JP3596433B2

JP3596433B2 - 車載用電子制御装置

Info

Publication number: JP3596433B2
Application number: JP2000195867A
Authority: JP
Inventors: 雄天野; 敦司杉村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002013438A; US20020013655A1; US6618666B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用電子制御装置に係り、特に、マイクロコンピュータの作動／停止に関わらず継続的に時間を計測する時計ＩＣ等の計時部を用い、該計時部の時刻データからエンジンのソーク時間を正確に計測するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車載用電子制御装置（車載ＥＣＵ）に対する要求は年々高まってきており、一部仕向け地では、法規制を満たすためにソーク時間の計測が必要となっている。ソーク時間とは、通常は車載ＥＣＵ内のマイクロコンピュータが停止している間の経過時間であり、その時間を計測するためには、マイクロコンピュータの作動／停止に関わらず継続的に動作する時計ＩＣを車載ＥＣＵに組み込んだり、必要に応じて外部より時刻情報を受信する構成としていた。
【０００３】
その詳細を図５のタイムチャートを用いて説明する。つまり、マイクロコンピュータは、例えば所定周期で時計ＩＣの時刻を読み込み（図中の○印がそのタイミング）、その時刻をスタンバイＲＡＭ等のメモリに記憶して当該データを随時更新する。これにより、ＩＧスイッチ（イグニッションスイッチ）のオフ時、すなわちマイクロコンピュータ停止時（ｔ１１のタイミング）には、その直前に更新された時刻データがメモリに残る。その後、次回のＩＧスイッチのオン時、すなわちマイクロコンピュータの再起動時（ｔ１２のタイミング）には、その時点で読み込んだ時計ＩＣの時刻データとメモリ内の時刻データとの差により、ソーク時間を算出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジン始動操作に伴うクランキング時にはバッテリ電圧が一時的に低下するため、マイクロコンピュータに供給されるメイン電源が所定の作動電圧を下回り、マイクロコンピュータがリセットされる可能性があった（ｔ１３〜ｔ１４の期間）。この場合、リセット後のマイクロコンピュータ再起動時には、一旦算出されたソーク時間が、誤った極短い時間として再度算出されてしまうといった問題が生じる。これは、気温が下がり、バッテリが弱っている冬場に特に生じやすい問題であった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、エンジンのソーク時間を正確に算出することができる車載用電子制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、電源スイッチの切り替えに伴い、スタータ装置に接続されたバッテリから電源が供給され、前記バッテリからの電源供給状態に応じて作動又は停止すると共に、前記バッテリから供給される電源が所定の作動電圧を下回るとリセットされる制御部と、制御部の作動／停止に関わらず継続的に時間を計測する計時部とを備える。制御部は、エンジン停止直前における計時部の時刻データをメモリに記憶する。エンジンが停止すると、それに伴い制御部への電源供給が遮断されて制御部の動作が停止するが、計時部は継続的に時間を計測する。そして、制御部は、起動後エンジン始動が完了したと判定された時に、メモリに記憶されている前回エンジン停止時の時刻データとその時の計時部の時刻データとの差からソーク時間を算出する。
【０００７】
かかる場合、エンジン始動時には、スタータ駆動等により電源電圧が変動することに起因して、制御部がリセットされソーク時間が誤って算出されることがあるが、本発明では電圧変動の影響を受けることが無く上記不具合が解消される。つまり、エンジン始動完了時には、スタータ駆動（クランキング）による電圧変動が既に終了しているので、制御部のリセットによりソーク時間が誤って算出されることはない。その結果、ソーク時間を正確に算出することができるようになる。
【０００８】
この場合、請求項２に記載したように、スタータ装置によるクランキングが完了したとみなされるエンジン回転数に達した時点で、その時の時刻データからソーク時間を算出するようにしても良い。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、前記メモリは、制御部の作動／停止に関わらずデータを記憶保持するバックアップ用メモリ（スタンバイＲＡＭ等）であり、制御部は、所定時間毎に計時部の時刻データを読み込んで該データをバックアップ用メモリに記憶する。この場合、エンジン停止直前における計時部の時刻データがエンジン停止中（制御部の停止期間中）にも確実に保持でき、それをソーク時間算出に好適に用いることができる。
【００１０】
請求項４に記載したように、ソーク時間とエンジン始動時における水温センサの検出値とから水温センサの故障を判定する場合、上記の如くソーク時間が正確に算出されることにより、故障判定の精度が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、自動車に搭載されてエンジン制御をはじめその他の制御を行う車載用制御装置（ＥＣＵ）の一例を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、ＥＣＵ１０は、２系統の給電路によりバッテリ２１に接続されており、該ＥＣＵ１０内の電源ＩＣ１１には、ＩＧスイッチ２２のオン／オフに応じてバッテリ電源が供給される一方、別系統にて常時バッテリ電源が供給される。また、バッテリ２１にはスタータスイッチ２３を介してスタータ装置２４が接続されており、エンジン始動時にはスタータ装置２４の駆動によりクランキングが行われるようになっている。
【００１３】
ＥＣＵ１０内の電源ＩＣ１１は、メイン電源とサブ電源（本実施の形態では共に５Ｖ程度）を生成し出力するものであり、ＩＧスイッチ２２のオン／オフ状態に関わらず常にサブ電源を生成すると共に、ＩＧスイッチ２２のオン（閉鎖）に伴いメイン電源を生成する。このうちサブ電源が、計時部としての時計ＩＣ１２とスタンバイＲＡＭ（以下、ＳＲＡＭと略す）１３に供給される。これにより、時計ＩＣ１２は、ＩＧスイッチ２２のオン／オフに関わらず継続的に時間の計測を行うことができる。また、ＳＲＡＭ１３は、ＩＧスイッチ２２のオフ時にも記憶内容を保持することができ、バックアップ用メモリとして機能する。
【００１４】
時計ＩＣ１２は、水晶発振器からのクロック信号を内部で分周し、「年、月、日、時、分、秒」を内蔵カウンタで計数する。時計ＩＣ１２は、一度、日時と時刻を設定し起動すると、電源供給が継続される限り動き続け、その内部の値を読み込むことで正確な時刻データが得られる。
【００１５】
メイン電源は、制御部としてのマイコン（マイクロコンピュータ）１４とＥＥＰＲＯＭ１５に供給され、マイコン１４は、メイン電源の供給に伴い起動する。つまり、ＩＧスイッチ２２がオンになるとマイコン１４が動作し、同ＩＧスイッチ２２がオフになるとマイコン１４が停止する。マイコン１４は、ＣＰＵやメモリ等からなる周知の論理演算回路で構成されており、各種データ演算や制御を実施する。またマイコン１４は、時計ＩＣ１２の保持する時刻データを定期的に読み取り、その時刻データを必要に応じてＳＲＡＭ１３に記憶する。
【００１６】
水温センサ２５は、エンジン冷却水の温度を検出するものであり、その検出値はマイコン１４内のＡＤＣ（ＡＤコンバータ）１４ａに取り込まれる。マイコン１４は、水温センサ２５の検出値からその時々のエンジン冷却水温を検知する。また、マイコン１４は、水温センサ２５の故障診断を実施し、故障発生の旨を判定すると、故障内容を示す故障コード等をＥＥＰＲＯＭ１５に記憶する。
【００１７】
また、回転数センサ２６は、例えば、等クランク角度間隔で回転パルス信号をマイコン１４に出力する。マイコン１４は、回転パルス信号の時間間隔からエンジン回転数を検知する。
【００１８】
次に、水温センサ２５の故障判定に関わるマイコン１４の処理手順について説明する。図２は、水温センサ２５の故障判定ルーチンを示すフローチャートであり、この処理は、マイコン１４により例えば１００ｍｓ周期で実行される。なお、ここで説明する水温センサ２５の故障判定はエンジン始動時に実施され、ソーク時間（エンジンを停止して車両を放置した時間）が所定時間以上となる場合に、水温検出値の下がり具合から水温センサ２５の故障を診断するものである。
【００１９】
また、マイコン１４は図２の処理の他に、図３に示す定時割り込み処理を実施する。先ず始めに図３の割り込み処理を説明すると、例えば１秒毎に図３の処理が起動され、ステップ２０１では、エンジン回転数が所定値Ｎｃ（例えば８００ｒｐｍ）以上であるか否かを判別する。そして、ステップ２０１がＹＥＳであることを条件にステップ２０２に進み、時計ＩＣ１２の今現在の時刻データ（現在時刻）を「前回時刻」とする。続くステップ２０３では、その前回時刻をＳＲＡＭ１３に記憶する。
【００２０】
図３の処理によれば、エンジンの通常運転時において１秒毎に時計ＩＣ１２の時刻データが「前回時刻」としてＳＲＡＭ１３に記憶される。このとき、ＳＲＡＭ１３の前回時刻データは毎回上書きされる。それ故、エンジンの運転停止時（ＩＧオフ時）には、最後に記憶された前回時刻データがＳＲＡＭ１３に残り、当該データがエンジン停止中も保持されることとなる。
【００２１】
一方、図２のステップ１０１では、エンジン回転数が所定値Ｎｃ（例えば８００ｒｐｍ）以上であるか否かを判別する。この判別は、エンジンの始動操作に伴うクランキングが完了したかどうかを判定するものであり、ステップ１０１がＮＯであれば、クランキングが完了していない、すなわちエンジン始動途中の状態にあるとみなされ、後続の故障判定処理が実施されない。また、ステップ１０１がＹＥＳであれば、クランキング完了（始動完了）したとみなされ、続くステップ１０２に進む。なお、所定値Ｎｃは、便宜上図３のステップ２０１の所定値Ｎｃと同一とするが、それらは相違しても構わない。
【００２２】
ステップ１０２では、既に故障判定が完了しているか否かを判別する。そして、故障判定前であることを条件にステップ１０３に進み、後続の故障判定処理を実施する。ステップ１０３では、前回のエンジン停止時から今現在までの経過時間によりソーク時間を算出する。すなわち、現在時刻を時計ＩＣ１２の時刻データから読み取ると共に、前回エンジン停止時の時刻（前回時刻）をＳＲＡＭ１３から読み出し、その差をソーク時間とする。
【００２３】
その後、ステップ１０４では、前記算出したソーク時間が所定時間ａ（例えば６時間）よりも長いか否かを判別し、ＹＥＳの場合に、続くステップ１０５でその時の冷却水温（センサ検出値）が所定温度ｂ（例えば５０℃）以上であるか否かを判別する。
【００２４】
所定のソーク時間が経過した時に冷却水温（センサ検出値）が十分に低下していれば、水温センサ２５が正常であると判定できることから、ステップ１０５がＮＯの場合、水温センサ正常であると判定し（ステップ１０６）、ステップ１０５がＹＥＳの場合、水温センサ故障であると判定する（ステップ１０７）。なお、ステップ１０７では、水温センサ故障を表すダイアグコード等がＥＥＰＲＯＭ１５に記憶されると共に、故障発生を警告するために警告灯（ＭＩＬ等）が点灯される。
【００２５】
図４は、ソーク時間算出の動作をより具体的に示すタイムチャートである。図４では、ｔ１のタイミング以前のエンジン運転期間（マイコン１４の通常動作期間）において、１秒毎に時計ＩＣ１２の時刻データが読み込まれ、その時刻データが前回時刻としてＳＲＡＭ１３に格納される。ｔ１のタイミングでＩＧスイッチ２２がオフされると、それ以降ＳＲＡＭ値が更新されなくなり、その直前の前回時刻「Ｔａ」がＩＧスイッチ２２のオフ後もＳＲＡＭ１３に記憶保持される。
【００２６】
エンジン停止後（マイコン停止後）も時計ＩＣ１２はサブ電源の供給により時間の計測を継続する。そして、ｔ２のタイミングでは、ＩＧスイッチ２２がオンされてマイコン１４が起動し、更に引き続きスタータスイッチ２３がオンされてスタータ装置２４によるクランキングが開始される。その後、クランキングが完了してエンジン回転数が所定値Ｎｃに到達すると（ｔ５のタイミング）、その時点で時計ＩＣ１２の時刻データ「Ｔｂ」が読み込まれ、該時刻データＴｂとＳＲＡＭ１３に記憶されている時刻データＴａとからソーク時間が算出される（ソーク時間＝Ｔｂ−Ｔａ）。
【００２７】
そして、ソーク時間が所定時間以上であるにもかかわらず、水温センサ２５の検出値（水温）が下がっていなければ、水温センサ２５の故障と判断され、故障情報としてダイアグコード等がＥＥＰＲＯＭ１５に記憶される。
【００２８】
このとき、スタータ装置２４への給電によりメイン電源が一旦低下し、マイコン１４がリセットされるとしても（ｔ３〜ｔ４の期間）、そのリセット後のｔ５のタイミングではクランキングによる電圧変動が既に終了している。それ故、マイコンリセットの影響を受けることなくソーク時間が算出される。
【００２９】
なお因みに、クランキング時のバッテリ電圧低下は、マイコン１４等を駆動するメイン電源だけでなく、時計ＩＣ１２等の駆動電源であるサブ電源にも影響を与えるが、メイン電源が所定電圧（５Ｖ）を下回ってリセット電圧に達するとマイコン１４にリセットが掛かるのに対し、時計ＩＣ１２は２Ｖ程度まで動作が保証されているので、バッテリ電圧が２Ｖ未満まで下がらなければ、ソーク時間を正しく計測できる。
【００３０】
以上詳述した本実施の形態によれば、マイコン１４の起動後エンジン始動が完了したと判定された時にソーク時間を算出するようにしたので、クランキング時の電圧変動の影響を受けること無くソーク時間を正確に算出することができる。その結果、水温センサ２５の故障判定を正しく行い、その信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、運転者がイグニッションキーをＯＮ位置（マイコン起動の位置）に操作した後、なかなかＳＴＡ位置（スタータ駆動の位置）に操作しない場合も想定されるが、かかる場合にはソーク時間の算出が一時的に待たされ、スタータ駆動による回転数上昇後にソーク時間が算出される。それ故、「ソーク時間」として算出されるデータは、エンジン停止期間を正確に表すものとなる。
【００３２】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、エンジン回転数がクランキング完了の回転数に達した時にエンジン始動が完了したと判定したが、これ以外に、スタータスイッチ２３の状態からエンジン始動完了を判定しても良い。例えば、スタータスイッチ２３がオンからオフに切り替わるタイミングで、エンジン始動完了とみなしてソーク時間を算出する。
【００３３】
上記実施の形態では、ソーク時間（エンジン停止の時間）を算出してそのソーク時間に基づいて水温センサの故障判定を行ったが、これに代わる処理を行っても良い。例えば、ソーク時間を算出し、そのソーク時間に基づいてエンジン始動時における排ガス浄化用触媒の活性度合を判定する。つまり、ソーク時間が長引くほど触媒温度が低下するため、ソーク時間が比較的短いエンジン再始動時には、触媒温度が低下していないと判断する。かかる場合にも、ソーク時間が正確に算出されることから、触媒の活性度合（暖機状態）を精度良く判定することができる。
【００３４】
上記実施の形態では、計時部として時計ＩＣ１２を用い該時計ＩＣの時刻データからソーク時間を算出したが、これに代えて、計時部としての外部装置の時刻データを受信しその時刻データからソーク時間を算出するようにしても良い。この場合、無線又は有線の通信手段を使って、時刻データを受信する構成とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における車載用制御装置の概要を示すブロック図。
【図２】水温センサの故障判定ルーチンを示すフローチャート。
【図３】１秒毎の割り込み処理を示すフローチャート。
【図４】実施の形態の作用を説明するためのタイムチャート。
【図５】従来技術を説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１０…ＥＣＵ、１１…電源ＩＣ、１２…時計ＩＣ（計時部）、１３…ＳＲＡＭ（バックアップ用メモリ）、１４…マイコン（制御部）、２１…バッテリ、２２…ＩＧスイッチ（電源スイッチ）、２５…水温センサ。

Claims

電源スイッチの切り替えに伴い、スタータ装置に接続されたバッテリから電源が供給され、前記バッテリからの電源供給状態に応じて作動又は停止すると共に、前記バッテリから供給される電源が所定の作動電圧を下回るとリセットされる制御部と、
前記制御部の作動／停止に関わらず継続的に時間を計測する計時部とを備え、
前記制御部は、エンジン停止直前における計時部の時刻データをメモリに記憶すると共に、起動後エンジン始動が完了したと判定された時に、前記メモリに記憶されている前回エンジン停止時の時刻データとその時の計時部の時刻データとの差からソーク時間を算出することを特徴とする車載用電子制御装置。
前記制御部は、スタータ装置によるクランキングが完了したとみなされるエンジン回転数に達した時点で、その時の時刻データからソーク時間を算出する請求項１に記載の車載用電子制御装置。
前記メモリは、制御部の作動／停止に関わらずデータを記憶保持するバックアップ用メモリであり、前記制御部は、所定時間毎に計時部の時刻データを読み込んで該データをバックアップ用メモリに記憶する請求項１又は２に記載の車載用電子制御装置。
エンジン冷却水の温度を検出する水温センサを備え、
前記算出したソーク時間とエンジン始動時における水温センサの検出値とから、水温センサの故障を判定する請求項１〜３の何れかに記載の車載用電子制御装置。