JP2019022308A - Sensor diagnostic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両の車載機器に設けられた温度センサを診断するセンサ診断装置に関する。 The present invention relates to a sensor diagnostic device for diagnosing a temperature sensor provided in an in-vehicle device of an electric vehicle.
電動車両に搭載されるモータやインバータなどの走行中に発熱する発熱機器(車載機器)は、取り付けられた温度センサにより温度が監視されている。このような温度センサの故障を検出する技術が開発されている。
例えば、特許文献1に開示された故障判定回路は、走行用バッテリの温度を検出する複数の温度センサと、イグニッションスイッチがオフに切り換えられるとカウントを開始するタイマと、温度センサの故障を判定する演算回路とを備える。
発熱した走行用バッテリの温度が外気温近くまで低下(収束)する時間をカウントしてタイマがタイムアップすると演算回路が動作状態となる。つまり、発熱した走行用バッテリの温度が外気温近くまで収束したときには、正常であれば何れの温度センサの検出温度も外気温近くに収束するはずであるから、例えば、温度センサの検出温度が、他の温度センサの検出温度と異なっていた場合や、予め設定された温度範囲から外れていた場合には、演算回路は、この温度センサが故障していると判定する。
The temperature of a heat-generating device (on-vehicle device) that generates heat while traveling, such as a motor or an inverter mounted on an electric vehicle, is monitored by an attached temperature sensor. A technique for detecting such a failure of the temperature sensor has been developed.
For example, the failure determination circuit disclosed in
When the temperature of the battery for traveling that has generated heat decreases (converges) to near the outside air temperature and the timer expires, the arithmetic circuit becomes an operating state. In other words, when the temperature of the battery for traveling that has generated heat has converged to near the outside air temperature, the detected temperature of any temperature sensor should converge to near the outside air temperature if it is normal. If it is different from the temperature detected by another temperature sensor, or if it is outside the preset temperature range, the arithmetic circuit determines that this temperature sensor has failed.
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、タイマが故障すると、発熱した走行用バッテリの温度が外気温近くまで低下しないうちに演算回路を作動させることで、故障を正確に判定することができないおそれがある。
However, in the technique disclosed in
本件は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、タイマが異常となった場合でも、発熱機器に取り付けられた温度センサを診断することができるようにした、センサ診断装置を提供することを目的とする。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
The present case has been devised in view of the above-described problems, and provides a sensor diagnostic apparatus that can diagnose a temperature sensor attached to a heat generating device even when a timer becomes abnormal. With the goal.
The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.
(1)ここで開示するセンサ診断装置は、外部電源によって充電されるバッテリと駆動用の電動モータとを含む車載機器を備えた電動車両に装備され、前記車載機器の内で車両動作中に発熱する一方でソーク中に放熱する発熱機器に設けられた温度センサを診断するセンサ診断装置であって、前記バッテリの充電率を検出するSOC検出部と、前記ソーク中に計時するタイマと、前記タイマの計時に基づいてソーク時間を計測する計時部と、前記SOC検出部の検出結果に基づいて前記ソーク前後における前記バッテリの充電率の変化量を検出する変化量検出部と、前記温度センサを診断する温度センサ診断部とを備える。
前記温度センサ診断部は、前記タイマからタイマ情報が得られた場合には、前記計時部によって計測されたソーク時間が所定時間を超えると前記温度センサを診断し、前記タイマから前記タイマ情報が得られない場合には、前記変化量検出部によって検出された変化量が所定量を超えると前記温度センサを診断する。
(1) A sensor diagnostic device disclosed herein is mounted on an electric vehicle including an in-vehicle device including a battery charged by an external power source and an electric motor for driving, and generates heat during vehicle operation in the in-vehicle device. On the other hand, a sensor diagnostic device for diagnosing a temperature sensor provided in a heat generating device that dissipates heat during soak, an SOC detection unit that detects a charge rate of the battery, a timer that counts during the soak, and the timer A time measuring unit that measures a soak time based on a time measurement, a change amount detection unit that detects a change amount of the battery charge rate before and after the soak based on a detection result of the SOC detection unit, and a diagnosis of the temperature sensor A temperature sensor diagnosis unit.
When the timer information is obtained from the timer, the temperature sensor diagnosis unit diagnoses the temperature sensor when the soak time measured by the timer exceeds a predetermined time, and obtains the timer information from the timer. If not, the temperature sensor is diagnosed when the amount of change detected by the change amount detector exceeds a predetermined amount.
(2)前記タイマを診断するタイマ診断部を備え、前記温度センサ診断部は、前記タイマ診断部により前記タイマが正常と診断された場合には、前記計時部によって計測されたソーク時間が所定時間を越えていると前記温度センサを診断し、前記タイマ診断部により前記タイマが異常と診断された場合には、前記変化量検出部によって検出された変化量が所定量を越えていると前記温度センサを診断することが好ましい。 (2) A timer diagnosis unit for diagnosing the timer is provided, and the temperature sensor diagnosis unit, when the timer diagnosis unit diagnoses that the timer is normal, the soak time measured by the timer unit for a predetermined time If the timer is diagnosed as abnormal by the timer diagnosing unit, and the change detected by the change detection unit exceeds a predetermined amount, the temperature sensor is diagnosed. It is preferable to diagnose the sensor.
(3)前記SOC検出部を診断するSOC検出診断部を備え、前記温度センサ診断部は、前記タイマ診断部により前記タイマが異常と診断された場合であっても、前記SOC検出診断部により前記SOC検出部が異常と診断されたときには、前記温度センサの診断を禁止することが好ましい。 (3) An SOC detection diagnosis unit for diagnosing the SOC detection unit is provided, and the temperature sensor diagnosis unit is operated by the SOC detection diagnosis unit even when the timer diagnosis unit diagnoses that the timer is abnormal. When the SOC detector is diagnosed as abnormal, it is preferable to prohibit the temperature sensor from being diagnosed.
(4)前記温度センサ診断部は、前記変化量検出部によって検出された変化量が前記バッテリへの充電を示す場合に、前記変化量検出部によって検出された変化量に基づいて前記温度センサを診断することが好ましい。 (4) When the change detected by the change detection unit indicates charging of the battery, the temperature sensor diagnosis unit detects the temperature sensor based on the change detected by the change detection unit. It is preferable to diagnose.
(5)前記温度センサ診断部は、前記所定量を前記充電のモードに応じて変更することが好ましい。
(6)前記温度センサ診断部は、前記変化量検出部によって検出された変化量が前記バッテリからの給電を示す場合には、前記所定量を学習制御により修正することが好ましい。
(7)前記変化量検出部によって検出された変化量が前記バッテリからの給電を示す場合における前記所定量について、前記給電の変動に基づいて調整する調整部を備えたことが好ましい。
(5) It is preferable that the temperature sensor diagnostic unit changes the predetermined amount according to the charging mode.
(6) It is preferable that the temperature sensor diagnosis unit corrects the predetermined amount by learning control when the change amount detected by the change amount detection unit indicates power supply from the battery.
(7) It is preferable that an adjustment unit is provided that adjusts the predetermined amount when the change amount detected by the change amount detection unit indicates power supply from the battery based on the change in power supply.
開示のセンサ診断装置によれば、タイマが正常と診断された場合には、タイマ情報に基づいて計時部によりソーク時間を直接的に計測できるので、ソーク時間が所定時間を越えて、ソーク中に発熱機器が温度センサの診断に必要な温度まで低下したことを精度良く推定でき、温度センサを精度良く診断することができる。
そして、タイマ診断部によりタイマが異常と診断された場合でも、変化量検出部によって検出されたソーク前後における充電率の変化量に基づいて、ソーク時間が所定時間を越えたことを推定(間接的に計測)できるので、温度センサを診断することができる。
According to the disclosed sensor diagnostic device, when the timer is diagnosed as normal, the soak time can be directly measured by the timer based on the timer information. It is possible to accurately estimate that the heat generating device has been lowered to a temperature necessary for diagnosis of the temperature sensor, and to accurately diagnose the temperature sensor.
Even when the timer is diagnosed as abnormal by the timer diagnosis unit, it is estimated that the soak time exceeds a predetermined time based on the change amount of the charging rate before and after the soak detected by the change amount detection unit (indirect The temperature sensor can be diagnosed.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. The configurations of the following embodiments can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof.
[1.車両の構成]
本実施形態のセンサ診断装置は、図1に示す車両10に搭載される。まず、この車両10の概略構成について図1を参照して説明する。
車両10は、駆動用のエンジン11に加え、バッテリ14と駆動用の電動モータ12(発熱機器,以下「モータ12」という)とを含む各種車載機器を備えた電動車両である。モータ12は、バッテリ14に蓄えられた電力を動力源とする。
さらにいえば、車両10は、本実施形態では、家庭用電源や充電ステーション等の外部電源から電力を直接供給することができるプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)である。
[1. Vehicle configuration]
The sensor diagnostic apparatus of this embodiment is mounted on the
The
Furthermore, in the present embodiment, the
図1に示す例では、住宅100の壁面に取り付けられた充電ボックス101のコンセント102と、車両10の充放電コネクタ10aとの間をプラグ付の充電ケーブル103により接続することで、家庭用電源によりバッテリ14を充電している。反対に、バッテリ14に蓄えられた電力を、充放電コネクタ10aから充電ケーブル103,コンセント102および充電ボックス101を介して、住宅100内の電化製品に電力を供給(いわゆるV2H〈Vehicle to Home〉による給電)することもできる。
In the example shown in FIG. 1, a household power source is connected by connecting the
次いで、図2を参照して、車両10の構成をさらに説明する。
車両10には、上述のエンジン11,モータ12及びバッテリ14に加えて、トランスアクスル15及びジェネレータ(発電機)16等が設けられる他、PHEV−ECU1(Plug-in Hybrid Electric Vehicle - Electronic Control Unit),エンジンECU2(Engine Electronic Control Unit),BMU3(Battery Management Unit),MCU4(Motor Control Unit),GCU5(Generator Control Unit)の制御ユニットが設けられている。
Next, the configuration of the
The
エンジン11及びモータ12の駆動力は、トランスアクスル15を介して各車輪17のうちの駆動輪へ伝達され、車両10を走行させる。
The driving force of the
モータ12は、バッテリ14の電力やジェネレータ16で発電された電力の供給を受けて動力を発生させる電動機である。また、モータ12は、車両10の定速走行時又は減速時には、発電機として作動し、発電駆動(回生駆動)される。このとき、駆動輪の回転による運動エネルギがモータ12に伝達されて、モータ12において交流電力に変換される。この交流電力はMCU4に内包されたインバータ(図示略)で直流電力に変換された後、バッテリ14に充電される。
The
ジェネレータ16はエンジン11の出力で発電する発電機である。ジェネレータ16で発電された電力は、GCU5に内包されたインバータ(図示略)で直流電力に変換されたのちバッテリ14に充電されるか、あるいは直接的にモータ12へ供給されてモータ12の動力源として使用される。
The
MCU4及びGCU5にそれぞれ内包されたインバータは、モータ12とバッテリ14とを接続する給電回路上と、ジェネレータ16とバッテリ14とを接続する給電回路上とにそれぞれ介装される。バッテリ14は、上述したように、家庭用電源に例示される外部電源や、車両10の回生発電電力や、ジェネレータ16で発電される電力を充電可能な蓄電装置である。
The inverters included in the
トランスアクスル15は、差動装置を含む終減速機を備えた動力伝達装置であり、駆動源であるエンジン11及びモータ12と駆動輪との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。
The
[2.制御構成]
[2−1.電子制御装置の概略]
引き続き、図2を参照して電子制御装置の概略を説明する。
車両10には、通信ライン(図示略)を介して接続された複数の電子制御装置が設けられる。この車両10には、電子制御装置として上述したPHEV−ECU1,エンジンECU2,BMU3,MCU4及びGCU5が設けられている。
これらの電子制御装置は、周知のマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。
[2. Control configuration]
[2-1. Outline of electronic control unit]
Next, an outline of the electronic control device will be described with reference to FIG.
The
These electronic control units are configured as LSI devices or embedded electronic devices in which a known microprocessor, ROM, RAM, or the like is integrated.
エンジンECU2は、エンジン11に関する点火系,燃料系,吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを制御する電子制御装置であり、エンジン11の各シリンダに対して供給される空気量,燃料噴射量及び点火タイミング等を制御するものである。
The
BMU3は、バッテリ14を管理するための電子制御装置である。BMU3は、後述するようにバッテリ14の充電率(SOC)を演算して検出するSOC検出部3b(図3参照)を内部機能として備える。
MCU4は、PHEV−ECU1の制御信号を受けてインバータでバッテリ14の電力を変換してモータ12を駆動する電子制御装置である。モータ12は、本実施形態では三相モータとして構成され、U相,V相及びW層の各相の温度が温度センサ13a,13b,13cにより検出される。以下、温度センサ13a,13b,13cを区別しない場合には、温度センサ13と表記する。
The
The
MCU4は、これらの温度センサ13の検出結果を取得してこれらの検出結果に応じてモータ12の状態を監視している。
GCU5は、PHEV−ECU1の制御信号を受けて、ジェネレータ16での発電量の変化に拘わらずにバッテリ14へ供給するのに適した直流電流が得られるようにインバータを制御する電子制御装置である。
The
The
PHEV−ECU1は、他の電子制御装置2〜5よりも上位の電子制御装置であり、エンジンECU2,BMU3,MCU4及びGCU5を統括管理する機能を有する。PHEV−ECU1は、エンジンECU2を介してエンジン11を制御するとともにエンジン11の情報を取得し、BMU3を介してバッテリ14を管理するとともにバッテリ14の情報を取得し、MCU4を介してモータ12の作動を制御するとともにモータ12の情報を取得する。また、PHEV−ECU1は後述するようにモータ12に取り付けられた温度センサ13a,13b,13c(図2,図3参照)の診断に使用されるタイマ1aを内部機能として備える。
The PHEV-
ここで、エンジンECU2,BMU3及びMCU4は、車両10のキースイッチ(図示略)がイグニッションオンされてモータ12を含む走行システムがオンされている間(以下「車両動作中」という)は作動状態となり、キースイッチがオフされ走行システムがオフされている間(以下「ソーク中」という)には電力の供給が停止され非作動状態となる。これに対し、PHEV−ECU1は、車両動作中に加えてソーク中にも電力の供給がされる。すなわち、PHEV−ECU1には常時に電力が供給される。
ここで、ソークとは、キースイッチがオフされることによって、PHEV−ECU1はオンが維持されるものの、MCU4がオフ(本実施形態ではBMU3もオフ)された状態をいう。換言すれば、次に車両動作中となるまでの発熱機器を温度が一定(熱平衡状態)になるまで放熱させるための待機状態をいう。
Here, the
Here, the soak refers to a state in which the PHEV-
[2−2.センサ診断装置の構成]
以下、図3を参照して、PHEV−ECU1,BMU3及びMCU4の構成をさらに説明しつつセンサ診断装置20について説明する。
センサ診断装置20は、本実施形態では、モータ12に取り付けられた温度センサ13が正常であるか、故障しているかを診断する。なお、センサ診断装置20によって、温度センサ13の異常が診断された場合には、例えば車室内に設置された報知部によって温度センサ13が異常である旨が報知される。
センサ診断装置20は、タイマ1a,タイマ診断部1b,ソーク時間計時部4a(計時部),SOC変化量検出部4b(変化量検出部),温度センサ診断部4c,SOC検出診断部3a及びSOC検出部3bを備えて構成される。
[2-2. Configuration of sensor diagnostic device]
Hereinafter, with reference to FIG. 3, the sensor
In this embodiment, the sensor
The sensor
タイマ1a,タイマ診断部1bは何れもPHEV−ECU1の内部機能である。PHEV−ECU1は上述した通り電力が常時供給されるので、タイマ1a及びタイマ診断部1bはそれぞれ常時作動している。すなわち、タイマ1aはソーク中においてもカウント(計時)し、タイマ診断部1bはソーク中においてもタイマ1aが正常に作動しているか否かを診断する。タイマ診断部1bは、タイマ1aのタイマ情報を周期的に取得して監視しており、例えば、タイマ1aからタイマ情報が出力されない場合や、タイマ情報が時間に逆行している場合や、タイマ情報を示す信号にノイズが含まれる場合等には、タイマ1aは異常と診断し、そうでない場合は正常と診断する。
Both the
SOC検出診断部3a及びSOC検出部3bは何れもBMU3の内部機能である。
SOC検出部3bは、バッテリ14の充電率を周期的に検出する。
SOC検出診断部3aは、SOC検出部3bのSOC情報を周期的に取得して監視しており、例えば、SOC検出部3bからSOC情報が出力されない場合や、SOC情報が非現実的な値を示す場合等には、SOC検出部3bは異常と診断し、そうでない場合は正常と診断する。
Both the SOC detection diagnosis unit 3a and the
The
The SOC detection diagnosis unit 3a periodically acquires and monitors the SOC information of the
ソーク時間計時部4a,SOC変化量検出部4b及び温度センサ診断部4cはそれぞれMCU4の内部機能である。
ソーク時間計時部4aは、タイマ1aからタイマ情報を周期的に取得する。また、ソーク時間計時部4aは、不揮発性のメモリを備え、取得したタイマ情報を順次記憶し、今回取得した現タイマ情報T(n)と前回取得した前タイマ情報T(n−1)との差を算出する。
The soak
The soak
上述したように、ソーク中、MCU4は電源が供給されずオフ状態となり、MCU4の内部機能であるソーク時間計時部4aもオフ状態となる。一方、タイマ1aはソーク中もカウントする。したがって、ソーク時間計時部4aは、ソークに際して、ソーク終了直後のタイマ情報とソーク開始直前のタイマ情報とを、現タイマ情報T(n)と前タイマ情報T(n−1)として記憶し、これらのタイマ情報の差をソーク時間Ts〔=T(n)−T(n−1)〕として計測することとなる。
As described above, during the soak, the
SOC変化量検出部4bは、SOC検出部3bからSOC情報を周期的に取得する。また、SOC変化量検出部4bは、不揮発性のメモリを備え、取得したSOC情報を順次記憶し、今回取得した現SOC情報S(n)と前回取得した前SOC情報S(n−1)との差〔=S(n)−S(n−1)〕を算出する。
MCU4の内部機能であるSOC変化量検出部4bは、上述のソーク時間計時部4aと同様に、ソーク中にはオフ状態となるので、ソークに際して、ソーク終了直後のSOC情報とソーク開始直前のSOC情報とを、現SOC情報S(n)と前SOC情報S(n−1)として記憶し、これらのSOC情報の差をソーク中のSOC変化量ΔSとして計測することとなる。
The SOC change
The SOC change
温度センサ診断部4cは、温度センサ13が正常であるか異常(故障)であるかを診断する。モータ12が、車両動作中には作動に伴い発熱する発熱機器であることに加えて、部位によってはその発熱温度が相違することもある。このため、発熱を伴う車両動作中は、温度センサ13a,13b,13cについて、検出した温度の相違や、検出した温度の高低に基づいて診断するのは困難である。そこで、温度センサ診断部4cは、十分なソーク時間が経過し、モータ12が自然冷却されてその各部の温度が一様に外気温近くまで収束してから、各検出値に基づいて温度センサ13a,13b,13cを診断するようにしている。
The temperature
具体的には、例えば、温度センサ13a,13b,13cの各検出値を比較して、その検出値が、他の温度センサ13の検出値から所定値以上異なっている温度センサ13(特性が異常な温度センサ)を異常であると判定すればよい。または、温度センサ13a,13b,13cの各検出値の平均値を算出し、この平均値から検出値が所定値以上離れている温度センサ13を異常であると判定すればよい。
あるいは、検出値が、所定の閾値から所定値以上離れている温度センサ13を異常であると判定するようにしてもよい。この場合、閾値を予め設定された一定値としてもよいし、吸気温度センサや他の外気温を検出するセンサの検出結果に基づいて閾値を変更するようにしてもよい。なお、所定値は、例えば、予想される正常な検出値に対しばらつきの最大値を考慮して決定された値である。
これらの手法によって、特性が異常な温度センサ13が故障していることを診断することができる。
Specifically, for example, the detected values of the
Alternatively, the temperature sensor 13 whose detected value is more than a predetermined value away from a predetermined threshold value may be determined to be abnormal. In this case, the threshold value may be set to a predetermined value, or the threshold value may be changed based on a detection result of an intake air temperature sensor or another sensor that detects an outside air temperature. The predetermined value is, for example, a value determined in consideration of the maximum variation value with respect to an expected normal detection value.
By these methods, it is possible to diagnose that the temperature sensor 13 having abnormal characteristics is malfunctioning.
ここで、温度センサ診断部4cは、通常は、ソーク時間計時部4aにより計時されたソーク時間Tsが、モータ12の冷却に必要な所定時間Ts0(以下「必要冷却時間Ts0」という)を越えていれば、モータ12の温度tm(以下「モータ温度tm」という)が温度センサ13の診断に適した温度t0(以下「診断温度t0」という)まで低下したと判定するようにしている。しかし、タイマ1aが正常ではない場合、タイマ1aのタイマ情報に基づいて計時されたソーク時間Tsの信頼性が低い、あるいはソーク時間Tsを計測できないので、このソーク時間Tsに基づくだけでは、温度センサ13の診断の信頼性が低い、あるいは温度センサ13を診断することができない。
そこで、温度センサ診断部4cは、タイマ診断部1bによりタイマ1aが正常ではないと診断され且つSOC検出診断部3aによりSOC検出部3bが正常と診断された場合に、ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えているか否かの判定を、ソーク中のSOC変化量ΔSに基づいて判定するようにしている。
Here, in the temperature
Therefore, the temperature
ここでの温度センサ診断部4cは、SOC変化量検出部4bにより計測されたソーク中のSOC変化量ΔSがプラスであれば(ΔS>0)、ソーク中に充電されており、SOC変化量ΔSと、充電時間ひいてはソーク時間Tsとは比例関係にあると見なす。そして、温度センサ診断部4cは、SOC変化量ΔSの絶対値が所定量ΔS0(+)を超えていれば、ソーク時間Tsは必要冷却時間Ts0を超えていると判定する。
Here, if the SOC change amount ΔS in the soak measured by the SOC change
また、ソーク中のSOC変化量ΔSがマイナスであれば(ΔS<0)、ソーク中にバッテリ14から例えば住宅100内の電化製品に給電さており、SOC変化量ΔSと給電時間ひいてはソーク時間Tsとは比例関係にあると見なす。そして、温度センサ診断部4cは、このSOC変化量ΔSの絶対値が所定量ΔS0(−)を超えていれば、ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を超えていると判定する。
以下、所定量ΔS0(+),ΔS0(−)を区別しない場合には所定量ΔS0と表記する。
Further, if the SOC change amount ΔS in the soak is negative (ΔS <0), power is supplied from the
Hereinafter, when the predetermined amounts ΔS0 (+) and ΔS0 (−) are not distinguished, they are expressed as the predetermined amount ΔS0.
なお、車両10が、通常充電モードによる充電に加え、通常充電モードよりも充電速度の速い急速充電モードでの充電が可能な場合には、SOC変化量ΔSが同じ量であっても通常充電モードと急速充電モードとで、経過した充電時間ひいては予想されるソーク時間Tsが異なる。したがって、上記の充電時における所定量ΔS0(+)を、充電モードに応じて変更することで、充電速度の違いに拘わらずソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を超えているか否かを精度良く推定できる。
In addition, when the
具体的には、例えば、PHEV−ECU1が、単位時間当たりのSOC変化量ΔSに基づいて充電モードを識別し、この識別情報をソーク終了後にMCU4が取得して充電モードに応じて所定量ΔS0(+)を設定することが挙げられる。
また、充電開始時のSOCやバッテリ14の使用時間によって充電効率は変化するので、SOC変化量ΔSが同じ量であっても経過した充電時間も変化する。したがって、充電開始時のSOCやバッテリ14の使用時間によって所定量ΔS0(+)を変更するようにしてもよい。
Specifically, for example, the PHEV-
Further, since the charging efficiency changes depending on the SOC at the start of charging and the usage time of the
また、バッテリ14から住宅100内の電化製品に給電する場合において、家族構成(家族の人数や年齢など)や季節や時間帯や曜日等の種々の条件に応じて単位時間当たりの給電量(消費電力量)が変わるので、SOC変化量ΔSが同じ量であっても経過した給電時間ひいては予想されるソーク時間Tsも異なる。
そこで、前記の種々の条件の内の少なくとも一つの条件をPHEV−ECU1やMCU4に入力してこの条件に応じて所定量ΔS0(−)を設定できるように、例えば前記条件を入力する手段又は前記所定量ΔS0(−)を直接入力する手段等の調整部を車室内に設けてもよい。
In addition, when power is supplied from the
Therefore, for example, means for inputting the condition or the means for inputting the condition so that a predetermined amount ΔS0 (−) can be set according to the condition by inputting at least one of the various conditions to the PHEV-
あるいは、PHEV−ECU1やMCU4が所定量ΔS0(−)を学習制御により自動設定するようにしてもよい。つまり、バッテリ14から給電するごとに、PHEV−ECU1やMCU4に、給電量と、前記したような種々の条件とを記憶させて、給電量とこれらの条件との関連性を学習させ、この学習に基づき所定量ΔS0(−)を自動設定する。
このように給電量を種々の条件に応じて設定することで、所定量ΔS0(−)を適切な値に設定することができ、ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を超えているか否かを精度良く推定することができる。
Alternatively, the PHEV-
In this way, by setting the power supply amount according to various conditions, the predetermined amount ΔS0 (−) can be set to an appropriate value, and whether or not the soak time Ts exceeds the required cooling time Ts0 is accurately determined. It can be estimated well.
ただし、センサ診断装置20は、タイマ診断部1bによりタイマ1aが正常ではないと診断された場合に、SOC検出診断部3aによりSOC検出部3bが正常でない(異常)と診断されたときには、温度センサ13の診断を禁止する。すなわち、ソーク時間を推定するためのタイマ情報およびSOC変化量ΔSが何れも得られない場合には、温度センサ13の診断精度を確保することができないという観点から、温度センサ診断部4cは、温度センサ13を診断しない。
However, when the timer
[3.フローチャート]
図4は、センサ診断装置20による温度センサ13の診断の流れを説明するためのフローチャートの一例である。
このフローチャートはイグニッションオンとともにスタートされ、予め設定された所定の制御周期で繰り返し実行される。
[3. flowchart]
FIG. 4 is an example of a flowchart for explaining the flow of diagnosis of the temperature sensor 13 by the sensor
This flowchart is started when the ignition is turned on, and is repeatedly executed at a preset predetermined control cycle.
図4に示すように、ステップS10では、タイマ診断部1bによりタイマ1aが正常か否かを診断され、タイマ1aが正常と診断されればステップS20に進み、タイマ1aが異常と診断されればステップS110へ進む。
ステップS20で、ソーク時間計時部4aによりタイマ情報T(n)が記憶されると、ステップS30へ進み、ソーク時間計時部4aにより、今回の制御周期で記憶された現タイマ情報T(n)と前回の制御周期で記憶された前タイマ情報T(n−1)との差が演算される。今回の制御周期と前回の制御周期との間にキースイッチがオフされればこの差がソーク時間Tsとなる。
As shown in FIG. 4, in step S10, the
When the timer information T (n) is stored by the soak
そして、ステップS40では、このソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えているか否かを判定される。ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えていれば、モータ温度tmが診断温度t0まで低下・収束したとして、ステップS50に進んで温度センサ13が診断され、リターンする。ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えていなければ、モータ温度tmが診断温度t0まで低下・収束していないとしてステップS60に進み、温度センサ13は診断されずにリターン(本制御周期を終了)する。 In step S40, it is determined whether or not the soak time Ts exceeds the necessary cooling time Ts0. If the soak time Ts exceeds the required cooling time Ts0, it is determined that the motor temperature tm has decreased and converged to the diagnosis temperature t0, the process proceeds to step S50, the temperature sensor 13 is diagnosed, and the process returns. If the soak time Ts does not exceed the required cooling time Ts0, it is determined that the motor temperature tm has not decreased or converged to the diagnosis temperature t0, the process proceeds to step S60, and the temperature sensor 13 returns without being diagnosed (this control cycle ends). To do.
ステップS10からステップS110へ進むと、SOC検出診断部3aによりSOC検出部3bが正常か否かを診断され、SOC検出部3bが正常と診断されればステップS120に進み、SOC検出部3bが異常と診断されればステップS160へ進む。
ステップS120でSOC変化量検出部4bによりSOC情報S(n)が記憶されると、ステップS130に進み、SOC変化量検出部4bにより、今回の制御周期における現SOC情報S(n)と前回の制御周期で記憶された前SOC情報S(n−1)との差が演算される。今回の制御周期と前回の制御周期との間にキースイッチがオフされればこの差が、ソーク前後でのSOC変化量ΔSとなる。
When the process proceeds from step S10 to step S110, the SOC detection diagnosis unit 3a diagnoses whether or not the
When the SOC change
そして、ステップS140では、このSOC変化量ΔSの絶対値(=|ΔS|)が所定量ΔS0を越えているか否かを判定される。詳しくは、SOC変化量ΔSがプラスであれば所定量ΔS0(+)よりもプラス側に外れているか否かを判定され、SOC変化量ΔSがマイナスであれば所定量ΔS0(−)よりもマイナス側に外れているか否かを判定される。 In step S140, it is determined whether or not the absolute value (= | ΔS |) of the SOC change amount ΔS exceeds a predetermined amount ΔS0. Specifically, if the SOC change amount ΔS is positive, it is determined whether or not the SOC change amount ΔS deviates from the predetermined amount ΔS0 (+). If the SOC change amount ΔS is negative, it is negative than the predetermined amount ΔS0 (−). It is determined whether or not it is off.
SOC変化量ΔSの絶対値が所定量ΔS0を越えていれば、ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を超えたものと仮定し、ひいてはモータ温度tmが診断温度t0まで低下・収束したとして、ステップS150に進み、温度センサ13が診断され、リターンする。SOC変化量ΔSの絶対値が所定量ΔS0を越えていなければ、ステップS160に進み、ソーク時間Tsは必要冷却時間Ts0まで達していないと仮定し、ひいてはモータ温度tmが診断温度t0まで低下・収束していないとして温度センサ13が診断されずにリターンする。
ステップS110でSOC検出部3bが異常と診断されると、SOC変化量ΔSに基づいてソーク時間Tsを推定できず、ひいては温度センサ13を診断することができないとして、ステップS160に進み、温度センサ13の診断を禁止してリターンする。
If the absolute value of the SOC change amount ΔS exceeds the predetermined amount ΔS0, it is assumed that the soak time Ts exceeds the required cooling time Ts0, and as a result, the motor temperature tm is lowered and converged to the diagnosis temperature t0, step S150. The temperature sensor 13 is diagnosed and the process returns. If the absolute value of the SOC change amount ΔS does not exceed the predetermined amount ΔS0, the process proceeds to step S160, where it is assumed that the soak time Ts has not reached the required cooling time Ts0, and the motor temperature tm is lowered and converged to the diagnostic temperature t0. If not, the temperature sensor 13 returns without being diagnosed.
If the
[4.作用・効果]
本発明の一実施形態のセンサ診断装置20によれば、以下のような作用効果が得られる。
(1)タイマ診断部1bによりタイマ1aが正常と診断された場合には、タイマ1aのタイマ情報に基づいてソーク時間計時部4aによりソーク時間Tsを直接にカウントすることができるので、ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えてモータ温度tmが診断温度t0まで低下したことを精度良く推定でき、ひいては、モータ温度tmが診断温度t0まで低下したことを条件として温度センサ13を精度良く診断することができる。
そして、タイマ診断部1bによりタイマ1aが異常と診断された場合でも、SOC変化量検出部4bによって検出されたソーク前後におけるSOC変化量ΔSに基づいて、ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えたことを推定できるので、温度センサ13を診断することができる。
[4. Action / Effect]
According to the sensor
(1) When the timer
Even when the
(2)タイマ診断部1cによりタイマ1aが異常と診断された場合であっても、SOC検出診断部3aによりSOC検出部3bが異常と診断された場合には、センサ診断装置20は、温度センサ13の診断を禁止するので、SOC検出部3bにより検出された異常情報に基づいて不適切な診断を抑制できる。
(3)温度センサ診断部4cは、SOC変化量ΔSがプラスの場合(ΔS>0)すなわちバッテリ14の充電時、給電速度に較べると充電速度は変動が少ないので、SOC変化量ΔSに基づいてソーク時間Tsを精度良く推定でき、バッテリ14から給電が行われている場合に較べると温度センサ13を精度良く診断することができる。
(2) Even when the timer diagnostic unit 1c diagnoses the
(3) When the SOC change amount ΔS is positive (ΔS> 0), that is, when the
(4)ソーク時間Tsが必要冷却時間Ts0を越えているか否かを推定するための所定量ΔS0を、充電モードに応じて変更した場合には、係る精度良くソーク時間Tsを推定することができ、ひいては温度センサ13を精度良く診断することができる。
(5)温度センサ診断部4cは、SOC変化量ΔSがマイナスの場合(ΔS<0)すなわちバッテリ14からの給電時には、給電速度は種々の条件に応じて相違するため、SOC変化量ΔSに基づくソーク時間Tsの推定精度は、バッテリ14の充電時に較べると低下する。しかし、所定量ΔS0(−)を学習制御により修正したり、調整部を設けてこの調整部により所定量ΔS0(−)を修正したりすることで、種々の条件による給電速度の相違を吸収することができ、ソーク時間Tsの推定精度を向上させることができる。
(4) When the predetermined amount ΔS0 for estimating whether or not the soak time Ts exceeds the required cooling time Ts0 is changed according to the charging mode, the soak time Ts can be estimated with high accuracy. As a result, the temperature sensor 13 can be diagnosed with high accuracy.
(5) When the SOC change amount ΔS is negative (ΔS <0), that is, when power is supplied from the
[5.その他]
(1)本発明のセンサ診断装置は、モータ12の温度センサ13の診断に限定されない。すなわち、車両動作中に発熱する車載機器(発熱機器)を監視する温度センサは、この車載機器の温度がソーク中に診断温度まで低下するのを待って診断されることから、車両動作中に限って発熱する発熱機器(別の表現をすれば車両動作中には発熱し、ソーク中には発熱せずに自然冷却される車載機器)に設けられた温度センサであれば、本発明のセンサ診断装置の診断対象とすることができる。例えば、MCU4やGCU5に内包されるインバータ(熱機器)に設けられた温度センサの診断に本発明のセンサ診断装置を適用ができる。
[5. Others]
(1) The sensor diagnostic apparatus of the present invention is not limited to the diagnosis of the temperature sensor 13 of the
(2)タイマ診断部1bは、PHEV−ECU1の内部機能であることは必須ではなく、例えばMCU4の内部機能として構成してもよい。これにより、タイマ1a自体の診断だけでなく、タイマ1aとMCU4との間の通信トラブルも含めて診断を行える。
(3)タイマ診断部1bを省略してもよい。タイマ診断部1bを省略した場合には、温度センサ診断部4cは、タイマ1aからタイマ情報が得られないときには、SOC変化量検出部4bによって検出されたSOC変化量ΔSが所定量ΔS0を超えていると温度センサ13を診断する。
タイマ情報が得られないときとは、タイマ情報を示す信号そのものが得られないときに加えて、タイマ情報を示す信号が異常であるとき、すなわち正常な信号が得られないときを含む。
(2) The
(3) The
The time when the timer information cannot be obtained includes the time when the signal indicating the timer information itself is not obtained and the time when the signal indicating the timer information is abnormal, that is, when the normal signal cannot be obtained.
(4)本発明のセンサ診断装置は、単一の発熱機器に一つだけ設けられた温度センサの診断にも適用できる。この場合、上述した温度センサの診断方法の内、検出値が、所定の閾値から所定値以上異なっていた場合に故障していると判定する方法を適用できる。
(5)ソーク中に、タイマ1aのタイマ値が上限まで達して零(ゼロ)にリセットされるとタイマ1aによりソーク時間を計測できない。このため、ソーク中にタイマがリセットされた場合にも、SOC変化量ΔSに基づいて温度センサの診断を行うようにしてもよい。具体的には、PHEV−ECU1が、タイマ1aがリセットされた場合にはその旨のリセット情報を記憶しておき、ソーク終了後にこのリセット情報をMCU4の温度センサ診断部4cに送信すればよい。
(4) The sensor diagnostic device of the present invention can also be applied to the diagnosis of a temperature sensor provided in only one single heat generating device. In this case, among the above-described temperature sensor diagnosis methods, a method of determining that a failure has occurred when a detected value is different from a predetermined threshold by a predetermined value or more can be applied.
(5) During the soak, if the timer value of the
(6)上記の実施形態では、バッテリ14の充電時及び給電時の両方において、SOC変化量ΔSを使用した温度センサ13の診断を例示したが、バッテリ14の充電時にだけ又は給電時にだけ、SOC変化量ΔSを使用して温度センサを診断してもよい。
(7)本発明のセンサ診断装置は、外部電源によって充電されるバッテリと、駆動用の電動モータとを備えた電動車両であれば適用可能であり、例えば、駆動用のエンジンを備えず電動モータのみで走行する電動車両にも適用できる。
(6) In the above embodiment, the diagnosis of the temperature sensor 13 using the SOC change amount ΔS is illustrated both when the
(7) The sensor diagnostic apparatus of the present invention can be applied to any electric vehicle including a battery charged by an external power source and a driving electric motor. For example, the electric motor without a driving engine is provided. It can also be applied to an electric vehicle that travels alone.
1 PHEV−ECU
1a タイマ
1b タイマ診断部
3 BMU
3a SOC検出診断部
4 MCU
4a ソーク時間計時部(計時部)
4b SOC変化量検出部(変化量検出部)
4c 温度センサ診断部
10 車両(電動車両)
12 電動モータ(車載機器,発熱機器)
13,13a,13b,13c 温度センサ
14a SOC検出部
14 バッテリ
Ts ソーク時間
Ts0 必要冷却時間(所定時間)
T(n),T(n−1) タイマ情報
ΔS SOC変化量(充電率の変化量)
ΔS0,ΔS0(+),ΔS0(−) 所定量
tm モータ温度
t0 診断温度t0
1 PHEV-ECU
3a SOC detection
4a Soak time counter (time counter)
4b SOC change amount detection unit (change amount detection unit)
4c Temperature sensor
12 Electric motor (vehicle equipment, heat generating equipment)
13, 13a, 13b, 13c Temperature sensor
T (n), T (n-1) Timer information ΔS SOC change amount (charge rate change amount)
ΔS0, ΔS0 (+), ΔS0 (−) predetermined amount tm motor temperature t0 diagnostic temperature t0
Claims (7)
前記バッテリの充電率を検出するSOC検出部と、
前記ソーク中に計時するタイマと、
前記タイマの計時に基づいてソーク時間を計測する計時部と、
前記SOC検出部の検出結果に基づいて前記ソーク前後における前記バッテリの充電率の変化量を検出する変化量検出部と、
前記温度センサを診断する温度センサ診断部とを備え、
前記温度センサ診断部は、前記タイマからタイマ情報が得られた場合には、前記計時部によって計測されたソーク時間が所定時間を超えると前記温度センサを診断し、前記タイマから前記タイマ情報が得られない場合には、前記変化量検出部によって検出された変化量が所定量を超えると前記温度センサを診断する
ことを特徴とする、センサ診断装置。 Provided in an electric vehicle equipped with an in-vehicle device including a battery charged by an external power source and an electric motor for driving, provided in the exothermic device that generates heat during operation of the vehicle while dissipating heat in the soak. A sensor diagnostic device for diagnosing a temperature sensor,
An SOC detector for detecting a charging rate of the battery;
A timer for timing during the soak;
A timer unit for measuring the soak time based on the time of the timer;
A change amount detection unit that detects a change amount of the charging rate of the battery before and after the soak based on a detection result of the SOC detection unit;
A temperature sensor diagnostic unit for diagnosing the temperature sensor;
When the timer information is obtained from the timer, the temperature sensor diagnosis unit diagnoses the temperature sensor when the soak time measured by the timer exceeds a predetermined time, and obtains the timer information from the timer. If not, the temperature sensor is diagnosed when the amount of change detected by the change amount detector exceeds a predetermined amount.
前記温度センサ診断部は、前記タイマ診断部により前記タイマが正常と診断された場合には、前記計時部によって計測されたソーク時間が所定時間を越えていると前記温度センサを診断し、前記タイマ診断部により前記タイマが異常と診断された場合には、前記変化量検出部によって検出された変化量が所定量を越えていると前記温度センサを診断する
ことを特徴とする請求項1記載のセンサ診断装置。 A timer diagnosis unit for diagnosing the timer;
The temperature sensor diagnosis unit diagnoses the temperature sensor if the soak time measured by the timer unit exceeds a predetermined time when the timer diagnosis unit diagnoses that the timer is normal, and the timer The temperature sensor is diagnosed when the amount of change detected by the change amount detection unit exceeds a predetermined amount when the timer is diagnosed as abnormal by the diagnosis unit. Sensor diagnostic device.
前記温度センサ診断部は、前記タイマ診断部により前記タイマが異常と診断された場合であっても、前記SOC検出診断部により前記SOC検出部が異常と診断されたときには、前記温度センサの診断を禁止する
ことを特徴とする、請求項2記載のセンサ診断装置。 An SOC detection diagnosis unit for diagnosing the SOC detection unit;
The temperature sensor diagnosis unit diagnoses the temperature sensor when the SOC detection diagnosis unit diagnoses the abnormality as the abnormality even when the timer diagnosis unit diagnoses the timer as an abnormality. The sensor diagnosis apparatus according to claim 2, wherein the sensor diagnosis apparatus is prohibited.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項記載のセンサ診断装置。 The temperature sensor diagnosis unit diagnoses the temperature sensor based on the change amount detected by the change amount detection unit when the change amount detected by the change amount detection unit indicates charging of the battery. The sensor diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする、請求項4記載のセンサ診断装置。 The sensor diagnosis device according to claim 4, wherein the temperature sensor diagnosis unit changes the predetermined amount according to the charging mode.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項記載のセンサ診断装置。 The temperature sensor diagnosis unit corrects the predetermined amount by learning control when the change amount detected by the change amount detection unit indicates power supply from the battery. The sensor diagnostic device according to any one of the above.
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか一項記載のセンサ診断装置。 The adjustment part which adjusts based on the fluctuation | variation of the said electric power feeding about the said predetermined amount in case the variation | change_quantity detected by the said variation | change_quantity detection part shows the electric power feeding from the said battery is provided. The sensor diagnostic device according to claim 6.
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-
2017
- 2017-07-14 JP JP2017138286A patent/JP2019022308A/en active Pending
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