JP2009196588A - Vehicular control device, electric vehicle and failure detection method of vehicular control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電力供給源とマイクロコンピュータとの間に第1スイッチ及び第2スイッチがそれぞれ接続され、前記第1スイッチ及び/又は前記第2スイッチのオンにより前記電力供給源から前記マイクロコンピュータに電力供給が行われる車両用制御装置及びその故障検出方法、並びに該車両用制御装置を備える電気車両に関する。 In the present invention, a first switch and a second switch are connected between a power supply source and a microcomputer, respectively, and power is supplied from the power supply source to the microcomputer by turning on the first switch and / or the second switch. The present invention relates to a vehicle control device to which supply is performed, a failure detection method thereof, and an electric vehicle including the vehicle control device.
従来より、車両に搭載された電子制御装置(車両用制御装置)では、キースイッチ及びイグニッションスイッチ(第1スイッチ)の少なくとも一方のオンに起因して給電用リレー(第2スイッチ)がオンすることによりECU内のマイクロコンピュータに電力供給を行う。また、前記車両用制御装置は、前記第1スイッチがオフしても前記マイクロコンピュータが所定の処理(車両内のシステムに対する停止処理)を完了して動作を停止するまでは前記第2スイッチをオンに保持して該マイクロコンピュータに対する電力供給を継続する電源自己保持機能を備えている(特許文献1参照)。 Conventionally, in an electronic control device (vehicle control device) mounted on a vehicle, a power supply relay (second switch) is turned on due to at least one of a key switch and an ignition switch (first switch) being turned on. To supply power to the microcomputer in the ECU. In addition, even if the first switch is turned off, the vehicle control device turns on the second switch until the microcomputer completes predetermined processing (stop processing for the system in the vehicle) and stops operating. And a power supply self-holding function for continuing power supply to the microcomputer (see Patent Document 1).
この場合、前記車両用制御装置では、前記第1スイッチのオフに起因してシステム停止処理を開始してから前記マイクロコンピュータが動作を停止するまでの電源保持時間内に、一定時間毎にフラッシュROM内のカウンタ値をカウントアップし、その後、前記第1スイッチがオンしたときに、該カウンタ値が第1判定値よりも小さければ前記電源自己保持機能が異常と判定し、一方で、前記カウンタ値が第2判定値よりも大きければ、前記第2スイッチのオフにより前記電力供給を停止する電源遮断機能が異常と判定する、前記第2スイッチの故障検出処理が行われる。 In this case, in the vehicle control device, the flash ROM is set at regular intervals within the power holding time from when the system stop process is started due to the first switch being turned off until the microcomputer stops operating. When the first switch is turned on, if the counter value is smaller than the first determination value, it is determined that the power supply self-holding function is abnormal, while the counter value is Is greater than the second determination value, a failure detection process of the second switch is performed in which it is determined that the power shut-off function for stopping the power supply by turning off the second switch is abnormal.
前述した故障検出処理に用いられるカウンタ値は、第1スイッチのオフに起因したシステム停止処理の開始からマイクロコンピュータの動作停止までの電源保持時間に対応しているので、該システム停止処理に要する時間(停止処理時間)が変化した場合、該停止処理時間の変化に応じてカウンタ値も変化する。この結果、車両用制御装置では、前記停止処理時間が短くなってカウンタ値が小さくなったときには電源自己保持機能が正常であるにも関わらず異常と判定し、一方で、該停止処理時間が長くなってカウンタ値が大きくなったときには電源遮断機能が正常であるにも関わらず異常であると判定する。すなわち、第2スイッチの故障を誤検知するおそれがある。 The counter value used in the above-described failure detection process corresponds to the power holding time from the start of the system stop process due to the turning off of the first switch to the stop of the operation of the microcomputer, so the time required for the system stop process When (stop processing time) changes, the counter value also changes according to the change of the stop processing time. As a result, in the vehicle control device, when the stop processing time becomes short and the counter value becomes small, it is determined that the power supply self-holding function is normal, but the stop processing time is long. When the counter value becomes large, it is determined that the power shut-off function is normal but it is abnormal. That is, there is a risk of erroneously detecting a failure of the second switch.
そこで、前記時間の変化に応じて第1判定値及び第2判定値を変動させることが望ましいが、前記マイクロコンピュータの動作停止前に前記第1スイッチを再度オンすると、前記故障検出処理に必要なカウンタ値に到達する前に該故障検出処理を行うことになるので、前記第2スイッチの故障を的確に判定(検知)することができない。 Therefore, it is desirable to change the first determination value and the second determination value according to the change in time. However, if the first switch is turned on again before the microcomputer stops operating, it is necessary for the failure detection process. Since the failure detection process is performed before the counter value is reached, it is impossible to accurately determine (detect) the failure of the second switch.
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、車両内のシステムに対する停止処理に要する時間(停止処理時間)の変化に関わらず、第2スイッチの故障を的確に判定することができる車両用制御装置及びその故障検出方法、並びに、前記車両用制御装置を備える電気車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and can accurately determine the failure of the second switch regardless of changes in the time required for stop processing (stop processing time) for the system in the vehicle. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device and a failure detection method thereof, and an electric vehicle including the vehicle control device.
この発明に係る車両用制御装置は、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータに印加される入力電圧を監視し、前記入力電圧が前記マイクロコンピュータの最低動作電圧を下回る場合に動作停止要求信号を前記マイクロコンピュータに出力して該マイクロコンピュータの動作を停止させる電圧監視手段と、前記マイクロコンピュータに前記入力電圧を印加することにより該マイクロコンピュータに電力供給を行う電力供給源と、前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間に配置され且つ外部からの指令によりオン又はオフする第1スイッチと、前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間に配置され且つ前記マイクロコンピュータからの指令によりオン又はオフする第2スイッチとを有し、前記マイクロコンピュータは、前記第1スイッチのオフに伴う車両内のシステムに対する停止処理の完了時刻から計時を行い、該計時した時間に基づいて前記第2スイッチの故障の有無を判定することを特徴としている。 The vehicle control device according to the present invention monitors a microcomputer and an input voltage applied to the microcomputer, and outputs an operation stop request signal when the input voltage is lower than the minimum operating voltage of the microcomputer. Voltage monitoring means for outputting to the microcomputer and stopping the operation of the microcomputer, a power supply source for supplying power to the microcomputer by applying the input voltage to the microcomputer, the power supply source and the microcomputer And a second switch that is turned on or off by an instruction from the outside, and a second switch that is placed between the power supply source and the microcomputer and that is turned on or off by a command from the microcomputer And the microcomputer The performed counting from the first completion time of the stop process with respect to the system in the vehicle due to the switch-off is characterized by determining the presence or absence of a failure of the second switch based on the time when the regimen.
また、この発明に係る車両用制御装置の故障検出方法は、電力供給源とマイクロコンピュータとの間に第1スイッチ及び第2スイッチがそれぞれ接続され、前記第1スイッチ及び/又は前記第2スイッチのオンにより前記電力供給源から前記マイクロコンピュータに入力電圧が印加されて電力供給が行われ、電圧監視手段により前記入力電圧を監視し、前記入力電圧が最低動作電圧を下回る場合に前記電圧監視手段から前記マイクロコンピュータに動作停止要求信号を出力して該マイクロコンピュータの動作を停止させる車両用制御装置の故障検出方法であって、前記第1スイッチをオフすることにより前記マイクロコンピュータから車両内のシステムに対する停止処理を行い、該停止処理の完了時刻から計時を行い、該計時した時間に基づいて前記第2スイッチの故障の有無を判定することを特徴としている。 In the vehicle control device failure detection method according to the present invention, a first switch and a second switch are connected between the power supply source and the microcomputer, respectively, and the first switch and / or the second switch When the input voltage is applied to the microcomputer from the power supply source when the power is turned on, the power is supplied, the input voltage is monitored by the voltage monitoring means, and when the input voltage is lower than the minimum operating voltage, the voltage monitoring means A failure detection method for a vehicular control device that outputs an operation stop request signal to the microcomputer to stop the operation of the microcomputer, wherein the microcomputer turns off the first switch to the system in the vehicle. Stop processing is performed, and the time is measured from the completion time of the stop processing. Based on the time measured It is characterized by determining the presence or absence of a failure of the second switch Te.
これらの発明によれば、前記車両内の前記システムに対する停止処理の停止時刻から計時を行い、該計時した時間に基づいて前記第2スイッチの故障検知を行うので、前記システムに対する停止処理時間の変化に関わらず、前記第2スイッチの故障を的確に判定することができる。 According to these inventions, the time is measured from the stop time of the stop process for the system in the vehicle, and the failure of the second switch is detected based on the time measured. Regardless, the failure of the second switch can be accurately determined.
また、前記マイクロコンピュータは、前記完了時刻から前記第2スイッチのオフによる前記電力供給の停止に起因して前記入力電圧が前記最低動作電圧を下回るまでの時間よりも長く設定された故障確定時間と、前記計時した時間とを比較して、前記計時した時間が前記故障確定時間よりも短い場合には前記第2スイッチが正常であると判定し、一方で、前記計時した時間が前記故障確定時間よりも長い場合には前記第2スイッチが故障しているものと判定する。 Further, the microcomputer has a failure confirmation time set longer than a time from the completion time until the input voltage falls below the minimum operating voltage due to the stop of the power supply due to turning off the second switch. The time measured is compared with the time, and if the time measured is shorter than the failure confirmation time, it is determined that the second switch is normal, while the time measured is the failure confirmation time. If it is longer, it is determined that the second switch has failed.
この場合、前記停止時刻後から計時した前記時間と、前記故障確定時間との比較に基づいて前記第2スイッチの故障を判定するので、前記マイクロコンピュータが正常に前記停止処理を完了したにも関わらず、該マイクロコンピュータが故障していると判断されることを確実に防止することができ、この結果、前記第2スイッチの故障の有無を確実に判定することができる。すなわち、前記計時した時間が前記故障確定時間よりも長い場合には、前記電力供給の停止によって前記マイクロコンピュータが動作を停止するにも関わらず、前記第2スイッチにおいて、オンからオフに切り替わらない故障が発生しているものと判定する。 In this case, since the failure of the second switch is determined based on a comparison between the time measured after the stop time and the failure confirmation time, the microcomputer has successfully completed the stop process. Therefore, it is possible to reliably prevent the microcomputer from being determined to be broken, and as a result, it is possible to reliably determine whether or not the second switch is broken. That is, when the time measured is longer than the failure confirmation time, the second switch does not switch from on to off even though the microcomputer stops operating due to the stop of the power supply. Is determined to have occurred.
ここで、前記車両用制御装置は、前記マイクロコンピュータにて判定された前記第2スイッチの故障に関わる判定結果を記憶する記憶手段をさらに有し、前記記憶手段は、前記マイクロコンピュータの外部に配置された不揮発性メモリであるか、あるいは、前記マイクロコンピュータに内蔵され且つ前記電力供給源から電力供給されるメモリであることが好ましい。 Here, the vehicle control device further includes storage means for storing a determination result relating to the failure of the second switch determined by the microcomputer, and the storage means is disposed outside the microcomputer. It is preferable that the non-volatile memory is a built-in nonvolatile memory or a memory that is built in the microcomputer and that is supplied with power from the power supply source.
これにより、前記電力供給の停止に起因して前記マイクロコンピュータの動作が停止しても、前記記憶手段に記憶された前記判定結果は消去されない。この結果、前記判定結果を前記動作停止後に前記記憶手段から読み出して、前記第2スイッチが故障しているか否かを判断することも可能となる。 Thereby, even if the operation of the microcomputer is stopped due to the stop of the power supply, the determination result stored in the storage means is not erased. As a result, it is possible to read out the determination result from the storage means after the operation stops and determine whether or not the second switch is out of order.
この場合、前記マイクロコンピュータは、次回の起動時に、前記記憶手段に記憶された前記判定結果を参照し、該判定結果が前記第2スイッチの故障を示す判定結果であると判断した際に、該第2スイッチの故障を外部に警告することが好ましい。 In this case, the microcomputer refers to the determination result stored in the storage means at the next startup, and determines that the determination result is a determination result indicating a failure of the second switch. It is preferable to warn the outside of the failure of the second switch.
これにより、次回の前記車両の始動時に、該車両の搭乗者等の使用者に前記第2スイッチの故障の有無を通知して、該使用者に前記車両用制御装置を搭載した前記車両の修理を促すことも可能となる。すなわち、前記車両用制御装置により前記第2スイッチの故障検出処理を行うので、前記使用者による前記第2スイッチの故障発生の確認が不要となる。また、前記第2スイッチが故障していれば、次回の前記車両の始動時に前記故障の発生が前記使用者に通知されるので、前記車両の停止時に、前記使用者は、前記停止処理の最中であっても前記車両からすぐに離れることが可能となる。 Accordingly, when the vehicle is started next time, a user such as a passenger of the vehicle is notified of the presence or absence of the failure of the second switch, and the vehicle equipped with the vehicle control device is repaired to the user. It is also possible to prompt. That is, since the failure detection process of the second switch is performed by the vehicle control device, it is not necessary for the user to confirm the occurrence of the failure of the second switch. If the second switch has failed, the user is notified of the occurrence of the failure at the next start of the vehicle. Therefore, when the vehicle is stopped, the user can Even inside, it is possible to leave the vehicle immediately.
また、上述の車両用制御装置は、前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間を前記第1スイッチを介して接続し且つ前記第1スイッチがオンすることで前記電力供給を行う第1電力供給回路と、前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間を前記第2スイッチを介して接続し且つ前記第2スイッチがオンすることで前記電力供給を行う第2電力供給回路とをさらに有することが好ましい。 Further, the vehicle control device described above connects the power supply source and the microcomputer via the first switch, and supplies the power by turning on the first switch. And a second power supply circuit that connects the power supply source and the microcomputer via the second switch and supplies the power when the second switch is turned on. preferable.
さらに、前記第2スイッチは、前記マイクロコンピュータからのオン指令によりオフからオンに切り替わり、一方で、前記完了時刻後の前記マイクロコンピュータからのオフ指令によりオンからオフに切り替わる電源自己保持スイッチであることが好ましい。 Furthermore, the second switch is a power supply self-holding switch that switches from off to on by an on command from the microcomputer, and switches from on to off by an off command from the microcomputer after the completion time. Is preferred.
また、前記電圧監視手段は、前記第2スイッチの前記マイクロコンピュータ側の電圧を前記入力電圧として監視し、前記マイクロコンピュータは、前記動作停止要求信号の入力に基づいて、前記第2スイッチの故障の有無の判定と、該マイクロコンピュータの動作停止処理とを行うことが好ましい。 The voltage monitoring means monitors the voltage on the microcomputer side of the second switch as the input voltage, and the microcomputer detects failure of the second switch based on the input of the operation stop request signal. It is preferable to perform the presence / absence determination and the microcomputer operation stop processing.
これにより、前記第2スイッチの故障の有無の判定と、前記マイクロコンピュータの動作停止処理とを確実に行うことができる。 This makes it possible to reliably determine whether or not the second switch has failed and to stop the operation of the microcomputer.
ここで、この発明に係る電気車両は、前記車両用制御装置を備え、前記電力供給源は、前記車両に搭載された電気装備品に電力供給を行う蓄電装置であり、前記第1スイッチは、前記車両に備わるキースイッチであり、前記システムは、車両駆動用電力源を備えた車両駆動システムであり、前記車両用制御装置は、前記キースイッチがオフする前記車両の停止時に定期的に前記マイクロコンピュータを起動する起動手段をさらに有し、前記マイクロコンピュータは、前記起動手段により起動した際に、前記記憶手段に記憶されている前記判定結果が前記第2スイッチの故障を示すものであるか否かを判定し、該故障を示すものと判断したときに、前記車両駆動用電力源から前記蓄電装置に充電を行なうように前記車両駆動システムを制御することを特徴としている。 Here, the electric vehicle according to the present invention includes the vehicle control device, the power supply source is a power storage device that supplies power to the electrical equipment mounted on the vehicle, and the first switch includes: A key switch provided in the vehicle, wherein the system is a vehicle drive system including a vehicle drive power source, and the vehicle control device periodically performs the micro-switching when the vehicle is stopped when the key switch is turned off. The microcomputer further includes an activation unit that activates the computer, and the microcomputer determines whether the determination result stored in the storage unit indicates a failure of the second switch when the microcomputer is activated by the activation unit. The vehicle drive system is controlled to charge the power storage device from the vehicle drive power source when it is determined that the failure is indicated. It is characterized by a door.
これにより、前記第2スイッチの故障により前記電気車両の停止時にも前記蓄電装置から前記第2スイッチを介して前記マイクロコンピュータに電力供給が行われて該蓄電装置の電圧が低下している場合に、前記車両駆動用電力源から前記蓄電装置に充電を行なうことで、該蓄電装置の電圧低下を効果的に抑制することができる。 Thereby, when the electric vehicle is stopped due to a failure of the second switch, power is supplied from the power storage device to the microcomputer via the second switch, and the voltage of the power storage device is reduced. By charging the power storage device from the vehicle driving power source, it is possible to effectively suppress a voltage drop of the power storage device.
この場合、前記車両駆動用電力源は、燃料電池であり、前記車両駆動システムは、前記燃料電池を備えた燃料電池システムであり、前記マイクロコンピュータは、前記起動手段により起動した際に、前記燃料電池のガス流路内の掃気処理を行うように前記燃料電池システムを制御することが好ましい。 In this case, the power source for driving the vehicle is a fuel cell, the vehicle driving system is a fuel cell system including the fuel cell, and the microcomputer is activated by the starting means when the fuel is started. It is preferable to control the fuel cell system so as to perform a scavenging process in the gas flow path of the battery.
前記燃料電池システムでは、該システム内の電力を自己の発電機能により賄う必要があるので、発電停止時(前記電気車両の停止時)に使用可能な電力量には限りがある。そこで、前記電気車両の停止時に、前記起動手段による定期的な起動に応じて前記掃気処理を行うことで、該掃気処理を効率よく行うことができる。また、前記車両駆動用電力源から前記蓄電装置に充電を行なうための前記マイクロコンピュータの起動と、前記掃気処理を行うための前記マイクロコンピュータの起動とについて、前記起動手段を共用することにより、これらの処理に対して起動手段を別途設けることが不要となる。 In the fuel cell system, the power in the system needs to be covered by its own power generation function, so that the amount of power that can be used when power generation is stopped (when the electric vehicle is stopped) is limited. Therefore, when the electric vehicle is stopped, the scavenging process can be performed efficiently by performing the scavenging process in accordance with the regular activation by the activation unit. Further, by sharing the starting means for starting the microcomputer for charging the power storage device from the vehicle driving power source and starting the microcomputer for performing the scavenging process, For this process, it is not necessary to separately provide a starting means.
この発明によれば、車両内のシステムに対する停止処理の停止時刻から計時を行い、該計時した時間に基づいて第2スイッチの故障検知を行うので、前記システムに対する停止処理時間の変化に関わらず、前記第2スイッチの故障を的確に判定することができる。 According to the present invention, the time is measured from the stop time of the stop process for the system in the vehicle, and the failure of the second switch is detected based on the time measured. Therefore, regardless of the change in the stop process time for the system, A failure of the second switch can be accurately determined.
図1は、この実施形態に係る車両用制御装置10の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a
車両用制御装置10は、車両内のシステム{例えば、後述する図7に示す燃料電池車両(電気車両)50の燃料電池システム(車両駆動システム)52}を制御するものであり、コントロールユニット12と、該コントロールユニット12の端子14aに接続されるバッテリ(電力供給源、蓄電装置)16と、バッテリ16の正極とコントロールユニット12の端子14bとを接続する第1スイッチ18とを有する。なお、コントロールユニット12の端子14c及びバッテリ16の負極は、それぞれ接地されている。
The
第1スイッチ18は、前記車両のキースイッチ又はイグニッションスイッチであり、該車両の搭乗者の操作(指令)に起因してオン又はオフする。また、バッテリ16は、例えば、前記車両に搭載される12V用バッテリである。
The
コントロールユニット12内には、CPU(マイクロコンピュータ)20と、ダイオード22、26と、第2スイッチ24と、コンデンサ28と、メモリ32と、電圧監視部(電圧監視手段)34とが配置されている。
In the
ダイオード22は、端子14bとCPU20とを接続する。第1スイッチ18のオンによりバッテリ16から第1スイッチ18及び端子14bを介してCPU20に直流電圧が印加されると、CPU20は、この直流電圧を起動信号(立ち上がり信号)S1として起動する。その際に、バッテリ16から第1スイッチ18、端子14b及びダイオード22を介してCPU20の電源入力端子Vccに印加される直流電圧は、バッテリ16からCPU20に電力供給を行うための入力電圧となる。一方、第1スイッチ18のオフにより前記直流電圧が印加されなくなると、CPU20は、略0レベルとなった起動信号S1(直流電圧)をシステム停止要求信号(立ち下り信号)S3とみなして前記システムに対するシステム停止処理を実行する。従って、端子14b及びダイオード22を含む、第1スイッチ18のコントロールユニット12側からCPU20に至る電源ラインは、第1電力供給回路を構成する。
The
第2スイッチ24は、端子14aとダイオード26との間に配置され、CPU20からの自己保持要求信号(オン指令)S2の入力に起因してオフからオンに切り替わり、一方で、CPU20からの遮断要求信号(オフ指令)S4の入力に起因してオンからオフに切り替わる電源自己保持スイッチ(電源自己保持回路としての給電用リレー)である。
The
ダイオード26は、第2スイッチ24とCPU20の電源入力端子Vccとを接続している。第2スイッチ24のオンにより、バッテリ16から端子14a、第2スイッチ24及びダイオード26を介してCPU20の電源入力端子Vccに、バッテリ16の直流電圧が入力電圧として印加されて、該CPU20に対する電力供給が行われる。一方、第2スイッチ24のオフによりCPU20に前記入力電圧が印加されなくなると、前記電力供給が停止する。従って、ダイオード26を含む、第2スイッチ24のCPU20側からCPU20に至る電源ラインは、第2電力供給回路を構成する。
The
なお、第2スイッチ24がオンすると、CPU20に限らず、コントロールユニット12内の他の電子回路にも電力供給が行われる。また、バッテリ16から前記第1電力供給回路及び/又は前記第2電力供給回路を介してCPU20に電力供給が行われるので、第1スイッチ18及び第2スイッチ24の少なくとも一方がオンであれば、CPU20に対する電力供給が行われる。すなわち、第1スイッチ18及び第2スイッチ24は、それぞれダイオード22、26を介してCPU20の電源入力端子Vccに並列的に接続されている。従って、ダイオード22、26は、いわゆるOR回路を形成している。さらに、車両用制御装置10では、バッテリ16から端子14a、第2スイッチ24及びダイオード26を介してCPU20の電源入力端子Vccに電力供給を行うラインが、該CPU20に対する電力供給の主電源ラインであり、図1では、当該主電源ラインを太線で表記している。
When the
コンデンサ28は、第2スイッチ24とダイオード26との間で、バッテリ16及びCPU20に対して並列に接続されている。電圧監視部34は、第2スイッチ24のCPU20側の直流電圧、すなわち、第2スイッチ24からダイオード26を介してCPU20に印加される入力電圧を監視している。第2スイッチ24がオフすると、前記入力電圧は、時間経過に伴い(コンデンサ28の静電容量によって決定される時定数に従って)徐々に低下するので、電圧監視部34は、前記入力電圧がCPU20の最低動作電圧を下回ったときに、CPU20に動作停止要求信号S5を出力する。
The
CPU20は、起動信号S1の入力及びダイオード22を介した電力供給によって起動した際に、第2スイッチ24に電源自己保持信号S2を出力して該第2スイッチ24をオンさせる。また、CPU20は、システム停止要求信号S3の入力によりシステム停止処理を行い、該システム停止処理の停止時刻(図3の時刻t2)に第2スイッチ24に対して遮断要求信号S4を出力すると共に、タイマ30を起動させて前記完了時刻からの計時を開始させる。さらに、CPU20は、タイマ30にて計時した時間に基づいて第2スイッチ24の故障検出処理を行い、第2スイッチ24に故障(遮断要求信号S4の入力があってもオンからオフに切り替わらない故障)が発生したと判定したときに、その判定結果を故障発生情報として不揮発性のメモリ32に記憶する。
When the
この実施形態に係る車両用制御装置10は、以上のように構成されるものであり、次に、車両用制御装置10の故障検出処理(故障検出方法)について、図2のフローチャート並びに図3及び図4のタイムチャートを参照しながら説明する。なお、図3は、第2スイッチ24が正常動作(遮断要求信号S4の入力に起因してオンからオフに切り替わる動作)を行う場合を示しており、一方で、図4は、第2スイッチ24が異常動作(遮断要求信号S4の入力があってもオンからオフに切り替わらないときの動作)を行う場合を示している。また、図2のフローチャートは、前記正常動作及び前記異常動作のいずれの動作にも適用可能な故障検出処理である。
The
先ず、第2スイッチ24が正常動作を行う場合について、図2及び図3を参照しながら説明する。
First, the case where the
第1スイッチ18及び第2スイッチ24(図1参照)がそれぞれオンであり、バッテリ16からCPU20に電力供給が行われ、且つ、該CPU20が車両内のシステムを制御する通常動作を行っているときに、CPU20は、システム停止要求信号S3の入力があるか否かを常時監視している(ステップS10)。その際、前記車両の搭乗者の操作に伴う第1スイッチ18のオフにより、時刻t1において、システム停止要求信号S3の入力(起動信号S1の略0レベルへの低下)があると(ステップS10のYES)、CPU20は、通常動作からシステム停止処理に処理動作を切り替える(ステップS11)。
When the
CPU20は、時刻t2にシステム停止処理を完了すると、遮断要求信号S4を第2スイッチ24に出力して該第2スイッチ24による電源自己保持機能の停止を要求する(ステップS12)と共に、タイマ30を起動して、前記システム停止処理の完了時刻である時刻t2からの計時を開始させる(ステップS13)。これにより、CPU20は、システム停止処理から動作停止要求信号S5の入力待ちの状態に移行する。
When the
一方、第2スイッチ24は、遮断要求信号S4の入力に起因して時刻t3にオンからオフに切り替わる。第2スイッチ24のCPU20側にはコンデンサ28が接続されているので、該CPU20側の直流電圧(入力電圧)は、時刻t3以降、時間経過に伴って、コンデンサ28の静電容量により決定される時定数に基づいて徐々に低下する。
On the other hand, the
また、CPU20では、タイマ30が計時する時間Tsに応じてカウントアップを行っており、計時した時間Tsに応じたカウンタ値が、所定の故障確定時間Tsmに応じた所定のカウンタ閾値よりも大きいか否かを所定時間毎に判定している(ステップS14)。なお、故障確定時間Tsmとは、時刻t3での第2スイッチ24のオフから前記入力電圧がCPU20の最低動作電圧Vcを下回る時刻t4までの時間よりも長く設定された時間をいい、この故障検出処理では、CPU20が遮断要求信号S4を出力した時刻t2から所定の時刻t5までの時間を故障確定時間Tsmとしている(図3参照)。
Further, the
ステップS14において、前記カウンタ値が前記カウンタ閾値よりも小さければ(Ts<Tsm、ステップS14のNO)、CPU20は、電圧監視部34から動作停止要求信号S5が入力されているか否かを判定する(ステップS15)。ステップS15において動作停止要求信号S5の入力がないと判定したときに(ステップS15のNO)、CPU20は、再度ステップS14の処理に戻る。すなわち、時刻t2から、前記入力電圧が最低動作電圧Vcに低下する時刻t4までの時間帯では、CPU20は、ステップS14及びS15の処理を繰り返し行う。
If the counter value is smaller than the counter threshold value in step S14 (Ts <Tsm, NO in step S14), the
時刻t4にて前記入力電圧が最低動作電圧Vcにまで低下すると、電圧監視部34は、動作停止要求信号S5をCPU20に出力する。これにより、CPU20は、動作停止要求信号S5の入力に基づいて(ステップS15のYES)、該CPU20の動作停止処理を行う(ステップS16)。
When the input voltage decreases to the minimum operating voltage Vc at time t4, the
次に、第2スイッチ24が異常動作を行う場合について、図2及び図4を参照しながら説明する。この異常動作は、遮断要求信号S4の入力があっても、第2スイッチ24がオンからオフに切り替わらずにオンの状態を保持し続ける(電源自己保持状態を維持し続ける)というものであり、CPU20におけるシステム停止処理の完了前(図4の時刻t2前)までは前記正常動作(図3参照)の場合と同様の処理を行うので、ここでは、ステップS12以降及び時刻t2以降の処理について説明する。
Next, the case where the
CPU20は、時刻t2にシステム停止処理を完了させると、遮断要求信号S4を第2スイッチ24に出力して該第2スイッチ24による電源自己保持機能の停止を要求する(ステップS12)と共に、タイマ30を起動して時刻t2からの計時を開始させて(ステップS13)、前記システム停止処理から動作停止要求信号S5の入力待ちの状態に移行する。
When the
一方、第2スイッチ24は、遮断要求信号S4の入力があっても、オンからオフに切り替わることはなく、時刻t3以降もオンの状態を維持し続ける。従って、第2スイッチ24のCPU20側の入力電圧は、時刻t3以降、所定の電圧レベル(バッテリ16の直流電圧と略同一レベル)を維持し続け、最低動作電圧Vcに低下することはない。そのため、電圧監視部34からCPU20に動作停止要求信号S5が出力されることはない。
On the other hand, even if the cutoff request signal S4 is input, the
従って、CPU20は、時刻t2から時刻t5までの時間帯では、ステップS14及びS15の処理を繰り返し行うが、時刻t5にカウンタ値がカウンタ閾値に到達すると(Ts=Tsm)、該カウンタ値が前記カウンタ閾値を上回るおそれがあり、且つ、遮断要求信号S4の入力に関わらず、第2スイッチ24においてオフからオンに切り替わらない電源遮断機能の異常(第2スイッチ24の故障)が発生したものと判定し(ステップS14のYES)、該第2スイッチ24が故障したことを示す判定結果を故障発生情報としてメモリ32に書き込む(ステップS17)。
Therefore, the
そして、CPU20は、動作停止要求信号S5の入力がなく且つ入力電圧が印加されている場合でも、該CPU20の動作を強制的に停止する(ステップS16)。
The
以上説明したように、上述した実施形態によれば、車両内のシステムに対するシステム停止処理の停止時刻(時刻t2)から計時を行い、該計時した時間Tsに基づいて第2スイッチ24の故障検知を行うので、前記システムに対する停止処理時間の変化に関わらず、第2スイッチ24の故障を的確に判定することができる。
As described above, according to the above-described embodiment, the time is measured from the stop time (time t2) of the system stop process for the system in the vehicle, and the failure detection of the
この場合、計時した時間Ts(に応じたカウンタ値)と、故障確定時間Tsm(に応じたカウンタ閾値)との比較に基づいて第2スイッチ24の故障を判定するので、CPU20が正常にシステム停止処理を完了したにも関わらず、該CPU20が故障していると判断されることを確実に防止することができ、この結果、第2スイッチ24の故障の有無を確実に判定することができる。すなわち、計時した時間Tsが故障確定時間Tsmよりも長い場合には、電力供給の停止によってCPU20が動作を停止しているにも関わらず、第2スイッチ24において、オンからオフに切り替わらない故障が発生しているものと判定する。
In this case, since the failure of the
さらに、不揮発性のメモリ32に故障発生情報を記憶するので、前記電力供給の停止に起因してCPU20の動作が停止しても、メモリ32に記憶された故障発生情報は消去されない。この結果、前記故障発生情報を前記動作停止後にメモリ32から読み出して、第2スイッチ24が故障しているか否かを判断することも可能となる。
Further, since the failure occurrence information is stored in the
従って、CPU20は、次回の起動時に、メモリ32に記憶された情報が故障発生情報であると判断した際に、第2スイッチ24の故障を音又は画面表示により車両の搭乗者等の使用者に警告(通知)することで、該使用者に車両用制御装置10を搭載した前記車両の修理を促すことも可能となる。すなわち、第2スイッチ24の故障により、バッテリ16からコントロールユニット12に電力が供給され続けると、該バッテリ16の出力電圧(直流電圧)が低下して、バッテリ上がりが発生するおそれがあるが、前記使用者に対して前記警告を行うことによりバッテリ上がりの発生を確実に防止することが可能となる。つまり、車両用制御装置10により第2スイッチ24の故障検出処理を行うので、前記使用者による第2スイッチ24の故障発生の確認が不要となる。また、第2スイッチ24が故障していれば、次回の車両の始動時に前記故障の発生が前記使用者に通知されるので、前記車両の停止時に、前記使用者は、システム停止処理の最中であっても前記車両からすぐに離れることが可能となる。
Therefore, when the
さらにまた、電圧監視部34は、第2スイッチ24のCPU20側の入力電圧が最低動作電圧Vcを下回る場合に、動作停止要求信号S5をCPU20に出力するので、CPU20では、第2スイッチ24の故障の有無の判定と、CPU20の動作停止処理とを確実に行うことができる。
Furthermore, since the
この実施形態に係る車両用制御装置10は、上述した説明に限定されることはなく、種々の構成に変更することが可能である。
The
すなわち、図5に示すように、不揮発性のメモリ32(図1参照)に代えて、CPU20内にメモリ40を配置し、該メモリ40がバッテリ16から端子14d及びダイオード42を介して常時電力供給を受けるようにしてもよい。
That is, as shown in FIG. 5, a memory 40 is arranged in the
これにより、メモリ40に故障発生情報を記憶した場合に、CPU20に対する前記電力供給の停止に起因して該CPU20の動作が停止しても、メモリ40には常時電力が供給されているので、記憶された前記故障発生情報は消去されない。従って、この場合でも、前述した不揮発性のメモリ32と同様の効果が得られる。
As a result, when failure occurrence information is stored in the memory 40, even if the operation of the
また、図6及び図7は、燃料電池車両50内の燃料電池システム52に対する制御に車両用制御装置10を適用した場合を示している。
6 and 7 show a case where the
コントロールユニット12内には、バッテリ16から端子14eを介し常時電力供給を受けて、燃料電池車両50の停止時に、定期的(間欠的)に、CPU20に起動信号S6を出力すると共に、第2スイッチ24に自己保持要求信号S7を出力するための定期起動手段44が配置されている。従って、上述したアラームクロック機能を有する定期起動手段44をコントロールユニット12が備えることで、燃料電池車両50の停止時であっても、第2スイッチ24は、自己保持要求信号S7の入力に起因してオフからオンに切り替わり、この結果、バッテリ16から端子14a、第2スイッチ24及びダイオード26を介してCPU20の電源入力端子Vccに電力供給を行うことが可能となる。
In the
また、燃料電池車両50は、燃料電池54、温度センサ62、エアコンプレッサ60及びバッテリ66から構成されるハイブリッド型電源システムとしての燃料電池システム52に加え、該燃料電池システム52から電流(電力)がインバータ56を通じて供給される走行用のモータ58と、燃料電池54及びバッテリ66の電圧を降圧するダウンバータ68と、バッテリ16から電力供給を受ける補機(電気装備品)64とをさらに有する。この場合、ダウンバータ68にて降圧された電圧は、バッテリ16に供給されて蓄電されるか、あるいは、補機64に供給される。
The
燃料電池54は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成されたセルを積層したスタック構造であり、反応ガスである水素(燃料ガス)と空気(酸化剤ガス)の電気化学反応により生成された発電電流をインバータ56及び/又はバッテリ66側に供給する。温度センサ62は、燃料電池54の温度を計測し、計測した前記温度(計測値)をコントロールユニット12に出力する。
The
CPU20は、燃料電池車両50の停止時(燃料電池54の発電停止時)に、定期的に、起動信号S6により起動し且つ電力供給を受けている状態において、温度センサ62から入力された前記計測値と、所定の閾値温度とを比較し、前記計測値が前記閾値温度よりも低下しているものと判定した場合に、エアコンプレッサ60を駆動して、発電停止時の燃料電池54中のアノード及びカソードや反応ガスの流路に対する掃気処理を行わせる。
The
すなわち、燃料電池54の発電が停止しても、該燃料電池54のガス流路内には、前記発電によって生成された水が残留している。そのため、氷点下の環境では前記残留した水が凍結し、この結果、前記反応ガス(水素、空気)の供給及び排出の妨げとなって、低温下における燃料電池54の始動性能が低下するおそれがある。
That is, even when the power generation of the
そこで、この実施形態では、定期起動手段44により定期的に(間欠的に)CPU20を起動させ且つ第2スイッチ24をオンに切り替えた状態で、燃料電池54の温度を温度センサ62により計測し、計測した温度が閾値温度よりも低下している場合には、エアコンプレッサ60を駆動させて発電停止中の燃料電池54に対する掃気処理を行う。すなわち、燃料電池システム52では、該燃料電池システム52内の電力を自己の発電機能により賄う必要があるので、発電停止時(燃料電池車両50の停止時)に使用可能な電力量には限りがある。そこで、燃料電池車両50の停止時に、定期起動手段44による定期的な起動に応じて掃気処理を行うことで、該掃気処理を効率よく行うことができると共に、低温下においても、燃料電池54の始動性能を維持することが可能となる。
Therefore, in this embodiment, the temperature of the
なお、燃料電池54にて行われる掃気処理は、公知(例えば、特開2005−302515号公報参照)であるため、この明細書においては、その詳細な説明を省略する。
The scavenging process performed in the
また、CPU20は、定期起動手段44により定期的に(間欠的に)起動した際に、メモリ32に記憶されている情報を読み出し、読み出した情報が故障発生情報であるか否かを判定してもよい。この場合、前記読み出した情報が前記故障発生情報であれば、CPU20は、第2スイッチ24に故障(オンからオフに切り替わらない故障)が発生し、この結果、バッテリ16の出力(直流電圧)が低下して、バッテリ上がりのおそれがあると判断して、燃料電池54及び/又はバッテリ66からダウンバータ68を介してバッテリ16に充電を行なうように燃料電池システム52を制御する。
Further, the
これにより、第2スイッチ24の故障に起因して燃料電池車両50の停止時であるにも関わらず、バッテリ16から第2スイッチ24を介してコントロールユニット12に電力供給が行われ、バッテリ16の出力電圧(直流電圧)が低下するおそれがある場合に、燃料電池54及び/又はバッテリ66からダウンバータ68を介してバッテリ16に対する充電を行なうことで、バッテリ16の電圧低下(バッテリ上がり)を効果的に抑制することができる。
As a result, power is supplied from the
さらに、上述の掃気処理及び故障発生情報の判定処理では、定期起動手段44を共用しているので、それぞれの処理に応じて起動手段を設けることが不要となる。 Further, in the above-described scavenging process and failure occurrence information determination process, the periodic activation means 44 is shared, so that it is not necessary to provide an activation means according to each process.
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.
10…車両用制御装置 12…コントロールユニット
14a〜14e…端子 16、66…バッテリ
18…第1スイッチ 20…CPU
22、26、42…ダイオード 24…第2スイッチ
28…コンデンサ 32、40…メモリ
34…電圧監視部 44…定期起動手段
50…燃料電池車両 52…燃料電池システム
54…燃料電池 56…インバータ
58…モータ 60…エアコンプレッサ
62…温度センサ 64…補機
68…ダウンバータ
DESCRIPTION OF
22, 26, 42 ...
Claims (12)
該マイクロコンピュータに印加される入力電圧を監視し、前記入力電圧が前記マイクロコンピュータの最低動作電圧を下回る場合に動作停止要求信号を前記マイクロコンピュータに出力して該マイクロコンピュータの動作を停止させる電圧監視手段と、
前記マイクロコンピュータに前記入力電圧を印加することにより該マイクロコンピュータに電力供給を行う電力供給源と、
前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間に配置され、外部からの指令によりオン又はオフする第1スイッチと、
前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間に配置され、前記マイクロコンピュータからの指令によりオン又はオフする第2スイッチと、
を有し、
前記マイクロコンピュータは、前記第1スイッチのオフに伴う車両内のシステムに対する停止処理の完了時刻から計時を行い、該計時した時間に基づいて前記第2スイッチの故障の有無を判定する
ことを特徴とする車両用制御装置。 A microcomputer,
Voltage monitoring for monitoring an input voltage applied to the microcomputer and outputting an operation stop request signal to the microcomputer when the input voltage is lower than the minimum operating voltage of the microcomputer to stop the operation of the microcomputer Means,
A power supply source for supplying power to the microcomputer by applying the input voltage to the microcomputer;
A first switch disposed between the power supply source and the microcomputer and turned on or off by an external command;
A second switch disposed between the power supply source and the microcomputer and turned on or off in response to a command from the microcomputer;
Have
The microcomputer measures time from the completion time of stop processing for the system in the vehicle when the first switch is turned off, and determines whether or not the second switch has failed based on the time measured. The vehicle control device.
前記マイクロコンピュータは、前記完了時刻から前記第2スイッチのオフによる前記電力供給の停止に起因して前記入力電圧が前記最低動作電圧を下回るまでの時間よりも長く設定された故障確定時間と、前記計時した時間とを比較して、前記計時した時間が前記故障確定時間よりも短い場合には前記第2スイッチが正常であると判定し、一方で、前記計時した時間が前記故障確定時間よりも長い場合には前記第2スイッチが故障しているものと判定する
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The microcomputer has a failure confirmation time set longer than a time from the completion time until the input voltage falls below the minimum operating voltage due to the stop of the power supply by turning off the second switch, In comparison with the time measured, if the time measured is shorter than the failure confirmation time, it is determined that the second switch is normal, while the time measured is shorter than the failure confirmation time. When it is long, it is determined that the second switch is out of order.
前記マイクロコンピュータにて判定された前記第2スイッチの故障に関わる判定結果を記憶する記憶手段をさらに有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 2,
The vehicle control device further comprising a storage unit that stores a determination result related to the failure of the second switch determined by the microcomputer.
前記記憶手段は、前記マイクロコンピュータの外部に配置された不揮発性メモリである
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 3,
The vehicle control device, wherein the storage means is a non-volatile memory arranged outside the microcomputer.
前記記憶手段は、前記マイクロコンピュータに内蔵され且つ前記電力供給源から電力供給されるメモリである
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 3,
The vehicle control device, wherein the storage means is a memory built in the microcomputer and supplied with power from the power supply source.
前記マイクロコンピュータは、次回の起動時に、前記記憶手段に記憶された前記判定結果を参照し、該判定結果が前記第2スイッチの故障を示す判定結果であると判断した際に、該第2スイッチの故障を外部に警告する
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to claim 4 or 5,
The microcomputer refers to the determination result stored in the storage means at the next start-up, and determines that the determination result is a determination result indicating a failure of the second switch. A vehicle control device that warns the outside of a vehicle failure.
前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間を前記第1スイッチを介して接続し、前記第1スイッチがオンすることで前記電力供給を行う第1電力供給回路と、
前記電力供給源と前記マイクロコンピュータとの間を前記第2スイッチを介して接続し、前記第2スイッチがオンすることで前記電力供給を行う第2電力供給回路と、
をさらに有する
ことを特徴とする車両用制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 6,
A first power supply circuit for connecting the power supply source and the microcomputer via the first switch, and supplying the power by turning on the first switch;
A second power supply circuit for connecting the power supply source and the microcomputer via the second switch and supplying the power by turning on the second switch;
The vehicle control device further comprising:
前記第2スイッチは、前記マイクロコンピュータからのオン指令によりオフからオンに切り替わり、一方で、前記完了時刻後の前記マイクロコンピュータからのオフ指令によりオンからオフに切り替わる電源自己保持スイッチである
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 7,
The second switch is a power supply self-holding switch that switches from off to on by an on command from the microcomputer, and switches from on to off by an off command from the microcomputer after the completion time. A vehicle control device.
前記電圧監視手段は、前記第2スイッチの前記マイクロコンピュータ側の電圧を前記入力電圧として監視し、
前記マイクロコンピュータは、前記動作停止要求信号の入力に基づいて、前記第2スイッチの故障の有無の判定と、該マイクロコンピュータの動作停止処理を行う
ことを特徴とする車両用制御装置。 The vehicle control device according to any one of claims 1 to 8,
The voltage monitoring means monitors the voltage on the microcomputer side of the second switch as the input voltage,
The said microcomputer performs the determination of the presence or absence of a failure of the said 2nd switch, and the operation stop process of this microcomputer based on the input of the said operation stop request signal. The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記電力供給源は、前記車両に搭載された電気装備品に電力供給を行う蓄電装置であり、
前記第1スイッチは、前記車両に備わるキースイッチであり、
前記システムは、車両駆動用電力源を備えた車両駆動システムであり、
前記車両用制御装置は、前記キースイッチがオフする前記車両の停止時に定期的に前記マイクロコンピュータを起動する起動手段をさらに有し、
前記マイクロコンピュータは、前記起動手段により起動した際に、前記記憶手段に記憶されている前記判定結果が前記第2スイッチの故障を示すものであるか否かを判定し、該故障を示すものと判断したときに、前記車両駆動用電力源から前記蓄電装置に充電を行なうように前記車両駆動システムを制御する
ことを特徴とする電気車両。 The vehicle control device according to any one of claims 4 to 6, comprising:
The power supply source is a power storage device that supplies power to electrical equipment mounted on the vehicle,
The first switch is a key switch provided in the vehicle,
The system is a vehicle drive system including a vehicle drive power source,
The vehicle control device further includes start means for periodically starting the microcomputer when the vehicle stops when the key switch is turned off,
When the microcomputer is activated by the activation means, the microcomputer determines whether or not the determination result stored in the storage means indicates a failure of the second switch, and indicates the failure. When determined, the vehicle drive system is controlled so that the power storage device is charged from the vehicle drive power source.
前記車両駆動用電力源は、燃料電池であり、
前記車両駆動システムは、前記燃料電池を備えた燃料電池システムであり、
前記マイクロコンピュータは、前記起動手段により起動した際に、前記燃料電池のガス流路内の掃気処理を行うように前記燃料電池システムを制御する
ことを特徴とする電気車両。 The electric vehicle according to claim 10, wherein
The vehicle driving power source is a fuel cell,
The vehicle drive system is a fuel cell system including the fuel cell,
The electric vehicle, wherein the microcomputer controls the fuel cell system to perform a scavenging process in a gas flow path of the fuel cell when the microcomputer is activated by the activation means.
前記第1スイッチをオフすることにより前記マイクロコンピュータから車両内のシステムに対する停止処理を行い、
該停止処理の完了時刻から計時を行い、
該計時した時間に基づいて前記第2スイッチの故障の有無を判定する
ことを特徴とする車両用制御装置の故障検出方法。 A first switch and a second switch are respectively connected between the power supply source and the microcomputer, and an input voltage is applied to the microcomputer from the power supply source by turning on the first switch and / or the second switch. Power is supplied, and the input voltage is monitored by the voltage monitoring means. When the input voltage is lower than the minimum operating voltage, an operation stop request signal is output from the voltage monitoring means to the microcomputer. In the vehicle controller failure detection method for stopping operation,
A stop process for the system in the vehicle is performed from the microcomputer by turning off the first switch,
Time is measured from the completion time of the stop process,
A failure detection method for a vehicle control device, wherein the presence or absence of a failure of the second switch is determined based on the measured time.
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