JP3826241B2 - Stスイッチ異常検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、STスイッチに生じたオン異常を検出するSTスイッチ異常検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンを始動するための操作手順としては、一般に、車両操縦者がIG(イグニッション)スイッチをオンさせ更にST(スタータ)スイッチをオンさせたときに、エンジンを始動するという手順が採用されている。IGスイッチは、車両の使用/非使用を指示するためのスイッチであるため、通常、車両操縦者の操作に応じてオン又はオフのいずれかの状態に切換固定されるスイッチを、IGスイッチとして用いる。これに対し、STスイッチは、エンジンを始動させる装置(スタータ)をトリガする(始動する)ためのスイッチであるため、車両操縦者が操作した瞬間はオン状態であるが、車両操縦者が手を離すとオフに戻るスイッチが、STスイッチとして用いられる。
【0003】
また、STスイッチとスタータとの間に、コントローラが介在する場合としない場合とがある。例えば在来のガソリンエンジン車では、コントローラが介在しない構成、即ち車両操縦者が(IGスイッチをオンした上で)STスイッチをオンすると直ちにスタータが動作する構成が多く用いられている。これに対し、例えば特開平8―93610号公報に記載のハイブリッド車では、コントローラが介在する構成、即ちSTスイッチがオンしたときでも状況次第ではスタータを非動作のままに保てる構成が用いられている。ハイブリッド車においてコントローラ介在の構成を用いるのは、エンジン以外の駆動力源例えばモータにて車両を推進でき従ってエンジンを始動させる必要がない状態が生じうるからである。なお、当業者の呼ぶところの「ハイブリッド車」との呼称は、広い意味では、複数種類の駆動力源を有する車両をさす。しかしながら、本願では、説明の都合上、「ハイブリッド車」との呼称を、エンジンを搭載するものに限ることとする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、STスイッチは、オン状態で固着してしまうことがある(STスイッチのオン異常)。STスイッチがスタータに直結されている車両であれば、オン異常が生じると、車両操縦者がSTスイッチから手を離しているにもかかわらずエンジン始動動作が実行され続ける(スタータが動作し続ける)ため、車両操縦者は異常を知ることができる。しかしながら、在来のエンジン車両であるかハイブリッド車であるかを問わず、STスイッチとスタータの間にコントローラが介在する構成を採用している車両では、STスイッチがオンしてもスタータが動作するとは限らないため、スタータの動作状態だけでは、車両操縦者はSTスイッチの異常の有無を判断できない。
【0005】
本発明の目的の一つは、IGスイッチがオフしている期間やエンジンを始動させるべきでない期間を利用することにより、コントローラ(制御装置)がSTスイッチから受け取る電圧に基づき、STスイッチのオン異常を信頼性よく検出できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の構成は、IGスイッチがオンしている間にSTスイッチがオンしたときエンジンを始動させる制御装置に搭載されるSTスイッチ異常検出装置に属する。この構成は、IGスイッチ及びSTスイッチがオンしているか否かを、各スイッチとの接続に係る端子の電圧に基づき検出する手段と、IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態が所定時間以上続いているときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定する手段と、を備える。IGスイッチがオフしている期間は、エンジンを始動するべきでない期間(またそのような意図が生じていない期間)であるから、この期間においてSTスイッチが所定時間以上オンし続けているのであれば、STスイッチにオン異常が生じていると見なすのが妥当であるため、この構成においては、かかる観点に基づきオン異常検出を実行している。また、所定時間以上続いているとの要件を付加しているため、信頼性の高い検出(即ち雑音や誤操作の影響を受けにくい正確な検出)が実現される。
【0007】
本発明の第2の構成は、第1の構成における「IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態が所定時間以上続いているとき」なる条件を、「IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態がIGスイッチがオフするたびに繰り返し発生するとき」なる条件に置き換えた構成である。IGスイッチがオフする毎にSTスイッチのオン状態が繰り返し現れるのであれば、STスイッチにオン異常が生じていると見なすのが妥当であるため、この構成においては、かかる観点に基づきオン異常検出を実行している。また、繰返し発生の要件を付加しているため、信頼性の高い検出が実現される。また、この構成を、上述の第1の構成と組み合わせることにより、オン異常検出の信頼性が更に増す。
【0008】
本発明の第3の構成は、第1の好適な構成における「IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態が所定時間以上続いているとき」なる条件を、「始動不可タイミングであるにもかかわらずSTスイッチがオンしているとき」なる条件に置き換えると共に、「IGスイッチがオンしているけれどもエンジンを始動させるべきではない始動不可タイミングを検出する手段」を付加した構成である。ここでいう始動不可タイミングとは、例えば、ハイブリッド車においてエンジン抜きで車両を推進しているとき等をさしている。この始動不可タイミングにおいてSTスイッチがオンしているのであれば、STスイッチにオン異常が生じていると見なすのが妥当であるため、この構成においては、かかる観点に基づきオン異常検出を実行している。また、この構成を、上述の第1又は第2の構成と組み合わせることにより、オン異常検出の機会が増す。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づいて説明する。
【0010】
図1に、本発明を適用することができるハイブリッド車の一例構成を示す。この図に示すハイブリッド車は、エンジン10、モータジェネレータ12及び14を順に機械的に連結し、モータジェネレータ14を駆動輪16に連結した構成を有している。また、モータジェネレータ12及び14はそれぞれインバータ18又は20を介してバッテリ22に電気的に接続されている。制御装置としては、エンジン10を制御するためのエンジンECU(電子制御ユニット)24と、インバータ18及び20による電力変換動作を制御するためのHVECU26とが設けられており、これらエンジンECU24及びHVECU26は適宜通信を交わしながら制御を実行する。例えば、HVECU26は、車両操縦者によるアクセル操作やブレーキ操作に応じた出力が駆動輪16に与えられるよう、インバータ18及び20の動作を制御するとともにエンジンECU24に指令を与える。HVECU26は、この他、バッテリ22の充電状態の管理等をも実行する。エンジンECU24は、例えば、エンジン10の回転数の制御等を実行する。
【0011】
このようなシステム構成下では、モータジェネレータ12及び14をモータとして動作させるのかそれとも発電機(ジェネレータ)として動作させるのか等によって、さまざまな動作モードを実現することができる。そのうちの一つに、モータジェネレータ12を、エンジン10のスタータとして動作させるモードをあげることができる。すなわち、IGスイッチ28(図2参照)がオンしている状態でSTスイッチ30がオン操作されたときに、HVECU26がこれに応じてインバータ18に指令を与え、モータジェネレータ12の機械出力によってエンジン10を始動することが可能である。
【0012】
図2には、HVECU26の周辺回路、特にIGスイッチ28及びSTスイッチ30に関連する部分が示されている。図中+Bは、HVECU26、エンジンECU24その他の電子部品の電源例えば+10Vである。HVECUはIG端子及びST端子を備えており、IG端子にはIGスイッチ28を介して+Bが、ST端子にはSTスイッチ30を介して+Bがそれぞれ接続されている。HVECU26に+Bから電源が供給されていない状態で、IGスイッチ28がオンすると、IG端子を介してHVECU26に電源電圧すなわち+Bが印加されることになり、これによりHVECU26が動作を開始する。IG端子に+Bが印加され始めると、HVECU26は電源自己保持用リレー32の励磁コイルに電流を流し、電源自己保持用リレー32の接点を閉ざす。HVECU26への電源供給は、それ以後は、電源自己保持用リレー32を介して行うことができるため、IGスイッチ28がオフした後も、HVECU26自身が電源自己保持用リレー32の励磁コイルへの通電を断つまでの間は、HVECU26はその動作を続けることができる。また、HVECU26のST端子に+B相当の電圧があらわれたとき、HVECU26はSTスイッチ30がオンしたと判断し、前述のように、モータジェネレータ12をスタータとして用いるエンジン10の始動手順を開始する。
【0013】
本実施形態が特徴としているのは、電源自己保持用リレー32によってIGスイッチ28オフ後もHVECU26の電源電圧を保持しておき、その状態で、HVECU26がそのST端子に印加される電圧を検出し、その結果に基づきSTスイッチ30にオン異常が生じているか否かを判定する手順にある。すなわち、図1及び図2に示されるように、STスイッチ30がモータジェネレータ12に直接接続されておらずHVECU26を介して接続されているシステム構成下では、仮にSTスイッチ30にオン異常が生じたとしても、そのことによって直ちに、モータジェネレータ12が引き続きスタータとして動作し続けるといった状況は生じないから、車両操縦者はモータジェネレータ12の動作状態のみからは、STスイッチ30のオン異常を察知することはできない。本実施形態では、この点に鑑み、HVECU26上で実行されるSTスイッチ異常検出手順を新たに設けている。
【0014】
図3に、STスイッチ30の異常を検出する手順の一例構成を示す。この図に示す手順は、HVECU26が動作している間は所定時間t(sec)周期で繰り返し実行される。
【0015】
STスイッチ30の異常検出手順では、まず、HVECU26がIGスイッチ28のオン/オフ判定を実行する(100)。IGスイッチ28がオフしているとHVECU26が判断したとき、すなわちIGスイッチ28及びIG端子を介した電源供給が断たれ電源自己保持用リレー32を介した電源供給のみが行われている状態が検出されたとき、HVECU26は、ST端子に印加されている電圧が+B相当の電圧すなわちSTスイッチ30がオンしているときの電圧であるか否かを判定する(102)。STスイッチ30が正常でありかつ正しい手順での操作が行われているのであれば、IGスイッチ28がオフしている状態でSTスイッチ30が車両操縦者によりオンされることはない。従って、通常は、ステップ102での判定結果は、ST端子には電圧があらわれていない、との判定となる。この場合,HVECU26は、後述する変数F及びTをクリアし(104)、STスイッチの異常検出手順を脱する。
【0016】
逆に、ステップ102においてST端子にSTスイッチ30オン時の電圧があらわれていると判定したときには、HVECU26は、変数Tを1インクリメントする(106)。すなわち、変数Tは、IGスイッチ28オフ後にSTスイッチ30が連続してオンしている期間を計数するためのカウンタである。変数Tの値が所定値T0以上になったとき(108)、HVECU26は、変数Fに1を加算する(110)。変数Fは、すなわち、T≧T0なる条件が成立するトリップの連続発生個数を計数し、記憶するカウンタである。ここに、トリップとは、IGスイッチ28が1回オフされること(又はオフ→オンの挙動)を指す。
【0017】
IGスイッチ28がオンしているときには(100)、HVECU26は、ステップ110にてインクリメントした変数Fの値が所定値F0以上であるか否かを判定する(112)。F≧F0の条件が設立していないときには、HVECU26からSTスイッチ30の異常検出ルーチンを脱する。逆に、F≧F0の条件が成立するに至ると、HVECU26は、図示しないランプを点灯させ車両操縦者にSTスイッチ30のオン異常を知らせる等、所定の異常時処理を実行する(114)。すなわち、この実施形態では、少なくともF0トリップに亘ってT≧T1の条件が成立し続けた時に、異常時処理を実行するようにしている。
【0018】
このように、本実施形態においては、HVECU26のIG端子及びST端子にあらわれる電圧をHVECU26が監視し、この監視の結果を利用してSTスイッチ30のオン異常を検出するようにしている。また、これを可能にすべく、電源自己保持用リレー32を用いたHVECU26の電源保持を実行している。従って、本実施形態によれば、HVECU26がSTスイッチ30とモータジェネレータ12の間に介在しているにもかかわらず、STスイッチ30のオン異常を検出し車両操縦者への報知等を実行することができる。また、STスイッチ30のオン異常を検出するに際し、T1×tの間IGオフかつSTオンの状態が継続していることや、かつこの条件が少なくともF0トリップに亘って連続して発生することを、要件としているため、ノイズやスイッチの誤操作等、各種の要因による誤検出を防止することができ、信頼性のよいオン異常検出を実現することができる。
【0019】
図4に、図3に示す手順の変形例を示す。この図に示す手順では、ステップ100においてIGスイッチ28がオンしていると判定された後、ステップ112に移行する前にステップ116が実行されている。ステップ116では、車両の現在の走行モード等に基づき、現時点でSTスイッチ30がオンすることがあり得るか否かが判定される。オンすることがあり得ると判定された場合には前述のステップ112が、またあり得ないと判定された場合にはステップ102が実行される。
【0020】
図4に示す手順は、特に、図1に示すシステム等、各種のハイブリッド車に適する手順である。すなわち、前述の図3に示した手順は、スタータとして動作させ得る装置(図1ではモータジェネレータ12)とSTスイッチ30との間にコントローラ(図1ではHVECU26)が介在するシステム構成であれば、在来のエンジン車であるかそれともハイブリッド車であるかを問わず、適用することができる。これに対し、図4に示す手順は、例えばモータジェネレータ14のみで車両を推進するモード等があり得るというハイブリッド車の特質に鑑み、走行モード等に基づく判定(116)を行っている。この手順においては、図3に示す手順に比べ、IGオンSTオフ状態の発生検出の機会が増えるため、より早期に、STスイッチ30のオン異常を検出可能になる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第1の構成によれば、IGスイッチ及びSTスイッチがオンしているか否かを、各スイッチとの接続に係る端子の電圧に基づき検出し、IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態が所定時間以上続いているときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定するようにしたため、STスイッチのオン異常を高い信頼性で以て検出できる。本発明の第2の構成によれば、IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態がIGスイッチがオフするたびに繰り返し発生するときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定するようにしたため、STスイッチのオン異常をやはり高い信頼性で以て検出できる。特に、第1及び第2の構成の組合せにより、更に信頼性を高めることができる。そして、本発明の第3の構成によれば、IGスイッチがオンしているけれどもエンジンを始動させるべきではない始動不可タイミングであるにもかかわらず、STスイッチがオンしているときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定するようにしたため、STスイッチのオン異常をやはり高い信頼性で以て検出できる。また、この構成を、上述の第1又は第2の構成と組み合わせることにより、オン異常検出の機会を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の適用対象の一例であるハイブリッド車のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】 HVECU周辺の回路構成を示す回路図である。
【図3】 STスイッチの異常を検出する手順の一例を示すフローチャートである。
【図4】 STスイッチの異常を検出する手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 エンジン、12,14 モータジェネレータ、18,20 インバータ、22 バッテリ、24 エンジンECU、26 HVECU、28 IGスイッチ、30 STスイッチ、32 電源自己保持用リレー。
Claims (3)
- IGスイッチがオンしている間にSTスイッチがオンしたときエンジンを始動させる制御装置に搭載されるSTスイッチ異常検出装置において、IGスイッチ及びSTスイッチがオンしているか否かを、各スイッチとの接続に係る端子の電圧に基づき検出する手段と、IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態が所定時間以上続いているときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定する手段と、を備えることを特徴とするSTスイッチ異常検出装置。
- IGスイッチがオンしている間にSTスイッチがオンしたときエンジンを始動させる制御装置に搭載されるSTスイッチ異常検出装置において、IGスイッチ及びSTスイッチがオンしているか否かを、各スイッチとの接続に係る端子の電圧に基づき検出する手段と、IGスイッチがオフかつSTスイッチがオンという状態がIGスイッチがオフするたびに繰り返し発生するときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定する手段と、を備えることを特徴とするSTスイッチ異常検出装置。
- IGスイッチがオンしている間にSTスイッチがオンしたときエンジンを始動させる制御装置に搭載されるSTスイッチ異常検出装置において、IGスイッチ及びSTスイッチがオンしているか否かを、各スイッチとの接続に係る端子の電圧に基づき検出する手段と、IGスイッチがオンしているけれどもエンジンを始動させるべきではない始動不可タイミングを検出する手段と、始動不可タイミングであるにもかかわらずSTスイッチがオンしているときに、STスイッチにオン異常が生じていると判定する手段と、を備えることを特徴とするSTスイッチ異常検出装置。
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