JP2020140436A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転が可能に構成された車両において、特定故障を適切に検出することである。【解決手段】ある特定故障の診断周期が到来すると、管理センターは、当該特定故障の故障診断の実行を指示する指令を車両に送信する。管理センターから故障診断の実行を指示する指令を受信すると、車両のＥＣＵは、故障診断の実行可否を判断する（Ｓ１０）。ＥＣＵは、故障診断の実行が可能でなければ（Ｓ１０においてＮＯ）、故障診断を実行せずに走行を継続し（Ｓ４０）、処理を終了させる。この場合には、今回の診断周期での故障診断を見送り、次回の診断周期の到来を待って故障診断を実行する。故障診断の実行が可能であると判断すると（Ｓ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、故障診断を実行する（Ｓ２０）。【選択図】図５

Description

本開示は、自動運転が可能に構成された車両の制御装置に関する。

特開２０１８−５９４３号公報（特許文献１）には、自動運転が可能に構成された車両の診断を実行するために、登降板路やクランク等の診断地点を含んだ車両の走行ルートを設定する診断システムが開示されている。車両は、設定された走行ルートを自動運転により走行して目的地へ向かい、その途中の各診断地点を走行することにより車両の診断を実行する。

特開２０１８−５９４３号公報

車両の故障の中には、特定の走行パターンで走行した場合に検出することができる故障（以下「特定故障」とも称する）が存在し得る。走行パターンとは、たとえば、エンジンの出力の変動を伴なう走行や、車載の走行用電池の充放電を繰り返す走行等が一例として挙げられる。

ここで、自動運転では、ユーザによる手動運転と比べて走行状態が安定していることが想定される。具体的には、手動運転時よりも、速度の変化や、急加速／急減速が少ないことが想定される。すなわち、手動運転時と比べると、エンジンの出力や走行用電池の充放電が比較的一定に保たれやすい。そのため、特許文献１に開示された診断システムのように、診断地点を走行したとしても、狙っているような走行パターンでの走行が実現されず、適切に特定故障を検出できない可能性がある。

本開示は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、自動運転が可能に構成された車両において、特定故障を適切に検出することである。

この開示に係る車両の制御装置は、自動運転が可能に構成された車両の制御装置であって、車両の故障診断を行なうための走行パターンを記憶した記憶部と、車両の走行を制御する制御部とを備える。自動運転時において故障診断の診断周期が到来すると、制御部は、故障診断の実行可否を判断し、故障診断の実行が可能である場合には、走行パターンに基づいて走行するように車両を制御し、故障診断を実行する。

上記構成によれば、故障診断の診断周期が到来すると、故障診断が実行可能であるか否かが判断される。そして、故障診断が実行可能であると判断されると、走行パターンに基づいて走行するように車両が制御される。走行パターンに基づいて車両が走行することによって、特定故障を検出するためのデータを取得することができる。それゆえに、特定故障の有無を適切に診断することが可能となる。

ある実施の形態においては、車両の走行情報を取得する情報取得部をさらに備える。制御部は、走行情報を用いて故障診断の実行可否を判断する。

上記構成によれば、故障診断の実行可否は、走行情報を用いて判断される。たとえば、走行用電池を搭載する車両において走行用電池の充放電を繰り返す走行パターンで走行する故障診断を実行する場合には、車両の加減速が伴なわれる可能性がある。そのため、走行情報を用いて、車両の前後に他の車両がいないこと、または車両の前後の他の車両との間に一定以上の距離が保たれていること等を判断する。これによって、他の車両に影響を与えることなく走行パターンに基づいて走行できることを判断することができる。すなわち、故障診断が適切に実行できることを判断することができる。

ある実施の形態においては、記憶部には、故障診断の内容に応じた走行パターンが記憶される。故障診断の実行可否には、走行パターン毎に異なる判断基準が用いられる。

故障診断の内容によって要求される走行パターンが異なる。そして、故障診断で実行される走行パターンによって（どのような走行をするかによって）、故障診断の実行可否の判断基準が異なり得る。上記構成によれば、故障診断の実行可否には、走行パターン毎に異なる判断基準が用いられる。これによって、故障診断の実行可否を適切に判断することができる。

ある実施の形態においては、故障診断は、車両が無人で走行しているときに実行される。

故障診断においては、走行パターンに基づいて車両が走行するため、加減速を繰り返す等、走行状態が安定しない可能性がある。そのため、ユーザが乗車している場合には、走行状態が安定しないことに違和感や不快感を覚える可能性がある。上記構成によれば、無人で走行しているとき、すなわちユーザが乗車していないときに故障診断が実行される。ゆえに、故障診断の実行によってユーザに違和感や不快感を与えてしまうことを抑制しつつ、特定故障を適切に検出することができる。

本開示によれば、自動運転が可能に構成された車両において、特定故障を適切に検出することができる。

実施の形態に係る車両および管理センターの構成例を示すブロック図である。 蓄電装置の内部抵抗の診断に対応した走行パターンの一例を説明するための図である。 内部抵抗の算出方法を説明するための図である。 蓄電装置の劣化状態の診断に対応した走行パターンの一例を説明するための図である。 ある特定故障の診断周期が到来した際にＥＣＵで実行される処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
＜全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両１および管理センター２００の構成例を示すブロック図である。管理センター２００は、インターネット等の通信ネットワークを介して車両１と双方向に通信可能に構成され、車両１の状態を管理する。たとえば、管理センター２００は、車両１の故障診断の実施状況を管理する。

車両１は、自動運転が可能なハイブリッド自動車である。自動運転とは、車両１の乗員が運転操作をすることなく、各種センサからの情報や他の車両からの情報に基づいて、車両１が自律的に走行することをいう。自動運転では、たとえば、各種情報（後述のセンサ群７０からの情報やナビゲーション装置９０からの情報）に基づいて選択された走行経路を、車両１が自律的に走行するように車両１の各アクチュエータが制御される。なお、車両１は自動運転が可能な車両であればよく、たとえば、内燃機関のみを動力源とする自動車であってもよいし、電気自動車や燃料電池自動車であってもよい。

図１を参照して、車両１は、蓄電装置１０と、監視ユニット１５と、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ（System Main Relay）」とも称する）２０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」とも称する）３０と、モータジェネレータ（以下「ＭＧ（Motor Generator）」とも称する）４１，４２と、エンジン５０と、動力分割装置５５と、駆動軸６０と、駆動輪６５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。さらに、車両１は、センサ群７０と、通信ユニット８０と、ナビゲーション装置９０と、表示装置９５とを備える。

蓄電装置１０は、車両１の駆動電源（すなわち動力源）として車両１に搭載される。蓄電装置１０は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。なお、蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であればよく、大容量のキャパシタも採用可能である。

監視ユニット１５は、蓄電装置１０の状態を監視する。具体的には、監視ユニット１５は、蓄電装置１０の電圧ＶＢを検出する電圧センサ１６と、蓄電装置１０に入出力される電流ＩＢを検出する電流センサ１７と、蓄電装置１０の温度を検出する温度センサ１８とを含む。各センサは、その検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。なお、以下においては、充電時の電流ＩＢの符号を負とし、放電時の電流ＩＢの符号を正とする。

ＳＭＲ２０は、ＰＣＵ３０と蓄電装置１０との間に電気的に接続される。ＳＭＲ２０が閉状態であると、蓄電装置１０からＰＣＵ３０に電力が供給される。ＳＭＲ２０が開状態であると、蓄電装置１０からＰＣＵ３０に電力が供給されない。

ＰＣＵ３０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、蓄電装置１０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ４１，４２に供給する。また、ＰＣＵ３０は、モータジェネレータ４１，４２が発電した交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１０に供給する。ＰＣＵ３０は、モータジェネレータ４１，４２の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されており、たとえば、モータジェネレータ４１を回生状態にしつつ、モータジェネレータ４２を力行状態にすることができる。ＰＣＵ３０は、たとえば、モータジェネレータ４１，４２に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧を蓄電装置１０の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。

モータジェネレータ４１，４２の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石がロータ（図示せず）に埋設された三相交流回転電機である。モータジェネレータ４１は、動力分割装置５５を介してエンジン５０のクランク軸に連結される。モータジェネレータ４１は、エンジン５０を始動する際に蓄電装置１０の電力を用いてエンジン５０のクランク軸を回転させる。また、モータジェネレータ４１はエンジン５０の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ４１によって発電された交流電力は、ＰＣＵ３０により直流電力に変換されて蓄電装置１０に充電される。また、モータジェネレータ４１によって発電された交流電力は、モータジェネレータ４２に供給される場合もある。

モータジェネレータ４２は、蓄電装置１０からの電力およびモータジェネレータ４１により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動軸６０を回転させる。また、モータジェネレータ４２は、制動時や加速度低減時には、回生制動によって発電することも可能である。モータジェネレータ４２によって発電された交流電力は、ＰＣＵ３０により直流電力に変換されて蓄電装置１０に充電される。

エンジン５０は、たとえば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン５０は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって制御される。

動力分割装置５５は、たとえば、サンギヤ、キャリア、および、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構であって、エンジン５０が発生した動力を、駆動輪６５に伝達される動力と、モータジェネレータ４１に伝達される動力とに分割する。

センサ群７０は、車両１の外部状況を検出したり、車両１の走行状態を検出したりする各種のセンサを含む。具体的には、センサ群７０は、カメラ７１と、レーダー（Ｒａｄａｒ）７２と、ライダー（ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）７３と、車速センサ７４と、加速度センサ７５と、ジャイロセンサ７６とを含む。なお、センサ群７０が検出する各種の情報は、本開示に係る「走行情報」の一例に相当する。

カメラ７１は、車両１の外部状況を撮像し、車両１の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１００に出力する。

レーダー７２は、電波（たとえばミリ波）を車両１の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信して障害物を検出する。レーダー７２は、たとえば、障害物までの距離および障害物の方向を障害物に関する障害物情報としてＥＣＵ１００に出力する。

ライダー７３は、光（典型的には紫外線、可視光線または近赤外線）を車両１の周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダー７３は、たとえば、障害物までの距離および障害物の方向を障害物情報としてＥＣＵ１００に出力する。

車速センサ７４は、車両１の駆動輪６５または駆動軸６０等に設けられる。車速センサ７４は、たとえば、駆動輪６５の回転速度を検出して車両１の速度を含む車速情報をＥＣＵ１００に出力する。

加速度センサ７５は、たとえば、車両１の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両１の横加速度を検出する横加速度センサとを含む。加速度センサ７５は、車両２の前後方向の加速度および車両２の横加速度の両方の加速度を含む加速度情報をＥＣＵ１００に出力する。

ジャイロセンサ７６は、車両１の水平方向からの傾きを検出する。具体的には、ジャイロセンサ７６は、水平方向に対する車両１の前後方向の傾き、および、水平方向に対する車両１の左右方向に対する傾きを検出する。ジャイロセンサ７６は、その検出結果を車両１の走行経路の勾配情報としてＥＣＵ１００に出力する。

通信ユニット８０は、車車間通信装置８１と、通信装置８３とを含む。車車間通信装置８１は、自身の周辺の他の車両と無線通信可能に構成される。車車間通信においては、たとえば、前方を走る車両から後方を走る車両に発進、停止、加速、減速等の情報が送信される。

通信装置８３は、インターネット等の通信ネットワークを介して管理センター２００と双方向に通信可能に構成される。

ナビゲーション装置９０は、人工衛星からの電波に基づいて車両１の現在地を特定するＧＰＳ（Global Pointing System）受信機９１と、地図データを記憶する地図データ記憶部９２とを含む。ナビゲーション装置９０は、ＧＰＳ受信機９１により特定された車両１の現在地の位置情報（ＧＰＳ情報）を用いて車両１の各種ナビゲーション処理を実行する。より具体的には、ナビゲーション装置９０は、車両１のＧＰＳ情報と地図データ記憶部９２に格納された道路地図データとに基づいて、車両１の現在地から目的地までの走行ルートを算出し、その走行ルートの情報をＥＣＵ１００に出力する。

表示装置９５は、車両１の外部に種々の情報を報知するための情報を表示する。表示装置９５は、たとえば、液晶ディスプレイや電光掲示板等である。表示装置９５は、ＥＣＵ１００からの指令に従って種々の情報を表示する。

ＥＣＵ１００は、各センサなどからの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ１００は、情報取得部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０とを含む。情報取得部１１０は、センサ群７０から各センサの検出結果を取得する。また、情報取得部１１０は、外部（他の車両および／または管理センター２００）から受信した情報を通信ユニット８０から取得する。記憶部１２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、ＥＣＵ１００により実行されるプログラム等を記憶する。制御部１３０は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。

＜自己診断および故障診断＞
ＥＣＵ１００は、車両１の各機器（蓄電装置１０、監視ユニット１５、モータジェネレータ４１，４２、エンジン５０、ステアリング装置（図示せず）、ブレーキ装置（図示せず）、方向指示器（図示せず）等）に故障が発生しているか否かを診断する自己診断を実行可能に構成される。具体的には、ＥＣＵ１００は、診断条件が成立した際に、車両１の各機器に故障が発生しているか否かを診断する。診断条件は、各機器の診断項目毎に予め定められており、ＥＣＵ１００は、いずれかの診断条件が成立した場合に、当該診断条件に対応する自己診断を実行する。診断条件は、たとえば、走行時において蓄電装置１０の充放電を所定回数繰り返したことや、エンジン５０への出力要求に所定以上の変動があったことや、方向指示器の点灯が必要となる走行があったこと等である。

走行時に診断条件が成立した際に自己診断が実行されることによって、ディーラーや整備工場に入庫するタイミングでなくても故障を検出することができる。

ここで、車両１の故障の中には、特定の走行パターンで走行した場合に検出することができる故障（特定故障）が存在し得る。特定故障の一例としては、たとえば、蓄電装置１０の内部抵抗の異常がある。詳細は後述するが、蓄電装置１０の内部抵抗の異常を適切に検出するためには、蓄電装置１０の充放電を繰り返すような走行をすることが望ましい。すなわち、自己診断において蓄電装置１０の内部抵抗の診断が実行される診断条件としては、たとえば、「蓄電装置１０の充放電を所定回数繰り返したこと」という条件が設定される。

しかしながら、自動運転では、ユーザによる手動運転と比べて走行状態が安定していることが想定される。具体的には、速度の変化や、急加速／急減速が少ないことが想定される。すなわち、手動運転時と比べると、エンジン５０の出力や蓄電装置１０の充放電が比較的一定に保たれやすい。なお、手動運転とは、運転者の運転操作（ハンドル操作、ブレーキ操作、アクセル操作等）に基づいて車両１が走行することをいう。

そのため、手動運転時と比べて、自動運転では蓄電装置１０の充放電を繰り返すような走行が行なわれる機会が減少することが想定される。そのため、蓄電装置１０の内部抵抗の診断の機会が減少し、蓄電装置１０の内部抵抗の異常を検出できない可能性がある。すなわち、手動運転時と比べて、自動運転では特定故障を検出するための診断条件を満たすような走行が行なわれる機会が減少することが想定される。それゆえに、特定故障を適切に検出できない可能性がある。

そこで、本実施の形態に係る車両１のＥＣＵ１００は、所定周期毎に意図的に診断条件を満たす走行パターンに基づいて走行するように車両１を制御して、特定故障の自己診断が実行されるようにする。具体的には、特定故障毎に走行パターンと診断周期が予め定められており、ある特定故障の診断周期が到来すると、当該特定故障に対応する走行パターンに基づいて走行するように車両１が制御される。ある特定故障の診断周期が到来したか否かについては、たとえば、管理センター２００で管理されており、当該診断周期が到来すると管理センター２００から特定故障に対応する走行パターンに基づいて走行することを指示する指令が車両１に送信される。すなわち、ある特定故障の診断条件が成立しにくい場合であっても、予め定められた診断周期が到来すると当該特定故障に対応する走行パターンに基づいて走行して所望のデータを取得して自己診断が実行される。以下においては、所定周期毎に意図的に診断条件を満たす走行パターンに基づいて走行することによって特定故障を診断する自己診断を「故障診断」とも称する。なお、管理センター２００から車両１に送信される「特定故障に対応する走行パターンに基づいて走行することを指示する指令」は、「故障診断の実行を指示する指令」といえる。

＜＜特定故障の具体例、および対応する走行パターンでの走行可否＞＞
故障診断について、以下詳細に説明する。ＥＣＵ１００の記憶部１２０は、特定故障毎に予め定められた走行パターンを記憶する。制御部１３０は、管理センター２００からある特定故障の故障診断の実行を指示する指令を受けると、指令を受けた走行パターンに基づく走行が可能か否かを判断する。すなわち、制御部１３０は、診断周期が到来した特定故障の故障診断が実行可能か否かを判断する。制御部１３０は、故障診断が実行可能であると判断すると、走行パターンに基づいて走行するように車両１を制御し、故障診断を実行する。以下、（１）から（４）の４つの特定故障の具体例を示しつつ、特定故障に対応した走行パターンでの走行可否、すなわち故障診断の実行可否の判断の例について説明する。

（１）特定故障の１つである蓄電装置１０の内部抵抗を診断する例を説明する。予め定められた蓄電装置１０の内部抵抗の診断周期が到来すると、管理センター２００から車両１に故障診断の実行を指示する指令が送信される。当該指令を受信すると、ＥＣＵ１００は、蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンを記憶部１２０から読み出す。

図２は、蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンの一例を説明するための図である。図２の横軸には時間が示され、縦軸には電流ＩＢが示されている。図３は、内部抵抗の算出方法を説明するための図である。図３の横軸には電流ＩＢが示され、縦軸には電圧ＶＢが示されている。

図２に示されるように、蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンは、蓄電装置１０の充電と放電とが所定回数繰り返されるものである。このような走行パターンに基づいて車両１が走行したときの蓄電装置１０の電流ＩＢおよび電圧ＶＢの組（ＩＢ，ＶＢ）を監視ユニット１５から取得する。そして、図３に示されるように、横軸に電流ＩＢ、縦軸に電圧ＶＢを取った二次元座標に取得した複数の電流ＩＢおよび電圧ＶＢの組をプロットする。そして、そのようにして得られる複数の点を近似する直線Ｌの傾きを算出し、算出された直線Ｌの傾きを蓄電装置１０の内部抵抗とすることができる。そして、たとえば、予めＥＣＵ１００の記憶部１２０に記憶された基準となる内部抵抗と比較することによって、蓄電装置１０の内部抵抗に異常が生じているか否かを診断することができる。

蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンでの走行は、上記のとおり蓄電装置１０の充放電を繰り返す走行パターンであるため、車両１の加減速を伴なう可能性がある。充電時においては、たとえばモータジェネレータ４２の回生制動によって発電された電力がＰＣＵ３０を介して蓄電装置１０に充電される。そのため、たとえば、エンジン５０を停止した走行モード（ＥＶ走行モード）での走行時であれば、車両１の減速を伴なう可能性がある。一方、放電時においては、モータジェネレータ４２の出力を高めて蓄電装置１０からの電力の供給を大きくする。そのため、たとえば、ＥＶ走行モードでの走行時であれば、車両１の加速を伴なう可能性がある。

そこで、故障診断の実行可否を判断するための判断基準は、車両１の前後に他の車両がいないこと、または、車両１の前後の他の車両との間に一定以上の車間距離が保たれていること等である。故障診断の実行可否には、センサ群７０からの走行情報、具体的には、カメラ７１、レーダー７２、ライダー７３および車速センサ７４からの各種の情報が用いられる。

（２）また、他の特定故障の例としては、蓄電装置１０の劣化状態の診断がある。図４は、蓄電装置１０の劣化状態の診断に対応した走行パターンの一例を説明するための図である。図４の横軸には時間が示され、縦軸には電流ＩＢが示されている。

図４に示されるように、蓄電装置１０の劣化状態の診断に対応した走行パターンは、蓄電装置１０から一定の電力が放電されるものである。すなわち、たとえば、平坦な道を一定速度で走行するような走行パターンである。このような走行パターンで一定時間走行し、蓄電装置１０から一定の電力を放電させるようにして、蓄電装置１０のＳＯＣの低下幅を算出する。具体的には、蓄電装置１０が所定ＳＯＣ（たとえば８０％）の状態から一定電流での放電を開始し、一定時間放電を継続する。この際に蓄電装置１０のＳＯＣが所定ＳＯＣから低下した程度によって蓄電装置１０の劣化状態を診断する。蓄電装置１０の劣化が進んでいると、一定時間一定電流の放電によるＳＯＣの低下幅が大きくなる。算出したＳＯＣの低下幅と、予めＥＣＵ１００の記憶部１２０に記憶された基準となるＳＯＣの低下幅を比較することによって、蓄電装置１０の劣化状態を診断することができる。

蓄電装置１０の劣化状態の診断に対応した走行パターンでの走行は、一定電力で走行を続ける走行である。そのため、故障診断の実行可否を判断するための判断基準は、所定時間のあいだ一定速度で走行することが可能であること等である。具体的には、車両１の前方に他の車両がいないことや、車両１の前方に信号機がないこと等が判断基準として用いられる。故障診断の実行可否には、センサ群７０からの走行情報、具体的には、カメラ７１、レーダー７２、ライダー７３および車速センサ７４からの各種の情報が用いられる。

（３）また、さらに他の特定故障の例としては、エンジン５０のスロットルバルブの診断がある。エンジン５０のスロットルバルブの診断に対応した走行パターンは、エンジン５０への出力要求を所定以上変動させる走行である。たとえば、エンジン５０の出力を増大させる要求を出したときに、スロットルバルブが追従して開くか否かが診断される。たとえば、スロットルバルブに固着が生じている場合には、変化するエンジン５０への出力要求に対して、エンジン５０の出力が追従しない。

エンジン５０のスロットルバルブの診断に対応した走行パターンでの走行は、エンジン５０の出力の変化を伴ない得るため、車両１の加減速を伴なう可能性がある。そのため、故障診断の実行可否を判断するための判断基準は、車両１の前後に他の車両がいないこと、または、車両１の前後の他の車両との間に一定以上の車間距離が保たれていること等である。故障診断の実行可否には、センサ群７０からの走行情報、具体的には、カメラ７１、レーダー７２、ライダー７３および車速センサ７４からの各種の情報が用いられる。

（４）また、さらに他の特定故障の例としては、ステアリング装置の診断がある。ステアリング装置の診断では、たとえば、操舵指令に対する応答性が診断される。具体的には、たとえば、ＥＣＵ１００から右／左への操舵指令が出力されてから車両１が曲がり始めるまでに要する時間が診断される。

ステアリング装置の診断に対応した走行パターンでの走行は、走行中に右／左に車両１が振れる走行である。そのため、故障診断の実行可否を判断するための判断基準は、車両１の左右に他の車両や障害物が存在しないことである。故障診断の実行可否には、センサ群７０からの走行情報、具体的には、カメラ７１、レーダー７２、ライダー７３、車速センサ７４、加速度センサ７５およびジャイロセンサ７６からの各種の情報が用いられる。

＜ＥＣＵで実行される処理＞
図５は、ある特定故障の診断周期が到来した際にＥＣＵ１００で実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、管理センター２００から故障診断の実行を指示する指令を受信した際に開始される。図５に示すフローチャートの各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、ＥＣＵ１００によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がＥＣＵ１００内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

管理センター２００から故障診断の実行を指示する指令を受信すると、ＥＣＵ１００は、当フローチャートの処理を開始し、まず故障診断の実行可否を判断する（Ｓ１０）。ここでは、一例として、蓄電装置１０の内部抵抗の診断周期が到来したことを想定して説明する。ＥＣＵ１００の制御部１３０は、通信装置８３を介して管理センター２００からの故障診断の実行を指示する指令を受信すると、当該指令に基づいて、診断周期が到来した特定故障（蓄電装置１０の内部抵抗）に対応した走行パターンを記憶部１２０から読み出す。そして、制御部１３０は、情報取得部１１０が取得した走行情報に基づいて、走行パターンに基づいて走行することが可能か否かを判断する。具体的には、制御部１３０は、車両１の前後に他の車両がいないこと、または、車両１と前方車との車間距離が十分にあり、かつ、車両１と後続車との車間距離が十分にあるという条件を満たすか否かを判断する。

たとえば、後続車との車間距離が短いために故障診断が実行可能ではないと判断すると（Ｓ１０においてＮＯ）、制御部１３０は、故障診断を実行せずに走行を継続し（Ｓ４０）、処理を終了させる。この場合には、今回の診断周期での故障診断を見送り、次回の診断周期の到来を待って故障診断を実行する。あるいは、診断周期よりも短い周期で故障診断を実行するようにしてもよい。

故障診断の実行が可能であると判断すると（Ｓ１０においてＹＥＳ）、制御部１３０は、故障診断を実行する（Ｓ２０）。具体的には、制御部１３０は、記憶部１２０から読み出した走行パターンに基づいて走行するように車両１を制御する。そして、制御部１３０は、走行パターンに基づいた走行を予め定められた所定時間継続させ、走行中に蓄電装置１０の電流ＩＢおよび電圧ＶＢの組を監視ユニット１５から取得して内部抵抗を算出する。

そして、制御部１３０は、算出した蓄電装置１０の内部抵抗と、基準となる内部抵抗とを比較する。算出した蓄電装置１０の内部抵抗と基準となる内部抵抗との乖離が小さく、故障診断において異常なしと判断された場合には（Ｓ３０においてＮＯ）、制御部１３０は、故障診断の結果を記憶部１２０に記憶して、走行を継続する（Ｓ４０）。

一方、算出した蓄電装置１０の内部抵抗と基準となる内部抵抗との乖離が大きく、故障診断において異常ありと判定された場合には（Ｓ３０においてＹＥＳ）、制御部１３０は、故障診断の結果を記憶部１２０に記憶して、異常を報知する（Ｓ５０）。異常の報知については、たとえば、ナビゲーション装置９０の表示画面やインストルメントパネルに設けられたマルチインフォメーションディスプレイ（図示せず）に蓄電装置１０に異常が生じていることを警告するメッセージを表示させたり、音声による警告等を行なう。

以上のように、本実施の形態に係る車両１においては、特定故障に関しては、所定周期毎に意図的に診断条件を満たす走行パターンに基づいて走行することによって特定故障を診断する自己診断（故障診断）が実行される。そのため、手動運転に比べて走行状態が安定していることが想定される自動運転において、診断条件が成立せずに特定故障の診断機会を失ってしまうことを抑制することができる。

診断周期が到来すると、管理センター２００から故障診断の実行を指示する指令が車両１に送信される。車両１は、当該指令を受信すると故障診断が実行可能であるか否か、すなわち走行パターンに基づいた走行が可能であるか否かを判断する。そして、車両１は、故障診断が実行可能であると判断すると、走行パターンに基づいて走行する。走行パターンに基づいて車両１が走行することによって、特定故障を検出するためのデータを取得することができる。それゆえに、特定故障の有無を適切に診断することが可能となる。

なお、故障診断は、車両１が無人で走行しているとき（以下「無人走行時」とも称する）、すなわちユーザが乗車していないときに実行されるようにしてもよい。たとえば、故障診断においては、走行パターンに基づいて車両１が加減速を繰り返して走行する等、走行状態が安定しない可能性がある。そのため、車両１がユーザを乗せて走行しているとき（以下「有人走行時」とも称する）には、ユーザが走行状態が安定しないことに違和感や不快感を覚える可能性がある。そこで、故障診断の診断周期が到来し、かつ、車両１が無人走行時に故障診断を実行することによって、故障診断の実行によってユーザに違和感や不快感を与えてしまうことを抑制しつつ、特定故障を適切に検出することができる。

また、車両１は故障診断を実行する場合には、車外に対して故障診断の実行中であることを報知してもよい。たとえば、車両１は、故障診断を実行する場合には、ハザードランプを点灯するようにしてもよい。これによって、車外に対して注意を促すことができる。

また、車両１は、表示装置９５に、たとえば後続車から視認可能な態様で故障診断の実行中である旨の文字を表示させてもよい。これによって、車外に対して故障診断の実行中であることを報知することができる。故障診断の実行中であることを、車外に報知することによって、車両１が加減速を繰り返すような可能性を車外に知らせることができる。

また、車両１は故障診断を実行する場合には、車内に対して故障診断の実行中であることを報知してもよい。たとえば、車両１は、故障診断を実行する場合には、ナビゲーション装置９０の表示画面やインストルメントパネルに設けられたマルチインフォメーションディスプレイに故障診断の実行中である旨の文字を表示させてもよい。ユーザに故障診断の実行中であることを報知することによって、加減速を繰り返す等の走行状態が安定しない状態が継続されることにユーザが違和感を覚えることを抑制することができる。

（変形例１）
実施の形態においては、特定故障の診断周期を管理センター２００が管理する例について説明した。しかしながら、特定故障の診断周期は、予め車両１に記憶されてもよい。たとえば、特定故障の診断周期は、ＥＣＵ１００の記憶部１２０に記憶される。

ＥＣＵ１００は、ある特定故障の診断周期が到来すると、図５のフローチャートを開始する。フローチャートの各処理は、実施の形態と同様であるため、繰り返し説明しない。特定故障の診断周期が車両１に記憶されていても実施の形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
自己診断の中でも、故障診断における故障と判断するための閾値を、故障診断以外の自己診断（以下、故障診断と区別するために「通常の自己診断」とも称する）における故障と判断するための閾値よりも厳しい値に設定してもよい。

通常の自己診断は、走行パターンに基づいた走行をすることなく、自動運転での走行中に診断条件が成立した際に実行される。通常の自己診断では、走行パターンに基づいた走行をしないため、たとえば周囲を走る他の車両等の影響を受けて走行状態に変化が生じ得る。すなわち、通常の自己診断では、走行状態に変化が生じ得る環境で取得されたデータに基づいて診断が実行される。

一方、故障診断では、走行パターンに基づいて車両１が走行するため、謂わば想定した走行状態で取得されたデータに基づいて診断が実行される。

そのため、通常の自己診断において診断条件が成立した場合であっても、故障診断と比較すると診断誤差の影響が大きくなり得る。換言すれば、故障診断では、想定した走行状態で診断できるため、自己診断に比べて診断の診断誤差の影響が小さくなり得る。

そこで、故障診断においては、故障と判断するための閾値を通常の自己診断よりも厳しい値に設定することができる。これによって、特定故障の診断精度を向上させることができる。

（変形例３）
自動運転が可能に構成された車両１が普及すると、ユーザを乗せているときに故障が発生するリスクを取り除きたいというニーズが生じ得る。たとえば、有人走行時に車両１が故障に至ってしまうと、その時になってユーザは目的地までの代替え手段を手配しなければならず、手間と時間を費やすことになる。そこで、自己診断において故障と判定するための閾値を、無人走行時と有人走行時とで変更してもよい。具体的には、無人走行時においては有人走行時よりも、故障と判定するための閾値を厳しい値に設定する。これによって無人走行時に故障の兆候を捉えることが可能となる。

ＥＣＵ１００の記憶部１２０には、自己診断の項目毎に、無人走行時における閾値と、有人走行時における閾値とが記憶される。無人走行時における閾値は、有人走行時における閾値よりも厳しい値に設定される。ＥＣＵ１００は、無人走行時に実行される自己診断では無人走行時における閾値を用い、有人走行時に実行される自己診断では有人走行時における閾値を用いる。

無人走行時においては有人走行時よりも故障と判定するための閾値を厳しい値に設定することによって、故障を検出しやすくする。すなわち、無人走行時に故障の兆候を捉えることができる。無人走行時に故障の兆候を捉えたときには、たとえば、ディーラーや整備工場に向かうようにする。一方、ユーザは、目的地までの他の代替え手段等を予め手配することができる。

無人走行時に故障の兆候を捉えることによって、有人走行時に故障に至ってしまうことを抑制することが可能となる。

なお、無人走行か有人走行かの判断については、種々の公知の手法を適用することができ、たとえば、着座センサを用いた判断であってもよいし、車内を撮影する車載カメラを用いた判断であってもよい。また、車両１の起動がスタートボタンの操作によるものであった場合に有人走行と判断してもよい。

（変形例４）
変形例３においては、無人走行時における閾値と、有人走行時における閾値とがＥＣＵ１００の記憶部１２０に記憶される例について説明した。車両１は、所謂ＯＴＡ（Over The Air）により無人走行時と有人走行時とで閾値を書き換え可能に構成されてもよい。

具体的には、車両１は、無人走行と有人走行とが切り替わったタイミングで、通信装置８３を介して管理センター２００に無人走行と有人走行とが切り替わったことを通知する。管理センター２００は、たとえば、無人走行から有人走行に切り替わったことの通知を受信すると、有人走行時の閾値を車両１に送信する。管理センター２００は、有人走行から無人走行に切り替わったことの通知を受信すると、無人走行時の閾値を車両１に送信する。

車両１は、無人走行時の閾値または有人走行時の閾値を管理センター２００から受信すると、ＥＣＵ１００の記憶部１２０に記憶されたプログラムを書き換える。

上記のように、ＯＴＡによって無人走行時と有人走行時とで閾値を書き換えることによっても変形例３と同様の効果を奏することができる。

（変形例５）
車両１は、ＯＴＡにより故障診断における走行パターンを書き換え可能に構成されてもよい。たとえば、故障診断における蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンを例に説明する。

蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンは、蓄電装置１０の充放電が所定回数繰り返されるものである。そして、このような走行パターンに基づいて車両１が走行したときに取得された電圧ＶＢおよび電流ＩＢを用いて内部抵抗が算出される。

しかしながら、将来的には技術の進歩によって、たとえば充放電を繰り返す回数を減らすことができたり、他の走行パターンを用いることでより高精度に内部抵抗を算出することができるようになる可能性がある。このような場合には、ＯＴＡによって、蓄電装置１０の内部抵抗の診断に対応した走行パターンを更新する。これによって、容易に故障診断を実行したり、より高精度に故障診断を実行することが可能となる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ 蓄電装置、１５ 監視ユニット、１６ 電圧センサ、１７ 電流センサ、１８ 温度センサ、２０ ＳＭＲ、３０ ＰＣＵ、４１，４２ モータジェネレータ、５０ エンジン、５５ 動力分割装置、６０ 駆動軸、６５ 駆動輪、７０ センサ群、７１ カメラ、７２ レーダー、７３ ライダー、７４ 車速センサ、７５ 加速度センサ、７６ ジャイロセンサ、８０ 通信ユニット、８１ 車車間通信装置、８３ 通信装置、９０ ナビゲーション装置、９１ ＧＰＳ受信機、９２ 地図データ記憶部、９５ 表示装置、１００ ＥＣＵ、１１０ 情報取得部、１２０ 記憶部、１３０ 制御部、２００ 管理センター。

Claims (4)

1. 自動運転が可能に構成された車両の制御装置であって、
   前記車両の故障診断を行なうための走行パターンを記憶した記憶部と、
   前記車両の走行を制御する制御部とを備え、
   自動運転時において前記故障診断の診断周期が到来すると、前記制御部は、前記故障診断の実行可否を判断し、
   前記故障診断の実行が可能である場合には、前記走行パターンに基づいて走行するように前記車両を制御し、前記故障診断を実行する、車両の制御装置。
2. 前記車両の走行情報を取得する情報取得部をさらに備え、
   前記制御部は、前記走行情報を用いて前記故障診断の実行可否を判断する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記記憶部には、前記故障診断の内容に応じた前記走行パターンが記憶され、
   前記故障診断の実行可否には、前記走行パターン毎に異なる判断基準が用いられる、請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記故障診断は、前記車両が無人で走行しているときに実行される、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。

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