JP6380089B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車を制御する電子制御装置に関する。

近年、内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車（ＨＶ）において、搭載されるバッテリの蓄電能力の向上や、電子機器の消費電力の低減などにより、電動機のみによって走行する、いわゆるＥＶ走行の航続距離が長くなりつつある。

このため、街乗りなどの比較的短距離の走行では内燃機関が一切駆動しない状況が生まれ得る。長期間内燃機関が駆動しないと、内燃機関を構成するアクチュエータが固着する虞がある。

アクチュエータの固着に対しては、特許文献１には、発電装置側ＥＣＵが、エンジン（内燃機関）の運転停止から次回の始動までの停止期間を検出し、検出した停止期間が予め設定された所定の期間を超える場合をカウントする。そして、カウントされた回数が所定の回数数を超えた場合にエンジンのメンテナンスを促す技術が記載されている。

特開２０１１−１１１９７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は故障の予兆を報知するものであって、内燃機関のダイアグを高精度で行うことはできない。また、ダイアグ頻度の減少を抑制することはできない。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、ダイアグの頻度を確保することのできる電子制御装置を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関（２０）と電動機（３０）とを駆動源とする車両の駆動を制御する電子制御装置であって、内燃機関の停止期間の時間をカウントするカウント部（１１）と、内燃機関に含まれるダイアグ対象をダイアグするダイアグ部（１２）と、内燃機関の駆動を制御する制御部（１３）と、を備え、制御部は、停止期間が所定の閾値以上となることを条件に、ダイアグ対象を強制的に駆動するとともに、ダイアグ部に対して、ダイアグ対象のダイアグを実施するように指示し、停止期間は、内燃機関が最後に停止してから次に内燃機関が始動するまでの時間であって、且つ、制御部の電源がオンされてからオフされるまでの期間中にカウントされることを特徴としている。

これによれば、故障診断、すなわちダイアグの対象となる車両の構成要素を強制的に駆動させてダイアグを実施するので、内燃機関が走行に用いられない短距離の走行が主な用途である車両であっても、ダイアグの頻度を確保することができる。

第１実施形態にかかる電子制御装置およびその周辺装置の概略構成を示すブロック図である。 電子制御装置の制御を示すタイミングチャートである。 電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 変形例１にかかる電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 変形例２にかかる電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態にかかる電子制御装置およびその周辺装置の概略構成を示すブロック図である。 電子制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。

（第１実施形態）
最初に、図１を参照して、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成について説明する。

この電子制御装置は、内燃機関と電動機と駆動源とする車両、いわゆるハイブリッド車（ＨＶ）の駆動を制御する装置である。

図１に示すように、本実施形態における電子制御装置１０は、カウント部１１とダイアグ部１２と制御部１３とを備え、通信可能に接続された内燃機関２０および電動機３０を制御して車両を走行させるようになっている。

カウント部１１は、後述の制御部１３に接続されている。カウント部１１は、制御部１３が内燃機関２０に対して行う停止命令を受信して、内燃機関２０が停止している積算時間である停止期間をカウントする。本実施形態における停止期間のカウントは、内燃機関２０が最後に停止してから次に内燃機関２０が始動するまでの時間のうち、制御部１３の電源がオンされてからオフされるまでの期間中に行われる。

図１に示すように、カウント部１１はメモリ４０に接続されており、カウントされた停止期間の情報をメモリ４０に格納する。本実施形態におけるメモリ４０は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリであり、電子制御装置１０自身の電源がオフになった場合でも停止期間の情報を保持できるようになっている。換言すれば、カウント部１１は、制御部１３の電源がオンされてからオフされるまでを１サイクルとするドライビングサイクルを跨いで、停止期間を積算してカウントするようになっている。

ダイアグ部１２は、制御部１３の指示によりダイアグ対象となる装置類の故障診断、いわゆるダイアグを実行する。本実施形態におけるダイアグ部１２は、少なくとも内燃機関２０に接続されている。正確には、内燃機関２０を構成する装置類のうち、ダイアグ対象となるアクチュエータおよびセンサに接続されている。そして、ダイアグ部１２は、ダイアグ対象それぞれに予め設定された手順でアクチュエータおよびセンサのダイアグを実行する。

制御部１３は、内燃機関２０および電動機３０と通信可能に接続されており、内燃機関２０あるいは電動機３０に設けられたアクチュエータを制御して車両を走行させる。加えて、本実施形態における制御部１３はカウント部１１およびダイアグ部１２と通信可能に接続されている。

制御部１３は、カウント部１１から入力された内燃機関２０の停止期間に関する情報に基づいて、ダイアグ部１２に対してダイアグ対象のダイアグを実行させる。ダイアグ部１２は、停止期間が所定の条件を満たした場合に、内燃機関２０が駆動していない状態であってもアクチュエータを強制的に動作させるよう制御部１３に要求する。これに応じて、制御部１３は内燃機関２０のダイアグ対象に関係するアクチュエータあるいはセンサを駆動させる。ダイアグ部１２はダイアグ用に予め設定された手順に従ってダイアグを実行する。

次に、図２および図３を参照して、電子制御装置１０の動作フローについて説明する。

図２は、ダイアグの実行に至るまでの制御部１３、内燃機関２０、電動機３０、および停止期間の挙動を示すタイミングチャートである。また、図３は、電子制御装置１０のダイアグ実行に係るフローチャートである。

電子制御装置１０の動作フローを説明するにあたり、図２に示すように、車両が内燃機関２０を非駆動な状態で利用される場合を仮定する。すなわち、次に記載するようなシチュエーションを仮定する。

すなわち運転者は、時刻ｔ１において車両のイグニッションスイッチをオンし、制御部１３に対しても電源を投入する。その後、時刻ｔ２に至るまで内燃機関２０を駆動することなくＥＶ走行し、時刻ｔ２において運転を終了する。そして、時刻ｔ３において、運転者は再び車両のイグニッションスイッチをオンし、制御部１３に対しても電源を投入する。その後、時刻ｔ４に至るまで内燃機関２０を駆動することなくＥＶ走行し、時刻ｔ４において運転を終了する。そして、時刻ｔ５において、運転者は再び車両のイグニッションスイッチをオンし、制御部１３に対しても電源を投入してＥＶ走行を行う。

図３を参照して、電子制御装置１０の動作フローについて詳しく説明する。

まず、ステップＳ１が実行される。ステップＳ１は、制御部１３が自身の電源の状態を判定するステップである。制御部１３の電源がオンの状態であれば本ステップはＹＥＳ判定となりステップＳ２に進む。一方、制御部１３に電源が投入されていない、あるいは制御部１３の大部分の機能がスリープ状態にある場合は、ステップＳ２には進まず、再びステップＳ１が実行される。

ステップＳ２は、制御部１３が内燃機関２０の停止を判定するステップである。内燃機関２０が作動していれば、内燃機関２０に係るダイアグの実施は通常通り可能であるから、本ステップはＮＯ判定となりステップＳ７に進む。すなわちアクチュエータの強制的な駆動は行われず、停止期間のカウントはリセットされる。一方、内燃機関２０が作動していない場合は、本ステップはＹＥＳ判定となりステップＳ３に進む。すなわち、内燃機関２０が停止した状態、且つ、制御部１３の電源がオンの状態になることを条件にステップＳ３に進む。

ステップＳ３は、カウント部１１が停止期間をカウントアップさせるステップである。ステップＳ１において内燃機関２０が駆動していないことが確定している。且つ、ステップＳ２において制御部１３の電源がオンの状態であることが確定している。すなわち、ステップＳ３の時点における車両は、内燃機関２０が駆動していない状態で、制御部１３が何らかの動作を実行している。本実施形態においては、図２における時刻ｔ１と時刻ｔ２の間の期間、あるいは、時刻ｔ３と時刻ｔ４の間の期間、あるいは、時刻ｔ５以降の期間に示すように、車両は制御部１３によって電動機３０が駆動された状態にある。本実施形態におけるカウント部１１は、時刻ｔ１と時刻ｔ２の間の期間、あるいは、時刻ｔ１と時刻ｔ２の間の期間、あるいは、時刻ｔ５以降の期間において停止期間のカウントアップを実行する。

なお、時刻ｔ１と時刻ｔ２の間の期間、あるいは、時刻ｔ３と時刻ｔ４の間の期間は、制御部１３の電源がオンされてからオフされるまでの期間であり、この期間が、本実施形態におけるドライビングサイクルの１サイクルに相当する。

一方で、図２における時刻ｔ１以前、あるいは、時刻ｔ２と時刻ｔ３の間の期間、あるいは、時刻ｔ４と時刻ｔ５の間の期間では、ステップＳ２における判定がＮＯ判定となるため、停止期間のカウントアップは実行されない。

図２に示すように、本実施形態におけるカウント部１１にはメモリ４０が接続されており、電子制御装置１０、ひいては制御部１３の電源がオフになった場合でも停止期間の情報を保持できるようになっている。よって、停止期間は時刻ｔ１から時刻ｔ２の間でカウントアップされ、時刻ｔ２において制御部１３の電源がオフとなっても、そのまま停止期間の情報が保持される。そして、時刻ｔ３において制御部１３の電源がオンになると、カウント部１１は停止期間のカウントアップを再開する。すなわち、本実施形態のカウント部１１は、ドライビングサイクルを跨いで停止期間のカウントアップを行うようになっている。

次いで、ステップＳ４が実行される。ステップＳ４は、制御部１３が停止期間の積算値と予め決められた所定の閾値とを比較するステップである。停止期間の積算値が閾値以下であれば本ステップはＮＯ判定となりステップＳ１に戻る。一方、停止期間の積算値が閾値より大きい場合は、本ステップはＹＥＳ判定となりステップＳ５に進む。本実施形態においては、図２に示すように、時刻ｔ６以前は停止期間が閾値以下であるためＮＯ判定であるが、時刻ｔ６において、停止期間が閾値に到達するためＹＥＳ判定となる。

なお、所定の閾値は、内燃機関２０を構成するアクチュエータが停止してから固着に至るまでの時間より短く設定される。閾値は、固着に至るまでの時間よりも十分にマージンをもった短い時間に設定されることが好ましい。しかしながら、閾値に設定する時間が短すぎるとアクチュエータの駆動を不必要に誘発することになり、燃費やドライバビリティの悪化、あるいはアクチュエータの寿命低下につながるため、本発明を採用する車両の仕様によって適切に設定されるべきである。

ステップＳ５は、制御部１３が内燃機関２０のうちダイアグ対象を構成するアクチュエータ、あるいはダイアグ対象のセンサに物理量を検出させるためのアクチュエータを駆動させるステップである。ステップＳ５の実行時は、ステップＳ１で判定しているように、内燃機関２０が停止中であるから、ステップＳ５におけるアクチュエータの駆動は、停止期間が閾値以上となった時刻ｔ６において強制的に実行される。アクチュエータの駆動は、内燃機関２０による通常の走行時の条件で行われるか、あるいは、ダイアグ専用に予め決められた要求仕様に基づいて実行される。

次いで、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６は、制御部１３がダイアグ部１２に対してダイアグ対象たるアクチュエータおよびセンサのダイアグを実行するように指示し、ダイアグ部１２がそれを実行するステップである。ダイアグ部１２は要求仕様に基づいてダイアグ対象のダイアグを実行する。

次いで、ステップＳ７が実行される。ステップＳ７は、カウント部１１が積算していた停止期間をゼロ時間にリセットするステップである。本実施形態では、内燃機関２０が作動すると停止期間がリセットされる。ステップＳ７は、ステップＳ６の次ステップであるとともに、ステップＳ１においてＮＯ判定の場合も実行されるステップであり、図２の時刻ｔ６に示すように、本ステップの実行により積算されていた停止期間はゼロになる。

以上で本実施形態における電子制御装置１０の動作フローは終了する。

次に、本実施形態に係る電子制御装置１０の作用効果について説明する。

この電子制御装置１０を採用することにより、内燃機関２０が走行に用いられない短距離の走行が主な用途である車両であっても、ダイアグ対象に関するアクチュエータを強制的に駆動させてダイアグを実施することができるので、ダイアグの頻度を確保することができる。

また、停止期間は、内燃機関２０が最後に停止してから次に始動するまでの時間のうち、制御部１３の電源がオンされてからオフされるまでの期間中にカウントされるので、車両が完全に機能停止している状態ではカウントが進むことはない。すなわち、車両が起動された状態のうち、内燃機関２０が駆動していない期間だけを正確にカウントすることができる。

また、停止期間のカウントは、ドライビングサイクルを跨いで積算されるようになっているので、例えば短距離走行が複数回続けて行われた場合でも、停止期間がリセットされることなく、内燃機関２０が停止している期間を正確に取得することができる。

（変形例１）
ステップＳ３において内燃機関２０の停止期間をカウントアップする条件として、電動機３０が駆動中か否かを加えても良い。例えば、図４に示すように、ステップＳ２がＹＥＳ判定となった後、ステップＳ３に移行する前に、ステップＳ８が実行されるように構成しても良い。なお、図４において、ステップＳ４以降は第１実施形態と同様であるため図示を省略している。

ステップＳ８は、制御部１３が電動機３０の駆動状態を判定するステップである。車両が走行している、していない、に関わらず、電動機３０を構成するアクチュエータが駆動している場合には、本ステップはＹＥＳ判定となり、ステップＳ３に進む。一方、電動機３０を構成するアクチュエータが駆動していない場合には、本ステップはＮＯ判定となり、ステップＳ１に戻る。

これによれば、内燃機関２０のアクチュエータの停止期間を、内燃機関２０と併設された電動機３０のアクチュエータの駆動時間と略同一の条件下で停止期間のカウントを行うことができる。換言すれば、電動機３０が駆動しなくても良い条件下では、本来内燃機関２０も駆動する必要がない場合が多いため、そのような条件下における内燃機関２０の停止期間をカウントから除外することができる。すなわち、より正確に内燃機関２０の停止期間を算出することができる。

なお、本例の説明では、停止期間のカウントアップの条件として、制御部１３の電源オンと、電動機３０が駆動中であること、の両方が必要である例を示した。つまり、ステップＳ２とステップＳ８の両方がＹＥＳ判定の場合にステップＳ３に進むことができる例を説明した。しかしながら、ステップＳ２およびステップＳ８の少なくとも一方がＹＥＳ判定ならばステップＳ３に進むように構成しても良い。

（変形例２）
さらに、内燃機関２０の停止期間をカウントアップする条件として、車両が電動機３０により走行中か否かを加えても良い。例えば、図５に示すように、ステップＳ２がＹＥＳ判定となり、ステップＳ８がＹＥＳ判定となった後、ステップ３に移行する前に、さらにステップＳ９が実行されるように構成しても良い。なお、図５において、ステップＳ４以降は第１実施形態と同様であるため図示を省略している。

ステップＳ９は、制御部１３が、電動機３０の駆動力によって車両が走行しているか否かを判定するステップである。車両が電動機３０を駆動源として走行中であればＹＥＳ判定となりステップＳ３に進む。一方、車両が走行していなければＮＯ判定となりステップＳ１に戻る。

これによれば、変形例１に記載した条件よりもアクチュエータの負荷が大きい状態において内燃機関２０の停止期間をカウントすることになる。逆に言えば、アクチュエータの負荷が小さい状況での停止期間をノーカウントにできるため、内燃機関２０の不必要な強制駆動を抑制することができる。

なお、本例の説明では、停止期間のカウントアップの条件として、制御部１３の電源オンと、電動機３０が駆動中であること、車両が電動機３０の駆動力で走行していること、の３条件が必要である例を示した。つまり、ステップＳ２、ステップＳ８およびステップＳ９のすべてがＹＥＳ判定の場合にステップＳ３に進むことができる例を説明した。しかしながら、ステップＳ２、ステップＳ８およびステップＳ９の少なくとも一つがＹＥＳ判定ならばステップＳ３に進むように構成しても良い。

（第２実施形態）
第１実施形態、変形例１および２では、内燃機関２０の停止期間がカウントアップされる条件として、内燃機関２０が停止していることに加えて、制御部１３の電源オンされていること、あるいは、電動機３０が駆動中であること、あるいは、車両が電動機３０の駆動力で走行していること、が要求される例について説明した。これに対して、本実施形態におけるカウント部１１は、時刻情報を有する時刻監視手段から時刻情報を取得することによって、停止期間をカウントする。

図６に示すように、カウント部１１には時刻監視手段たるカーナビゲーション５０が接続されている。カウント部１１は、最後に内燃機関２０が停止した時刻をメモリ４０に記録しておく。そして、カウント部１１は、最後に内燃機関２０が停止した時刻と現在時刻との差分を、内燃機関２０の停止期間として制御部１３に提供するように構成されている。

なお、時刻監視手段はカーナビゲーション５０に限定されるものではなく、時刻を刻む装置であれば良く、例えば車両に内蔵された時計でも良い。

以下、図７を参照して、本実施形態に係る電子制御装置１０の動作フローについて説明する。

本実施形態における動作フローは、第１実施形態における動作フローのうち、ステップＳ３を、それぞれステップＳ１０とステップＳ１１とに置換して成る。したがって、ステップＳ１およびステップＳ４〜Ｓ７については詳しく説明しない。

ステップＳ１０は、カウント部１１が、時刻情報を有するカーナビゲーション５０から現在時刻を取得するステップである。

ステップＳ１１は、カウント部１１が、現在時刻と、予めメモリ４０に記録された内燃機関２０が最後に停止して時刻と、の差分を停止期間として算出するステップである。カウント部１１は、算出された停止期間を制御部１３に出力する。

ステップＳ４以降は、第１実施形態と同様である。なお、本実施形態のステップＳ７において、停止期間をリセット、とは、メモリ４０に記録された内燃機関２０が最後に停止して時刻を、ステップＳ５によりアクチュエータを強制駆動させた時刻に更新することを意味している。

本実施形態に係る電子制御装置１０は、内燃機関２０の停止期間の算出に関し、内燃機関２０が最後に停止して時刻をメモリ４０に保持することと、現在時刻を取得すること、およびその差分を計算することのみの処理で実現可能である。車両において、時刻情報を有する時刻監視手段を有することは普通のことであるから、本実施形態に係る電子制御装置１０を採用することにより、第１実施形態において説明したカウント方法に較べて簡単な処理で停止期間の算出を行うことができる。すなわち、制御部１３の停止期間の算出にかかる負担を軽減することができる。

また、制御部１３の電源がオンされていない状態でも、時刻監視手段は時刻を刻み続ける。このため、内燃機関２０が駆動していない実時間を正確に取得および算出することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

第１実施形態、変形例１および２では、内燃機関２０の停止期間がドライビングサイクルを跨いで積算してカウントされる例について説明したが、カウント部１１がドライビングサイクル毎に停止期間を再計算するように構成されていても良い。

このような構成では、カウント部１１は、１サイクル毎に停止期間をリセットして算出する。すなわち、停止期間は、制御部１３の電源がオフされるごとにリセットされ、第１実施形態あるいは変形例１あるいは変形例２と同様の条件によってカウントアップされる。動作フローとしては、第１実施形態、変形例１および２において説明した動作フローに対して、ステップＳ１の前に、停止期間をリセットするステップが挿入されることによって実現可能である。

これによれば、停止期間が制御部１３の電源オフごとにリセットされるので、メモリ４０を必要としない。よって、電子制御装置１０のコストダウンのほか、周辺装置の実装スペースを省スペース化することができる。

なお、ドライビングサイクルは、制御部１３の電源オンからオフされる期間に限定されるものではない。例えば、ユーザのキー操作（イグニッションスイッチ）のオンからオフまでの期間をドライビングサイクルの１サイクルとしても良い。

また、上記した各実施形態および各変形例では、ダイアグ対象の強制的な駆動、および、ダイアグ対象のダイアグの実行タイミングとして、内燃機関２０の停止期間が所定の閾値に到達した時点で実行される例を示したが、これに限定されない。

ダイアグ対象の強制的な駆動、および、ダイアグ対象のダイアグは、制御部１３の電源がオンされてから車両の走行が開始されるまでの間に実行されることが好ましい。これによれば、車両の走行中にダイアグ用の動作が行われることによるドライバビリティの低下を抑制することができる。

ダイアグ対象の強制的な駆動、および、ダイアグ対象のダイアグの具体的な実行タイミングとしては、停止期間が所定の閾値以上となった後、次回初めてイグニッションスイッチがオンされ、制御部１３に電源が投入された時点で実行されるようにする。これによって、車両が停止中である期間にダイアグを実行することができるので、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

１０・・・電子制御装置，１１・・・カウント部，１２・・・ダイアグ部，１３・・・制御部，２０・・・内燃機関，３０・・・電動機

Claims (7)

1. 内燃機関（２０）と電動機（３０）とを駆動源とする車両の駆動を制御する電子制御装
   置であって、
   前記内燃機関の停止期間の時間をカウントするカウント部（１１）と、
   前記内燃機関に含まれるダイアグ対象をダイアグするダイアグ部（１２）と、
   前記内燃機関の駆動を制御する制御部（１３）と、を備え、
   前記制御部は、前記停止期間が所定の閾値以上となることを条件に、前記ダイアグ対象を強制的に駆動するとともに、前記ダイアグ部に対して、前記ダイアグ対象のダイアグを実施するように指示し、
   前記停止期間は、前記内燃機関が最後に停止してから次に前記内燃機関が始動するまでの時間であって、且つ、前記制御部の電源がオンされてからオフされるまでの期間中にカウントされることを特徴とする電子制御装置。
2. 前記停止期間は、前記内燃機関が最後に停止してから次に前記内燃機関が始動するまでの時間であって、且つ、前記電動機の駆動中にカウントされることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記停止期間は、前記内燃機関が最後に停止してから次に前記内燃機関が始動するまでの時間であって、且つ、前記車両が前記電動機を動力源として走行中にカウントされることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置。
4. 内燃機関（２０）と電動機（３０）とを駆動源とする車両の駆動を制御する電子制御装
   置であって、
   前記内燃機関の停止期間の時間をカウントするカウント部（１１）と、
   前記内燃機関に含まれるダイアグ対象をダイアグするダイアグ部（１２）と、
   前記内燃機関の駆動を制御する制御部（１３）と、を備え、
   前記制御部は、前記停止期間が所定の閾値以上となることを条件に、前記ダイアグ対象を強制的に駆動するとともに、前記ダイアグ部に対して、前記ダイアグ対象のダイアグを実施するように指示し、
   前記停止期間は、
   時刻情報を有する時刻監視手段（５０）により取得される前記内燃機関が最後に停止した時刻と、
   前記時刻監視手段により取得される現在時刻と、の差から算出されることを特徴とする電子制御装置。
5. 前記カウント部は、ドライビングサイクルを跨いで、前記停止期間を積算してカウントすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子制御装置。
6. 前記カウント部は、ドライビングサイクル毎に前記停止期間をカウントすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子制御装置。
7. 前記制御部は、前記制御部の電源がオンされてから前記車両の走行が開始されるまでの間に、前記ダイアグ対象の強制的な駆動、および、前記ダイアグ対象のダイアグを実施することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子制御装置。

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