JP2008196441A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】学習制御を実行する車両の制御装置に関し、車両の制御に係る機器に故障が発生した場合に、故障の影響を受けている学習値が、当該機器の修理後に継続して使用されることを防止する。
【解決手段】車両の制御に係るパラメータに定常的に内在する誤差成分を補正するための学習制御を実行する車両の制御装置において、電源供給が遮断された場合も記憶していたデータを保持することが可能な不揮発性メモリと、前記学習制御において算出された学習値を前記第１の記憶装置に記憶する学習値記憶手段と、前記学習制御に係わる機器の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により前記機器の故障が検出された場合には、前記不揮発性メモリに記憶されている学習値を消去する学習値消去手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、学習制御が行われる車両の制御装置に係り、特に、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリを備えた車両の制御装置に関する。

従来、例えば、特開平１０−２５２５４７号公報に開示されるように、制御データを一時的に記憶するＳＲＡＭと、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリ(以下、「ＥＥＰＲＯＭ」と称す)とを備えた車両制御装置が知られている。ＳＲＡＭはバッテリ電圧による電源バックアップが施されたメモリであり、ＥＥＰＲＯＭは電源が遮断されても記憶したデータを消失せずに保持することのできるメモリである。

上記従来の車両制御装置では、センサやアクチュエータ等に代表される制御対象の経年劣化や個体差などの影響を排斥するために、過去の制御結果を評価して制御パラメータや制御論理を修正する学習制御が行われる。この学習制御では、ＳＲＡＭに記憶されている学習値が適当なタイミングでＥＥＰＲＯＭに書き込まれる。これにより、バッテリがクリアされた場合等、ＳＲＡＭに記憶されていた学習値が消失した場合であっても、ＥＥＰＲＯＭのデータを読み出すことにより、過去に算出した学習値を継続して使用できる。

特開平１０−２５２５４７号公報 特開平６−７５８６６号公報

ところで、車両の制御システムでは、車両の制御に係るセンサやアクチュエータなどの機器の故障診断制御（ダイアグノーシス）が行われる。これにより、これらの機器の故障を逸早く使用者に通知し、誤ったセンサ信号に基づいて車両の制御が継続されてしまう事態を効果的に回避することとしている。

ここで、上記機器の故障が検出された場合、当該機器に関連する制御の学習値は故障の影響を受けている可能性が高い。このため、当該機器を交換等した場合には学習値を継続して使用することはできない。しかしながら、ＥＰＰＲＯＭは不揮発性のメモリであるため、故障機器の交換の際に電源電圧が遮断されても当該メモリに記憶されている学習値は消失しない。このため、システムの復帰後に故障時の学習値が継続して使用されると、誤った学習制御が実行されてしまい、エンジンが始動しない等の不具合が生じるおそれがある。このような事態を回避するために、交換作業と同時に手動で学習値を消去する方法が考えられるが、近年のシステムは非常に複雑であるため作業工程が大幅に増加してしまう。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、車両の制御に係る機器に故障が発生した場合に、故障の影響を受けている学習値が、当該機器の修理後に継続して使用されることを防止することのできる車両の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両の制御装置であって、
車両の制御に係るパラメータに定常的に内在する誤差成分を補正するための学習制御を実行する車両の制御装置において、
電源供給が遮断された場合も記憶していたデータを保持することが可能な第１の記憶装置と、
前記学習制御において算出された学習値を前記第１の記憶装置に記憶する学習値記憶手段と、
前記学習制御に係わる機器の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段により前記機器の故障が検出された場合には、前記第１の記憶装置に記憶されている学習値を消去する学習値消去手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記第１の記憶装置は、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリであることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または２の発明において、
前記学習値記憶手段は、電源供給が遮断された場合に記憶していたデータを消失する第２の記憶装置に記憶されている前記学習値を、前記第１の記憶装置にバックアップとして記憶する手段であり、
前記第２の記憶装置への電源供給が一端遮断された後に復旧した場合に、前記第１の記憶装置に記憶されている学習値を前記第２の記憶装置に復帰させる学習値復帰手段を更に備えることを特徴とする。

また、第４の発明は、第３の発明において、
前記故障検出手段により前記機器の故障が検出された場合には、前記第２の記憶装置に記憶されている前記学習値を保持する学習値保持手段を更に備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、学習制御において算出された学習値は第１の記憶装置に記憶されている。そして、学習制御に係る機器の故障が検出された場合に、第１の記憶装置に記憶されていた学習値が消去される。このため、本発明によれば、当該機器の故障の影響を受けた学習値が、当該機器の修理後に継続して使用される事態を効果的に回避することができる。

第２の発明によれば、第１の記憶装置として、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を使用することができる。

第３の発明によれば、電源供給が遮断された場合に記憶していたデータを消失する第２の記憶装置に記憶されていた学習値が、バックアップとして第１の記憶装置に記憶される。そして、第２の記憶装置の学習値が消失した場合に第１の記憶装置に記憶されていた学習値が第２の記憶装置に復帰される。このため、本発明によれば、バッテリクリア等により第２の記憶装置に記憶されていた学習値が消失した場合でも、当該学習値を復帰させて継続して使用することができる。

第４の発明によれば、学習制御に係る機器の故障が検出され、第１の記憶装置に記憶されていた学習値の消去処理が実行された場合に、第２の記憶装置に記憶されている学習値は消去されずに保持される。このため、本発明によれば、当該機器の故障を修理するまでの期間は当該機器の故障による影響を補正する学習値が使用されるので、故障の影響をより補うように学習制御を行うことができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態の構成を説明するための図を示す。本実施の形態の車両制御装置は、車両に搭載されている内燃機関（エンジン）２を制御するための制御装置である。図１に示すとおり、内燃機関２は制御装置としてＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０を備えている。ＥＣＵ１０は複数のセンサによって検出されるエンジンの作動データに基づいて、エンジン２の作動に係わる各種機器を総合的に制御する。ＥＣＵ１０の出力側には、図示しない複数のアクチュエータが接続されている。また、ＥＣＵ１０の入力側には、図示しない複数のセンサや機器が接続されている。ＥＣＵ１０はこれらのセンサからの入力信号に基づいて、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル制御、ダイアグノーシス等、エンジン２の様々な制御を実行する。以下、ＥＣＵ１０の構成について詳細に説明する。

本実施の形態のＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１２を備えている。ＣＰＵ１２はエンジンを制御するための様々な処理を実行する。また、ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１２により実行されるプログラムを格納するＲＯＭ２２と、ＣＰＵ１２による制御演算結果等を一時的に記憶する演算作業用のＲＡＭとして、ＮＲＡＭ２４とＳＲＡＭ２６とを備えている。ＮＲＡＭ２４は、バッテリ電圧による電源バックアップが施されていないメモリであり、イグニッションがオフとされると記憶していたデータを消失するメモリである。一方、ＳＲＡＭ２６はバッテリ電圧によるバックアップが施されたメモリであり、イグニッションがオフとされても記憶していたデータを消失しないメモリである。また、図１に示すとおり、ＥＣＵ１０は、ＥＥＰＲＯＭ２８を備えている。ＥＥＰＲＯＭ２８は、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性のメモリであり、電源の供給が遮断されてもデータを保持することができる。

図１に示すとおり、ＥＣＵ１０は入力回路１４と出力回路１６とを備えている。入力回路１４は、回転数センサ、水温センサ等の図示しない種々のセンサの出力信号をＣＰＵ１２に入力する。また、出力回路１６は、ＣＰＵ１２から出力される駆動信号に基づいて、インジェクタ、リレー等の図示しない種々のアクチュエータを作動させる。また、ＥＣＵ１０は、電源回路１８を備えている。電源回路１８は、図示しないバッテリから図示しないイグニッションスイッチを介して供給されるイグニッション電圧を受けて、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ２２、ＮＲＡＭ２４、ＳＲＡＭ２６、およびＥＥＰＲＯＭ２８へ動作電圧を出力するとともに、バッテリからイグニッションスイッチを介さずに直接供給されるバッテリ電圧を受けて、ＳＲＡＭ２６へデータ保持用のバックアップ電圧を出力する。

［実施の形態１における動作］
次に、本実施の形態の動作について説明する。上述した構成を有するＥＣＵ１０においては、ＲＯＭ２２に格納されたプログラムに従い、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル制御、ダイアグノーシス等のエンジン制御が実行される。より具体的には、イグニッションスイッチがオンされると電源回路１８からＣＰＵ１２、ＲＯＭ２２、ＮＲＡＭ２４、ＳＲＡＭ２６、およびＥＥＰＲＯＭ２８へ動作電圧が出力される。そして、ＲＯＭ２２に格納されたプログラムに従いエンジン制御処理が実行され、入力回路１４に入力された各種センサの信号に基づいて、出力回路１６を介して種々のアクチュエータが作動される。

ここで、ＥＣＵ１０が実施する内燃機関２の制御では、定常的な誤差成分を補正するための学習制御が実施される。具体的には、センサやアクチュエータの経年劣化や個体差などに起因して、エンジン制御に係わるパラメータに重畳する定常的な誤差成分を、制御結果の履歴に基づいて学習して補正する。学習値は新たな値が算出される毎に随時更新され、ＮＲＡＭ２４に記憶される。ここで、上述したとおり、ＮＲＡＭ２４はイグニッションがオフされると記憶したデータが消失してしまうので、ＮＲＡＭ２４に記憶された学習値は定期的にＳＲＡＭ２６に書き込まれる。これにより、イグニッションがオフされても学習値を保持することができるので、次回のイグニッションオン時に当該学習値を使用して継続して学習制御を行うことができる。

しかしながら、バッテリクリア等によりバックアップ電圧が遮断されると、ＳＲＡＭ２６に記憶されていた学習値は消失してしまう。そこで、本実施の形態のシステムでは、ＳＲＡＭ２６に記憶されていた学習値が定期的にＥＥＰＲＯＭ２８に書き込まれる。具体的には、ＳＲＡＭ２６に記憶されていた学習値が新たな値に更新された場合、その後のイグニッションがオフ時にＥＥＰＲＯＭ２８への学習値の書き込み動作が実行される。これにより、ＳＲＡＭ２６に記憶されていた学習値が誤って消失された場合でも、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値をＳＲＡＭ２６へ復帰させる動作を行うことにより、学習値を復帰させることができる。

［本実施の形態の特徴的動作］
次に、本実施の形態の特徴的動作について説明する。ＥＣＵ１０では、当該制御装置に接続されているセンサやアクチュエータ等の機器の故障診断制御が行われる。具体的には、センサ類は、例えば入力信号を常時監視して比較することにより、故障、断線、短絡等が検知される。また、アクチュエータ類は、電流の限界値等を利用して故障診断が実施される。故障が検出された場合には、速やかに使用者に通知される。

ここで、上記故障診断制御により機器の故障が発見された場合において、断線等の突然発生した故障であれば、故障を検知した後即座に学習を禁止することにより、故障の影響が学習値に重畳することを防止することが可能である。しかしながら、例えば、機器の経年劣化により徐々にその性能が低下し、最終的に故障と判断されるに至った場合には、当該機器の経年劣化の影響が既に学習値に重畳しているため、かかる学習値を修理後に使用することはできない。

また、仮に学習値がＳＲＡＭ２６のみに記憶されている場合には、修理作業におけるバッテリクリア時に、ＳＲＡＭ２６に記憶されていたデータがすべて消失するため、修理後に修理前の学習値が使用されてしまう問題は発生しない。しかしながら、本実施の形態のシステムように、ＥＥＰＲＯＭに学習値をバックアップしている場合には、バッテリクリアされても記憶されている学習値が消失しないため、システムが復帰した後にかかる学習値が使用されてしまい、誤った学習制御による機器の誤作動を引き起こすおそれがある。

そこで、本実施の形態のシステムでは、故障検出がされた場合に、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値を消去することとする。これにより、修理後のエンジン制御において、故障の影響が重畳した学習値が使用される事態を回避することができる。

尚、ＥＥＰＲＯＭ２８の学習値を消去した場合には、ＳＲＡＭ２６に記憶されている学習値はそのまま保持することとする。これにより、故障が検出されてから修理されるまでの期間は、故障の影響を補うように学習された学習値を使用して学習制御を行うことができ、故障に起因する誤作動を効果的に抑制することができる。

［実施の形態１における具体的処理］
次に、図２を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図２は、ＥＣＵ１０が、エンジン２の制御に係わる学習値の書き込み或いは読み込みの処理を実行するルーチンのフローチャートである。先ず、ＳＲＡＭ２６からＥＥＰＲＯＭ２８への学習値バックアップ処理のルーチンについて説明する。

図２に示すルーチンでは、先ず、イグニッションがオンされたか否かが判定される（ステップ１００）。ここでは、具体的には、イグニッションスイッチがオンされ、バッテリ電圧が、ＲＯＭ２２、ＮＲＡＭ２４、ＳＲＡＭ２６、およびＥＥＰＲＯＭ２８に供給されたか否かが判定される。

上記ステップ１００において、イグニッションがオフされたと判定された場合には、次のステップに移行し、直前のトリップにおいて学習値に変更があったか否かが判定される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、直前のトリップにおいて、ＳＲＡＭ２６に記憶されている学習値データが新たなデータに更新されたか否かが判定される。その結果、学習値が更新されたと判定された場合には、次のステップに移行し、ＳＲＡＭ２６に記憶されている学習値データがＥＥＰＲＯＭ２８に書き込まれる（ステップ１０４）。次いで、本ルーチンがイグニッションオフであったことを示すフラグがオンとされ（ステップ１０６）、本ルーチンは終了される。一方、上記ステップ１０２において、学習値データが更新されていないと判定された場合には、特にＥＥＰＲＯＭ２８に記憶された学習値データを更新する必要はないと判断され、上記ステップ１０６の処理を実行した後に本ルーチンは終了される。

以上説明した処理によれば、直前のトリップにおいて更新された学習値をＥＥＰＲＯＭ２８に書き込むことができる。これにより、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値データを常に最新に保つことができる。

次に、ＥＥＰＲＯＭ２８からＳＲＡＭ２６への学習値復帰処理のルーチンについて説明する。上記ステップ１００において、イグニッションがオンされたと判定された場合には、次のステップに移行し、イグニッションがオンされた直後のルーチンか否かが判定される（ステップ１０８）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０６におけるフラグがオンか否かが判定される。その結果、当該フラグがオンである場合には、イグニッションがオンされた直後のルーチンであると判断され、次のステップに移行し、ＳＲＡＭ２６のミラーチェックが行われる（ステップ１１０）。ここでは、具体的には、直前トリップの終了時と現在とのＳＲＡＭ２６のデータが比較され、バッテリクリア等によりＳＲＡＭ２６のデータが消失していないか否かが判定される。

上記ステップ１１０において、ＳＲＡＭ２６のデータが消失していると判定された場合には、次のステップに移行し、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値データがＳＲＡＭ２６に書き込まれる（ステップ１１２）。次いで、本ルーチンがイグニッションオフであったことを示すフラグがオフとされ（ステップ１１４）、本ルーチンは終了される。一方、上記ステップ１１０においてＳＲＡＭ２６のデータが消失していないと判定された場合には、特にＳＲＡＭ２６のデータを書き換える必要性はないと判断され、本ルーチンは速やかに終了される。

以上説明した処理によれば、イグニッションがオフとされている期間にバッテリクリア等が行われ、ＳＲＡＭ２６に記憶されていた学習値データが消失した場合には、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されていた学習値データがＳＲＡＭ２６に復帰される。これにより、バッテリクリア前の学習値を継続して使用することができる。

次に、部品故障が検出された場合のＥＥＰＲＯＭ２８の学習値消去処理のルーチンについて説明する。上記ステップ１００において、イグニッションがオンされたと判定された場合には、上記ステップ１０８に移行し、イグニッションがオンされた直後のルーチンか否かが判定される。その結果、フラグがオフである場合には、次のステップに移行し、学習制御に係る機器の故障が検出されたか否かが判定される（ステップ１１６）。ここでは、具体的には、ＥＣＵ１０において別途実行されている故障診断制御において、これらの機器の故障が検出されたか否かが判断される。

上記ステップ１１６において、故障が検出されたと判定された場合には、次のステップに移行し、ＥＥＰＲＯＭ２８の学習値消去処理が実行される（ステップ１１８）。ここでは、具体的には、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値データがすべて消去される。そして、上記ステップ１０６の処理を実行した後に本ルーチンは終了される。一方、上記ステップ１１６において、故障が検出されないと判定された場合には、特にＥＥＰＲＯＭ２８に記憶された学習値データを消去する必要はないと判断され、上記ステップ１０６の処理を実行した後に本ルーチンは終了される。

以上説明した処理によれば、内燃機関２の学習制御に係る機器に故障が検出された場合には、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値のデータが消去される。ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されているデータは、修理時にバッテリをオフとするだけでは消失しない。このため、当該故障の影響が重畳した学習値を修理に先立って消去することにより、修理後に当該学習値が使用される事態を回避することができ、誤作動を防止することができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、学習制御に係る機器の故障が検出された場合に、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値をすべて消去することとしているが、消去する学習値はこれに限られない。すなわち、ＥＥＰＲＯＭ２８に記憶されている学習値データの中で、故障した機器の制御に関連する学習値のみを特定して消去することとしてもよい。

尚、上述した実施の形態１においては、ＥＥＰＲＯＭ２８が前記第１の発明における「第１の記憶装置」に相当しているとともに、ＥＣＵ１０が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「学習値記憶手段」が、上記ステップ１１６の処理を実行することにより前記第１の発明における「学習値消去手段」が、それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態１においては、ＳＲＡＭ２６が前記第３の発明における「第２の記憶装置」に相当しているとともに、ＥＣＵ１０が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第３の発明における「学習値復帰手段」が実現されている。

本発明の実施形態１の制御装置としてのＥＣＵ１０の構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。

符号の説明

２ 内燃機関（エンジン）
１０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
１２ ＣＰＵ
１４ 入力回路
１６ 出力回路
１８ 電源回路
２２ ＲＯＭ
２４ ＮＲＡＭ
２６ ＳＲＡＭ
２８ ＥＥＰＲＯＭ

Claims (4)

1. 車両の制御に係るパラメータに定常的に内在する誤差成分を補正するための学習制御を実行する車両の制御装置において、
   電源供給が遮断された場合も記憶していたデータを保持することが可能な第１の記憶装置と、
   前記学習制御において算出された学習値を前記第１の記憶装置に記憶する学習値記憶手段と、
   前記学習制御に係わる機器の故障を検出する故障検出手段と、
   前記故障検出手段により前記機器の故障が検出された場合には、前記第１の記憶装置に記憶されている学習値を消去する学習値消去手段と、
   を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記第１の記憶装置は、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリであることを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
3. 前記学習値記憶手段は、電源供給が遮断された場合に記憶していたデータを消失する第２の記憶装置に記憶されている前記学習値を、前記第１の記憶装置にバックアップとして記憶する手段であり、
   前記第２の記憶装置への電源供給が一端遮断された後に復旧した場合に、前記第１の記憶装置に記憶されている学習値を前記第２の記憶装置に復帰させる学習値復帰手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の車両の制御装置。
4. 前記故障検出手段により前記機器の故障が検出された場合には、前記第２の記憶装置に記憶されている前記学習値を保持する学習値保持手段を更に備えることを特徴とする請求項３記載の車両の制御装置。

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