JP6048728B2 - 車両用発電機の故障診断装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、発電機は、制御装置が界磁電流を設定し、同一の出力電圧とするように制御した場合であっても、発電機の温度が低いときと高いときとで、出力電圧に違いが発生する。例えば、制御装置が、充電電圧を低下させるため界磁電流を10Aから7Aへ低下させるように信号を発信した場合、出力電圧は発電機の温度が高いときと低いときとで、出力電圧の降下幅が異なる。このような出力電圧の違いは、故障診断装置に誤診断を発生させる原因となる。
そこで、下記特許文献1においては、発電機の暖機状態を推定する暖機状態推定部を設け、制御装置がこの暖機状態推定部により推定された発電機の暖機状態に応じて界磁電流を設定し、出力電圧が同一となるようを制御している。このようにすれば、故障診断装置の誤診断が防止できる。
このような車両に搭載した発電機の制御装置には、減速中に行われる発電機の回生充電によりバッテリが蓄えた電力を確実に消費するため、図7に示すように、内燃機関の再始動t1の後に所定の発電遅延期間Taを設け、この発電遅延期間Ta中は発電機の励磁電流を停止させ、発電を遅延させるように制御するものがある。
しかしながら、このような制御を実行した場合、発電機が正常であるにもかかわらず故障診断装置は、発電量が増加しないことを検出し、発電機を故障と誤判定をする問題があった。この場合、故障診断装置は、内燃機関の再始動t1の後に発電機の回転数が故障診断実施回転数を超えた時t2から所定時間Tbが経過した時t3に、発電量(出力電圧)が増加して正常判定電圧を超えていないことから、発電遅延期間Ta内であるにもかかわらず発電機を故障と誤判定した。
要するに、従来は、発電の遅延中(発電遅延期間)でも故障診断装置の故障診断が実行されるため、発電量不足としてエラー(発電機故障)を出力する問題があった。
前記内燃機関制御装置3は、機関停止制御装置4との間で車内通信ネットワーク(LIN)5により情報を相互通信し、内燃機関1を所定の条件に応じて停止し、停止した内燃機関1を所定の条件に応じて再始動する。
機関停止制御装置4は、アクセルポジションセンサ6が検出するアクセルペダルの操作状態と、ブレーキポジションセンサ7が検出するブレーキペダルの操作状態と、車速センサ(クランク角センサ)8が検出する車速とに基づいて、内燃機関1を停止させる所定の条件、内燃機関1の停止中に再始動させる所定の条件を判断する。
機関停止制御装置4は、車両の減速中や停車中などの所定の条件に応じて内燃機関制御装置3に機関停止信号を出力し、内燃機関1を停止(アイドルストップ)させる。また、機関停止制御装置4は、内燃機関1の停止中(アイドルストップ中)に乗員のアクセル踏込み操作などの所定の条件に応じ内燃機関制御装置3に機関再始動信号を出力し、内燃機関1を再始動させる。
前記発電機9は、発電状態を検出する発電状態検出装置14を備えている。発電状態検出装置14は、ロータコイルに流れる励磁電流と第1のバッテリ11及び第2のバッテリ12に供給される出力電圧を検出し、車内通信ネットワーク(LIN)5により内燃機関制御装置3に情報を通信する。
前記内燃機関制御装置3は、発電制御部15を備えている。発電制御部15は、発電状態検出装置14が検出する励磁電流と出力電圧とに基づいて、発電機9の発電量を制御するために励磁電流を調整する。レギュレータ10は、励磁電流により出力電圧を調整し、第1のバッテリ11及び第2のバッテリ12に供給して充電する。
内燃機関制御装置3は、故障診断処理部16と、診断無効処理部17とを備えている。前記故障診断処理部16は、発電機9の故障を診断する。前記診断無効処理部17は、内燃機関1の再始動開始から少なくとも励磁電流が設定値を超えるまでの期間を含む所定期間、故障診断処理部16の診断を無効にする処理を行う。
また、内燃機関制御装置3は、無効延長処理部18を備えている。無効延長処理部18は、診断無効処理部17による所定期間の経過後、少なくとも発電機9の励磁電流又は調整電圧とのいずれか一方が、設定値を超えた状態が設定期間を経過するまで、診断無効処理部17が行う無効処理を延長させる。
前記内燃機関1と内燃機関制御装置3と機関停止制御装置4と発電機9と発電状態検出部14と発電制御部15と故障診断処理部16と診断無効処理部17と無効延長処理部18とは、発電機9の故障診断装置19を構成する。
なお、本実施例において、車内通信ネットワーク5は、LIN(Local Interconnect Network)を用いて説明したが、例えばCAN(Controller Area Network)のように既知の通信手段に置き換えることもできる。
図2において、発電機9の故障診断装置19は、故障診断処理部16により故障診断実行判定処理のプログラムがスタートすると(A01)、内燃機関制御装置3に入力するイグニッションスイッチ(不図示)の信号がOFFであるかを判断する(A02)。この判断(A02)がYESの場合は、リターンする(A03)。この判断(A02)がNOの場合は、故障診断処理(図3参照)を行い(A04)、リターンする(A03)。
故障診断装置19は、図3に示すように、故障診断処理部16により故障診断処理のプログラムがスタートすると(B01)、車内通信ネットワーク(LIN)5が通信異常でないかを判断し(B02)、発電機6の電気異常故障診断結果が異常であるかを判断し(B03)、内燃機関1の機関回転数が発電機9の故障診断判定機関回転数以上であるかを判断し(B04)、発電機9の故障診断無効条件(内燃機関1が始動中)が不成立であるかを判断し(B05)、これら判断(B02)〜(B05)による条件が全て成立(YES)した状態が所定時間継続したかを判断する(B06)。
前記判断(B02)〜(B06)の全てがYESの場合は、故障と判定し(B07)、リターンする(B08)。前記判断(B02)〜(B06)のいずれか1つがNOの場合は、診断を停止し(B09)、リターンする(B08)。
したがって、判断(C02)がYESの場合は、故障診断無効処理は必要ないので、故障診断無効処理を実行せず、リターンする(C03)。なお、このとき診断無効処理部17が故障診断無効処理を実行中の場合は、処理を解除する。
前記判断(C02)がNOの場合は、機関停止制御装置4から内燃機関制御装置3に機関再始動信号が入力し、内燃機関1が始動中であるかを判断する(C04)。内燃機関1が始動中であるかは、内燃機関1をスタータモータ2により始動を開始して機関回転数が上昇を開始したときから、機関回転数が設定回転数を越えるまでの期間を始動中とし、判断する。
この判断(C04)がYESの場合は、故障診断無効条件が成立するとして診断無効処理部17により無効処理を実行し(C05)、リターンする(C03)。
故障診断無効処理(C05)において、診断無効処理部17は、図6に示すように、内燃機関1の再始動開始t1から少なくとも励磁電流が設定値を超える時点t5を含む所定期間Tcまで、故障診断処理部16が実行する故障診断を無効にする処理を行う。
なお、故障診断の無効処理は、故障診断処理部16の故障診断の実行を停止しても良く、また、故障診断処理部16が行った故障診断の結果によらず、判定結果を正常判定に書き換えることでも良い。
前記診断(C04)がNOの場合は、故障診断無効延長処理を実行し(C06)、リターンする(C03)。
前記判断(D03)〜(D05)の全てがYESの場合は、タイマ20をリセットするとともに無効処理を解除し(D06)、図4の故障診断無効延長処理(C06)に戻る(D07)。前記判断(D03)〜(D05)のいずれか1つがNOの場合は、タイマ20のカウントを継続するとともに無効処理を継続し(D08)、図4の故障診断無効延長処理(C06)に戻る(D07)。
無効延長処理部18は、図6に示すように、所定期間Tcを経過した後、少なくとも発電機9の励磁電流又は調整電圧とのいずれか一方が、設定値を超えた状態が設定期間Tdを経過する時点t6まで、診断無効処理部17が行う無効処理を延長させる。
また、発電機6の故障診断装置19は、診断無効処理部17による無効処理の所定期間Tcが経過した後、発電機9の励磁電流又は調整電圧が設定値を超えた状態が設定期間Tdを経過するまで無効処理を延長させるため、例えば急加速などにより、発電機9の発電量が一時的に増加した場合に、無効処理が解除されることを防止できる。即ち、発電量の一時的増加の後、発電量が低下した場合、故障診断装置19が発電機9を故障と誤診断することを防止できる。
なお、この故障診断装置19は、正確な故障判定の結果を、発電機9の故障時に点灯する充電警告灯の点灯制御に反映させることで、発電機9の誤診断による充電警告灯の誤点灯を防止することができる。
2 スタータモータ
3 内燃機関制御装置
4 機関停止制御装置
5 車内通信ネットワーク(LIN)
6 アクセルポジションセンサ
7 ブレーキポジションセンサ
8 車速センサ(クランク角センサ)
9 発電機
10 レギュレータ
11 第1のバッテリ
12 第2のバッテリ
13 電気負荷
14 発電状態検出装置
15 発電制御部
16 故障診断処理部
17 診断無効処理部
18 無効延長処理部
19 故障診断装置
20 タイマ
Claims (2)
- 車両に適用された内燃機関と、前記内燃機関を所定の条件に応じて停止させ、乗員の操作に応じて再始動させる機関停止制御装置と、前記内燃機関の動力により発電を行う発電機と、前記発電機の発電量を制御するために励磁電流を調整する発電制御部と、前記発電機の故障を診断する故障診断処理部と、前記内燃機関の再始動開始から少なくとも前記励磁電流が設定値を超えるまでの期間を含む所定期間、前記故障診断処理部の診断を無効にする処理を行う診断無効処理部と、を備えたことを特徴とする車両用発電機の故障診断装置。
- 前記故障診断装置は、前記所定期間の経過後、少なくとも前記発電機の励磁電流又は調整電圧のいずれか一方が、設定値を超えた状態が設定期間を経過するまで前記診断無効処理部が行う無効処理を延長する無効延長処理部を備えることを特徴とする請求項1記載の車両用発電機の故障診断装置。
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