JP5874445B2 - Abnormality diagnosis device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンを自動始動させる始動要求信号に基づき、スタータモータへ電力供給するよう制御するECU(電子制御ユニット)を対象とした、異常診断装置に関する。 The present invention relates to an abnormality diagnosis apparatus for an ECU (electronic control unit) that controls to supply power to a starter motor based on a start request signal for automatically starting an engine.
一般的なエンジンは、スタータリレーに駆動信号を入力させると、スタータリレーがオン作動してスタータモータに電力が供給され、スタータモータの駆動によりクランキング始動するように構成されている。 A general engine is configured such that when a drive signal is input to a starter relay, the starter relay is turned on to supply power to the starter motor, and cranking is started by driving the starter motor.
そして、アイドルストップシステムの場合には、マイクロコンピュータが、車速、アクセル、ブレーキ等の自動始動条件を判定し、自動始動条件を満たしていると判定した場合に、エンジンを自動始動させるように要求する始動要求信号を出力する。この始動要求信号が駆動回路へ入力されると、先述した駆動信号を駆動回路がスタータリレーへ出力する(特許文献1、2参照)。
In the case of the idle stop system, the microcomputer determines the automatic start conditions such as the vehicle speed, the accelerator, the brake, and the like, and if it determines that the automatic start conditions are satisfied, it requests that the engine be automatically started. A start request signal is output. When the start request signal is input to the drive circuit, the drive circuit outputs the drive signal described above to the starter relay (see
しかし、マイクロコンピュータから駆動回路へ始動要求信号を送信する際に、その通信ライン上で始動要求信号に符号誤り等のエラーが生じたり、駆動回路が故障していたり、各種ラインで断線や短絡が生じている等、駆動信号を正常に出力できなくする要因が各種存在する。このように、スタータモータへ出力される駆動信号が始動要求信号とは異なる内容になることがあるため、駆動信号を正常に出力できる状態であるか否かをオンボードで診断可能にする手段が、エンジンを自動始動させる機能を有した車両では必要である。 However, when a start request signal is transmitted from the microcomputer to the drive circuit, an error such as a sign error occurs in the start request signal on the communication line, the drive circuit is broken, or there are disconnections or short circuits in various lines. There are various factors that make it impossible to output the drive signal normally, such as the occurrence of the drive signal. Thus, since the drive signal output to the starter motor may have a different content from the start request signal, means for enabling on-board diagnosis whether or not the drive signal can be output normally is provided. This is necessary for a vehicle having a function of automatically starting the engine.
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、スタータモータへの駆動信号が正常に出力できる状態であるか否かを、オンボードで診断可能にした異常診断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an on-board abnormality diagnosis device that can diagnose whether or not a drive signal to a starter motor can be normally output. There is.
上記目的を達成する発明は以下の点を特徴とする。すなわち、エンジンを自動始動させるとき、プラス側始動要求信号とマイナス側始動要求信号とを含む始動要求信号を出力し、エンジンを自動始動させないとき、プラス側始動要求信号を含み、マイナス側始動要求信号を含まない第1擬似要求信号と、プラス側始動要求信号を含まず、マイナス側始動要求信号を含む第2擬似要求信号とを逐次切り換えて出力する要求信号出力手段と、
電磁コイルの磁力により可動接点を固定接点に接触させる電磁リレーであって、電磁コイルのプラス側にプラス側駆動信号が与えられ、かつマイナス側にマイナス側駆動信号が与えられたときに、可動接点が固定接点に接触して、スタータモータ(12)への電力供給を可能にするスイッチ手段(20)と、
要求信号出力手段からの始動要求信号、第1擬似要求信号、及び第2擬似要求信号のいずれかにより、プラス側始動要求信号が与えられた場合に、スイッチ手段の電磁コイルのプラス側へプラス側駆動信号を出力し、マイナス側始動要求信号が与えられた場合に、電磁コイルのマイナス側へマイナス側駆動信号を出力する駆動信号出力手段(70、70A、71、72)と、
要求信号出力手段からプラス側始動要求信号が与えられたにも拘らず、駆動信号出力手段がプラス側駆動信号を出力していない不整合異常、及び要求信号出力手段からマイナス側始動要求信号が与えられたにも拘らず、駆動信号出力手段がマイナス側駆動信号を出力していない不整合異常が生じているか否かを診断する診断手段(53、S12)と、を備え、
診断手段は、メモリに記憶されたプログラムをマイクロコンピュータ(50)が実行することで実現されており、マイクロコンピュータの外部に設けられ、メモリの記憶領域のうち診断手段のプログラムが記憶された領域が故障しているか否かを逐次チェックする監視IC(82)を備え、
第1擬似要求信号と第2擬似要求信号とにより、スタータモータを駆動することなく、プラス側始動要求信号とプラス側駆動信号との不整合異常、及びマイナス側始動要求信号とマイナス側駆動信号との不整合異常を診断可能としたことを特徴とする。
Inventions that to achieve the above object is characterized by the following points. That is, when the engine is automatically started, a start request signal including a plus side start request signal and a minus side start request signal is output . When the engine is not automatically started, a plus side start request signal is included and a minus side start request signal is output. Request signal output means for sequentially switching and outputting a first pseudo request signal not including a positive start request signal and a second pseudo request signal including a negative start request signal ;
An electromagnetic relay that contacts the movable contact with the fixed contact by the magnetic force of the electromagnetic coil, and when the positive drive signal is given to the plus side of the electromagnetic coil and the minus drive signal is given to the minus side, the movable contact Switch means (20) for contacting the fixed contact to enable power supply to the starter motor (12);
When a positive start request signal is given by any one of the start request signal from the request signal output means, the first pseudo request signal, and the second pseudo request signal, the positive side of the electromagnetic coil of the switch means is positive. A drive signal output means (70, 70A, 71, 72) for outputting a drive signal and outputting a minus drive signal to the minus side of the electromagnetic coil when a minus side start request signal is given ;
Inconsistency abnormality in which the drive signal output means does not output the plus side drive signal even though the plus side start request signal is given from the request signal output means, and the minus side start request signal is given from the request signal output means Diagnostic means (53, S12) for diagnosing whether or not there is a misalignment abnormality in which the drive signal output means does not output the minus side drive signal in spite of being provided,
The diagnosis means is realized by the microcomputer (50) executing the program stored in the memory. The diagnosis means is provided outside the microcomputer, and an area where the program of the diagnosis means is stored in the storage area of the memory. A monitoring IC (82) for sequentially checking whether or not a failure has occurred,
Without the starter motor being driven by the first pseudo request signal and the second pseudo request signal, the misalignment abnormality between the plus side start request signal and the plus side drive signal, and the minus side start request signal and the minus side drive signal It is possible to diagnose an inconsistency abnormality .
ここで、先述した始動要求信号のエラーや、駆動回路の故障、各種ラインでの断線、短絡等の不具合が生じていれば、始動要求信号の内容と駆動信号の内容が整合しなくなる筈である。例えば、始動要求信号を出力していないにも拘わらず駆動信号が出力される、或いは、始動要求信号を出力しているにも拘わらず駆動信号が出力されないといった不整合が生じる筈である。この点を鑑みた上記発明では、始動要求信号および駆動信号を取得し、両信号が不整合であるか否かを診断するので、スタータモータへの駆動信号が正常に出力できる状態であるか否かを、オンボードで診断できる。 Here, if the above-mentioned start request signal error, drive circuit failure, disconnection in various lines, short circuit, etc. occur, the content of the start request signal and the content of the drive signal will not match. . For example, a mismatch may occur in that a drive signal is output even though a start request signal is not output, or a drive signal is not output although a start request signal is output. In the above-mentioned invention in view of this point, the start request signal and the drive signal are acquired, and it is diagnosed whether or not the two signals are mismatched. Therefore, whether or not the drive signal to the starter motor can be normally output. Can be diagnosed on-board.
しかも、要求信号出力手段、駆動信号出力手段および診断手段を同一のケーシング内に収容してECU(電子制御ユニット)を構成する場合、上記発明によればECUの内部で駆動信号を取得するようにできる。よって、ECUの外部から駆動信号を取得する場合にはその駆動信号を送信するハーネスが必要となるが、そのハーネスを上記発明では不要にできる。 In addition, when the request signal output means, the drive signal output means, and the diagnosis means are accommodated in the same casing to constitute an ECU (electronic control unit), the drive signal is acquired inside the ECU according to the above invention. it can. Therefore, when acquiring a drive signal from the outside of the ECU, a harness for transmitting the drive signal is required, but the harness can be made unnecessary in the above invention.
ここで、始動要求信号および駆動信号に先述した不整合が生じた場合、始動要求信号およびエンジン出力信号にも不整合が生じることとなる。すなわち、始動要求信号を出力していないにも拘わらず、駆動信号が出力されてスタータモータが駆動してしまい、エンジン出力が変化する。或いは、始動要求信号を出力しているにも拘わらず駆動信号が出力されず、クランキング始動できなくなる。この点を鑑みた上記発明では、始動要求信号およびエンジン出力信号を取得し、両信号が不整合であるか否かを診断するので、スタータモータへの駆動信号が正常に出力できる状態であるか否かを、オンボードで診断できる。 Here, when the mismatch described above occurs in the start request signal and the drive signal, the start request signal and the engine output signal also mismatch. That is, although the start request signal is not output, the drive signal is output and the starter motor is driven, and the engine output changes. Alternatively, although the start request signal is output, the drive signal is not output and cranking start cannot be performed. In the above invention in view of this point, the start request signal and the engine output signal are acquired, and it is diagnosed whether or not the two signals are inconsistent, so whether the drive signal to the starter motor can be normally output. Whether or not can be diagnosed on-board.
しかも、要求信号出力手段、駆動信号出力手段および診断手段を同一のケーシング内に収容してECU(電子制御ユニット)を構成する場合、上記発明によればECUの内部で駆動信号を取得するようにできる。よって、ECUの外部から駆動信号を取得する場合にはその駆動信号を送信するハーネスが必要となるが、そのハーネスを上記発明では不要にできる。 In addition, when the request signal output means, the drive signal output means, and the diagnosis means are accommodated in the same casing to constitute an ECU (electronic control unit), the drive signal is acquired inside the ECU according to the above invention. it can. Therefore, when acquiring a drive signal from the outside of the ECU, a harness for transmitting the drive signal is required, but the harness can be made unnecessary in the above invention.
以下、本発明にかかる異常診断装置の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。 Embodiments of an abnormality diagnosis apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.
(第1実施形態)
図1に示すスタータ装置10は、車両に搭載された走行用エンジンをクランキング始動させるものであり、図示しないピニオンギアを押し出す電磁ソレノイド11およびピニオンギアを回転させる電動モータ12を備える。なお、ピニオンギアは、エンジン出力軸とともに回転するリングギアと噛み合い、電動モータ12の駆動力をリングギアへ伝達するものであり、電磁ソレノイド11へ通電すると、リングギアと噛み合う位置へ押し出される。
(First embodiment)
A
スタータリレー20は、バッテリ電源30からスタータ装置10への電力供給オンオフを切り替えるスイッチ手段であり、可動接点21、固定接点21aおよび電磁コイル22を備える。後述する駆動信号がECU40から電磁コイル22へ入力されると、電磁コイル22の磁力により可動接点21が吸引され、固定接点21aに当接する。これにより、バッテリ電源30から電動モータ12および電磁ソレノイド11へ電力供給される。
The
ECU40(電子制御ユニット)は、後述するマイクロコンピュータ(マイコン50)、統合IC60(駆動信号出力手段)およびスタータドライバIC70を同一のケーシング内に収容して構成されている。マイコン50を構成するメモリ(ROM)の各々の記憶領域には、エンジン始動制御部51、スタータリレー駆動指示部52(要求信号出力手段)、整合性モニタ53、強制カット指示部54(停止信号出力手段)およびチェック部55が書き込まれている。これらは、以下に説明する各種処理を実行するプログラムである。
The ECU 40 (electronic control unit) is configured by accommodating a microcomputer (microcomputer 50), an integrated IC 60 (drive signal output means), and a starter driver IC 70, which will be described later, in the same casing. In each storage area of the memory (ROM) constituting the
エンジン始動制御部51は、車速、アクセル、ブレーキ等の状態が自動始動条件または自動停止条件を満たしているか否かを判定する。自動停止条件を満たすと判定した場合には、燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させる等によりエンジンを自動停止させる。一方、自動始動条件を満たすと判定した場合には、スタータ装置10を作動させるとともに燃料噴射を開始させて、エンジンを自動始動させる。これにより、アイドルストップシステム(ISS)の機能が発揮される。
The engine
スタータリレー駆動指示部52は、エンジン始動制御部51にて自動始動条件を満たすと判定した場合に、始動要求信号を出力する。この始動要求信号は、電磁コイル22のプラス端子22a(高電圧側端子)とマイナス端子22b(グランド側端子)の各々に対して、通電オンを指令する信号である。なお、この始動要求信号の出力に起因して両端子22a、22bが通電オンすると、スタータリレー20の電磁コイル22が通電されて両接点21、21aがオン状態となり、スタータ装置10へ電力供給されることとなる。
The starter relay
スタータリレー駆動指示部52から出力した始動要求信号は、通信ラインL1を通じて、マイコン50から統合IC60へシリアル通信により送信される。つまり、プラス端子22aに対する始動要求信号(プラス側始動要求信号)と、マイナス端子22bに対する始動要求信号(マイナス側始動要求信号)は、1つの通信ラインL1により送信される。
The start request signal output from the starter relay
統合IC60は、マイコン50から出力された始動要求信号を、プラス側始動要求信号とマイナス側始動要求信号に分け、各々の始動要求信号を、別々のラインL2、L3を通じてスタータドライバIC70へ出力する。
The
スタータドライバIC70は、以下に説明するハイサイド・ドライバ(HSD71)、ローサイド・ドライバ(LSD72)、ダイアグノーシス(Diag73)、およびシリアル・ペリフェラル・インタフェース(SPI74)を備える。
The
HSD71は、プラス側始動要求信号が入力されることに伴いオン作動するスイッチ手段であり、LSD72は、マイナス側始動要求信号が入力されることに伴いオン作動するスイッチ手段である。図1の例では、HSD71およびLSD72にFETトランジスタを採用しており、ゲート端子に始動要求信号の電圧が印加されると、ソース・ドレイン端子間に電流が流れる。これにより、HSD71およびLSD72の各々は、プラス端子22aに対する駆動信号(プラス側駆動信号)、およびマイナス端子22bに対する駆動信号(マイナス側駆動信号)を出力することとなる。
The
ラインL4を通じてHSD71から出力されたプラス側駆動信号は、ECU40の外部ポート41から電磁コイル22のプラス端子22aへ出力される。また、ラインL5を通じてLSD72から出力されたマイナス側駆動信号は、ECU40の外部ポート42から電磁コイル22のマイナス端子22bへ出力される。したがって、電磁コイル22の両端子22a、22bを通電オンさせて初めてスタータ装置10が作動し、一方の端子を通電オンさせるだけではスタータ装置10は作動しない。要するに、プラス側始動要求信号の出力に伴うプラス側駆動信号と、マイナス側始動要求信号の出力に伴うマイナス側駆動信号との両方が、正常に電磁コイル22へ入力されることを条件として、スタータ装置10は駆動する。よって、プラス側駆動信号およびマイナス側駆動信号の一方が異常(一重故障)であっても、ドライバの意図に反してスタータ装置10が駆動することのない、二重化構造になっている。
The plus side drive signal outputted from the
SPI74は、HSD71およびLSD72から出力された各々の駆動信号であって、外部ポート41、42から出力される直前の駆動信号を取得する。また、Diag73によるスタータドライバIC70の異常診断結果、および後述する強制停止信号を取得する。これらの信号は、通信ラインL6を通じて、SPI74からマイコン50へシリアル通信により送信される。つまり、プラス側駆動信号およびマイナス側駆動信号は、1つの通信ラインL6により送信される。なお、強制停止信号は強制カット指示部54へ入力される。
The
マイコン50の整合性モニタ53(診断手段)は、SPI74から出力されたプラス側駆動信号およびマイナス側駆動信号を取得するとともに、スタータリレー駆動指示部52から出力されたプラス側始動要求信号およびマイナス側始動要求信号を取得する。そして、取得した始動要求信号と駆動信号を比較し、その整合性を、プラス側およびマイナス側の両方でチェックする。例えば、始動要求信号を出力しているにも拘わらず駆動信号が出力されていない場合や、始動要求信号を出力していないにも拘わらず駆動信号が出力されている場合には、不整合であると判定し、異常が生じていると診断する。
The consistency monitor 53 (diagnostic means) of the
この異常の原因の具体例としては、通信ラインL1での通信エラー(例えば始動要求信号の符号誤り)、マイコン50の故障、統合ICの故障、スタータドライバIC70の故障、各種ラインL2、L3、L4、L5での断線、短絡等が挙げられる。
Specific examples of the cause of this abnormality include a communication error (for example, a sign error in the start request signal) in the communication line L1, a failure in the
整合性モニタ53にて異常と診断された場合には、強制カット指示部54からスタータドライバIC70へ強制停止信号が出力される。スタータドライバIC70は、強制停止信号が入力された場合、統合IC60から始動要求信号が入力されている場合であっても、駆動信号の出力を強制的に停止する。なお、強制カット指示部54からスタータドライバIC70へ強制停止信号を送信するラインL7(強制停止用通信ライン)は、始動要求信号を送信する通信ラインL1(要求用通信ライン)とは別に備えられている。
When an abnormality is diagnosed by the
監視IC81は、マイコン50のメモリの領域のうち、エンジン始動制御部51およびスタータリレー駆動指示部52を含む領域がハード的に故障しているか否かを逐次チェックする。監視IC82は、マイコン50のメモリの領域のうち、整合性モニタ53および強制カット指示部54を含む領域がハード的に故障しているか否かを逐次チェックする。なお、マイコン50のチェック部55は、マイコン50のメモリの特定領域について、データ化け有無をチェックする手段である。整合性モニタ53および強制カット指示部54は、この特定領域に設けられている。
The monitoring
以上詳述した整合性モニタ53、監視IC81、82およびDiag73により、ECU40の異常有無が診断する。なお、監視IC81、82およびDiag73の診断によれば、スタータドライバIC70およびマイコン50についてのハード故障を診断できるものの、各種ラインL1〜L5でのデータ化けや断線については診断できない。この種の異常(各種ラインL1〜L5での異常)については、整合性モニタ53により診断が可能となる。
The consistency monitor 53, the monitoring
次に、整合性モニタ53による診断、および強制カット指示部54による強制停止の手順について、図2を用いて説明する。なお、図2の処理は、マイコン50により所定周期で繰り返し実行されるものである。
Next, the procedure of diagnosis by the consistency monitor 53 and the forced stop by the forced cut
先ず、図2のステップS10において、監視IC81、82およびDiag73による診断結果が正常であるか否かを判定する。正常でないと判定されれば(S10:NO)、後述するステップS16において、ECU40は異常であると診断する。一方、正常と判定されれば(S10:YES)、次のステップS11において、ISSによる自動始動時であるか否かを判定する。自動始動時であると判定されれば(S11:YES)、次のステップS12において、整合性モニタ53により始動要求信号と駆動信号を比較し、その整合性をチェックする。
First, in step S10 of FIG. 2, it is determined whether or not the diagnostic results by the monitoring
整合していると判定されれば(S12:YES)、次のステップS13において、ECU40は正常であると診断する。一方、整合していないと判定されれば(S12:NO)、次のステップS16において、ECU40は異常であると診断する。続くステップS17では、強制カット指示部54により強制停止信号をスタータドライバIC70へ出力する。次のステップS18では、ISSの作動を停止させる。すなわち、エンジンの自動停止および自動始動を禁止する。
If it is determined that they are consistent (S12: YES), the
先述したステップS11において、ISSによる自動始動時でないと判定されれば(S11:NO)、スタータリレー駆動指示部52は、以下に説明する擬似要求信号を、通信ラインL1を通じて統合IC60へシリアル通信により送信する。
If it is determined in the above-described step S11 that it is not at the time of automatic start by ISS (S11: NO), the starter relay
擬似要求信号とは、スタータ装置10を駆動させることなく、整合性モニタ53による診断を可能にするためのものである。具体的には、プラス側始動要求信号を出力しつつマイナス側始動要求信号の出力を停止させる第1擬似要求信号、およびマイナス側始動要求信号を出力しつつプラス側始動要求信号の出力を停止させる第2擬似要求信号を、逐次切り替えて構成された信号である。また、第1および第2擬似要求信号を逐次切り替えるタイミングを、不規則なタイミングに設定している。例えば、所定時間間隔で両擬似要求信号を切り替えることを禁止する。また、規則正しい所定のパターンで両擬似要求信号を切り替えることを禁止する。
The pseudo request signal is for enabling diagnosis by the consistency monitor 53 without driving the
したがって、スタータドライバIC70は、第1擬似要求信号の出力時にはプラス側駆動信号を出力し、第2擬似要求信号の出力時にはマイナス側駆動信号を出力する。続くステップS15では、整合性モニタ53により擬似要求信号と駆動信号を比較し、その整合性をチェックする。例えば、プラス側始動要求信号を出力しているにも拘わらずプラス側駆動信号が出力されていない場合や、マイナス側始動要求信号を出力しているにも拘わらずマイナス側駆動信号が出力されていない場合、これらの始動要求信号を出力していないにも拘わらず駆動信号が出力されている場合には、不整合であると判定する。
Accordingly, the
整合していると判定されれば(S15:YES)、ステップS13にてECU40は正常であると診断する。一方、整合していないと判定されれば(S15:NO)、ステップS16にてECU40は異常であると診断し、強制停止信号を出力し(S17)、ISSの作動を停止させる(S18)。
If it is determined that they are consistent (S15: YES),
なお、先述した通りスタータリレー20とECU40との接続は二重化構造になっているので、プラス側始動要求信号およびマイナス側始動要求信号の一方を出力してもスタータリレー20がオン作動することはなく、スタータ装置10が駆動することはない。よって、スタータ装置10を駆動させることなく、整合性モニタ53による診断が可能になる。つまり、エンジン運転中に、整合性モニタ53による診断が逐次可能になる。
Since the connection between the
図3に示す手順により、スタータリレー駆動指示部52は、先述した強制停止信号を試験的に出力し、強制停止信号による強制停止が正常に機能するか否かを確認する。なお、図3の処理は、マイコン50により所定周期で繰り返し実行、或いは少なくとも1トリップに1回実行されるものである。
According to the procedure shown in FIG. 3, the starter relay
先ず、図3のステップS30において、強制停止信号を試験的に出力しても構わない状況であるか否かを判定する。具体的には、先述したステップS13で正常と診断されており、かつ、エンジン始動中でなければ、強制停止信号の試験出力を許可し(S30:YES)、続くステップS31(正常作動確認手段)にて、強制停止信号をスタータドライバIC70へ出力する。続くステップS32(正常作動確認手段)では、試験出力した強制停止信号が、SPI74から強制カット指示部54へリターンしているか否かを判定する。強制停止信号のリターン入力があれば(S32:YES)、強制停止機能は正常であると診断し(S33)、強制停止信号のリターン入力がなければ(S32:NO)、強制停止機能は異常であると診断する(S34)。
First, in step S30 in FIG. 3, it is determined whether or not the forced stop signal may be output on a trial basis. Specifically, if it is diagnosed as normal in step S13 described above and the engine is not being started, the test output of the forced stop signal is permitted (S30: YES), and the subsequent step S31 (normal operation confirmation means) The forced stop signal is output to the
以上により、本実施形態によれば、以下の効果が発揮される。 As described above, according to the present embodiment, the following effects are exhibited.
・マイコン50は、始動要求信号および駆動信号を取得し、両信号が不整合であるか否かを診断するので、スタータ装置10への駆動信号が正常に出力できる状態であるか否かを、オンボードで診断できる。しかも、ECU40の内部で駆動信号を取得するので、ECU40の外部ポート41、42から出力された駆動信号を、ECU外部から取得する場合に必要となるハーネスを不要にできる。
Since the
・不整合にて異常と診断された場合には、強制カット指示部54から強制停止信号を出力し、スタータドライバIC70は、強制停止信号が入力された場合に、駆動信号の出力を強制的に停止する。そのため、異常と診断された場合に、運転者の意図に反して駆動信号が出力されてスタータ装置10が駆動することを、確実に回避できる。
-When an abnormality is diagnosed due to inconsistency, a forced stop signal is output from the forced cut
・スタータドライバIC70へ始動要求信号を送信する通信ラインL1(要求用通信ライン)とは別に、強制停止信号を送信するラインL7(強制停止用通信ライン)を備える。よって、通信ラインL1の異常に起因して異常と診断されている場合において、その異常状態にある通信ラインL1とは別のラインL7を用いて強制停止信号を送信できる。そのため、異常と診断された場合に、意図に反してスタータ装置10が駆動することを確実に回避できる。
In addition to the communication line L1 (request communication line) that transmits a start request signal to the
・正常と診断されている場合に、マイコン50からスタータドライバIC70へ強制停止信号を試験的に出力し、その強制停止信号がスタータドライバIC70からマイコン50へリターンしているか否かを判定する。そのため、出力した強制停止信号がスタータドライバIC70へ正常に入力されているか否かを確認することができ、ひいては、異常と診断された場合に、意図に反してスタータ装置10が駆動することを確実に回避できる。
When it is diagnosed as normal, a forced stop signal is output from the
・スタータリレー20とECU40との接続は二重化構造になっており、かつ、実際のエンジン始動時以外の時に、プラス側始動要求信号またはマイナス側始動要求信号の一方を出力する擬似要求信号を出力するので、スタータ装置10を駆動させることなく、整合性モニタ53による診断が逐次可能になる。
The connection between the
・擬似要求信号は、プラス側始動要求信号のみを出力させる第1擬似要求信号、およびマイナス側始動要求信号のみを出力させる第2擬似要求信号を、逐次切り替えて構成される。そのため、プラス側始動要求信号に関するラインL2、L4、およびマイナス側始動要求信号に関するラインL3、L5の両方について、異常が無いかを診断できる。 The pseudo request signal is configured by sequentially switching a first pseudo request signal for outputting only the plus side start request signal and a second pseudo request signal for outputting only the minus side start request signal. Therefore, it is possible to diagnose whether there is an abnormality in both the lines L2 and L4 related to the plus side start request signal and the lines L3 and L5 related to the minus side start request signal.
・ここで、例えば通信ラインL1にてシリアル通信する際に、所定の周期でデータ化けする異常が生じている場合に、前記切り替えタイミングの周期がデータ化けの周期と一致すると、データ化けによる異常を看過するおそれがある。この点を鑑みた本実施形態では、第1および第2擬似要求信号の逐次切り替えのタイミングを、不規則なタイミングに設定している。そのため、上述のごとく切り替えタイミング周期とデータ化け周期が一致する蓋然性を低減でき、データ化け異常を看過するおそれを低減できる。 Here, for example, when serial communication is performed on the communication line L1, if an abnormality that causes data corruption occurs in a predetermined cycle, if the cycle of the switching timing coincides with the data corruption cycle, an abnormality due to data corruption occurs. May be overlooked. In this embodiment in view of this point, the timing of sequential switching of the first and second pseudo request signals is set to an irregular timing. Therefore, the probability that the switching timing cycle and the data conversion cycle coincide with each other as described above can be reduced, and the possibility of overlooking a data conversion abnormality can be reduced.
・ここで、ECU40が異常と診断された場合には、正常に自動始動および自動停止できない可能性が高い。そこで本実施形態では、異常と診断された場合には、ISSの機能を停止させて、エンジンの自動停止および自動始動を禁止する。そのため、自動始動できない状況下で自動停止させてしまったり、運転者の意図に反して自動停止させてしまったりする不具合を確実に回避できる。
Here, when the
(第2実施形態)
本実施形態にかかるスタータドライバIC70Aは、図4に示すように、上記第1実施形態にかかるSPI74を廃止した構成である。そのため、スタータドライバIC70Aから整合性モニタ53へ駆動信号を送信する専用のラインL6a、L6bを備えている。これらのラインL6a、L6bは、スタータドライバIC70Aと外部ポート41、42とを接続するラインL4、L5から分岐するように接続されている。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 4, the
本実施形態の場合、試験出力した強制停止信号をスタータドライバIC70Aからマイコン50にリターンさせる、通信ラインL6(図1参照)を備えていない。そのため、本実施形態の場合には図5に示す手順により、出力した強制停止信号がスタータドライバIC70へ正常に入力されているか否かを確認することが望ましい。
In the case of the present embodiment, the communication line L6 (see FIG. 1) for returning the test-output forced stop signal from the
すなわち、先ず図5のステップS30、S31では、図3のステップS30、S31と同様にして強制停止信号を試験的に出力する。続くステップS31a(正常作動確認手段)では、プラス側始動要求信号およびマイナス側始動要求信号を、HSD71およびLSD72へ交互に出力する。続くステップS32a(正常作動確認手段)では、スタータドライバIC70Aから駆動信号が出力されているか否かを判定する。
That is, first, in steps S30 and S31 in FIG. 5, a forced stop signal is experimentally output in the same manner as in steps S30 and S31 in FIG. In the subsequent step S31a (normal operation confirmation means), a positive start request signal and a negative start request signal are alternately output to the
ここで、強制停止信号がスタータドライバIC70Aへ正常に出力されて機能していれば、始動要求信号を出力していても駆動信号は出力されないため、ラインL6a、L6bを通じてスタータドライバIC70Aからマイコン50へ駆動信号が入力されることは無い筈である。この点に着目した本実施形態では、ステップS32aにて駆動信号の出力ありと判定されれば(S32a:YES)、強制停止機能は異常であると診断し(S34)、駆動信号の出力なしと判定されれば(S32a:NO)、強制停止機能は正常であると診断する(S33)。
Here, if the forced stop signal is normally output to the
なお、ステップS31aにおける始動要求信号の出力では、HSD71およびLSD72へ交互に実施しており、かつ、先述した通りスタータリレー20とECU40との接続は二重化構造になっている。そのため、強制停止機能が異常の場合であっても、ステップS31aにおける始動要求信号の出力によってスタータ装置10が駆動することは回避できる。
In addition, in the output of the start request signal in step S31a, it implements alternately to HSD71 and LSD72, and the connection of the
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、HSD71およびLSD72を1つのIC(スタータドライバIC70A)で構成しているが、本実施形態では、図6に示すように、HSD71およびLSD72を単体部品で構成している。そのため、強制停止信号をHSD71およびLSD72の各々へ送信する専用のラインL7a、L7bを備えている。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
これらのラインL7a、L7bには、トランジスタ等によるスイッチ手段83、84が設けられている。そして、強制停止信号がマイコン80からスイッチ手段83、84へ入力されると、スイッチ手段83、84はオン作動してHSD71およびLSD72へ強制停止信号を出力する。これにより、HSD71およびLSD72から駆動信号が出力されることが、強制的に停止される。なお、本実施形態においても、先述した図5と同様の手法により、出力した強制停止信号がHSD71およびLSD72へ正常に入力されているか否かを確認することが望ましい。
These lines L7a and L7b are provided with switching means 83 and 84 using transistors or the like. When a forced stop signal is input from the microcomputer 80 to the switch means 83 and 84, the switch means 83 and 84 are turned on and output a forced stop signal to the
(第4実施形態)
上記各実施形態では、整合性モニタ53において、始動要求信号と駆動信号との整合性をチェックしている。これに対し、本実施形態にかかる整合性モニタ53(診断手段)は、駆動信号に替えて、エンジン出力またはエンジン出力と相関のある物理量(以下「エンジン出力信号」と記載)を取得する。エンジン出力信号の具体例としては、エンジン出力軸(クランク軸)の回転速度NEや、燃焼室内の圧力(筒内圧)等が挙げられる。
(Fourth embodiment)
In each of the above embodiments, the consistency monitor 53 checks the consistency between the start request signal and the drive signal. On the other hand, the consistency monitor 53 (diagnosis unit) according to the present embodiment acquires an engine output or a physical quantity correlated with the engine output (hereinafter referred to as “engine output signal”) instead of the drive signal. Specific examples of the engine output signal include the rotational speed NE of the engine output shaft (crankshaft), the pressure in the combustion chamber (cylinder pressure), and the like.
そして、エンジン出力信号と始動要求信号との整合性をチェックする。すなわち、例えばISSによる自動始動時において、始動要求信号を出力しているにも拘わらずエンジン回転速度NEが上昇しなければ、整合性が無いと判定する。また、エンジン停止時において、始動要求信号を出力していないにも拘わらずエンジン回転速度NEが上昇すれば、整合性が無いと判定する(図2中の一点鎖線参照)。 Then, the consistency between the engine output signal and the start request signal is checked. That is, for example, at the time of automatic start by ISS, if the engine speed NE does not increase despite the output of the start request signal, it is determined that there is no consistency. When the engine is stopped, if the engine speed NE rises even though the start request signal is not output, it is determined that there is no consistency (see the one-dot chain line in FIG. 2).
そして、図2中の一点鎖線に示す判定において、整合性なしと判定されれば(S12a:NO)、ECU40の異常可能性ありと診断する(S16)。一方、整合性ありと判定されれば(S12a:YES)、ECU40は正常と診断する(S13)。但し、本実施形態においては、擬似要求信号を出力しても、整合性の対象となるエンジン出力信号は変化しないので、擬似要求信号の出力による診断は実施できない。
If it is determined that there is no consistency in the determination indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 2 (S12a: NO), it is diagnosed that the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.
また、上記各実施形態にかかるスタータリレー20(スイッチ手段)を、パワーMOS等の半導体スイッチに置換してもよい。 The starter relay 20 (switch means) according to each of the above embodiments may be replaced with a semiconductor switch such as a power MOS.
12…スタータモータ、20…スタータリレー(スイッチ手段)、52…スタータリレー駆動指示部(要求信号出力手段)、53…整合性モニタ(診断手段)、70、70A、71、72…スタータドライバIC(駆動信号出力手段)、S12、S12a…診断手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
電磁コイルの磁力により可動接点を固定接点に接触させる電磁リレーであって、前記電磁コイルのプラス側にプラス側駆動信号が与えられ、かつマイナス側にマイナス側駆動信号が与えられたときに、前記可動接点が前記固定接点に接触して、スタータモータ(12)への電力供給を可能にするスイッチ手段(20)と、
前記要求信号出力手段からの前記始動要求信号、前記第1擬似要求信号、及び前記第2擬似要求信号のいずれかにより、前記プラス側始動要求信号が与えられた場合に、前記スイッチ手段の前記電磁コイルのプラス側へ前記プラス側駆動信号を出力し、前記マイナス側始動要求信号が与えられた場合に、前記電磁コイルのマイナス側へ前記マイナス側駆動信号を出力する駆動信号出力手段(70、70A、71、72)と、
前記要求信号出力手段から前記プラス側始動要求信号が与えられたにも拘らず、前記駆動信号出力手段が前記プラス側駆動信号を出力していない不整合異常、及び前記要求信号出力手段から前記マイナス側始動要求信号が与えられたにも拘らず、前記駆動信号出力手段が前記マイナス側駆動信号を出力していない不整合異常が生じているか否かを診断する診断手段(53、S12)と、
を備え、
前記診断手段は、メモリに記憶されたプログラムをマイクロコンピュータ(50)が実行することで実現されており、
前記マイクロコンピュータの外部に設けられ、前記メモリの記憶領域のうち前記診断手段のプログラムが記憶された領域が故障しているか否かを逐次チェックする監視IC(82)を備え、
前記第1擬似要求信号と前記第2擬似要求信号とにより、前記スタータモータを駆動することなく、前記プラス側始動要求信号と前記プラス側駆動信号との不整合異常、及び前記マイナス側始動要求信号と前記マイナス側駆動信号との不整合異常を診断可能としたことを特徴とする異常診断装置。 When the engine is automatically started, a start request signal including a plus side start request signal and a minus side start request signal is output . When the engine is not automatically started, the plus side start request signal is included, and the minus side start request signal is included. Request signal output means (52) for sequentially switching and outputting a first pseudo request signal that does not include a signal and a second pseudo request signal that does not include the plus side start request signal and includes the minus side start request signal ;
An electromagnetic relay that contacts a movable contact with a fixed contact by the magnetic force of an electromagnetic coil, wherein when a positive drive signal is given to the plus side of the electromagnetic coil and a minus drive signal is given to the minus side, Switch means (20) enabling a power supply to the starter motor (12) with a movable contact contacting the fixed contact;
When the plus side start request signal is given by any one of the start request signal, the first pseudo request signal, and the second pseudo request signal from the request signal output means, the electromagnetic of the switch means Drive signal output means (70, 70A) that outputs the plus side drive signal to the plus side of the coil and outputs the minus side drive signal to the minus side of the electromagnetic coil when the minus side start request signal is given. 71, 72),
Inconsistency abnormality in which the drive signal output means does not output the plus drive signal despite the plus side start request signal being given from the request signal output means, and the minus from the request signal output means Diagnosing means (53, S12) for diagnosing whether or not a misalignment abnormality has occurred in which the drive signal output means does not output the minus side drive signal despite the side start request signal being given ;
With
The diagnostic means is realized by the microcomputer (50) executing a program stored in the memory,
A monitoring IC (82) that is provided outside the microcomputer and sequentially checks whether or not an area in which the program of the diagnostic means is stored in the storage area of the memory is faulty;
Due to the first pseudo request signal and the second pseudo request signal, mismatching abnormality between the plus side start request signal and the plus side drive signal without driving the starter motor, and the minus side start request signal An abnormality diagnosis apparatus characterized in that it is possible to diagnose an inconsistency abnormality between the negative drive signal and the minus side drive signal .
前記駆動信号出力手段は、前記強制停止信号が入力された場合に、前記プラス側駆動信号及び前記マイナス側駆動信号の出力を強制的に停止することを特徴とする請求項1に記載の異常診断装置。 A stop signal output means (54) for outputting a forced stop signal when an abnormality is diagnosed by the diagnosis means;
The abnormality diagnosis according to claim 1, wherein the drive signal output means forcibly stops the output of the plus side drive signal and the minus side drive signal when the forced stop signal is input. apparatus.
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