JP5319428B2 - エコラン制御装置及びエコラン制御方法 - Google Patents
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Description
尚、本明細書におけるエコとは、エコノミー及びエコロジーの少なくとも1以上の意味を持つものとする。また、エコノミーとは、燃料の消費を抑えて燃料を節約(省燃費)することを意味する。更に、エコロジーとは、化石燃料の消費を抑えたり、又は化石燃料の燃焼などによって生じる有害物質や二酸化炭素の発生及び排出を抑えることを意味する。
この故障検出方法は、スタータ駆動回路の故障検出タイミングをエンジン停止条件の成立時とすることにより、エコラン制御によりエンジンを停止させる前にスタータ駆動回路の故障を検出する。また、この故障検出方法は、故障を検出した場合には、エコラン制御の実行を禁止することで、エコラン制御によるエンジンの停止を禁止する。
同様に、具体例として、図2(b)に示すように、マイコン920とスタータ駆動回路910とが異なる電源を用いて動作する場合に、スタータ駆動回路910に印加される電圧のみが低下すると、マイコン920は、スタータ駆動回路910の故障を誤検出してしまうという問題があった。
この構成によれば、検査期間において電圧が所定値を下回るとエコラン制御の実行を禁止するため、スタータ駆動手段が故障している場合に電圧が低下時しても、故障したスタータ駆動手段を用いてエコラン制御することを防止できる。
この構成によれば、回路が誤動作する程に電圧の低下する場合であっても、故障した動回路を用いてエコラン制御することを防止できる。
この構成によれば、スタータ駆動手段が正常に動作しない低電圧時には、故障の検査が完了したと禁止手段が判定しないため故障の誤検出を防止できる。
この構成によれば、スタータ駆動手段が正常に動作しない低電圧時には、スタータ駆動手段の故障を検査手段が検査しないため、故障の誤検出を防止できるだけでなく、供給された電圧を効率的に使用できる。
この構成によれば、検査期間において電圧が所定値を下回るとエコラン制御の実行を禁止するため、スタータ駆動手段が故障している場合に電圧が低下時しても、故障したスタータ駆動手段を用いてエコラン制御することを防止できる。
図1に示すエコラン制御システム1は、車両に搭載される。本実施例において、車両は、自動車、原動機付自転車、軽車両、トロリーバス、軍用車両、及び鉄道車両を含む。また、制御システム1は、車両のみならず、船舶、航空機、及び宇宙ステーション等の宇宙機に搭載される構成を採用できる。
検出装置10は、例えば、エンジン回転センサ、車速センサ、シフト位置センサ、ブレーキスイッチ、Gセンサ、アクセルセンサ、及び温度センサ等の各種のセンサで構成される。検出装置10は、エンジン40の回転数、車速、シフト位置、ブレーキ操作の有無、車両に加わる加速度、アクセル開度、及び車両に関する温度(以下単に、温度等という)を検出すると共に、検出した温度等を制御装置900へ出力する。尚、検出装置10が検出する車両に関する温度は、エンジン40を冷却する冷却水の水温、車両の外気温、及び不図示のエアコンが備える送風機の吹出温を含む。また、吹出温は、送風機の吹出口の温度のみならず、吹出口の周辺における車室内の室内温度をも含む。吹出口の周辺とは、例えば、吹出口から送られる風を受けることができる位置をいう。
尚、本実施例において、エコラン制御システム1は、検出装置10及び検出装置20の2つのセンサを備えるとして説明するが、これに限定される訳ではなく、例えば、検出装置10及び検出装置20が検出する温度等をそれぞれ検出する1つの又は3以上のセンサをエコラン制御システム1が備える構成を採用できる。
エンジン40は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンで構成される。エンジン40は、制御装置900から駆動を指示するエンジン駆動指令を受けると、始動装置30により始動させられて駆動を開始する。その後、エンジン40は、停止を指示するエンジン停止指令を受けると停止する。尚、駆動を開始したエンジン40は、制御装置900の制御に従って燃料を燃焼させることで、車両を推進等させるための動力を発生させる。また、燃焼により温度が上昇したエンジン40は、冷却水により冷却される。尚、冷却水がエンジン40から吸収した熱は、例えば、不図示のエアコンによって車両の車室内へ放出される。
蓄電池60は、例えば、鉛蓄電池等のバッテリで構成される。蓄電池60は、主に始動装置30及び制御装置900へ蓄積した電力を供給する。
継電器70は、例えば、メインリレーで構成される。尚、メインリレーは、蓄電池60に対して所定条件によって接続状態が変化する電源スイッチである。具体的には、継電器70は、IGスイッチ71のON/OFF状態に基づいて、リレーのON/OFF動作を行う。つまり、継電器70は、蓄電池60が提供する電力を制御装置900に対して中継又は遮断を行う。
継電器80は、例えば、リレーで構成される。継電器80は、制御装置900に制御されて、蓄電池60が提供する電力を始動装置30に対して中継又は遮断する。具体的には、継電器80は、制御装置900によって通電させられた場合に、始動装置30に対して電力の中継を行う。
制御装置100及び900は、例えば、ECU(Electronic control unit)で構成される。制御装置100及び900は、例えば、CAN(Controller Area Network)バス又はLIN(Local Interconnect Network)バスで構成される通信ラインを介して互いに通信可能に接続する。
制御装置100は、例えば、メーターECUで構成される。制御装置100は、制御装置900に制御されて、上記及び下記各種の情報を表示するよう表示装置50を制御する。
制御装置900は、ソフトウェア処理であるエコラン制御処理を実行する。これにより、制御装置900は、検出装置10及び20が検出した温度等に基づいてアイドリングストップを行うよう車両を制御する。よって、制御装置900を、以下、エコラン制御装置900ともいう。また、エコランはアイドリングストップを含むため、制御装置900を、以下、アイドリングストップ制御装置900ともいう。
このエンジン停止条件の具体例としては、車両が停止した状態にあり、かつ車両がアイドリングを停止できる状態にあるという条件が挙げられる。よって、制御装置900は、例えば、エンジン回転数、車速、シフト位置、ブレーキ操作の有無、車両にかかる加速度、及びアクセル開度等を表す信号の1つ以上に基づいて車両が停止したか否かを判断する。また、制御装置900は、例えば、ブレーキ負圧及びバッテリ電圧等を表す信号に基づいて、アイドリングを停止しても十分な制動力を維持することができ、かつエンジン40を再始動するのに十分な電力を蓄電池60が蓄電していると判断する場合に、車両がアイドリングを停止できる状態にあると判断する。
このエンジン再始動条件の具体例としては、車両の運転者によるエンジンを始動させる操作を検出した、又はエンジンを再始動すべき事象が発生したという条件が挙げられる。よって、制御装置900は、例えば、シフト位置、ブレーキスイッチ信号(以下単に、ブレーキSW信号という)、及びアクセル信号のいずれか1つ以上の変化に基づいて運転者がエンジンを始動する意思があるか否かを判断する。また、制御装置900は、例えば、エアコンの吹出温度に基づいて、エンジン始動によるエンジン水温の加熱又は冷媒の冷却が必要な程にエアコンの吹出温度が低下又は上昇する事象の発生を検知する。
制御装置900は、スタータ駆動回路910及びマイクロコンピュータ920(以下単に、マイコンという)を備える。
スタータ駆動回路910は、マイコン920に制御されて、エンジン40を再始動させる。具体的には、スタータ駆動回路910は、マイコン920がエンジン駆動指令を出力すると、始動装置30を始動させる。より具体的には、スタータ駆動回路910は、マイコン920によって電流を+B電源から始動装置30へ流すように制御された場合に、継電器80に対して通電する。逆に、マイコン920によって電流を流さないように制御された場合に、継電器80に対する通電を中止する。
一方で、図2(b)に示した制御装置900は、+B系の制御装置である。この+B系の制御装置は、IGスイッチ71がOFFである間にも動作可能である。+B系の制御装置900が備えるマイコン920は、蓄電池60からIGスイッチを介さずに接続される経路を通じて常に電力が供給されるためである。しかし、制御装置900が備えるスタータ駆動回路910は、IGスイッチ71を通じて電力が供給される。これは、IGスイッチ71がONの間しか始動装置30を始動させないように、かつIGスイッチ71がOFFの間における消費電力(つまり、暗電流)を抑制するためである。
しかし、実際にスタータ駆動回路910が故障している場合において、ダイアグガードを設定された検査結果に基づいてマイコン920がエコラン制御をしたのでは、スタータ駆動回路910の故障によりエンジン40を再始動できなくなるおそれがある。
次に、図3(d)に示すように、時刻t2において、マイコン920は、後述する検査前提条件に基づいて、故障検査の実行を許可すると判定する。よって、時刻t2からt3までの間、故障検査許可フラグの値を「ON」にする。また、図3(e)に示すように、マイコン920は、時刻t2から故障検査の実行を開始した後に、時刻t3において故障診断の実行を完了する。
図5(a)に示すマイコン920は、例えば、A/D変換器で構成される入出力部920a、例えば、CPU(Central Processing Unit)で構成される実行部920b、例えば、ROM(Read-Only Memory)で構成される記憶部920c、及び、例えば、CANコントローラで構成される通信部920dで構成される。尚、入出力部920aから通信部920dは互いにバス920fによって情報の授受が可能なように接続している。
マイコン920は、取得部921、検査部922、及び制御部923とを備える。取得部921は、実行部920bが取得処理を実行することで実現される。取得部921は、検出装置10及び20からそれぞれが出力する信号を取得する。具体的には、取得部921は、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件の成立を判定するための信号を取得する。より具体的には、取得部921は、上記の温度等を表す信号及び上記の電圧等を表す信号を取得する。尚、取得部921は、スタータ駆動回路910を介して始動装置30に印加される電圧(つまり、モニタ電圧)を監視するため、スタータ駆動回路910が始動装置30へ出力する信号を取得する構成を採用できる。
制御部923は、実行部920bが制御処理を実行することで実現される。制御部923は、取得部921が取得した信号と、検査部922がスタータ駆動回路910に対して行った検査結果とに基づいて、エコラン制御を実行する。
図6(a)に示す検査部922は、実検査部922a、表示制御部922d、及び検査無効化部922eを備える。
実検査部922aは、実行部920bが実検査処理を実行することで実現される。実検査部922aは、エコラン制御によってエンジン40が停止させられる前に、スタータ駆動回路910の動作を検査してスタータ駆動回路910の故障を検出する。つまり、実検査部922aは、スタータ駆動回路910が故障しているか否かを判断する。具体的には、実検査部922aは、制御部923が提供する(つまり、流す)検査パタンに従って、スタータ駆動回路910の動作を検査する。具体的には、実検査部922aは、始動装置30に対する電力の供給を制御するスタータ駆動回路910の内部回路に対して、始動装置30に電流が流れないが内部回路が動作する通電パタンを提供する。つまり、実検査部922aは、通電パタン以外のパタンを実行した場合にモニタ電圧が所定の値まで増加すると、スタータ駆動回路910の故障を検出する。更に、実検査部922aは、始動装置30を駆動させるパタンについては、パタンの実行によって検査時に始動装置30を始動させてしまわないように、エンジン始動のため実際に始動装置30を駆動させる制御を行う場合に、パタンを実行して異常検出を行う。
この構成によれば、スタータ駆動回路910が正常に動作しない低電圧時には、スタータ駆動回路910の故障を検査しないため、故障の誤検出を防止できるだけでなく、供給された電圧を効率的に使用できる。
先ず、実行部920bは、スタータ駆動回路910が低電圧状態に陥ったか否かを判定する(ステップS01)。実行部920bは、スタータ駆動回路910が低電圧状態に陥ったと判定した場合にはステップS02の処理を、そうでない場合にはステップS03の処理を実行する。
図6(b)に示す制御部923は、検査条件判定部923a、検査パタン提供部923b、エコラン制御部923f、及び禁止部923gを備える。
検査条件判定部923aは、実行部920bが検査条件判定処理を実行することで実現される。検査条件判定部923aは、取得部921が取得した信号に基づいて、検査前提条件が成立するか否かを判断する。ここで、検査前提条件は、エコラン制御によりエンジン40が停止する前であるという条件を含む。より具体的には、検査条件は、車両が停止しておらず、スタータ駆動回路910の異常を検出していないという条件を含む。具体例としては、検査条件判定部923aは、検査前提条件の成立を、取得部921が取得した信号で表される車速及びエンジン40の回転数に基づいて判定する。
ステップS12において、実行部920bは、スタータ駆動回路910が低電圧状態に陥らなかったと判定した場合には、検査部922に対して検査パタンを提供する(ステップS14)。次に、実行部920bは、検査部922による故障検査が完了したか否かを判定する(ステップS15)。実行部920bは、故障検査が完了したと判定した場合にはステップS16の処理を実行し、そうでない場合には検査管理処理の実行を終了する。
先ず、実行部920bは、故障検査が完了したか否かを判定する(ステップS21)。具体的には、実行部920bは、検査完了フラグが値「ON」である場合に、故障検査が完了したと判定する。実行部920bは、故障検査が完了と判定した場合にはステップS22の処理を、そうでない場合にはエコラン許否処理の実行を終了する。
ステップS21において、実行部920bは、故障検査が完了したと判定した場合には、検査の結果からスタータ駆動回路910に、例えば、故障等の異常が検出されたか否かを判定する(ステップS22)。実行部920bは、異常が検出されたと判定する場合にはステップS23の処理を、そうでない場合にはステップS24の処理を実行する。
ステップS22において、実行部920bは、異常が検出されなかったと判定した場合には、ISを許可する(ステップS24)。具体的には、実行部920bは、IS許可フラグの値を「ON」にする。その後、実行部920bは、エコラン許否処理の実行を終了する。
先ず、実行部920bは、アイドリングストップを行っているIS状態であるか否かを判断する(ステップS31)。実行部920bは、IS状態でないと判断した場合には、初期化処理の実行を終了し、そうでない場合には、IS許可フラグ及び検査完了フラグを共に値「OFF」として初期化した後に、初期化処理の実行を終了する(ステップS32及びS33)。
また、制御装置900が実行するプログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供できる。
更に、制御装置900がソフトウェア処理を実行することで実現する機能の一部又は全部は、ハードウェア回路を用いて実現することができる。逆に、制御装置900がハードウェア回路を用いて実現する機能の一部又は全部は、ソフトウェア処理を実行することで実現することができる。
30…始動装置(スタータモータ) 40…エンジン
50…表示装置 60…蓄電池(バッテリ)
70…継電器(メインリレー) 80…継電器(リレー)
100…制御装置
900…制御装置(エコラン制御装置)
910…スタータ駆動回路(スタータ駆動手段)
920…マイコン 921…取得部
922…検査部 922a…実検査部(検査手段)
922b…低電圧検出部 922c…誤検査防止部
922d…表示制御部 922e…検査無効化部
923…制御部
923a…検査条件判定部 923b…検査パタン提供部
923c…低電圧検出部 923d…検査完了判定部
923e…エコラン許否部 923f…エコラン制御部(制御手段)
923g…禁止部(禁止手段)
Claims (6)
- 所定の停止条件に基づいてエンジンを停止させると共に、所定の再始動条件に基づいて前記エンジンを再始動させるエコラン制御を実行する制御手段と、前記エンジンを再始動させるスタータを駆動するスタータ駆動手段とを備えるエコラン制御装置であって、
前記制御手段が前記エコラン制御によって前記エンジンを停止させる前に、前記スタータ駆動手段の動作を検査して故障しているか否かを判断する検査手段と、
前記スタータ駆動手段に供給される電源電圧が所定値以下となったことを検出すると、前記検査手段による検査結果を無効化する検査無効化手段と、
前記検査手段によって前記スタータ駆動手段が故障していると判断された場合に、前記エコラン制御の実行を前記制御手段に対して禁止する禁止手段とを備え、
前記禁止手段は、前記検査手段が前記スタータ駆動手段を検査する検査期間において、前記検査無効化手段が前記検査手段による検査結果を無効化すると判断した場合には、前記エコラン制御の実行を禁止することを特徴とするエコラン制御装置。 - 前記検査手段は、前記検査期間において、前記スタータ駆動手段を構成する回路を所定パタンで動作させることを特徴とする請求項1に記載のエコラン制御装置。
- 前記禁止手段は、前記検査手段による検査が完了したと判定するまで、前記エコラン制御の実行を禁止し、
前記検査無効化手段は、前記検査期間において前記スタータ駆動手段に供給される電源電圧が所定値以下になったことを検出すると、前記検査手段による検査が終わった場合であっても、前記禁止手段によって前記検査手段による検査が完了したと判定されないようにすることによって検査を無効化することを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のエコラン制御装置。 - 前記禁止手段は、前記検査手段による検査が完了するまで、前記エコラン制御の実行を禁止し、
前記検査無効化手段は、前記検査期間において前記スタータ駆動手段に供給される電源電圧が所定値以下になったことを検出すると、前記検査手段に対して前記スタータ駆動手段の検査を行わせないことによって検査を無効化することを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のエコラン制御装置。 - 所定の停止条件に基づいてエンジンを停止させると共に、所定の再始動条件に基づいて前記エンジンを再始動させるエコラン制御を実行する制御手段と、前記エンジンを再始動させるスタータを駆動するスタータ駆動手段とを備えるエコラン制御装置であって、
前記制御手段が前記エコラン制御によって前記エンジンを停止させる前に、前記スタータ駆動手段の動作を検査して故障しているか否かを判断するとともに、検査が完了すると、検査完了フラグを検査完了状態に変化させる検査手段と、
前記検査手段が前記スタータ駆動手段を検査する検査期間において、前記スタータ駆動手段に供給される電源電圧が所定値以下となったことを検出すると、前記検査手段によって前記検査完了フラグが検査完了状態にされないようにする検査無効化手段と、
前記検査手段によって前記スタータ駆動手段が故障していると判断された場合と、前記検査完了フラグが検査完了状態になっていない場合に、前記エコラン制御の実行を前記制御手段に対して禁止する禁止手段とを備えることを特徴とするエコラン制御装置。 - 所定の停止条件に基づいてエンジンを停止させると共に、所定の再始動条件に基づいて前記エンジンを再始動させるエコラン制御を実行する制御ステップを備えるエコラン制御方法であって、
前記制御ステップで前記エコラン制御によって前記エンジンを停止させる前に、前記エンジンを再始動させるスタータを駆動するスタータ駆動手段の動作を検査して故障しているか否かを判断する検査ステップと、
前記スタータ駆動手段に供給される電源電圧が所定値以下となると、前記検査手段による検査結果を無効化する検査無効化ステップと、
前記検査ステップで前記スタータ駆動手段が故障していると判断された場合に、前記制御ステップにおける前記エコラン制御の実行を禁止する禁止ステップとを備え、
前記禁止ステップは、前記検査ステップにおける前記スタータ駆動手段を検査する検査期間において、前記検査無効化ステップで前記検査ステップによる検査結果を無効化すると判断した場合には、前記エコラン制御の実行を禁止することを特徴とするエコラン制御方法。
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