媒温度センサ故障判定部106、ソーク時間検出部108、判定結果取得部110、報知部112を実現する。
冷媒温度取得部102は、冷却媒体の温度を測定する冷媒温度センサ200の測定値を取得する。より詳細には、冷媒温度取得部102は、冷媒温度センサ200から出力される測定値を取得する。
インバータ温度取得部104は、インバータ(ジェネレータ314を駆動するジェネレータインバータ316A)に設けられたインバータ温度センサ322の測定値を取得する。より詳細には、インバータ温度取得部104は、フロントパワードライブユニット316によってCAN上に送信されたインバータ温度センサ322の測定値を取得する。
冷却機構故障検知装置10は、上記CPUが上記制御プログラムを実行することにより、冷媒温度取得部102、インバータ温度取得部104、冷媒温度センサ故障判定部106、ソーク時間検出部108、判定結果取得部110、報知部112を実現する。
冷媒温度取得部102は、冷却媒体の温度を測定する冷媒温度センサ200の測定値を取得する。より詳細には、冷媒温度取得部102は、冷媒温度センサ200から出力される測定値を取得する。
インバータ温度取得部104は、インバータ(ジェネレータ314を駆動するジェネレータインバータ316A)に設けられたインバータ温度センサ322の測定値を取得する。より詳細には、インバータ温度取得部104は、フロントパワードライブユニット316によってCAN上に送信されたインバータ温度センサ322の測定値を取得する。
冷媒温度センサ故障判定部106は、ハイブリッド車両30でソーク時間が所定時間T1以上経過している場合に、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値とに基づいて冷媒温度センサ200が故障しているか否かを判定する。
より詳細には、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上の場合に、冷媒温度センサ200が故障していると判定する。
ここで、冷媒温度センサ200は、ラジエータ202の下流かつ冷却対象となる構成部の上流、すなわち構成部による発熱の影響が小さい位置に設置されている。また、ジェネレータインバータ316Aは、冷媒温度センサ200と冷却配管206上の隣り合う位置に設置されている。すなわち、ジェネレータインバータ316Aは、冷媒温度センサ200で測定された温度とほぼ同じ温度の冷却媒体で冷却されている。
このため、冷媒温度センサ200の測定値(冷却媒体温度)とインバータ温度センサ322(ジェネレータインバータ316Aの温度)とは近い値になることが予測され、これらの値の差分の絶対値が大きくなるということは、冷媒温度センサ200(またはインバータ温度センサ322)が故障している可能性が高いと考えられる。
冷媒温度センサ故障判定部106は、このような関係を利用して冷媒温度センサ200の故障の有無を判定する。
より詳細には、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上の場合に、冷媒温度センサ200が故障していると判定する。
ここで、冷媒温度センサ200は、ラジエータ202の下流かつ冷却対象となる構成部の上流、すなわち構成部による発熱の影響が小さい位置に設置されている。また、ジェネレータインバータ316Aは、冷媒温度センサ200と冷却配管206上の隣り合う位置に設置されている。すなわち、ジェネレータインバータ316Aは、冷媒温度センサ200で測定された温度とほぼ同じ温度の冷却媒体で冷却されている。
このため、冷媒温度センサ200の測定値(冷却媒体温度)とインバータ温度センサ322(ジェネレータインバータ316Aの温度)とは近い値になることが予測され、これらの値の差分の絶対値が大きくなるということは、冷媒温度センサ200(またはインバータ温度センサ322)が故障している可能性が高いと考えられる。
冷媒温度センサ故障判定部106は、このような関係を利用して冷媒温度センサ200の故障の有無を判定する。
ここで、冷媒温度センサ故障判定部106は、上述した2つの温度センサの差分値(下記故障判定条件1)以外にも、以下の故障判定条件2および3を判定し、故障判定条件1〜3が全て成立した場合に、冷媒温度センサ200が故障していると判定する。
故障判定条件1:|冷媒温度センサ200の測定値−インバータ温度センサ322の測定値|≧所定値である。
故障判定条件2:サブCPU10BのフリーランカウンタIC10Cが正常である。
故障判定条件3:インバータ温度センサ322が正常である(特性異常が生じていない)。
故障判定条件1:|冷媒温度センサ200の測定値−インバータ温度センサ322の測定値|≧所定値である。
故障判定条件2:サブCPU10BのフリーランカウンタIC10Cが正常である。
故障判定条件3:インバータ温度センサ322が正常である(特性異常が生じていない)。
以下、上記故障判定条件2および3の詳細について説明する。
故障判定条件2:サブCPU10BのフリーランカウンタIC10Cが正常である。
これは、サブCPU10BのフリーランカウンタIC10Cが故障していると、後述する判定許可条件1で用いるソーク時間の検出値が正しくない可能性があり、判定許可条件1の判定結果が信頼できないためである。
フリーランカウンタICの故障の有無は、サブCPU10Bの自己診断回路10Dによって判定する。具体的には例えば、フリーランカウンタIC10C以外にも常時作動するカウンタを設けておき、自己診断回路10Dはパワースイッチオン後にフリーランカウンタIC10Cのカウンタ値と他のカウンタ値とを比較してフリーランカウンタIC10Cが故障していないかを判定する。
この場合も、冷媒温度センサ故障判定部106と自己診断回路10Dとは、ほぼ同時に故障の判定を開始することになるが、冷媒温度センサ故障判定部106は、自己診断回路10DによるフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果が出てから冷媒温度センサ200の故障の有無を最終的に判断することになる。
故障判定条件2:サブCPU10BのフリーランカウンタIC10Cが正常である。
これは、サブCPU10BのフリーランカウンタIC10Cが故障していると、後述する判定許可条件1で用いるソーク時間の検出値が正しくない可能性があり、判定許可条件1の判定結果が信頼できないためである。
フリーランカウンタICの故障の有無は、サブCPU10Bの自己診断回路10Dによって判定する。具体的には例えば、フリーランカウンタIC10C以外にも常時作動するカウンタを設けておき、自己診断回路10Dはパワースイッチオン後にフリーランカウンタIC10Cのカウンタ値と他のカウンタ値とを比較してフリーランカウンタIC10Cが故障していないかを判定する。
この場合も、冷媒温度センサ故障判定部106と自己診断回路10Dとは、ほぼ同時に故障の判定を開始することになるが、冷媒温度センサ故障判定部106は、自己診断回路10DによるフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果が出てから冷媒温度センサ200の故障の有無を最終的に判断することになる。
故障判定条件3:インバータ温度センサ322が正常である(回路異常や特性異常が生じていない)。
これは、インバータ温度センサ322に回路異常や特性異常が生じていると、故障判定条件1で用いるインバータ温度センサ322の検出値が正しくない可能性があり、故障判定条件1の判定結果が信頼できないためである。
インバータ温度センサ322が故障しているか否かは、フロントパワードライブユニット316で判定する。すなわち、フロントパワードライブユニット316は、請求項におけるインバータ温度センサ故障判定部に対応する。
上述のように、メインECU10Aは、フロントパワードライブユニット316(インバータ温度センサ故障判定部)の判定結果を取得する判定結果取得部110を有し、冷媒温度センサ故障判定部106は、判定結果取得部110で取得した判定結果から故障判定条件3が成立しているかを判定する。
なお、フロントパワードライブユニット316におけるインバータ温度センサ322の故障判定方法は、従来公知の様々な方法を適用可能である。フロントパワードライブユニット316は、冷媒温度センサ故障判定部106と同様に、所定のソーク時間が経過している場合にインバータ温度センサ322の故障の有無を判定する。このソーク時間は、後述する冷媒温度センサ故障判定部106におけるソーク時間と種類や長さを同じに設定してもよいし、種類または長さの少なくともいずれかを異ならせて設定してもよい。
例えば、フロントパワードライブユニット316におけるソーク時間と、冷媒温度センサ故障判定部106におけるソーク時間とを同じに設定した場合、両者はほぼ同時に故障の判定を開始することになるが、冷媒温度センサ故障判定部106は、フロントパワードライブユニット316によるインバータ温度センサ322の故障判定結果が出てから冷媒温度センサ200の故障の有無を最終的に判断することになる。
また、インバータ温度センサ322の故障判定をフロントパワードライブユニット316で行うのではなく、メインECU10Aで行ってもよい。
これは、インバータ温度センサ322に回路異常や特性異常が生じていると、故障判定条件1で用いるインバータ温度センサ322の検出値が正しくない可能性があり、故障判定条件1の判定結果が信頼できないためである。
インバータ温度センサ322が故障しているか否かは、フロントパワードライブユニット316で判定する。すなわち、フロントパワードライブユニット316は、請求項におけるインバータ温度センサ故障判定部に対応する。
上述のように、メインECU10Aは、フロントパワードライブユニット316(インバータ温度センサ故障判定部)の判定結果を取得する判定結果取得部110を有し、冷媒温度センサ故障判定部106は、判定結果取得部110で取得した判定結果から故障判定条件3が成立しているかを判定する。
なお、フロントパワードライブユニット316におけるインバータ温度センサ322の故障判定方法は、従来公知の様々な方法を適用可能である。フロントパワードライブユニット316は、冷媒温度センサ故障判定部106と同様に、所定のソーク時間が経過している場合にインバータ温度センサ322の故障の有無を判定する。このソーク時間は、後述する冷媒温度センサ故障判定部106におけるソーク時間と種類や長さを同じに設定してもよいし、種類または長さの少なくともいずれかを異ならせて設定してもよい。
例えば、フロントパワードライブユニット316におけるソーク時間と、冷媒温度センサ故障判定部106におけるソーク時間とを同じに設定した場合、両者はほぼ同時に故障の判定を開始することになるが、冷媒温度センサ故障判定部106は、フロントパワードライブユニット316によるインバータ温度センサ322の故障判定結果が出てから冷媒温度センサ200の故障の有無を最終的に判断することになる。
また、インバータ温度センサ322の故障判定をフロントパワードライブユニット316で行うのではなく、メインECU10Aで行ってもよい。
図4は、故障判定条件1〜3の時間的関係を示す説明図である。
図4において、横軸は時間であり、上から順に、自己診断回路10DによるフリーランカウンタIC10Cの故障判定、フロントパワードライブユニット316によるインバータ温度センサ322の故障判定および冷媒温度センサ故障判定部106による冷媒温度センサ200の故障判定を図示している。
図4および後述する図5では、これら3つの故障判定が同時に開始されるものとしている。
図4において、横軸は時間であり、上から順に、自己診断回路10DによるフリーランカウンタIC10Cの故障判定、フロントパワードライブユニット316によるインバータ温度センサ322の故障判定および冷媒温度センサ故障判定部106による冷媒温度センサ200の故障判定を図示している。
図4および後述する図5では、これら3つの故障判定が同時に開始されるものとしている。
まず、図4Aについて説明する。
パワースイッチ(PS)が時刻t0にオフされシステムが停止した後、所定時間T1以上(後述するソーク時間1)経過後の時刻t1にパワースイッチ(PS)がオンされシステムが起動すると、自己診断回路10D、フロントパワードライブユニット316および冷媒温度センサ故障判定部106がそれぞれ故障判定を実施する。
このうち、冷媒温度センサ故障判定部106で、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上である(温度差有)と判定されると(時刻t2)、冷媒温度センサ200の故障の可能性がある。しかし、この時点では他の判定結果が揃っていないので故障の確定はしない。
その後、時刻t3に自己診断回路10DからフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果「正常」が出力され、また時刻t4にフロントパワードライブユニット316によるインバータ温度センサ322の故障判定結果「正常」が出力されると、上記故障判定条件1〜3が成立するので、冷媒温度センサ故障判定部106は時刻t5に冷媒温度センサ200の故障を確定し、報知部112によって故障を報知する。
パワースイッチ(PS)が時刻t0にオフされシステムが停止した後、所定時間T1以上(後述するソーク時間1)経過後の時刻t1にパワースイッチ(PS)がオンされシステムが起動すると、自己診断回路10D、フロントパワードライブユニット316および冷媒温度センサ故障判定部106がそれぞれ故障判定を実施する。
このうち、冷媒温度センサ故障判定部106で、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上である(温度差有)と判定されると(時刻t2)、冷媒温度センサ200の故障の可能性がある。しかし、この時点では他の判定結果が揃っていないので故障の確定はしない。
その後、時刻t3に自己診断回路10DからフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果「正常」が出力され、また時刻t4にフロントパワードライブユニット316によるインバータ温度センサ322の故障判定結果「正常」が出力されると、上記故障判定条件1〜3が成立するので、冷媒温度センサ故障判定部106は時刻t5に冷媒温度センサ200の故障を確定し、報知部112によって故障を報知する。
つぎに、図4Bについて説明する。
図4Bでも図4Aと同様に、パワースイッチ(PS)がオフされシステム停止(時刻t0)から所定時間T1以上経過後の時刻t1にパワースイッチ(PS)がオンされシステムが起動すると、自己診断回路10D、フロントパワードライブユニット316および冷媒温度センサ故障判定部106がそれぞれ故障判定を実施する。
冷媒温度センサ故障判定部106で、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上である(温度差有)と判定されると(時刻t2)、冷媒温度センサ200の故障の可能性があるが、この時点では他の判定結果が揃っていないので故障の確定はしない。
その後、時刻t4に自己診断回路10DからフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果「故障」が出力されると、上記故障判定条件2が成立しないので、冷媒温度センサ故障判定部106は冷媒温度センサ200の故障を確定しない。また、フロントパワードライブユニット316もインバータ温度センサ322に対して正常であるとも故障であるとも判定しない、すなわち故障判定を行わない。
また、例えばその後時刻t4にフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果として「正常」が出力されても、インバータ温度センサ322および冷媒温度センサ200の故障を再判定することはしない。これは、時刻t0−t1間のソーク時間経過判定に使用したカウンタ値の正しさを担保するためである。
このように、冷媒温度センサ故障判定部106は、他の構成部の故障を冷媒温度センサ200の故障と誤判定しないように、複数の故障判定条件が設定されている。
図4Bでも図4Aと同様に、パワースイッチ(PS)がオフされシステム停止(時刻t0)から所定時間T1以上経過後の時刻t1にパワースイッチ(PS)がオンされシステムが起動すると、自己診断回路10D、フロントパワードライブユニット316および冷媒温度センサ故障判定部106がそれぞれ故障判定を実施する。
冷媒温度センサ故障判定部106で、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上である(温度差有)と判定されると(時刻t2)、冷媒温度センサ200の故障の可能性があるが、この時点では他の判定結果が揃っていないので故障の確定はしない。
その後、時刻t4に自己診断回路10DからフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果「故障」が出力されると、上記故障判定条件2が成立しないので、冷媒温度センサ故障判定部106は冷媒温度センサ200の故障を確定しない。また、フロントパワードライブユニット316もインバータ温度センサ322に対して正常であるとも故障であるとも判定しない、すなわち故障判定を行わない。
また、例えばその後時刻t4にフリーランカウンタIC10Cの故障判定結果として「正常」が出力されても、インバータ温度センサ322および冷媒温度センサ200の故障を再判定することはしない。これは、時刻t0−t1間のソーク時間経過判定に使用したカウンタ値の正しさを担保するためである。
このように、冷媒温度センサ故障判定部106は、他の構成部の故障を冷媒温度センサ200の故障と誤判定しないように、複数の故障判定条件が設定されている。
また、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の故障の検知精度を向上させるため、以下の判定許可条件1〜6が成立した際に、冷媒温度センサ200の故障判定をおこなう。
判定許可条件1:ハイブリッド車両30でソーク時間が所定時間T1以上経過している。
判定許可条件2:ハイブリッド車両30の制御電源電圧が所定電圧以上である。
判定許可条件3:ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にない。
判定許可条件4:インバータ温度センサ322が回路故障していない。
判定許可条件5:冷媒温度センサ200が回路故障していない。
判定許可条件1:ハイブリッド車両30でソーク時間が所定時間T1以上経過している。
判定許可条件2:ハイブリッド車両30の制御電源電圧が所定電圧以上である。
判定許可条件3:ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にない。
判定許可条件4:インバータ温度センサ322が回路故障していない。
判定許可条件5:冷媒温度センサ200が回路故障していない。
以下、上記判定許可条件の詳細について説明する。
判定許可条件1:ハイブリッド車両30でソーク時間が所定時間T1以上経過している。
これは、ジェネレータインバータ316Aの温度と冷却媒体の温度とが同程度の時に判定を行うための条件である。ジェネレータインバータ316Aが駆動すると発熱が生じ、その後冷却媒体と温度が同程度になるまで時間がかかる。よって、判定を行う前にジェネレータインバータ316Aと冷却媒体との温度が同程度になるまでのソーク時間を取っている。
ソーク時間の設定方法としては、例えば以下の2つが挙げられる。
ソーク時間1:ハイブリッド車両30がシステムを停止してからの経過時間。
ソーク時間2:インバータ(ジェネレータインバータ316A)が駆動を停止してからの経過時間。
ソーク時間1ではハイブリッド車両30のほぼ全ての構成がオフになっているので、温度状態がより安定する。よって、ソーク時間1のように設定すれば、より安定した状態で故障判定を行うことができる。
また、ソーク時間2ではジェネレータインバータ316Aのみがオフになっている状態なので、ハイブリッド車両30の起動中に複数回故障判定が実施される可能性がある。よって、ソーク時間2のように設定すれば、故障判定の回数を増やして、より早期に冷媒温度センサ200の故障を検出することができる。
なお、上記所定時間T1の具体的な値は、例えば1時間程度に設定する。
判定許可条件1:ハイブリッド車両30でソーク時間が所定時間T1以上経過している。
これは、ジェネレータインバータ316Aの温度と冷却媒体の温度とが同程度の時に判定を行うための条件である。ジェネレータインバータ316Aが駆動すると発熱が生じ、その後冷却媒体と温度が同程度になるまで時間がかかる。よって、判定を行う前にジェネレータインバータ316Aと冷却媒体との温度が同程度になるまでのソーク時間を取っている。
ソーク時間の設定方法としては、例えば以下の2つが挙げられる。
ソーク時間1:ハイブリッド車両30がシステムを停止してからの経過時間。
ソーク時間2:インバータ(ジェネレータインバータ316A)が駆動を停止してからの経過時間。
ソーク時間1ではハイブリッド車両30のほぼ全ての構成がオフになっているので、温度状態がより安定する。よって、ソーク時間1のように設定すれば、より安定した状態で故障判定を行うことができる。
また、ソーク時間2ではジェネレータインバータ316Aのみがオフになっている状態なので、ハイブリッド車両30の起動中に複数回故障判定が実施される可能性がある。よって、ソーク時間2のように設定すれば、故障判定の回数を増やして、より早期に冷媒温度センサ200の故障を検出することができる。
なお、上記所定時間T1の具体的な値は、例えば1時間程度に設定する。
ソーク時間の検出は、ソーク時間検出部108によって行う。
設定されているソーク時間がソーク時間1の場合、ソーク時間検出部108は、ハイブリッド車両30のパワースイッチをオフしシステム停止する際にフリーランカウンタIC10Cのカウンタ値を記憶しておき、再度パワースイッチがオンされシステムが起動した際にカウンタ値を取得して、そのカウンタ値の差分をシステム停止してからの経過時間、すなわちソーク時間1として算出する。
また、設定されているソーク時間がソーク時間2の場合、ソーク時間検出部108は、ジェネレータインバータ316Aの駆動がオンからオフに切り替わった際のカウンタ値を記録しておき、判定許可条件の判定時には現在のカウンタ値を取得して、そのカウンタ値の差分をジェネレータインバータ316Aが駆動を停止してからの経過時間、すなわちソーク時間2として算出する。また、ソーク時間2の経過時間を、システムの基準クロックを用いてダウンカウントするカウンタを用いて検出してもよい。なお、ジェネレータインバータ316Aの駆動がオフからオンに切り替わった場合は、記録しているカウンタ値をリセットする。
設定されているソーク時間がソーク時間1の場合、ソーク時間検出部108は、ハイブリッド車両30のパワースイッチをオフしシステム停止する際にフリーランカウンタIC10Cのカウンタ値を記憶しておき、再度パワースイッチがオンされシステムが起動した際にカウンタ値を取得して、そのカウンタ値の差分をシステム停止してからの経過時間、すなわちソーク時間1として算出する。
また、設定されているソーク時間がソーク時間2の場合、ソーク時間検出部108は、ジェネレータインバータ316Aの駆動がオンからオフに切り替わった際のカウンタ値を記録しておき、判定許可条件の判定時には現在のカウンタ値を取得して、そのカウンタ値の差分をジェネレータインバータ316Aが駆動を停止してからの経過時間、すなわちソーク時間2として算出する。また、ソーク時間2の経過時間を、システムの基準クロックを用いてダウンカウントするカウンタを用いて検出してもよい。なお、ジェネレータインバータ316Aの駆動がオフからオンに切り替わった場合は、記録しているカウンタ値をリセットする。
判定許可条件2:ハイブリッド車両30の制御電源電圧(IGCT電圧)が所定電圧以上である。
上記判定許可条件2を判定するのは、ハイブリッド車両30の制御電源電圧が各種補機類や各種ECUが動作可能な下限電圧より低下すると、これら補機類またはECUが動作できない可能性があり、正確な故障判定を行えない可能性があるためである。
所定電圧とは、例えば8V程度とする。
上記判定許可条件2を判定するのは、ハイブリッド車両30の制御電源電圧が各種補機類や各種ECUが動作可能な下限電圧より低下すると、これら補機類またはECUが動作できない可能性があり、正確な故障判定を行えない可能性があるためである。
所定電圧とは、例えば8V程度とする。
判定許可条件3:ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にない。
上記判定許可条件3を判定するのは、ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にある場合、ジェネレータインバータ316Aが発熱するため、インバータ温度センサ322で測定する温度が高くなり、正確な判定をおこなうことが困難になる可能性があるためである。
ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にある時とは、ジェネレータ314での発電が行われている時である。具体的には、例えば走行用バッテリ308の電池残量が低下した場合、内燃機関306を発電用に駆動させてジェネレータ314により発電をおこない、バッテリ308に充電する。また、ハイブリッド車両30の高速走行時に内燃機関306の駆動力を主体に走行する場合にもジェネレータ314が駆動する。
上記判定許可条件3を判定するのは、ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にある場合、ジェネレータインバータ316Aが発熱するため、インバータ温度センサ322で測定する温度が高くなり、正確な判定をおこなうことが困難になる可能性があるためである。
ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にある時とは、ジェネレータ314での発電が行われている時である。具体的には、例えば走行用バッテリ308の電池残量が低下した場合、内燃機関306を発電用に駆動させてジェネレータ314により発電をおこない、バッテリ308に充電する。また、ハイブリッド車両30の高速走行時に内燃機関306の駆動力を主体に走行する場合にもジェネレータ314が駆動する。
判定許可条件4:インバータ温度センサ322が回路故障していない。
判定許可条件5:冷媒温度センサ200が回路故障していない。
温度センサの故障には、本実施の形態で冷却機構故障検知装置10が検知対象とする特性異常の他、断線や天絡、地絡等の回路故障がある。回路故障が生じている場合には、各温度センサから明らかな異常値が出力されるため、即座に故障の有無を判定することができる。なお、いずれかの温度センサで回路故障が生じている場合には、後述する報知部112で温度センサの故障を報知する。
判定許可条件5:冷媒温度センサ200が回路故障していない。
温度センサの故障には、本実施の形態で冷却機構故障検知装置10が検知対象とする特性異常の他、断線や天絡、地絡等の回路故障がある。回路故障が生じている場合には、各温度センサから明らかな異常値が出力されるため、即座に故障の有無を判定することができる。なお、いずれかの温度センサで回路故障が生じている場合には、後述する報知部112で温度センサの故障を報知する。
報知部112は、冷媒温度センサ故障判定部106によって冷媒温度センサ200が故障していると判定された場合、当該冷媒温度センサ200の故障をハイブリッド車両30の運転者に報知する。
報知部112は、例えばハイブリッド車両30のモニタ(図示なし)上に冷媒温度センサ200の故障を示すアイコンやメッセージを表示させたり、音声により故障を示すメッセージを出力したりする。
報知部112は、例えばハイブリッド車両30のモニタ(図示なし)上に冷媒温度センサ200の故障を示すアイコンやメッセージを表示させたり、音声により故障を示すメッセージを出力したりする。
図5および図6は、冷却機構故障検知装置10の処理を示すフローチャートである。
図5のフローチャートにおいて、冷却機構故障検知装置10は、まず、冷媒温度センサ故障判定部106によって、判定許可条件が成立しているか否かを判断する(ステップS402)。
ステップS402の詳細な処理は、図6を用いて説明する。
故障判定許可条件が成立していない場合には(ステップS402:No)、冷媒温度センサ200の故障判定を行うべきタイミングではないため、判定を行わず(ステップS428:判定非実施)、本フローチャートによる処理を終了する。
図5のフローチャートにおいて、冷却機構故障検知装置10は、まず、冷媒温度センサ故障判定部106によって、判定許可条件が成立しているか否かを判断する(ステップS402)。
ステップS402の詳細な処理は、図6を用いて説明する。
故障判定許可条件が成立していない場合には(ステップS402:No)、冷媒温度センサ200の故障判定を行うべきタイミングではないため、判定を行わず(ステップS428:判定非実施)、本フローチャートによる処理を終了する。
一方、判定許可条件が成立している場合には(ステップS402:Yes)、冷媒温度取得部102によって冷媒温度センサ200の測定値を取得するとともに、インバータ温度取得部104によってインバータ温度センサ322の測定値を取得する(ステップS404)。
つぎに、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上か否かを判断する(ステップS406)。
つぎに、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上か否かを判断する(ステップS406)。
冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値以上である場合(ステップS406:Yes)、冷媒温度センサ故障判定部106は、当該差分の絶対値が所定値以上の状態が所定時間T2以上継続しているか否かを判断する(ステップS408)。
継続時間がT2未満の場合は(ステップS408:No)、ステップS402に戻り、以降の処理をくり返す。
そして、継続時間がT2以上となると(ステップS408:Yes)、冷媒温度センサ200とインバータ温度センサ322とに温度差が有る、すなわち故障判定条件1が成立していると判断する(ステップS410)。
継続時間がT2未満の場合は(ステップS408:No)、ステップS402に戻り、以降の処理をくり返す。
そして、継続時間がT2以上となると(ステップS408:Yes)、冷媒温度センサ200とインバータ温度センサ322とに温度差が有る、すなわち故障判定条件1が成立していると判断する(ステップS410)。
また、ステップS406で、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の測定値との差分の絶対値が所定値未満である場合(ステップS406:No)、冷媒温度センサ故障判定部106は、当該差分の絶対値が所定値未満の状態が所定時間T3以上継続しているか否かを判断する(ステップS412)。
継続時間がT3未満の場合は(ステップS412:No)、ステップS404に戻り、以降の処理をくり返す。
そして、継続時間がT3以上となると(ステップS412:Yes)、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200とインバータ温度センサ322とに温度差が無い、すなわち故障判定条件1が成立していないと判断する(ステップS414)。
継続時間がT3未満の場合は(ステップS412:No)、ステップS404に戻り、以降の処理をくり返す。
そして、継続時間がT3以上となると(ステップS412:Yes)、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200とインバータ温度センサ322とに温度差が無い、すなわち故障判定条件1が成立していないと判断する(ステップS414)。
なお、処理を開始してから所定時間(例えば図示しない時間T4)以内に故障判定条件1の成否が確定しない場合(例えば冷媒温度センサ200の測定値またはインバータ温度センサ322の測定値が短時間内に変動して、温度の状態が継続時間T2またはT3の間継続しない場合など)には、信頼性のある判定を行えないため、ステップS428に移行して、判定を行わず(ステップS428:判定非実施)、本フローチャートによる処理を終了するようにしてもよい。
特に、判定許可条件1としてソーク時間1(ハイブリッド車両30がシステムを停止してからの経過時間)を設定した場合、上記所定時間T4は、例えばメインECU10Aが起動してからの経過時間とする。これは、メインECU10A起動直後の温度状態で故障判定を行うことによって、より安定した判定結果を得られるためである。
ソーク時間1中は循環手段208が非作動となり冷却配管206内の冷却媒体の温度が必ずしも均一とはならない場合がある。なお、冷媒温度センサ200とインバータ温度センサ322とは隣接しているため、循環手段208停止後ある程度の時間が経過していれば、これらのセンサの測定値はほぼ等しくなる。一方で、冷却配管206は車両の前方から後方まで繋がっており、温度ムラが解消されていない状態でパワースイッチがオンされシステム起動後に循環手段208が作動すると、温度の異なる冷却媒体が流れてくる可能性があり、正しい判定を行えない可能性がある。よって、ソーク時間経過直後の状態が維持できると考えられる時間内、すなわちメインECU10Aの起動後所定時間内に故障判定条件1の成否を判断する。
ソーク時間1中は循環手段208が非作動となり冷却配管206内の冷却媒体の温度が必ずしも均一とはならない場合がある。なお、冷媒温度センサ200とインバータ温度センサ322とは隣接しているため、循環手段208停止後ある程度の時間が経過していれば、これらのセンサの測定値はほぼ等しくなる。一方で、冷却配管206は車両の前方から後方まで繋がっており、温度ムラが解消されていない状態でパワースイッチがオンされシステム起動後に循環手段208が作動すると、温度の異なる冷却媒体が流れてくる可能性があり、正しい判定を行えない可能性がある。よって、ソーク時間経過直後の状態が維持できると考えられる時間内、すなわちメインECU10Aの起動後所定時間内に故障判定条件1の成否を判断する。
ステップS410またはS414で温度差の有無を判定した場合、冷媒温度センサ故障判定部106は、フリーランカウンタICの故障判定結果またはインバータ温度センサ322の故障(特性異常)判定結果の両方を受信するまで待機する(ステップS416:Noのループ)。
なお、ステップS416における故障判定結果とは、故障判定を行って「正常」または「故障」を判定した結果を示す情報であり、「故障判定中」を示す情報は含まない。
フリーランカウンタICの故障判定結果またはインバータ温度センサ322の故障判定結果を受信すると(ステップS416:Yes)、受信した故障判定結果が「正常」を示すものであるか否かを判断する(ステップS417)。このステップが、故障判定条件2または3に対応する。
なお、ステップS416における故障判定結果とは、故障判定を行って「正常」または「故障」を判定した結果を示す情報であり、「故障判定中」を示す情報は含まない。
フリーランカウンタICの故障判定結果またはインバータ温度センサ322の故障判定結果を受信すると(ステップS416:Yes)、受信した故障判定結果が「正常」を示すものであるか否かを判断する(ステップS417)。このステップが、故障判定条件2または3に対応する。
受信した故障判定結果が「故障」を示すものである場合(ステップS417:No)、すなわち判定許可条件2または3が成立しない場合、冷媒温度センサ故障判定部106は、正しい判定が行えないため判定を行わず(ステップS428:判定非実施)、本フローチャートによる処理を終了する。
なお、フリーランカウンタICおよびインバータ温度センサ322の両方が故障の場合にもステップS428に移行することは無論である。
なお、フリーランカウンタICおよびインバータ温度センサ322の両方が故障の場合にもステップS428に移行することは無論である。
また、受信した故障判定結果が「正常」を示すものである場合(ステップS417:Yes)、フリーランカウンタICの故障判定結果およびインバータ温度センサ322の故障判定結果を受信するまでステップS416に戻り、以下の処理をくり返す(ステップS418:Noのループ)。
そして、フリーランカウンタICおよびインバータ温度センサ322の両方の故障判定結果を受信完了し、かつ両方が正常である場合(ステップS418:Yes)、冷媒温度センサ故障判定部106は、ステップS404〜S414において温度差有(判定許可条件1成立)と判断したか否かを判断する(ステップS420)。
そして、フリーランカウンタICおよびインバータ温度センサ322の両方の故障判定結果を受信完了し、かつ両方が正常である場合(ステップS418:Yes)、冷媒温度センサ故障判定部106は、ステップS404〜S414において温度差有(判定許可条件1成立)と判断したか否かを判断する(ステップS420)。
温度差有(故障判定条件1成立)と判断した場合(ステップS420:Yes)、冷媒温度センサ故障判定部106は、故障判定条件1〜3が成立し、冷媒温度センサ200が故障していると判定する(ステップS422)。報知部108は、冷媒温度センサ200の故障を報知して(ステップS424)、本フローチャートの処理を終了する。
一方、温度差無(故障判定条件1不成立)と判断した場合(ステップS420:No)、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200は正常が稼働している判定し(ステップS426)、本フローチャートの処理を終了する。
一方、温度差無(故障判定条件1不成立)と判断した場合(ステップS420:No)、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200は正常が稼働している判定し(ステップS426)、本フローチャートの処理を終了する。
つぎに、図6を用いて図5のステップS402に示す判定許可条件の成立判定処理について説明する。
なお、図6の各ステップは順番を入れ替えてもよい。
図6のフローチャートにおいて、冷媒温度センサ故障判定部106は、ソーク時間(上述のソーク時間1または2)が所定時間T1以上経過しているか否か(ステップS500)、ハイブリッド車両30の制御電源電圧が所定電圧以上であるか否か(ステップS504)、ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にないか(ステップS506)、インバータ温度センサ322の回路故障がないか(ステップS508)、冷媒温度センサ200の回路故障がないか(ステップS510)を判断する。
上記のステップがすべてYesの場合は、判定許可条件が成立したと判定して(ステップS512)、本フローチャートによる処理を終了する。
また、ステップS504がNoである場合、すなわち制御電源電圧が所定電圧以上でない場合は、制御電源電圧が所定電圧以上となるまで待機する(ステップS504:Noのループ)。
また、ステップS500,S506,S508,S510のいずれかがNoの場合は、判定許可条件が成立しないと判定して(ステップS514)、本フローチャートによる処理を終了する。
なお、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の回路故障がある場合は(ステップS510:No)、即座にその旨を運転者に報知するようにしてもよい。
なお、図6の各ステップは順番を入れ替えてもよい。
図6のフローチャートにおいて、冷媒温度センサ故障判定部106は、ソーク時間(上述のソーク時間1または2)が所定時間T1以上経過しているか否か(ステップS500)、ハイブリッド車両30の制御電源電圧が所定電圧以上であるか否か(ステップS504)、ジェネレータインバータ316Aが駆動状態にないか(ステップS506)、インバータ温度センサ322の回路故障がないか(ステップS508)、冷媒温度センサ200の回路故障がないか(ステップS510)を判断する。
上記のステップがすべてYesの場合は、判定許可条件が成立したと判定して(ステップS512)、本フローチャートによる処理を終了する。
また、ステップS504がNoである場合、すなわち制御電源電圧が所定電圧以上でない場合は、制御電源電圧が所定電圧以上となるまで待機する(ステップS504:Noのループ)。
また、ステップS500,S506,S508,S510のいずれかがNoの場合は、判定許可条件が成立しないと判定して(ステップS514)、本フローチャートによる処理を終了する。
なお、冷媒温度センサ故障判定部106は、冷媒温度センサ200の回路故障がある場合は(ステップS510:No)、即座にその旨を運転者に報知するようにしてもよい。
以上説明したように、実施の形態にかかる冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200の測定値とジェネレータインバータ316Aの温度センサ(インバータ温度センサ322)の測定値との差分に基づいて、冷媒温度センサ200が故障しているか否か判定する。ジェネレータインバータ316Aの稼働時間は、モータのインバータ等よりも短いので、ジェネレータインバータ316Aの温度は冷却媒体で冷却された温度に近いと考えられる。よって、冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の温度とを比較することによって、冷媒温度センサ200に故障が生じているか否かを精度よく判定することができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、所定のソーク時間が所定時間以上経過してから所定時間以内に故障の判定を行うので、冷却機構の温度状態が安定した状態で故障の有無を判定することができ、故障判定の精度を向上させることができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、2つの温度センサ(冷媒温度センサ200およびインバータ温度センサ322)の測定値を用いて故障判定を行う際に、インバータ温度センサ322の故障がないことを確認した上で冷媒温度センサ200の故障を判定するので、故障判定精度をより向上させることができる。
また、インバータ温度センサ322の故障判定をソーク時間が所定時間以上経過してから行うので、ジェネレータインバータ316Aの温度状態が安定した状態で故障の有無を判定することができ、故障判定の精度を向上させることができる。
また、冷却機構故障検知装置10において、ハイブリッド車両30のほぼ全ての構成がオフとなるシステム停止してからの経過時間をソーク時間と設定すれば(ソーク時間1)、より安定した状態で故障判定を行うことができる。
また、冷却機構故障検知装置10において、ジェネレータインバータ322がオフとなっている期間をソーク時間と設定すれば(ソーク時間2)、ハイブリッド車両30の起動中に複数回故障判定が実施する可能性があり、故障判定の回数を増やして、より早期に冷媒温度センサ200の故障を検出することができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200とジェネレータインバータ316A(インバータ温度センサ)とが、冷却配管206上の隣り合う位置に設置されているので、冷媒温度センサ200で温度を測定された直後の冷却媒体がジェネレータインバータ316Aに供給され、冷媒温度センサ200の測定値とジェネレータインバータ316Aの温度との差分をより小さくすることができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200はラジエータ202の下流かつ構成部の上流に設置されているので、ラジエータ202で冷却された直後の低温状態の冷却媒体の温度を測定することができ、また、ジェネレータインバータ316Aは冷媒温度センサ200の下流かつ他の構成部の最上流に位置するので、他の構成部からの影響が最小限な状態で冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の温度とを比較することができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200が故障している場合、その旨を運転者に報知するので、運転者は冷媒温度センサ200の修理等、適切な対応を取ることができ、ハイブリッド車両30の利便性を向上させることができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、所定のソーク時間が所定時間以上経過してから所定時間以内に故障の判定を行うので、冷却機構の温度状態が安定した状態で故障の有無を判定することができ、故障判定の精度を向上させることができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、2つの温度センサ(冷媒温度センサ200およびインバータ温度センサ322)の測定値を用いて故障判定を行う際に、インバータ温度センサ322の故障がないことを確認した上で冷媒温度センサ200の故障を判定するので、故障判定精度をより向上させることができる。
また、インバータ温度センサ322の故障判定をソーク時間が所定時間以上経過してから行うので、ジェネレータインバータ316Aの温度状態が安定した状態で故障の有無を判定することができ、故障判定の精度を向上させることができる。
また、冷却機構故障検知装置10において、ハイブリッド車両30のほぼ全ての構成がオフとなるシステム停止してからの経過時間をソーク時間と設定すれば(ソーク時間1)、より安定した状態で故障判定を行うことができる。
また、冷却機構故障検知装置10において、ジェネレータインバータ322がオフとなっている期間をソーク時間と設定すれば(ソーク時間2)、ハイブリッド車両30の起動中に複数回故障判定が実施する可能性があり、故障判定の回数を増やして、より早期に冷媒温度センサ200の故障を検出することができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200とジェネレータインバータ316A(インバータ温度センサ)とが、冷却配管206上の隣り合う位置に設置されているので、冷媒温度センサ200で温度を測定された直後の冷却媒体がジェネレータインバータ316Aに供給され、冷媒温度センサ200の測定値とジェネレータインバータ316Aの温度との差分をより小さくすることができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200はラジエータ202の下流かつ構成部の上流に設置されているので、ラジエータ202で冷却された直後の低温状態の冷却媒体の温度を測定することができ、また、ジェネレータインバータ316Aは冷媒温度センサ200の下流かつ他の構成部の最上流に位置するので、他の構成部からの影響が最小限な状態で冷媒温度センサ200の測定値とインバータ温度センサ322の温度とを比較することができる。
また、冷却機構故障検知装置10は、冷媒温度センサ200が故障している場合、その旨を運転者に報知するので、運転者は冷媒温度センサ200の修理等、適切な対応を取ることができ、ハイブリッド車両30の利便性を向上させることができる。
10……冷却機構故障検知装置、10A……メインECU、10B……サブECU、10C……フリーランカウンタIC、10D……自己診断回路、102……冷媒温度取得部、104……インバータ温度取得部、106……冷媒温度センサ故障判定部、108……ソーク時間検出部、110……判定結果取得部、112……報知部、20……冷却機構、200……冷媒温度センサ、202……ラジエータ、204……コンデンサタンク、206……冷却配管、208……循環手段、30……ハイブリッド車両、302……フロントモータ、304……リアモータ、306……内燃機関、308……走行用バッテリ、310……車載充電器、312……充電口、314……ジェネレータ、316……フロントパワードライブユニット、316A……ジェネレータインバータ、316B……フロントモータインバータ、318……リアモータコントロールユニット、322……インバータ温度センサ。
Claims (7)
- 走行用バッテリと、内燃機関と、前記内燃機関の回転により発電して前記走行用バッテリを充電するジェネレータと、前記ジェネレータを駆動するインバータと、少なくとも前記インバータを冷却媒体により冷却する冷却機構と、を有したハイブリッド車両の冷却機構故障検知装置であって、
前記冷却媒体の温度を測定する冷媒温度センサの測定値を取得する冷媒温度取得部と、
前記インバータの温度を測定するインバータ温度センサの測定値を取得するインバータ温度取得部と、
前記ハイブリッド車両で所定のソーク時間が所定時間以上経過している場合に、前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値とに基づいて前記冷媒温度センサが故障しているか否かを判定する冷媒温度センサ故障判定部と、を備え、
前記冷媒温度センサ故障判定部は、前記インバータの非駆動時に前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値との差分の絶対値が所定値以上である場合に前記冷媒温度センサが故障していると判定する、
ことを特徴とする冷却機構故障検知装置。 - 前記インバータ温度センサの故障の有無を判定するインバータ温度センサ故障判定部から、前記インバータ温度センサの故障の有無の判定結果を取得する判定結果取得部を更に備え、
前記冷媒温度センサ故障判定部は、前記インバータの非駆動時に前記冷媒温度センサの測定値と前記インバータ温度センサの測定値との差分の絶対値が前記所定値以上であり、かつ前記判定結果取得部によりインバータ温度センサが故障していないとの判定結果が得られた場合に、前記冷媒温度センサが故障していると判定する、
ことを特徴とする請求項1記載の冷却機構故障検知装置。 - 前記ソーク時間は、前記ハイブリッド車両がシステムを停止してからの経過時間である、
ことを特徴とする請求項1または2記載の冷却機構故障検知装置。 - 前記ソーク時間は、前記インバータが駆動を停止してからの経過時間である、
ことを特徴とする請求項1または2記載の冷却機構故障検知装置。 - 前記冷却機構は、前記冷却媒体を冷却するラジエータと、前記ラジエータを始点および終点とし前記冷却媒体が充填された冷却配管と、前記冷却媒体を前記冷却配管内で循環させる循環手段と、を備え、
前記冷媒温度センサと前記インバータとは、前記冷却配管上の隣り合う位置に設置されている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の冷却機構故障検知装置。 - 前記冷媒温度センサは、前記ラジエータの下流かつ前記冷却機構の冷却対象となる構成部の上流に設置され、
前記インバータは、前記冷媒温度センサの下流かつ他の構成部の最上流に位置する、
ことを特徴とする請求項5記載の冷却機構故障検知装置。 - 前記冷媒温度センサ故障判定手段によって前記冷媒温度センサが故障していると判定された場合、当該冷媒温度センサの故障を前記ハイブリッド車両の運転者に報知する報知手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の冷却機構故障検知装置。
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200303 |