JP3780957B2 - 車両用電子制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの停止時に特定の車載機器を起動し、所定の異常診断等を実施する車両用電子制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
イグニッションスイッチ(以下、IGSWという)がオフされた後、すなわちエンジン停止後にその状態での車両放置時間(ソーク時間)を計測し、所定時間が経過した時に各種の車載機器を起動するようにした車両用電子制御装置がある。近年では、排気エミッションの改善を図るべく、エンジンの停止状態でエバポガス(燃料蒸気)の漏れを検出すること等が検討されている。
【0003】
エバポガスの漏れ検出として具体的には、IGSWのオフ切り替え時にソークタイマが起動され、そのソークタイマの計測時間が予め設定した規定時間に達した時に、燃料タンク及びそれに通じる燃料経路が密閉され加圧される。このとき、加圧後の圧力変化に基づきエバポガスの漏れの有無が検出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の一連の動作はエンジンの停止状態で行われるため、それらの車載機器の起動電源はバッテリのみとなる。それ故に、バッテリの充電状態によっては車載機器の起動に伴い最悪バッテリ上がりを招くおそれが生じる。バッテリ上がりを招くと、次回のエンジン始動ができなくなるという不都合が生じる。
【0005】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、エンジンの停止状態において車載機器の起動によるバッテリ上がりを防止することができる車両用電子制御装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用電子制御装置では、マイクロコンピュータと、車載バッテリから前記マイクロコンピュータへの給電経路に備えられるとともに該マイクロコンピュータによりオフ操作可能とされた電源スイッチと、前記マイクロコンピュータに設けられ車両放置時間を計測する放置時間計測タイマと、車載バッテリからの給電によりエバポエミッションのリークチェックの実行に関わって駆動される車載機器とを備え、エンジンの始動スイッチがオフに切り替えられた後、前記放置時間計測タイマによる所定の車両放置時間経過時にマイクロコンピュータにより前記車載機器を起動して前記リークチェックを実行する車両用電子制御装置において、前記マイクロコンピュータは、始動スイッチのオフ切り替え後も前記電源スイッチを通じた前記車載バッテリからの給電を維持してその動作を継続して、前記放置時間継続タイマによる車両放置時間の計測を継続的に実行するとともに、前記放置時間計測タイマによって所定の車両放置時間が経過したと判断したときに前記リークチェックに係る処理を実行してそのチェック結果を当該装置内に備えられたメモリに記憶するものであって、更に前記始動スイッチがオフに切り替えられたとき、並びにその切り替え後から前記リークチェックに係る処理を実行するまでの期間で、前記車載バッテリの充電状態と車載機器の起動に伴い要する消費電力とを比較し、バッテリ充電状態が許容レベルにあれば、前記放置時間計測タイマの計測動作を実行・継続し、バッテリ充電状態が許容レベルになければ、前記リークチェックに係る処理を実行することなく、前記電源スイッチをオフとする。また請求項2に記載の発明では、前記比較の結果、バッテリの充電状態が許容レベルにないと判断されたときには、前記電源スイッチをオフする前に、電力不足のために前記リークチェックに係る処理を実行しなかった旨を記憶する。
【0012】
また、上記請求項1または2の発明では請求項3に記載したように、マイクロコンピュータは、始動スイッチのオフ後、前記許容レベルを当該始動スイッチのオフ切り替え時の値から適宜変更すると良い。この場合、バッテリ電圧等が変化してもそれに相応させて前記許容レベルが変更され、その都度正確にバッテリ充電状態が判定できる。
【0013】
請求項4に記載の発明では、始動スイッチのオフ後、所定の車両放置時間経過時に複数の車載機器を各自に起動させる車両用電子制御装置であって、マイクロコンピュータは、始動スイッチのオフ後に起動対象の車載機器が変更されたかどうかを判定し、変更があれば前記許容レベルを変更する。つまり、エンジン停止状態では複数の車載機器が各自に起動され、各々の起動後は以降再び起動されないものもある。この場合、起動対象となる車載機器が変わればその消費電力も変わり、前記許容レベルが変更される。これにより、バッテリ状態を正確に判定することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図1は本実施の形態における車両制御システムの概要を示す構成図である。図1において、マイコン(マイクロコンピュータ)10はCPU、ROM、RAM等を備える周知の論理演算回路より成り、「電源スイッチ」としてのメインリレー12を介してバッテリ11より給電を受け動作する。マイコン10には、IGSW情報、バッテリ電流値、タンク内圧、エンジン水温等の各種データが逐次入力される。IGSWが「始動スイッチ」に該当する。マイコン10は、これら各種データやその他図示しない多数のエンジン運転情報に基づいてエンジンの運転に関わる各種の制御を実施する。
【0018】
また、マイコン10は、IGSWのオフ後、すなわちエンジン停止後に異常診断として所定のIGSWオフ後チェックを実施する。本実施の形態では一例として、
(1)エバポエミッションのリークチェック(エバポチェック)、
(2)水温センサ24の故障チェック(センサ故障チェック)、
の2項目を各々実施することとしている。図1において、タンク加圧ポンプ21、制御弁22及び圧力センサ23はエバポチェックに必要な車載機器に相当し、水温センサ24はセンサ故障チェックに必要な車載機器に相当する。これら各車載機器は、マイコン10から指示ある場合に限ってバッテリ11からの給電を受けて動作可能となっている。
【0019】
上記(1)のエバポチェックの概要を簡単に説明する。これは、IGSWのオフ時(エンジン停止時)に燃料タンクにて発生するエバポガスが外部に漏れ出ることをチェックするものである。具体的には、IGSWのオフ後、所定のソーク時間が経過した時に、燃料経路途中に設けた制御弁22を閉じ、燃料タンクとそれに通じる燃料経路を密閉状態とする。そして、その状態で前記密閉とした空間をタンク加圧ポンプ21にて加圧し(又は減圧でも可)、それ以降圧力の変化を圧力センサ23の検出値によりモニタする。この場合、燃料タンク又は燃料経路に穴があいていなければ、圧力の変化は遅く、大気圧の状態に戻るまでに時間を要する。これに対し、燃料タンク又は燃料経路に穴があいていれば、圧力の変化が早く、大気圧の状態に早期に戻る。このことから、エバポガスの漏れが検出できる。なおこの場合、エバポガスを吸着捕集するキャニスタを設け、そのキャニスタをも含めて漏れ検出を実施することも可能である。
【0020】
一方、上記(2)のセンサ故障チェックでは、IGSWのオフ後、所定のソーク時間が経過した時に水温センサ24の検出値をモニタする。この場合、エンジン水温(センサ検出値)が下がっていなければ、水温センサ24の故障である旨判定する。
【0021】
次に、IGSWオフ後のチェック処理手順を図2及び図3のフローチャートに従い説明する。図2は、ソークタイマ起動処理を示すフローチャートであり、この処理は例えば4msec毎にマイコン10により実施される。但しこの処理は、少なくともIGSWのオフ切り替え時に実施されるものであれば良い。ここで、ソークタイマは特許請求の範囲記載の「放置時間計測タイマ」を構成するものであり、このソークタイマによりIGSWオフ後のソーク時間(車両放置時間)が計測される。
【0022】
図2において、先ずステップ101では、バッテリ充電量Bnowを算出する。バッテリ充電量Bnowを算出する手法は従来より周知であり、例えばバッテリ11の充放電状態を監視し、バッテリ11から流出の方向に電流が流れる時は放電状態とみなして充電量を減算し、逆にオルタネータの発電量が大きい時は充電状態とみなして充電量を加算する。
【0023】
その後、ステップ102では、IGSWオフ後に実施するチェック項目数に変化があったか否かを判別する。チェック項目数とは、前述したエバポチェックやセンサ故障チェックといったチェック項目の数であり、IGSWオフ以前のエンジン運転状態によってはこのチェック項目数が変更される場合がある。例えば、エンジンの運転時間が短かった場合にはエンジン水温が十分に上昇しておらず、水温センサ24の故障チェックが実施されない。
【0024】
チェック項目が通常とは異なる場合ステップ103に進み、IGSWオフ後チェックに要する消費電力の総和Bfutを算出する。チェック項目が通常通りであれば、予め規定した消費電力を「Bfut」とする。
【0025】
その後、ステップ104ではIGSWがオンからオフに切り替えられたか否かを判別し、IGSWのオフ切り替え時であることを条件に、ステップ105ではBnowとBfutとを相対比較する。Bnow>Bfutの場合、すなわちバッテリ充電状態が許容レベルにある場合、IGSWオフ後チェックを実行するにはバッテリ充電量が十分であると判断できる。この場合、ステップ106に進みソークタイマを起動する。
【0026】
また、Bnow≦Bfutの場合、すなわちバッテリ充電状態が許容レベルにない場合、IGSWオフ後チェックを実行するにはバッテリ充電量が不十分であると判断できる。この場合、ステップ107に進み、ソークタイマの起動を禁止してその旨の履歴を記憶する。また、続くステップ108では、メインリレー12をオフする旨指令する。メインリレー12がオフされる場合、マイコン10への給電が停止され、IGSWオフ後のエバポチェック等が実施されることはない。
【0027】
図3は、IGSWオフ後における各種チェック処理を示すフローチャートであり、この処理は例えば1sec毎にマイコン10により実施される。このチェック処理では、エンジン停止後、規定時間S1(例えば5時間)が経過した時にエバポチェックが実施され、規定時間S2(例えば10時間)が経過した時にセンサ故障チェックが実施されるようになっている。
【0028】
図3において、ステップ201では、ソークタイマScntが起動しているか否かを判別し、起動していることを条件にステップ202以降の処理を実施する。すなわちステップ202では、その都度のバッテリ充電量Bnowを算出し、ステップ203では、IGSWオフ後チェックに必要な電力Bminを算出する。
【0029】
ここで、ソークタイマScntの起動後、バッテリ11の劣化状態や故障によるショート等でバッテリ充電量Bnowが当初の推定量と相違する場合が考えられる。それ故、上記の如くIGSWのオフ後もバッテリ充電量Bnowを算出し直すのが望ましい。また、バッテリ電圧が変動すれば車載機器の起動に要する電力Bminが変わることも考えられる。そのため、上記の如く電力Bminを算出し直すのが望ましい。或いは、温度や湿度等のバッテリ劣化要因を反映し、上記のバッテリ充電量Bnow又は電力Bminを算出する構成であっても良い。
【0030】
その後、ステップ204では、BnowとBminとを相対比較する。Bnow>Bminの場合、すなわちバッテリ充電状態が許容レベルにある場合、後続のチェック処理を実行するにはバッテリ充電量が十分にあると判断できる。この場合、ステップ205に進み、ソークタイマScntをカウントアップする。
【0031】
ステップ206では、ソークタイマScntの値が規定時間S1(例えば5時間)に達したか否かを判別し、続くステップ207では、ソークタイマScntの値が規定時間S2(例えば10時間)に達したか否かを判別する。この場合、規定時間S1に達していなければそのまま本処理を終了する。また、規定時間S1に達した時にステップ208以降のエバポチェックを実施し、規定時間S2に達した時にステップ212以降のセンサ故障チェックを実施する。
【0032】
つまり、ソークタイマScntが規定時間S1に達した時、ステップ208では、エバポチェックが既に終了しているか否かを判別し、終了していない場合のみステップ209に進む。ステップ209では、既述の手順に従いエバポチェックを実行する。その後、ステップ210では、エバポチェックが正常終了したか否かを判別し、正常終了の場合、ステップ211でそのチェック結果を記憶する。
【0033】
一方、ソークタイマScntが規定時間S2に達した時、ステップ212では、既述の手順に従いセンサ故障チェックを実行する。その後、ステップ213では、当該故障チェックが正常終了したか否かを判別し、正常終了の場合、ステップ214でそのチェック結果を記憶する。最後に、ステップ215では、メインリレー12をオフする。
【0034】
また、前記ステップ204でBnow≦Bminの場合、すなわちバッテリ充電状態が許容レベルにない場合、後続のチェック処理を実行するにはバッテリ充電量が不十分であると判断できる。この場合、そのままステップ215に進み、メインリレー12をOFFする。これによりマイコン10への給電が停止され、それ以降チェック処理が実施されることはない。
【0035】
なお、各チェックが正常に終了したかどうかはチェック結果として記憶されたデータから分かるが、その正常なチェック結果が記憶されない場合において、それが電力不足によるものか、他の要因によるものかを判別するためにソークタイマの値を記憶したり、各所にフラグを設け記憶するようにしても良い。
【0036】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
IGSWのオフ切り替え時にバッテリ充電量が不足していればソークタイマの起動が禁止される。これに加えて、IGSWのオフ切り替え後にもバッテリ充電量が不足していればソークタイマが直ちに停止される。これらにより、充電不足時にソーク時間が計測されることはなく、エンジンの停止状態において車載機器の起動によるバッテリ上がりが防止できる。バッテリ上がりが防止できることからエンジン再始動に支障が及ぶこともない。また本実施の形態では、エバポチェックや水温センサ24の故障チェックが適正に実施できる。
【0037】
バッテリ充電量が不足した場合、メインリレー12がオフされ、それ以降マイコン10への給電が停止される。従って、バッテリ11の電力消費をより一層低減することができる。
【0038】
IGSWのオフ後には、バッテリ状態判定の許容レベル(電力Bmin)が適宜変更される。また、起動対象の車載機器が変更された場合にも許容レベルが変更される。そのため、各種条件が変化してもその都度正確にバッテリ充電状態が判定できる。
【0039】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、IGSWのオフ切り替え時及びオフ後にバッテリ充電量を判定したが、これをIGSWのオフ後にのみ実施する構成としても良い。つまり、上述した図2及び図3の処理のうち、図3のみを実施する。この場合、IGSWのオフ切り替え時には無条件にソークタイマが起動され、バッテリ充電量が不足していればIGSWオフ後の処理(図3の処理)でソークタイマの動作が停止される。本構成においても上述した通り、エンジンの停止状態において車載機器の起動によるバッテリ上がりが防止できる。
【0040】
或いは、IGSWのオフ切り替え時にのみ実施することとし、上述した図2及び図3の処理のうち、図2のみを実施する構成としても良い。この場合、バッテリ充電状態の監視精度は落ちるものの、簡易に実現できる。
【0041】
上記実施の形態では、IGSWのオフ後にもメインリレー12のオン状態を継続し、IGSWオフ後のチェック処理が終了した時点でメインリレー12をオフする構成としたが、これを変更する。例えば、IGSWのオフ時には通常のメインリレー制御(バックアップデータの書き込み処理等)を実施した後にメインリレー12を一旦オフし、その後ソークタイマが規定時間に達した時にメインリレー12をオンし、所定のチェック処理が完了すると再びメインリレー12をオフする。この場合、マイコン10の常時起動部分、又はマイコン10とは別に常時給電される別のマイコン(CPU)を設け、それによりソークタイマやバッテリ充電量等の管理を行う。
【0042】
上記実施の形態では、IGSWのオフ状態でバッテリ充電状態が許容レベルにない場合、マイコン10がソークタイマの動作停止を指令したが、これに代えて、車載機器の起動停止を指令するよう構成しても良い。
【0043】
上記実施の形態では、エバポチェックとセンサ故障チェックとを実施する構成として具体化したが、例えばエバポチェックのみを実施する構成であっても良い。勿論、他のチェック項目について実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態における車両制御システムの概要を示す構成図。
【図2】ソークタイマ起動処理を示すフローチャート。
【図3】IGSWオフ後における各種チェック処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
10…マイコン、11…バッテリ、12…メインリレー、21…タンク加圧ポンプ、22…制御弁、23…圧力センサ、24…水温センサ。
Claims (4)
- マイクロコンピュータと、車載バッテリから前記マイクロコンピュータへの給電経路に備えられるとともに該マイクロコンピュータによりオフ操作可能とされた電源スイッチと、前記マイクロコンピュータに設けられ車両放置時間を計測する放置時間計測タイマと、車載バッテリからの給電によりエバポエミッションのリークチェックの実行に関わって駆動される車載機器とを備え、エンジンの始動スイッチがオフに切り替えられた後、前記放置時間計測タイマによる所定の車両放置時間経過時にマイクロコンピュータにより前記車載機器を起動して前記リークチェックを実行する車両用電子制御装置において、
前記マイクロコンピュータは、
始動スイッチのオフ切り替え後も前記電源スイッチを通じた前記車載バッテリからの給電を維持してその動作を継続して、前記放置時間継続タイマによる車両放置時間の計測を継続的に実行するとともに、
前記放置時間計測タイマによって所定の車両放置時間が経過したと判断したときに前記リークチェックに係る処理を実行してそのチェック結果を当該装置内に備えられたメモリに記憶するものであって、
更に前記始動スイッチがオフに切り替えられたとき、並びにその切り替え後から前記リークチェックに係る処理を実行するまでの期間で、前記車載バッテリの充電状態と車載機器の起動に伴い要する消費電力とを比較し、
バッテリ充電状態が許容レベルにあれば、前記放置時間計測タイマの計測動作を実行・継続し、
バッテリ充電状態が許容レベルになければ、前記リークチェックに係る処理を実行することなく、前記電源スイッチをオフとすることを特徴とする車両用電子制御装置。 - 請求項1に記載の車両用電子制御装置において、
前記比較の結果、バッテリの充電状態が許容レベルにないと判断されたときには、前記電源スイッチをオフする前に、電力不足のために前記リークチェックに係る処理を実行しなかった旨を記憶する
ことを特徴とする車両用電子制御装置。 - マイクロコンピュータは、始動スイッチのオフ後、前記許容レベルを当該始動スイッチのオフ切り替え時の値から適宜変更する請求項1または2に記載の車両用電子制御装置。
- 始動スイッチのオフ後、所定の車両放置時間経過時に複数の車載機器を各自に起動させる車両用電子制御装置であって、マイクロコンピュータは、始動スイッチのオフ後に起動対象の車載機器が変更されたかどうかを判定し、変更があれば前記許容レベルを変更する請求項3に記載の車両用電子制御装置。
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