JP3463334B2 - 車載負荷制御装置 - Google Patents
車載負荷制御装置Info
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- JP3463334B2 JP3463334B2 JP00358594A JP358594A JP3463334B2 JP 3463334 B2 JP3463334 B2 JP 3463334B2 JP 00358594 A JP00358594 A JP 00358594A JP 358594 A JP358594 A JP 358594A JP 3463334 B2 JP3463334 B2 JP 3463334B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Testing Of Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンの排気
浄化装置に関し、特に本発明は触媒に設けられた加熱用
ヒーターの断線等の異常を検出する車載負荷制御装置に
関する。
浄化装置に関し、特に本発明は触媒に設けられた加熱用
ヒーターの断線等の異常を検出する車載負荷制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両により厳しい排ガス規制が求
められており、触媒の早期加熱は大きな効果をもたらし
ている。このような分野の技術として、特開平4−18
3920号公報に示される技術が開発されてきている。
これにはエンジンの排気浄化装置における冷間始動時の
浄化効率アップのために、三元触媒に加熱用ヒーターを
設け、触媒を早期に活性化させる技術が記載されてい
る。触媒の早期加熱を達成するためには従来にも増して
大きな電流容量の触媒加熱ヒーターが必要となる。とこ
ろで、触媒加熱ヒーターが正常に動作している場合は、
始動時又は始動後直後から排気浄化率の向上が可能とな
る。しかし、触媒加熱用ヒーターにオープン、ショート
等の異常が生じた場合には、触媒が排気熱で活性化する
まで適正に浄化作用が期待できない。よって、触媒加熱
用ヒーターの異常を検出して、修理工場にて、確実に異
常となった非ー他を交換することが望まれる。これにと
もない、触媒加熱用ヒーターの異常の検出のために大電
流の検出回路が必須となっていた。以下に大電流の検出
回路を詳細に説明する。
められており、触媒の早期加熱は大きな効果をもたらし
ている。このような分野の技術として、特開平4−18
3920号公報に示される技術が開発されてきている。
これにはエンジンの排気浄化装置における冷間始動時の
浄化効率アップのために、三元触媒に加熱用ヒーターを
設け、触媒を早期に活性化させる技術が記載されてい
る。触媒の早期加熱を達成するためには従来にも増して
大きな電流容量の触媒加熱ヒーターが必要となる。とこ
ろで、触媒加熱ヒーターが正常に動作している場合は、
始動時又は始動後直後から排気浄化率の向上が可能とな
る。しかし、触媒加熱用ヒーターにオープン、ショート
等の異常が生じた場合には、触媒が排気熱で活性化する
まで適正に浄化作用が期待できない。よって、触媒加熱
用ヒーターの異常を検出して、修理工場にて、確実に異
常となった非ー他を交換することが望まれる。これにと
もない、触媒加熱用ヒーターの異常の検出のために大電
流の検出回路が必須となっていた。以下に大電流の検出
回路を詳細に説明する。
【0003】図11は従来の触媒加熱用ヒーター電流の
検出回路を示す図である。本図に示すように、バッテリ
電圧101、駆動用トランジスタ103にヒーター10
2が接続される。ヒーター102の電流の経路には、電
流を電圧に変換するための抵抗106が挿入されてい
る。抵抗106に生じた電流に比例した電圧は演算増幅
器105、帰還抵抗108、直流電圧電源104、分圧
抵抗109、110からなる反転増幅器で増幅される。
増幅信号はA/D変換器(Analog to Digital Converte
r)111に取り込まれて、ディジタル信号に変換され
る。
検出回路を示す図である。本図に示すように、バッテリ
電圧101、駆動用トランジスタ103にヒーター10
2が接続される。ヒーター102の電流の経路には、電
流を電圧に変換するための抵抗106が挿入されてい
る。抵抗106に生じた電流に比例した電圧は演算増幅
器105、帰還抵抗108、直流電圧電源104、分圧
抵抗109、110からなる反転増幅器で増幅される。
増幅信号はA/D変換器(Analog to Digital Converte
r)111に取り込まれて、ディジタル信号に変換され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記大電流
の検出回路では、抵抗106に発生する電力は、電圧V
と電流Iの積で表される。ここで電圧Vは検出精度を保
証する上で、例えば500mV程度が必要となる。電流
Iを5Aとすれば、抵抗の発熱量は2.5w程度で済む
が、もし30Aとすれば、発熱量は15wとなり、また
500mV/30A=0.16Ωという低抵抗かつ大容
量の抵抗が必要となる。このため電子制御ユニットのプ
リント基板上への実装上また電子制御ユニットのコスト
上非常に不利であるという問題がある。また、電流を検
出する代わりに、単純に触媒内に温度センサを設けるこ
とも考えられるが、コストアップになることはもちろん
である。
の検出回路では、抵抗106に発生する電力は、電圧V
と電流Iの積で表される。ここで電圧Vは検出精度を保
証する上で、例えば500mV程度が必要となる。電流
Iを5Aとすれば、抵抗の発熱量は2.5w程度で済む
が、もし30Aとすれば、発熱量は15wとなり、また
500mV/30A=0.16Ωという低抵抗かつ大容
量の抵抗が必要となる。このため電子制御ユニットのプ
リント基板上への実装上また電子制御ユニットのコスト
上非常に不利であるという問題がある。また、電流を検
出する代わりに、単純に触媒内に温度センサを設けるこ
とも考えられるが、コストアップになることはもちろん
である。
【0005】したがって、本発明は、上記問題及び課題
に鑑み、触媒加熱用ヒーター等の車載負荷の異常を検出
できると共に、大電流の検出を確実にできかつ安価なコ
ストで達成できる車載負荷制御装置を提供することを目
的とする。
に鑑み、触媒加熱用ヒーター等の車載負荷の異常を検出
できると共に、大電流の検出を確実にできかつ安価なコ
ストで達成できる車載負荷制御装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、次の構成を有する車載負荷制御装置が
提供される。車載バッテリと、該車載バッテリと接続さ
れ、これから電力供給を受けて動作する車載負荷と、車
載負荷と車載バッテリとの通電/非通電を切り替えるス
イッチと、該スイッチを制御するスイッチ制御回路とを
有する車載負荷制御装置に前記車載バッテリの電圧を検
出するバッテリ電圧検出手段を設ける。
解決するために、次の構成を有する車載負荷制御装置が
提供される。車載バッテリと、該車載バッテリと接続さ
れ、これから電力供給を受けて動作する車載負荷と、車
載負荷と車載バッテリとの通電/非通電を切り替えるス
イッチと、該スイッチを制御するスイッチ制御回路とを
有する車載負荷制御装置に前記車載バッテリの電圧を検
出するバッテリ電圧検出手段を設ける。
【0007】前記検出手段より検出されるバッテリ電圧
を基に前記スイッチの切り替えによる負荷への通電と非
通電との切り替え前後におけるバッテリ電圧の変動幅を
計測する計測手段が設けられる。さらに、該計測手段に
よる電圧変動幅より車載負荷の異常を判断する異常判断
手段とが設けられる。
を基に前記スイッチの切り替えによる負荷への通電と非
通電との切り替え前後におけるバッテリ電圧の変動幅を
計測する計測手段が設けられる。さらに、該計測手段に
よる電圧変動幅より車載負荷の異常を判断する異常判断
手段とが設けられる。
【0008】
【作用】本発明の車載負荷制御装置によれば、前記車載
バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を設け
ることにより、従来のように、電流検出用の抵抗を用い
ずに、車載用バッテリの電圧を検出して、触媒加熱用ヒ
ーターへ電流が流れなかった場合の異常が検出される。
このため、電流検出用回路が不要となり、コストの低下
を図ることができる。前記検出手段より検出されるバッ
テリ電圧により前記スイッチの切り替えによる負荷への
通電と非通電との切り替え前後におけるバッテリ電圧の
変動幅を計測し、電圧変動幅より車載負荷の異常が判断
されることにより、触媒加熱用ヒーターの異常が検出さ
れ、修理工場にて確実に異常となったヒーターの交換が
行われ得る。
バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を設け
ることにより、従来のように、電流検出用の抵抗を用い
ずに、車載用バッテリの電圧を検出して、触媒加熱用ヒ
ーターへ電流が流れなかった場合の異常が検出される。
このため、電流検出用回路が不要となり、コストの低下
を図ることができる。前記検出手段より検出されるバッ
テリ電圧により前記スイッチの切り替えによる負荷への
通電と非通電との切り替え前後におけるバッテリ電圧の
変動幅を計測し、電圧変動幅より車載負荷の異常が判断
されることにより、触媒加熱用ヒーターの異常が検出さ
れ、修理工場にて確実に異常となったヒーターの交換が
行われ得る。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の実施例に係る全体構成を示す
図である。本図に示すように、車両の吸気系には、エア
フロメータ1、スロットル開度センサ2、アイドルスイ
ッチ3、燃料噴射用インジェクタ15などが取り付けら
れている。排気系には、酸素センサ7、排気ガス浄化用
の触媒18さらにその中には車載負荷としても触媒加熱
用ヒーター19、それをコントロールするためのスイッ
チとしてのリレー17など取り付けられている。
説明する。図1は本発明の実施例に係る全体構成を示す
図である。本図に示すように、車両の吸気系には、エア
フロメータ1、スロットル開度センサ2、アイドルスイ
ッチ3、燃料噴射用インジェクタ15などが取り付けら
れている。排気系には、酸素センサ7、排気ガス浄化用
の触媒18さらにその中には車載負荷としても触媒加熱
用ヒーター19、それをコントロールするためのスイッ
チとしてのリレー17など取り付けられている。
【0010】コントロールユニット20は、エアフロメ
ータ1、スロットル開度センサ2、アイドルスイッチ
3、エンジン回転(Ne,G)センサ4、5、水温セン
サ6、酸素センサ7からの入力S1、S2、S3、S
4、S5、S6、S7を基にインジェクタ15への通電
S15、イグナイタ16への通電S16、リレー17へ
の通電S17を制御する。触媒18はストイキ雰囲気下
で酸化還元処理が可能であり、常にこの状態になるよう
にコントロールユニット20は酸素センサ7からの信号
等を基に燃料噴射量等を調節している。
ータ1、スロットル開度センサ2、アイドルスイッチ
3、エンジン回転(Ne,G)センサ4、5、水温セン
サ6、酸素センサ7からの入力S1、S2、S3、S
4、S5、S6、S7を基にインジェクタ15への通電
S15、イグナイタ16への通電S16、リレー17へ
の通電S17を制御する。触媒18はストイキ雰囲気下
で酸化還元処理が可能であり、常にこの状態になるよう
にコントロールユニット20は酸素センサ7からの信号
等を基に燃料噴射量等を調節している。
【0011】図2は図1のコントロールユニット20の
内部構成を示す図である。本図に示すように、コントロ
ールユニット20では前記信号S1〜S7等の入力を入
力回路21にて処理しマイクロコンピュータ22に転送
している。マイクロコンピュータ22はプログラムに従
って入力信号を処理し、常に最適な噴射量、点火時期
を、出力回路23を通して前記の通電S15、16、1
7として、出力する。入力回路21、マイクロコンピュ
ータ22及び出力回路23には電源24が接続される。
電源24にはイグニッションキー25を介してバッテリ
26のバッテリ電圧が供給される。
内部構成を示す図である。本図に示すように、コントロ
ールユニット20では前記信号S1〜S7等の入力を入
力回路21にて処理しマイクロコンピュータ22に転送
している。マイクロコンピュータ22はプログラムに従
って入力信号を処理し、常に最適な噴射量、点火時期
を、出力回路23を通して前記の通電S15、16、1
7として、出力する。入力回路21、マイクロコンピュ
ータ22及び出力回路23には電源24が接続される。
電源24にはイグニッションキー25を介してバッテリ
26のバッテリ電圧が供給される。
【0012】図3は図2のマイクロコンピュータ22が
制御を行う機能ブロックを示す図である。本図に示すよ
うに、マイクロコンピュータ22の、スイッチ制御回路
としてのスイッチ負荷制御手段40は触媒加熱用ヒータ
ー19のような負荷を制御する。スターター制御手段4
1はスターターモータ27の通電/非通電を切り替える
スタータースイッチ28を制御する。すなわち、運転者
が図示しないスターター駆動用のスイッチを投入するこ
とにより、マイクロコンピュータ22はこれを検出し
て、スターターモータ27を駆動するべく、スターター
スイッチ28に信号を出力するものである。電圧検出手
段42は、バッテリ26の電圧を検出して記憶する。計
測手段43は、前記検出手段42より検出されるバッテ
リ電圧により前記リレー17及びスタータースイッチ2
8の切り替えによる触媒加熱用ヒーター19及びスター
ターモータ27への通電と非通電との切り替え前後にお
けるバッテリ電圧の変動幅を計測する。異常判断手段4
4は計測手段43による電圧変動幅より車載負荷の異常
を判断する。まず、負荷制御手段40による触媒加熱用
ヒーターである負荷19の動作を説明する。
制御を行う機能ブロックを示す図である。本図に示すよ
うに、マイクロコンピュータ22の、スイッチ制御回路
としてのスイッチ負荷制御手段40は触媒加熱用ヒータ
ー19のような負荷を制御する。スターター制御手段4
1はスターターモータ27の通電/非通電を切り替える
スタータースイッチ28を制御する。すなわち、運転者
が図示しないスターター駆動用のスイッチを投入するこ
とにより、マイクロコンピュータ22はこれを検出し
て、スターターモータ27を駆動するべく、スターター
スイッチ28に信号を出力するものである。電圧検出手
段42は、バッテリ26の電圧を検出して記憶する。計
測手段43は、前記検出手段42より検出されるバッテ
リ電圧により前記リレー17及びスタータースイッチ2
8の切り替えによる触媒加熱用ヒーター19及びスター
ターモータ27への通電と非通電との切り替え前後にお
けるバッテリ電圧の変動幅を計測する。異常判断手段4
4は計測手段43による電圧変動幅より車載負荷の異常
を判断する。まず、負荷制御手段40による触媒加熱用
ヒーターである負荷19の動作を説明する。
【0013】図4は図3の触媒加熱用ヒーター19の動
作の一例を示すフローチャートである。このルーチン
は、例えば64ms毎に実行される。本図に示すよう
に、ステップP1において、イグニッション(IG)キ
ー25がON後5秒以内かを判断する。ステップP2に
おいて、上記判断が「YES」なら、水温が60°以下
かを判断する。
作の一例を示すフローチャートである。このルーチン
は、例えば64ms毎に実行される。本図に示すよう
に、ステップP1において、イグニッション(IG)キ
ー25がON後5秒以内かを判断する。ステップP2に
おいて、上記判断が「YES」なら、水温が60°以下
かを判断する。
【0014】ステップP3において、上記判断が「YE
S」なら、バッテリ電圧が11V以上かを判断する。ス
テップP4において、上記判断が「YES」なら、前回
通電から30秒以上経過しているかを判断する。ステッ
プP5において、上記判断が「YES」なら、触媒加熱
用ヒーター19に通電する。
S」なら、バッテリ電圧が11V以上かを判断する。ス
テップP4において、上記判断が「YES」なら、前回
通電から30秒以上経過しているかを判断する。ステッ
プP5において、上記判断が「YES」なら、触媒加熱
用ヒーター19に通電する。
【0015】ステップP6において、上記判断のうちい
ずれかが「NO」なら、触媒加熱用ヒーター19には、
リレー17により通電されない。ステップP4で、前回
の通電からの時間を記憶しておくのは、イグニッション
キー25のON、OFFを繰り返した場合にコントロー
ルユニット20にリセットがかかるためである。すなわ
ち、イグニッションキー25をON操作する毎に通電さ
れ、触媒加熱用ヒーター19が加熱されるのを防止する
ためである。次に、触媒加熱用ヒーターである負荷19
を動作する回路を説明する。
ずれかが「NO」なら、触媒加熱用ヒーター19には、
リレー17により通電されない。ステップP4で、前回
の通電からの時間を記憶しておくのは、イグニッション
キー25のON、OFFを繰り返した場合にコントロー
ルユニット20にリセットがかかるためである。すなわ
ち、イグニッションキー25をON操作する毎に通電さ
れ、触媒加熱用ヒーター19が加熱されるのを防止する
ためである。次に、触媒加熱用ヒーターである負荷19
を動作する回路を説明する。
【0016】図5は前回の通電からの時間を記憶してお
く回路を示す図である。本図に示す触媒加熱用ヒーター
19には図11の従来の回路に示すように電流検出用の
抵抗が設けられていない。すなわち、本発明は電流検出
用の抵抗を用いずに後述するように車載用バッテリの電
圧を検出して、触媒加熱用ヒーター19へ電流が流れな
かった場合の異常を検出するものである。従って、従来
のように電流検出回路が不要となり、コストの低下を図
ることができる。しかし、以下のように前回の通電から
時間を記憶する回路を設ける。本図に示すように、マイ
クロコンピュータ22からの通電信号によりプリドライ
バ用のトランジスタ35が駆動される。この駆動により
トランジスタ38がONになり、このため触媒加熱用ヒ
ーター19に通電が行われる。通電信号と同時に抵抗3
3を介してコンデンサ34がチャージされる。ここで、
具体的に、抵抗33の抵抗値を1kΩ、コンデンサ34
の容量を33μF、抵抗32の抵抗値を910kΩとし
ておけば、通電終了後、30秒後には、コンデンサ34
の電圧は1.6V程度に低下する。コンデンサ34のチ
ャージはコントロールユニット20の電源の有無には関
係なく保持され、イグニッションキー25をONに操作
した後に、コンデンサ34の電圧が1.6V以上であれ
ば、前回の通電から十分な時間が経過していないと判断
して通電を行わない。この情報は入力回路21のA/D
変換器30(Analog to Digital Converter)を介して負
荷制御装置40に与えられる。
く回路を示す図である。本図に示す触媒加熱用ヒーター
19には図11の従来の回路に示すように電流検出用の
抵抗が設けられていない。すなわち、本発明は電流検出
用の抵抗を用いずに後述するように車載用バッテリの電
圧を検出して、触媒加熱用ヒーター19へ電流が流れな
かった場合の異常を検出するものである。従って、従来
のように電流検出回路が不要となり、コストの低下を図
ることができる。しかし、以下のように前回の通電から
時間を記憶する回路を設ける。本図に示すように、マイ
クロコンピュータ22からの通電信号によりプリドライ
バ用のトランジスタ35が駆動される。この駆動により
トランジスタ38がONになり、このため触媒加熱用ヒ
ーター19に通電が行われる。通電信号と同時に抵抗3
3を介してコンデンサ34がチャージされる。ここで、
具体的に、抵抗33の抵抗値を1kΩ、コンデンサ34
の容量を33μF、抵抗32の抵抗値を910kΩとし
ておけば、通電終了後、30秒後には、コンデンサ34
の電圧は1.6V程度に低下する。コンデンサ34のチ
ャージはコントロールユニット20の電源の有無には関
係なく保持され、イグニッションキー25をONに操作
した後に、コンデンサ34の電圧が1.6V以上であれ
ば、前回の通電から十分な時間が経過していないと判断
して通電を行わない。この情報は入力回路21のA/D
変換器30(Analog to Digital Converter)を介して負
荷制御装置40に与えられる。
【0017】以上の制御により、エンジンの始動前に触
媒加熱用ヒーター19により触媒が加熱され、エンジン
始動直後から排気ガスの浄化機能を発揮する。なお、触
媒加熱用ヒーター19の通電中にスタータースイッチが
投入されることも考えられるが、排気ガスの悪化、バッ
テリ過電流等が懸念されるため、触媒加熱用ヒーター1
9の加熱終了するまで、スターター制御手段41によ
り、スターターの通電を禁止する。次に、バッテリ電圧
検出手段42及び計測手段43について説明する。
媒加熱用ヒーター19により触媒が加熱され、エンジン
始動直後から排気ガスの浄化機能を発揮する。なお、触
媒加熱用ヒーター19の通電中にスタータースイッチが
投入されることも考えられるが、排気ガスの悪化、バッ
テリ過電流等が懸念されるため、触媒加熱用ヒーター1
9の加熱終了するまで、スターター制御手段41によ
り、スターターの通電を禁止する。次に、バッテリ電圧
検出手段42及び計測手段43について説明する。
【0018】図6はバッテリ電圧検出ルーチンを示すフ
ローチャートであり、図7はイグニッションキー、スタ
ーターの操作にともなうバッテリ電圧の変化を示すタイ
ミングチャートである。図6に示すルーチンは例えば6
4ms毎に実施される。ステップP10において、触媒
加熱用ヒーター19が通電中であるかを判断する。図7
(a)、(b)に示すように、イグニッションキー25
をONに操作すると同時に触媒加熱用ヒーター19がO
N状態の通電中になる。
ローチャートであり、図7はイグニッションキー、スタ
ーターの操作にともなうバッテリ電圧の変化を示すタイ
ミングチャートである。図6に示すルーチンは例えば6
4ms毎に実施される。ステップP10において、触媒
加熱用ヒーター19が通電中であるかを判断する。図7
(a)、(b)に示すように、イグニッションキー25
をONに操作すると同時に触媒加熱用ヒーター19がO
N状態の通電中になる。
【0019】ステップP11において、上記判断が「Y
ES」で通電中ならば、図7(d)に示すようにバッテ
リ電圧が変化し、変化時のバッテリ電圧VHON を、電圧
検出手段42のメモリにストアする。最終的には触媒加
熱用ヒーター19がOFF直前であるバッテリ電圧を記
憶することになる。ステップP12において、触媒加熱
用ヒーター19が通電中でなければ、触媒加熱用ヒータ
ー19がOFF状態になった後1回目であるかを調べ
る。2回目以上であれば、以降のステップP13、14
をスキップする。
ES」で通電中ならば、図7(d)に示すようにバッテ
リ電圧が変化し、変化時のバッテリ電圧VHON を、電圧
検出手段42のメモリにストアする。最終的には触媒加
熱用ヒーター19がOFF直前であるバッテリ電圧を記
憶することになる。ステップP12において、触媒加熱
用ヒーター19が通電中でなければ、触媒加熱用ヒータ
ー19がOFF状態になった後1回目であるかを調べ
る。2回目以上であれば、以降のステップP13、14
をスキップする。
【0020】ステップP13において、上記ステップP
12で1回目であれば、その時のバッテリ電圧VHOFF
(図6(d)参照)を電圧検出手段42のメモリにスト
アする。ステップP14において、計測手段43によ
り、ΔVH =VHOFF−VHON の計算を行う(図7(d)
参照)。すなわちΔVH は触媒加熱用ヒーター19がO
NになってからOFFになった時のバッテリ電圧の差を
示す値である。触媒加熱用ヒーター19が冷えている状
態においては、その温度に応じたラッシュカレントが流
れる。このため、触媒加熱用ヒーター19がOFFにな
る直前、直後の電圧差を測定することで、正確な測定が
可能になる。またVHON 、VHOFFの測定時に他の負荷を
同時にONからOFFしないこと、またこの逆にしない
ことも正確な測定を行う上で重要である。
12で1回目であれば、その時のバッテリ電圧VHOFF
(図6(d)参照)を電圧検出手段42のメモリにスト
アする。ステップP14において、計測手段43によ
り、ΔVH =VHOFF−VHON の計算を行う(図7(d)
参照)。すなわちΔVH は触媒加熱用ヒーター19がO
NになってからOFFになった時のバッテリ電圧の差を
示す値である。触媒加熱用ヒーター19が冷えている状
態においては、その温度に応じたラッシュカレントが流
れる。このため、触媒加熱用ヒーター19がOFFにな
る直前、直後の電圧差を測定することで、正確な測定が
可能になる。またVHON 、VHOFFの測定時に他の負荷を
同時にONからOFFしないこと、またこの逆にしない
ことも正確な測定を行う上で重要である。
【0021】ステップP15において、図7(c)に示
すように、スターターがON操作中にあるかを判断す
る。前述のように、スターター制御手段41により、ス
ターターはスタータースイッチ28がON状態からOF
F状態になった後でなければ、ON操作が禁止され、ス
ターターモータへの通電が禁止される。ステップP16
において、上記判断が「YES」なら、エンジン回転数
Neにつき、以下の不等式が成立するかを判断する。エ
ンジン回転数Neは、スターターのON操作により、図
7(e)に示すようになる。
すように、スターターがON操作中にあるかを判断す
る。前述のように、スターター制御手段41により、ス
ターターはスタータースイッチ28がON状態からOF
F状態になった後でなければ、ON操作が禁止され、ス
ターターモータへの通電が禁止される。ステップP16
において、上記判断が「YES」なら、エンジン回転数
Neにつき、以下の不等式が成立するかを判断する。エ
ンジン回転数Neは、スターターのON操作により、図
7(e)に示すようになる。
【0022】400rpm≦Ne≦500rpm
ステップP17において、上記不等式が成立する場合に
は、バッテリ電圧VSON をメモリにストアする。図7
(d)、(e)に示すように、エンジン回転数Neが5
00rpmでのバッテリ電圧を記憶することになる。上
記ステップP16において不等式が不成立ならこのステ
ップの処理をスキップする。
は、バッテリ電圧VSON をメモリにストアする。図7
(d)、(e)に示すように、エンジン回転数Neが5
00rpmでのバッテリ電圧を記憶することになる。上
記ステップP16において不等式が不成立ならこのステ
ップの処理をスキップする。
【0023】ステップP18において、スターターをO
FF操作した後1回目かを判断する。2回目以上であれ
ば、以降のステップP19、20をスキップする。ステ
ップP19において、上記判断が「YES」なら、バッ
テリ電圧VSOFF(図7(d)参照)メモリにストアす
る。ステップP20において、計測手段43により、Δ
VS =VSOFF−VSON の計算を行う(図7(d)参
照)。このよう計算によりスターターのON操作からO
FF操作時のバッテリ電圧の差が求めれる。ただし、ス
ターターの負荷条件を極力等しくするため、ステップP
16にてエンジン回転数を比較し、400〜500rp
mの間にある時のみバッテリ電圧を取り込むようにして
ある。次に、異常判断手段44について説明する。図
8、9、10は触媒加熱用ヒーター19の異常判定ルー
チンの第1、2、3の例を示すフローチャートである。
FF操作した後1回目かを判断する。2回目以上であれ
ば、以降のステップP19、20をスキップする。ステ
ップP19において、上記判断が「YES」なら、バッ
テリ電圧VSOFF(図7(d)参照)メモリにストアす
る。ステップP20において、計測手段43により、Δ
VS =VSOFF−VSON の計算を行う(図7(d)参
照)。このよう計算によりスターターのON操作からO
FF操作時のバッテリ電圧の差が求めれる。ただし、ス
ターターの負荷条件を極力等しくするため、ステップP
16にてエンジン回転数を比較し、400〜500rp
mの間にある時のみバッテリ電圧を取り込むようにして
ある。次に、異常判断手段44について説明する。図
8、9、10は触媒加熱用ヒーター19の異常判定ルー
チンの第1、2、3の例を示すフローチャートである。
【0024】図8に示すように、ステップP30におい
て、まず、ΔVH 、ΔVS の取り込みが終了したかを判
断する。さらに、イグニッションキー25をONに操作
後に1度も異常/正常判定を実施していないことを判断
する。この判断が「NO」なら以下のステップ処理を行
わない。ステップP31において、上記判断が「YE
S」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。すな
わちΔVS が正常の範囲にあるかを判断する。
て、まず、ΔVH 、ΔVS の取り込みが終了したかを判
断する。さらに、イグニッションキー25をONに操作
後に1度も異常/正常判定を実施していないことを判断
する。この判断が「NO」なら以下のステップ処理を行
わない。ステップP31において、上記判断が「YE
S」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。すな
わちΔVS が正常の範囲にあるかを判断する。
【0025】1V≦ΔVS ≦8V
もしこの正常範囲になければ、以下のステップ処理を行
わない。ΔVS が1V未満ならば、スターターの電流経
路に断線等の異常があると見なす。また、8Vを越える
と、バッテリの容量が低下していると見なす。このた
め、異常判定を実施しない。
わない。ΔVS が1V未満ならば、スターターの電流経
路に断線等の異常があると見なす。また、8Vを越える
と、バッテリの容量が低下していると見なす。このた
め、異常判定を実施しない。
【0026】ステップP32において、以下の不等式が
成立するかを判断する。 ΔVH ≦0.5V ステップP33において、上記判断が「YES」なら、
触媒加熱用ヒーター19が断線側の異常であると見な
す。ステップP34において、ステップP32の判断が
「NO」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。
成立するかを判断する。 ΔVH ≦0.5V ステップP33において、上記判断が「YES」なら、
触媒加熱用ヒーター19が断線側の異常であると見な
す。ステップP34において、ステップP32の判断が
「NO」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。
【0027】ΔVH ≧6V
ステップP35において、上記判断が「NO」なら、
0.5V≦ΔVH ≦6Vの間で正常判定を行う。ステッ
プP36において、上記判断が「YES」なら、触媒加
熱用ヒーター19は異常と判定する。つまり、過電流
(ショート)側の異常であると見なす。
0.5V≦ΔVH ≦6Vの間で正常判定を行う。ステッ
プP36において、上記判断が「YES」なら、触媒加
熱用ヒーター19は異常と判定する。つまり、過電流
(ショート)側の異常であると見なす。
【0028】次に図9において、ステップP40におい
て、まず、ΔVH 、ΔVS の取り込みが終了したかを判
断する。さらに、イグニッションキー25をONに操作
後に1度も異常/正常判定を実施していないことを判断
する。この判断が「NO」なら以下のステップ処理を行
わない。ステップP41において、上記判断が「YE
S」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。すな
わちΔVS が正常の範囲にあるかを判断する。
て、まず、ΔVH 、ΔVS の取り込みが終了したかを判
断する。さらに、イグニッションキー25をONに操作
後に1度も異常/正常判定を実施していないことを判断
する。この判断が「NO」なら以下のステップ処理を行
わない。ステップP41において、上記判断が「YE
S」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。すな
わちΔVS が正常の範囲にあるかを判断する。
【0029】1V≦ΔVS ≦8V
もしこの正常範囲になければ、以下のステップ処理を行
わない。ΔVS が1V未満ならば、スターターの電流経
路に断線等の異常があると見なす。また、8Vを越え
と、バッテリの容量が低下していると見なす。このた
め、異常判定を実施しない。
わない。ΔVS が1V未満ならば、スターターの電流経
路に断線等の異常があると見なす。また、8Vを越え
と、バッテリの容量が低下していると見なす。このた
め、異常判定を実施しない。
【0030】ステップP42において、以下の不等式が
成立するかを判断する。 (ΔVH /ΔVS )×100≦1% ステップP43において、上記判断が「YES」なら、
触媒加熱用ヒーター19が断線側の異常であると見な
す。ステップP44において、ステップP42の判断が
「NO」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。
成立するかを判断する。 (ΔVH /ΔVS )×100≦1% ステップP43において、上記判断が「YES」なら、
触媒加熱用ヒーター19が断線側の異常であると見な
す。ステップP44において、ステップP42の判断が
「NO」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。
【0031】(ΔVH /ΔVS )×100≧100%
ステップP45において、上記判断が「NO」なら、触
媒加熱用ヒーター19は正常と判定する。ステップP4
6において、上記判断が「YES」なら、触媒加熱用ヒ
ーター19は異常と判定する。つまり過電流(ショー
ト)側の異常であると見なす。
媒加熱用ヒーター19は正常と判定する。ステップP4
6において、上記判断が「YES」なら、触媒加熱用ヒ
ーター19は異常と判定する。つまり過電流(ショー
ト)側の異常であると見なす。
【0032】なお、図9において、図8と異なるのはス
テップP42及び44である。図8においては、ΔVH
の絶対値を用いて判定を行ったが、図9においては、Δ
HSとの比を取り、判定を行っている。これによりバッ
テリ容量の補正をすることができ、判定の精度が増す。
次に図10において、ステップP50において、まず、
ΔVH 、ΔVS の取り込みが終了したかを判断する。さ
らに、イグニッションキー25をONに操作後に1度も
異常/正常判定を実施していないことを判断する。この
判断が「NO」なら以下のステップ処理を行わない。
テップP42及び44である。図8においては、ΔVH
の絶対値を用いて判定を行ったが、図9においては、Δ
HSとの比を取り、判定を行っている。これによりバッ
テリ容量の補正をすることができ、判定の精度が増す。
次に図10において、ステップP50において、まず、
ΔVH 、ΔVS の取り込みが終了したかを判断する。さ
らに、イグニッションキー25をONに操作後に1度も
異常/正常判定を実施していないことを判断する。この
判断が「NO」なら以下のステップ処理を行わない。
【0033】ステップP51において、上記判断が「Y
ES」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。す
なわちΔVS が正常の範囲にあるかを判断する。 1V≦ΔVS ≦8V もしこの正常範囲になければ、以下のステップ処理を行
わない。ΔVS が1V未満ならば、スターターの電流経
路に断線等の異常があると見なす。また、8Vを越える
と、バッテリの容量が低下していると見なす。このた
め、異常判定を実施しない。
ES」なら、以下の不等式が成立するかを判断する。す
なわちΔVS が正常の範囲にあるかを判断する。 1V≦ΔVS ≦8V もしこの正常範囲になければ、以下のステップ処理を行
わない。ΔVS が1V未満ならば、スターターの電流経
路に断線等の異常があると見なす。また、8Vを越える
と、バッテリの容量が低下していると見なす。このた
め、異常判定を実施しない。
【0034】ステップP52において、以下の不等式が
成立するかを判断する。 a=(今回のΔVH /前回のΔVH )/(今回のΔVS
/前回のΔVS )≦0.7 ステップP53において、上記判断が「YES」なら、
触媒加熱用ヒーター19が断線側の異常であると見な
す。
成立するかを判断する。 a=(今回のΔVH /前回のΔVH )/(今回のΔVS
/前回のΔVS )≦0.7 ステップP53において、上記判断が「YES」なら、
触媒加熱用ヒーター19が断線側の異常であると見な
す。
【0035】ステップP54において、ステップP42
の判断が「NO」なら、以下の不等式が成立するかを判
断する。 a≧1.5 ステップP55において、上記判断が「NO」なら、触
媒加熱用ヒーター19は正常と判定する。
の判断が「NO」なら、以下の不等式が成立するかを判
断する。 a≧1.5 ステップP55において、上記判断が「NO」なら、触
媒加熱用ヒーター19は正常と判定する。
【0036】ステップP56において、上記判断が「Y
ES」なら、触媒加熱用ヒーター19は異常と判定す
る。つまり過電流(ショート)側の異常であると見な
す。なお、図10において、ステップP52及び54が
図8、9と異なっている。前回の始動時のΔVS 、ΔV
H の値を記憶しておき、今回の始動時のΔVS 、ΔVH
の値とから前述のような比の演算を行う。前回との比を
とることで1回だけの計測値で判断することによる誤判
定を防ぐためである。
ES」なら、触媒加熱用ヒーター19は異常と判定す
る。つまり過電流(ショート)側の異常であると見な
す。なお、図10において、ステップP52及び54が
図8、9と異なっている。前回の始動時のΔVS 、ΔV
H の値を記憶しておき、今回の始動時のΔVS 、ΔVH
の値とから前述のような比の演算を行う。前回との比を
とることで1回だけの計測値で判断することによる誤判
定を防ぐためである。
【0037】もし、触媒加熱用ヒーター19の駆動専用
のバッテリを設けることができれば、他の負荷の影響を
受けないため、より正確な判定が可能になる。その際に
は図6における取り込み、さらに図8のステップP30
におけるΔVS の取り込み終了判定ステップP31の判
定を行う必要がなくなる。このようにすることにより、
より一層外乱による誤判定を防ぐことができる。また、
図8、9、10の方法を適当に組み合わせて使用しても
よい。
のバッテリを設けることができれば、他の負荷の影響を
受けないため、より正確な判定が可能になる。その際に
は図6における取り込み、さらに図8のステップP30
におけるΔVS の取り込み終了判定ステップP31の判
定を行う必要がなくなる。このようにすることにより、
より一層外乱による誤判定を防ぐことができる。また、
図8、9、10の方法を適当に組み合わせて使用しても
よい。
【0038】以上は触媒加熱用ヒーター19の異常検出
について実施例を説明したが、大電流負荷、例えば、ス
テアリングホイール加熱用ヒーター、シート(座席)ヒ
ーター、空調用ヒーター、酸素センサヒーター、電動ス
テアリング、電動ウインチについて適用できることはも
ちろんである。
について実施例を説明したが、大電流負荷、例えば、ス
テアリングホイール加熱用ヒーター、シート(座席)ヒ
ーター、空調用ヒーター、酸素センサヒーター、電動ス
テアリング、電動ウインチについて適用できることはも
ちろんである。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
載バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を設
け、車載負荷への通電/非通電の切り替え前後のバッテ
リ電圧の変動幅に基づいて、車載負荷の異常を検出する
ので、電流検出用の抵抗が不要となり、電子制御ユニッ
トの実装上、コスト上で優れた効果がある。
載バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段を設
け、車載負荷への通電/非通電の切り替え前後のバッテ
リ電圧の変動幅に基づいて、車載負荷の異常を検出する
ので、電流検出用の抵抗が不要となり、電子制御ユニッ
トの実装上、コスト上で優れた効果がある。
【図1】本発明の実施例に係る全体構成を示す図であ
る。
る。
【図2】図1のコントロールユニット20の内部構成を
示す図である。
示す図である。
【図3】図2のマイクロコンピュータ22が制御を行う
機能ブロックを示す図である。
機能ブロックを示す図である。
【図4】図1の触媒加熱用ヒーター19の動作の一例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図5】前回の通電からの時間を記憶しておくための回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図6】バッテリ検出ルーチンを示すフローチャートで
ある。
ある。
【図7】イグニッションキー、スターターの操作にとも
なうバッテリ電圧の変化を示すタイミングチャートであ
る。
なうバッテリ電圧の変化を示すタイミングチャートであ
る。
【図8】触媒加熱用ヒーター19の異常判定ルーチンの
第1の例を示す図である。
第1の例を示す図である。
【図9】触媒加熱用ヒーター19の異常判定ルーチンの
第2の例を示す図である。
第2の例を示す図である。
【図10】触媒加熱用ヒーター19の異常判定ルーチン
の第3の例を示す図である。
の第3の例を示す図である。
【図11】従来の触媒ヒーター電流の検出回路を示す図
である。
である。
17…リレー
19…車載負荷(触媒加熱用ヒーター)
22…マイクロコンピュータ
26…車載バッテリ
28…スタータースイッチ
40…スイッチ制御部
41…スターター制御手段
42…電圧検出手段
43…計測手段
44…異常判断手段
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
G01M 15/00 G01M 15/00 Z
(56)参考文献 特開 平5−195843(JP,A)
特開 平4−331402(JP,A)
特開 平4−274926(JP,A)
特開 平5−285395(JP,A)
特開 平5−179932(JP,A)
実開 昭63−31212(JP,U)
国際公開93/017228(WO,A1)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F01N 3/00 - 3/02
F01N 3/04 - 3/38
F01N 9/00
F02D 41/00 - 41/40
F02D 43/00 - 43/04
F02D 45/00
G01M 15/00
Claims (6)
- 【請求項1】 車載バッテリと、 該車載バッテリと接続され、これから電力供給を受けて
動作する車載負荷と、 該車載負荷と前記車載バッテリとの通電/非通電を切り
替えるスイッチと、 該スイッチを制御するスイッチ制御回路とを有する車載
負荷制御装置において、 前記車載バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手
段と、 前記検出手段より検出されるバッテリ電圧を基に前記ス
イッチの切り替えによる負荷への通電/非通電を切り替
える前後におけるバッテリ電圧の変動幅を計測する計測
手段とを備え、 前記計測手段は、スターターモータへの通電/非通電を
切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅を計測し、 前記計測手段により計測される前記車載負荷への通電/
非通電を切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅と前記
スターターモータへの通電/非通電を切り替える前後の
バッテリ電圧の変動幅と を基に前記車載負荷の異常を判
断する異常判断手段とを備えたことを特徴とする車載負
荷制御装置。 - 【請求項2】 前記計測手段は、前記車載負荷への通電
/非通電を切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅を計
測し、この切り替え後に前記スターターモータへの通電
/非通電を切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅を計
測し、 前記異常判断手段は、前記車載負荷への通電/非通電を
切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅と前記スタータ
ーモータへの通電/非通電を切り替える前後のバッテリ
電圧の変動幅とを基に、前記車載負荷の異常を判断する
ことを特徴とする、請求項1の車載負荷制御装置。 - 【請求項3】 前記異常判断手段は、前記車載負荷への
通電/非通電を切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅
と前記スターターモータへの通電/非通電を切り替える
前後のバッテリ電圧の変動幅との比を基に前記車載負荷
の異常を判断することを特徴とする、請求項1又は2に
記載の車載負荷制御装置。 - 【請求項4】 前記異常判断手段は、前記車載負荷への
通電/非通電を切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅
の今回と前回との比と、前記スターターモータへの通電
/非通電を切り替える前後のバッテリ電圧の変動幅の今
回と前回との 比を取り、さらに前者と後者との比を基に
前記車載負荷の異常を判断することを特徴とする、請求
項1又は2に記載の車載負荷制御装置。 - 【請求項5】 前記車載負荷は触媒加熱用ヒーターであ
ることを特徴とする、請求項1乃至4の何れか一項に記
載の車載負荷制御装置。 - 【請求項6】 前記スイッチがオンされた後に前記異常
判断手段により一度も前記車載負荷の異常判断が行われ
ていない場合において、前記計測手段により計測される
バッテリ電圧の変動幅が正常範囲にない場合には、前記
異常判断手段を実行しないことを特徴とする、請求項1
乃至5の何れか一項に記載の車載負荷制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00358594A JP3463334B2 (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 車載負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00358594A JP3463334B2 (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 車載負荷制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07208259A JPH07208259A (ja) | 1995-08-08 |
JP3463334B2 true JP3463334B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=11561538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00358594A Expired - Fee Related JP3463334B2 (ja) | 1994-01-18 | 1994-01-18 | 車載負荷制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3463334B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09158717A (ja) * | 1995-12-08 | 1997-06-17 | Toyota Motor Corp | 電気加熱式触媒の電力供給制御装置 |
JP3707176B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2005-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 車載負荷制御装置 |
JP4570909B2 (ja) * | 2004-06-04 | 2010-10-27 | 富士重工業株式会社 | 電気加熱触媒の故障診断装置 |
JP4518261B2 (ja) * | 2005-01-27 | 2010-08-04 | 株式会社デンソー | 車両のバッテリ電流検出装置 |
JP4551850B2 (ja) * | 2005-09-26 | 2010-09-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の制御装置 |
EP2781927A1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-24 | Delphi Technologies Holding S.à.r.l. | Method and apparatus to detect device functionality |
KR101655570B1 (ko) | 2014-11-12 | 2016-09-07 | 현대자동차주식회사 | 차량 액추에이터 고장진단 장치 및 방법 |
JP6362643B2 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-07-25 | 株式会社デンソーテン | 空燃比センサの制御装置および異常検出方法 |
-
1994
- 1994-01-18 JP JP00358594A patent/JP3463334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07208259A (ja) | 1995-08-08 |
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