JP4252500B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、始動時にモータ（モータジェネレータ）により無端状部材（ベルト）を介してエンジンを駆動する始動装置を備えた車両制御装置に関し、特に無端状部材の異常状態を高精度に検出して、始動装置の使用可能な範囲を拡大させた技術に関するものである。

この種の車両制御装置において、始動装置とエンジンとの間の動力伝達を行う無端状部材としては、長尺で柔軟な輪状部材（たとえば、ベルトやチェーン）が用いられている。以下、無端状部材としてベルトを用いたベルト駆動式の始動装置を例にとって説明する。

一般に、車両制御装置は、始動時にエンジンをクランキングするための始動装置を備えており、始動装置の始動用モータは、ベルトを介してエンジンに連結されて、始動用モータの回転力をエンジンに伝えている（たとえば、特許文献１参照）。

このようなベルト駆動式の始動装置は、ギア噛合い式のスタータモータと比較して、ギアノイズがなく、スムーズにエンジンを始動できるので、この利点が注目されて、エンジンの起動停止を繰り返すハイブリッド車両およびアイドルストップ車両などに適用されつつある。

また、上記背景のもとで、スタータモータの回転数とエンジンの回転数との回転数偏差に基づいて、ベルトに異常が発生したことを判定する装置も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開平１１−１４７４２４号公報 特開２００１−１６５０１９号公報

従来の車両制御装置では、たとえば上記特許文献２の場合、スタータモータ回転数とエンジン回転数との偏差が所定値よりも大きい場合に、ベルトが異常状態であると判定しており、ベルトの正常または異常の２つの状態のみしか判定することができない。
したがって、ベルトが異常であると判定された場合には、始動装置に対してベルト使用が可能な軽度の異常であっても、ベルト駆動式の始動装置が使用不能となり、フェイルセーフ用として別の始動装置を設置する必要があり、コストアップを招くという課題があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、回転数偏差が所定値を超えている時間に応じた評価指標値を用いて、無端状部材（ベルト）の異常状態を高精度に且つ適切に検出することのできる車両制御装置を得ることを目的とする。

この発明による車両制御装置は、車両に搭載されたエンジンを制御する車両制御装置であって、エンジンの始動時に無端状部材を介してエンジンを駆動する始動装置と、始動装置および車両制御装置に給電を行う電源と、エンジンの回転数を検出する第１の回転センサと、始動装置の回転数を検出する第２の回転センサと、第１および第２の回転センサの各検出値に基づいて無端状部材の異常を検出する異常検出手段と、を備え、異常検出手段は、各検出値を用いて無端状部材の滑り量を算出する滑り量算出部と、滑り量が所定値を超えている場合に無端状部材が滑り状態にあることを判定する滑り判定部と、滑り状態が判定された時間に基づいて無端状部材の評価指標値を算出する指標値算出部と、評価指標値を記憶するメモリ部と、評価指標値を複数の基準値と比較することにより無端状部材の異常状態を段階的に判定する異常判定部と、を含むものである。

この発明によれば、回転数偏差が所定値を超えている時間に応じた評価指標値を異常判定基準とすることにより、無端状部材（ベルト）の異常状態を高精度に且つ適切に検出するができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両制御装置を示すブロック構成図であり、特にエンジン始動システム（以下、「本システム」という）の関連構成を示している。
ここでは、一例として、本システムを、アイドルストップシステムが搭載された車両の制御装置に適用した場合について説明するが、これに限定されることはなく、たとえばハイブリッド車両にも適用可能である。

また、ここでは、動力伝達用の無端状部材としてベルト１３を用いた場合を示したが、これに限定されることはなく、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ」という）２からエンジン１にエンジン始動用動力を伝達可能な柔軟な輪形部材であれば、たとえばチェーンを用いてもよい。

図１において、本システムは、車両（図示せず）に搭載されたエンジン１と、エンジン１の始動時に回転力を発生するベルト式のＭＧ２と、ＭＧ２に接続された車載の電源（バッテリ）３と、マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（電子制御ユニット）４と、を備えている。

ＥＣＵ４は、電源３から給電されている。
ＭＧ２は、電源３からの給電により駆動されるとともに、エンジン１の通常運転中においては発電機として機能し、電源３に発電電力を供給するようになっている。

また、本システムは、始動専用モータからなるスタータ５と、エンジン１の負荷となる補機６（エアコンのコンプレッサなど）と、エンジン１の冷却水温Ｔｗを検出する温度センサ７と、エンジン１の回転数Ｎｅｎｇを検出する回転センサ８Ａと、ＭＧ２の回転数Ｎｍｔｒを検出する回転センサ８Ｂと、ＭＧ２の回転力をエンジン１に伝達するベルト伝達機構９と、を備えている。

ベルト伝達機構９は、エンジン１の回転軸に連結されたクランクプーリ１０と、ＭＧ２の回転軸に連結されたプーリ１１と、補機６の回転軸に連結されたプーリ１２と、各プーリ１０〜１２に巻き掛けられた動力伝達用のベルト１３（無端状部材）と、により構成されている。

具体的には、クランクプーリ１０は、エンジン１の出力側とは反対側において、クランク軸に取り付けられている。
各プーリ１０〜１２を連結するベルト１３としては、一般に設けられた補機６の駆動用のＶリブドベルトを用いることができる。

ＭＧ２は、エンジン１の始動時において、ＥＣＵ４の制御下で駆動され、ベルト１３を介してエンジン１を駆動する始動装置を構成している。
ＥＣＵ４は、たとえば、アイドルストップ制御用のプログラムなど（図示せず）に加えて、ベルト１３の異常の有無を検出する異常検出手段４０を備えている。
異常検出手段４０は、各回転センサ８Ａ、８Ｂの検出値（エンジン１の回転数ＮｅｎｇおよびＭＧ２の回転数Ｎｍｔｒ）に基づいて、異常判定用の時間ｔ＿ｊｇ（以下、「劣化評価指標値」ともいう）を算出し、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇに基づいて、最終的にベルト１３の異常状態を検出する。

異常検出手段４０は、ＭＧ２の回転数Ｎｍｔｒをエンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔに変換するＭＧ回転数変換部４１Ａと、エンジン１の回転数Ｎｅｎｇとエンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔとの回転数偏差ΔＮ（＝Ｎｅｎｇ−Ｎｍｔｒ＿ｈａｔ）を求める回転数偏差算出部４１（減算手段）と、回転数偏差ΔＮが所定値ΔＮｔｈを超えたときにベルト１３の滑り状態を判定するベルト滑り判定部４２と、回転数偏差ΔＮが所定値ΔＮｔｈを超えている時間ｔ＿ｊｇを計測する時間計測部４３と、異常検出手段４０の検出結果を記憶するメモリ部となるＥＥＰＲＯＭ４４と、累積された時間（劣化評価指標値）ｔ＿ｊｇを複数の基準値（後述する）と比較してベルト１３の異常状態を段階的に判定する異常判定部４５と、を備えている。

ＭＧ回転数変換部４１Ａおよび回転数偏差算出部４１は、ベルト１３の滑り量を算出する滑り量算出部を構成している。
ＭＧ回転数変換部４１Ａは、エンジン１のクランクプーリ１０の直径とＭＧ２のプーリ１１の直径とのプーリ比ＰＲを算出するとともに、プーリ比ＰＲを用いてＭＧ２の回転数Ｎｍｔｒをエンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔに変換する。
回転数偏差算出部４１は、エンジン１の回転数Ｎｅｎｇとエンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔとの回転数偏差ΔＮを求め、これをベルト１３の滑り量としてベルト滑り判定部４２に入力する。

なお、ここでは、エンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔを用いた回転数偏差ΔＮを滑り量として算出しているが、たとえばプーリ比ＰＲなどが既知であれば、エンジン回転数ＮｅｎｇとＭＧ回転数Ｎｍｔｒとの差（または和）を滑り量として用いることもできる。
また、ベルト１３に滑りが発生していない場合には、Ｎｍｔｒ×ＰＲ＝Ｎｅｎｇ、の関係が成立するので、ＰＲ＝１であれば、Ｎｍｔｒ＝Ｎｅｎｇ、となる。
したがって、ＰＲ＝１の場合には、ＭＧ回転数Ｎｍｔｒをそのままエンジン回転数相当値として用いることができる。
また、各回転数Ｎｅｎｇ、Ｎｍｔｒに上記関係がある場合、ＭＧ回転数変換部４１Ａは、ＭＧ回転数Ｎｍｔｒをプーリ比で除算することにより、エンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔを算出することになる。

時間計測部４３は、回転数偏差ΔＮが所定値ΔＮｔｈを超えている時間ｔ＿ｊｇに応じた評価指標値を算出する指標値算出部として機能しており、この場合、計測した時間ｔ＿ｊｇを劣化評価指標値として出力する。
時間ｔ＿ｊｇは、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶されるとともに、必要時に異常検出手段４０によって読み出され、異常判定部４５によるベルト１３の異常判定に用いられる。

ベルト滑り判定部４２は、回転数偏差ΔＮの絶対値を所定値ΔＮｔｈと比較する比較手段を含み、回転数偏差ΔＮの絶対値が所定値ΔＮｔｈを超えている場合にベルト１３の滑り状態を判定する。

異常判定部４５には、警報ランプ１４が接続されており、異常判定部４５は、検出された異常状態（後述する）に応じて異なるように警報ランプ１４を駆動し、異常状態を運転者に報知するようになっている。

また、異常検出手段４０は、エンジン１の始動時にベルト１３の異常検出処理を実行し、エンジン１の冷却水温Ｔｗ（周辺温度）が所定温度（エンジン１の冷機状態に対応）以下の低温状態を示す場合には、異常検出処理の実行を禁止するようになっている。

なお、図１において、補機６は、１台のみでなく、所要の任意数だけ設置され得る。
また、エンジン回転数Ｎｅｎｇおよびモータ回転数（ＭＧ回転数）Ｎｍｔｒを測定するための回転センサ８Ａ、８Ｂは、特別な専用センサとして付加されたものではなく、既存のセンサが使用されている。
さらに、スタータ５は、ベルト１３が滑った場合に、確実にエンジン１を始動させるために使用され得るが、この場合、必ず設置されるべきものではなく、省略することもできる。

次に、図２を参照しながら、ＥＣＵ４内の異常検出手段４０の具体的な処理動作について説明する。
図２は主にベルト滑り判定部４２および時間計測部４３の処理を示すフローチャートである。

図２において、まず、回転センサ８Ａの検出信号からエンジン回転数Ｎｅｎｇを求めるとともに、回転センサ８Ｂの検出信号からＭＧ回転数Ｎｍｔｒを求める（ステップＳ１０）。
続いて、ＭＧ回転変換部４１Ａは、エンジン１のクランクプーリ１０の直径と、ＭＧ２のプーリ１１の直径とからプーリ比ＰＲを求め、ＭＧ回転数Ｎｍｔｒをプーリ比ＰＲで除算してエンジン回転数相当値Ｎｍｔｒ＿ｈａｔに変換し（ステップＳ１１Ａ）、回転数偏差算出部４１に入力する。

これにより、回転数偏差算出部４１は、回転数偏差ΔＮ（＝Ｎｅｎｇ−Ｎｍｔｒ＿ｈａｔ）を算出し、これを滑り量としてベルト滑り判定部４２に入力する。
続いて、ベルト滑り判定部４２は、回転数偏差ΔＮの絶対値と所定の滑り判定値ΔＮｔｈとを比較し、回転数偏差ΔＮの絶対値が滑り判定値ΔＮｔｈを超えたか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１において、｜ΔＮ｜＞ΔＮｔｈ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、時間計測部４３は、ＥＥＰＲＯＭ４４内に記憶された劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを一定値だけ増加させて（ステップＳ１２）、再びＥＥＰＲＯＭ４４に更新記憶させる。

このとき、時間計測部４３は、タイマカウンタとして機能し、ステップＳ１２により、ＥＥＰＲＯＭ４４内の記憶値は、一定期間ごとに、回転数偏差ΔＮが滑り判定値ΔＮｔｈを超えている時間（劣化評価指標値）ｔ＿ｊｇを一定値だけ増加される。

このように、ベルト１３が滑っている期間において、時間計測部４３により劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが加算され続けるので、ベルト１３に滑りが発生している時間に応じた劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを測定することができる。

一方、ステップＳ１１において、｜ΔＮ｜≦ΔＮｔｈ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇの加算処理（ステップＳ１２）は実行されず、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇは、前回値を維持する。

次に、異常検出手段４０は、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶された最新の劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを読み出して、第１の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１と比較し、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが第１の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
第１の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１（異常判定用のしきい値）は、たとえば、ベルト１３の正常状態を示す許容範囲（正常範囲）内の上限値に設定されている。

ステップＳ１３において、ｔ＿ｊｇ≧ｔ＿ｊｇｔｈ１（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが許容範囲を逸脱しているので、続いて、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを第２の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ２と比較し、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが第２の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１４）。

第２の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ２（重度異常判定用のしきい値）は、第１の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１よりも大きい値であり、たとえば、ベルト１３の軽度異常状態に対応した軽度異常範囲の上限値（重度異常範囲の下限値）に設定されている。

一方、ステップＳ１３において、ｔ＿ｊｇ＜ｔ＿ｊｇｔｈ１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが許容範囲内にあるので、ベルト１３が正常状態にあるものと見なして、ベルト１３の異常に関する軽度異常フラグＦ１および重度異常フラグＦ２を全て０クリアする（ステップＳ１５）。

また、ステップＳ１４において、ｔ＿ｊｇ＜ｔ＿ｊｇｔｈ２（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが軽度異常の範囲内にあるので、軽度異常フラグＦ１を「１」にセットする（ステップＳ１６）。

さらに、ステップＳ１４において、ｔ＿ｊｇ≧ｔ＿ｊｇｔｈ２（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが軽度異常の範囲を逸脱しているので、ベルト１３が重度異常状態にあるものと見なして、重度異常フラグＦ２を「１」にセットする（ステップＳ１７）。
最後に、最新の劣化評価指標値ｔ＿ｊｇをＥＥＰＲＯＭ４４に記憶させて（ステップＳ１８）、図２の処理ルーチンを終了してリターンする。

ここで、ＥＥＰＲＯＭ４４は、電源３からＥＣＵ４への給電が遮断されても記憶値がクリアされない装置である。
したがって、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶された劣化評価指標値ｔ＿ｊｇは、電源３（バッテリ）が取り外された（ＥＣＵ４への給電がＯＦＦされた）場合でも、クリアされることはなく、ベルト１３の異常状態に対応した履歴情報として保持される。

なお、ベルト１３の異常状態を段階的に判定するための各基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１およびｔ＿ｊｇｔｈ２において、第１の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１は、具体的には、ベルト１３に滑りが発生しているものの、エンジン１の始動に対しては支障が生じない程度のレベルに対応した値であり、たとえば、０．５［ｓｅｃ］程度に設定されている。
また、第２の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ２は、ベルト１３の滑りが発生してエンジン１が始動できない程度のレベルに対応した値であり、たとえば、数［ｓｅｃ］程度に設定されている。

図３はエンジン１の始動時におけるベルト１３のスリップ発生状態をイメージ図として示すタイミングチャートである。
図３において、横軸は時間ｔ（０．００〜０．８０［ｓｅｃ］）であり、縦軸はエンジン回転数Ｎｅｎｇ、ＭＧ回転数Ｎｍｔｒ、回転数偏差ΔＮ、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇ（累積時間）、をそれぞれ示している。

図３から明らかなように、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇは、回転数偏差ΔＮが所定の滑り判定値ΔＮｔｈを超えている期間では、時間計測部４３によって増加され、回転数偏差ΔＮが滑り判定値ΔＮｔｈ以下を示す期間では一定値に保持される。
たとえば、時間ｔが０．３０［ｓｅｃ］を超えた時点で、一時的に、ΔＮ≦ΔＮｔｈとなっており、このときの劣化評価指標値ｔ＿ｊｇの値は一定値となっている。

図２に基づく異常検出手段４０の処理により、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇは、図３のように変化する。
すなわち、回転数偏差算出部４１は、モータ回転数Ｎｍｔｒとエンジン回転数Ｎｅｎｇとの回転数偏差ΔＮを算出し、ベルト滑り判定部４２は、ベルト１３の滑り発生に起因した回転数偏差ΔＮを所定の滑り判定値ΔＮｔｈと比較し、時間計測部４３は、ΔＮ＞ΔＮｔｈを示す期間に劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを増加させる。

次に、図４のフローチャートを参照しながら、異常判定部４５による警報ランプ１４の点灯動作について説明する。
図４は異常状態のレベルに応じた警報ランプ１４の点灯ロジックを示している。
図４において、異常判定部４５は、まず、ベルト１３の滑りの程度に応じた軽度異常フラグＦ１および重度異常フラグＦ２（前述の図２の判定でセット／クリアした）をチェックする。

すなわち、軽度異常フラグＦ１がセットされているか否かを判定し（ステップＳ２０）、Ｆ１＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、重度異常フラグＦ２がセットされているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

一方、ステップＳ２０において、Ｆ１＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ベルト１３は正常状態であると見なされるので、警報ランプ１４を消灯して（ステップＳ２２）、図４の処理ルーチンを終了してリターンする。

また、ステップＳ２１において、Ｆ２＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ベルト１３は軽度異常状態であると見なされるので、警報ランプ１４を点滅駆動して軽度異常状態を運転者に報知し（ステップＳ２３）、図４の処理ルーチンを終了してリターンする。

さらに、ステップＳ２１において、Ｆ２＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、ベルト１３は重度異常状態であると見なされるので、警報ランプ１４を点灯駆動して重度異常状態を運転者に報知し（ステップＳ２３）、図４の処理ルーチンを終了してリターンする。

このように、異常状態のレベルに応じた２個のフラグＦ１、Ｆ２を用いて、１個の警報ランプ１４の点灯ルールを設定することにより、ベルト１３の滑り状態を運転者に容易に且つ正確に報知することができる。
したがって、運転者は、異常状態のレベルに応じて具体的な対処の要否を判断することができる。なお、警報ランプ１４に代えて、または警報ランプ１４に加えて、ブザーや報音装置などを警報装置として用いてもよい。

上述したこの発明の実施の形態１によれば、ベルト１３の異常状態の程度に応じて、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが変化するので、ベルト１３の切断のような致命的な異常に至る前の軽度異常状態を事前に検出することができる。

また、たとえば被水などでベルト１３が滑りやすい状態になった場合には、ベルト１３に異常がなくても滑りが発生し、時間経過により水が乾くと正常状態に復帰するが、一旦滑りが検出された場合にベルト１３の異常状態を誤判定する可能性があるが、この発明によれば、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇに基づいて判定しているので、このような一時的な異常状態に起因した誤判定を回避することができる。

また、ＭＧ２の要求トルクが大きいエンジン始動時にベルト１３の異常検出処理を実行することにより、ベルト１３の滑り発生状態を確実に検出することができ、異常検出精度を向上させることができる。

また、エンジン１の低温時においては、ＭＧ２の要求トルクが大きいことから、ベルト１３の滑りが発生し易くなるが、低温時にベルト１３の異常判定処理を禁止することにより、低温時での要求トルクの増大に起因した影響を回避することができ、異常状態の検出精度をさらに向上させることができる。

また、劣化評価指標値（ΔＮ＞ΔＮｔｈ、となっている時間）ｔ＿ｊｇを、ＥＥＰＲＯＭ４４に記憶させることにより、たとえばメンテナンス時に電源３（バッテリ）を外しても、記憶された検出情報がクリアされることがないので、ベルト１３の異常履歴情報が消えることがなく、電源３の復帰後に継続して再使用することができる。

なお、図１〜図４では、第１および第２の基準値ｔ＿ｊｇｔｈ１、ｔ＿ｊｇｔｈ２からなる２個の異常判定しきい値を用いて３段階の異常判定処理結果を取得する場合について説明したが、異常しきい値を３個以上設定して、４段階以上の判定結果を細かく分割して制御を実行してもよい。
さらに、異常しきい値を特に設定せずに、異常状態を無段階に判定可能な構成とし、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを直接的に各種制御（たとえば、ベルト１３の滑りを回避する制御）に用いてもよい。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、ＭＧ２の要求トルクが増大する（ベルト１３の滑りが発生し易い）期間として、エンジン１の始動時を選択し、エンジン始動時に滑り判定処理を実行したが、運転者がアイドルストップを禁止した（再始動が実行されない）場合を考慮して、エンジン１の通常運転時に、一定期間ごとに負荷トルクを増大させることにより、ＭＧ２の要求トルクを増大させて滑り判定処理を実行してもよい。

この場合、ＥＣＵ４は、エンジン１の通常運転時に、一定期間ごとにエンジン１に対する負荷トルクを変化させる負荷トルク変更手段を備えている。
また、負荷トルク変更手段は、ＭＧ２による発電停止および発電運転を繰り返し実行して、電気負荷を急増させてＭＧ２の要求トルクを増大させて、ベルト１３の異常を効率的に検出できるようにしている。
ただし、エンジン１の負荷トルクに変化を与える手段であれば、電気負荷の変更手段に限らず、他の手段を用いてもよい。

以下、図５および図６を参照しながら、一定期間ごとに発電停止／発電運転を実行したこの発明の実施の形態２に係る車両制御装置について説明する。
図５はこの発明の実施の形態２による発電停止／発電運転の実行時の滑り判定処理を説明するためのタイミングチャートであり、横軸は時間ｔ＿［ｈｏｕｒ］、縦軸は、電気負荷トルク、回転数偏差ΔＮ、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇ、をそれぞれ示している。

また、図６はこの発明の実施の形態２による発電停止／発電運転（電気負荷の変更）の処理（一定期間ごとに実行される）を示すフローチャートである。
なお、この発明の実施の形態２に係る車両制御装置の構成は、図１に示した通りであり、異常検出手段４０による処理の実行タイミングが異なるのみである。

前述のように、エンジン１の始動時のみにおいてベルト１３の滑り検出処理を実行した場合、たとえば、運転者が何らかの方法（たとえば、スイッチ）でアイドルストップを禁止しているような場合、スタータキーによる始動操作のみに依存するので、ベルト１３の滑り検出処理を実行する機会が少なくなることが考えられる。

そこで、図５のように、一定期間ｔ＿ＬＤＡ（たとえば、１００時間）が経過するごとに、所定時間ｔ＿ＬＤＢ（たとえば、１０分間）だけ発電を停止し、その後、発電を再開することで電気負荷トルクを急増させることにより、ＭＧ２の要求トルクを増大させて、ベルト１３の滑り検出処理を実行する。

すなわち、図５において、時刻ｔ＿１、ｔ＿３において、ＭＧ２による発電を停止させ、時刻ｔ＿２、ｔ＿４において発電を再開させている。
このとき、時刻ｔ＿２での発電再開時には、ベルト１３の滑りが発生していないが、時刻ｔ＿４から時刻ｔ＿５までの期間（破線枠参照）においては、ベルト１３の滑りが発生しており、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが増大している。

図５のように、発電停止時においては、車両の電力供給源が電源３（バッテリ）のみとなり、バッテリ容量が低下するので、発電再開の直後においては、電気負荷トルクを大きくすることができる。

次に、図６を参照しながら、この発明の実施の形態２による一定期間ｔ＿ＬＤＡおよび所定時間ｔ＿ＬＤＢの設定処理（電気負荷の変更処理）について説明する。
図６において、まず、カウンタ値ＣＮＴをインクリメントし（ステップＳ３０）、カウンタ値ＣＮＴが発電停止中の所定時間ｔ＿ＬＤＢ（たとえば、１０分間）以上に達したか否かを判定する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３１において、ＣＮＴ≧ｔ＿ＬＤＢ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、発電運転を実行し（ステップＳ３２）、ＣＮＴ＜ｔ＿ＬＤＢ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、発電を停止させる（ステップＳ３３）。

続いて、カウンタ値ＣＮＴが発電停止処理用の一定期間ｔ＿ＬＤＡ（たとえば、１００時間）以上に達したか否かを判定する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４において、ＣＮＴ≧ｔ＿ＬＤＡ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、カウンタ値ＣＮＴを０クリアし（ステップＳ３５）、ＣＮＴ＜ｔ＿ＬＤＡ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ３５を実行せずに、図６の処理ルーチンを終了してリターンする。

ここで、電気負荷の変更インターバルとなる一定期間ｔ＿ＬＤＡ（たとえば、１００時間）と、発電停止中の所定時間ｔ＿ＬＤＢ（たとえば、１０分間）との関係は、言うまでもなく、ｔ＿ＬＤＡ＞ｔ＿ＬＤＢとなる。
図６の一連の処理を実行することにより、一定期間ｔ＿ＬＤＡの間隔ごとに、所定時間ｔ＿ＬＤＢだけ発電を停止させることができる。

このように、発電停止／発電運転を実行しながらエンジン１の電気負荷を変更してＭＧ２の要求トルクを増大させ、ベルト１３の滑り判定処理（図２参照）を実行することにより、前述と同様に、確実で且つ高精度な滑り判定を実現することができる。
また、エンジン１の始動時以外でもベルト１３の異常検出処理が実行されるので、たとえば運転者がアイドルストップを禁止指示したような場合（始動回数が少なく、検出頻度が少ない場合）でも、確実に高精度な異常検出を実現することができる。

なお、ここでは、ＭＧ２による発電を停止して電気負荷トルクを変化させる例を示したが、瞬間的に電力消費を大きくすることが可能であれば、他の方法で電力消費を大きくして、電気負荷トルクを変化させてもよい。

また、上記実施の形態１、２では、特に言及しなかったが、異常検出手段４０は、ベルト１３の異常検出処理を複数回実行しても、ベルト１３の異常が検出されない場合には、劣化評価指標値ｔ＿ｊｇを初期値にクリアしてもよい。
これにより、たとえば、ベルト１３のメンテナンス後に劣化評価指標値ｔ＿ｊｇが初期値に戻されるので、警報ランプ１４などの誤点灯を回避することができる。

この発明の実施の形態１に係る車両制御装置を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１によるベルト滑り判定ロジックを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による始動時でのベルト滑り発生時の応答動作をイメージ図として示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１によるランプ点灯ロジックを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による通常運転中に定期的に電気負荷を上昇させて滑り判定処理を実行中の様子を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２による電気負荷の変更処理（一定期間および所定時間の設定処理）を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン、２ モータジェネレータ（始動装置）、３ 電源、４ ＥＣＵ、７ 温度センサ、８Ａ、８Ｂ 回転センサ、９ ベルト伝達機構、１０ クランクプーリ、１１ 始動装置のプーリ、１３ ベルト（無端状部材）、１４ 警報ランプ、４０ 異常検出手段、４１ 回転数偏差算出部、４１Ａ ＭＧ回転数変換部、４２ ベルト滑り判定部、４３ 時間計測部（指標値算出部）、４４ ＥＥＰＲＯＭ、４５ 異常判定部、Ｎｅｎｇ エンジン回転数、Ｎｍｔｒ モータ回転数、Ｔｗ 冷却水温、ΔＮ 回転数偏差、ｔ＿ｊｇ 劣化評価指標値（ΔＮ＞ΔＮｔｈとなっている時間）、ΔＮｔｎ 所定値、ｔ＿ｊｇｔｈ１ 第１の基準値、ｔ＿ｊｇｔｈ２ 第２の基準値、Ｎｍｔｒ＿ｈａｔ エンジン回転数相当値。

Claims (11)

1. 車両に搭載されたエンジンを制御する車両制御装置であって、
   前記エンジンの始動時に無端状部材を介して前記エンジンを駆動する始動装置と、
   前記始動装置および前記車両制御装置に給電を行う電源と、
   前記エンジンの回転数を検出する第１の回転センサと、
   前記始動装置の回転数を検出する第２の回転センサと、
   前記第１および第２の回転センサの各検出値に基づいて前記無端状部材の異常を検出する異常検出手段と、を備え、
   前記異常検出手段は、
   前記各検出値を用いて前記無端状部材の滑り量を算出する滑り量算出部と、
   前記滑り量が所定値を超えている場合に前記無端状部材が滑り状態にあることを判定する滑り判定部と、
   前記滑り状態が判定された時間に基づいて前記無端状部材の評価指標値を算出する指標値算出部と、
   前記評価指標値を記憶するメモリ部と、
   前記評価指標値を複数の基準値と比較することにより前記無端状部材の異常状態を段階的に判定する異常判定部と、
   を含むことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記滑り量算出部は、
   前記エンジンのプーリ径と前記始動装置のプーリ径とのプーリ比を算出するとともに、前記プーリ比を用いて前記始動装置の回転数をエンジン回転数相当値に変換する回転数変換部と、
   前記エンジンの回転数と前記エンジン回転数相当値との回転数偏差を求める回転数偏差算出部と、
   を含み、前記回転数偏差を前記滑り量として算出することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記異常検出手段は、前記エンジンの始動時に前記無端状部材の異常検出処理を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記エンジンの周辺温度を検出する温度センサ手段を設け、
   前記異常検出手段は、前記周辺温度が所定温度以下の低温状態を示す場合には、前記無端状部材の異常検出処理の実行を禁止することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記メモリ部は、ＥＥＰＲＯＭにより構成され、前記電源からの給電が遮断されても、記憶内容を保持することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記異常検出手段は、前記無端状部材の異常検出処理を複数回実行しても、前記無端状部材の異常が検出されない場合には、
   前記評価指標値を初期値にクリアすることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記異常検出手段に接続された警報手段を備え、
   前記異常検出手段は、前記無端状部材の異常を検出した場合には、前記警報手段を駆動して、前記車両の運転者に異常状態を報知するとともに、
   前記無端状部材の段階的な異常状態に応じて、前記警報手段の駆動状態を変更することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
8. 前記エンジンの通常運転時に、一定期間ごとに前記エンジンに対する負荷トルクを変化させる負荷トルク変更手段を備え、
   前記異常検出手段は、負荷トルク変更手段により前記負荷トルクが変化されたときに、前記無端状部材の異常検出処理を実行することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記始動装置は、モータジェネレータにより構成され、
   前記負荷トルク変更手段は、前記一定期間ごとに、所定時間にわたって前記モータジェネレータによる発電運転を停止させた後に、前記始動装置による発電運転を再開させて前記エンジンに対する電機負荷を増大させることを特徴とする請求項８に記載の車両制御装置。
10. 前記指標値算出部は、
    前記滑り量が前記所定値を超えている時間を計測する時間計測部により構成され、
    前記滑り量が前記所定値を超えている時間を、前記評価指標値として算出することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
11. 前記異常判定部は、
    前記評価指標値を、前記無端状部材の正常範囲の上限値に対応した第１の基準値と比較し、
    前記評価指標値が前記第１の基準値を超えた場合には、前記評価指標値を、前記第１の基準値よりも大きい値で前記無端状部材の軽度異常範囲の上限値に対応した第２の基準値と比較し、
    前記評価指標値が前記第１の基準値以下を示す場合には、前記無端状部材が正常状態と判定し、
    前記評価指標値が前記第１の基準値よりも大きく且つ前記第２の基準値以下を示す場合には、前記無端状部材が軽度異常状態と判定し、
    前記評価指標値が前記第２の基準値よりも大きい場合には、前記無端状部材が重度異常状態と判定することを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の車両制御装置。

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