(57)【要約】【課題】自己診断による故障判定において、誤検出を防ぐようにコントロールしながら、全体として判定回数あるいは判定時間を減らすことにより電池制御装置の消費電流を少なくして、電池制御装置用２次電池への負担を軽くする車両用電池制御装置を提供する。【解決手段】自己診断のための判定回数または判定時間を可変することができる構成とし、例えば、故障判定結果が前回と同じならば自己診断の判定回数を１回の判定とし、故障判定結果が前回と異なる場合には、誤検出を防止するために自己診断による故障判定を複数回行うようにして、従来と同じレベルの性能を保持しつつ全体として判定時間が短縮され、消費電流が少なくて済むようにする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主機停止時に設定された判定周期で自己診断を行う電池制御装置において、車載装置の故障判定と均等化回路の故障判定との少なくとも一方の判定を行う故障判定手段及び判定結果記憶手段と、判定回数または判定時間積算手段と、判定結果確定手段を有し、判定回数または判定時間を可変することができることを特徴とする車両用自己診断装置。
【請求項２】
エンジン停止時に設定された判定周期で自己診断を行う電池制御装置において、補助用２次電池の故障判定と均等化回路の故障判定との少なくとも一方の判定を行う故障判定手段及び判定結果記憶手段と、判定回数または判定時間積算手段と、判定結果確定手段を有し、判定回数または判定時間を可変することができることを特徴とする車両用自己診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用電池制御装置において、前記判定結果確定手段は故障判定結果が前回と同じならば、前記自己診断の判定回数を１回の判定とし、前記故障判定結果が前回と異なるならば、前記自己診断の判定回数を複数回の判定とすることを特徴とする車両用自己診断装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両用電池制御装置において、前記判定結果確定手段は故障判定結果が前回と同じならば、前記自己診断の判定回数を１回の判定とし、前記故障判定結果が前回と異なるならば、前記自己診断の判定時間が所定の積算時間に達するまで判定を繰り返すことを特徴とする車両用自己診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載装置の自己診断を行う車両用自己診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、近年のハイブリッド車両では、制御装置を駆動する制御装置用２次電池以外に駆動を補助するため、及びエンジン停止時に補機駆動するための補助用２次電池を搭載しており、補助用２次電池への充電及び放電を管理する電池制御装置が必須となっている。
補助用２次電池は起電力数ボルトの単セルを複数個使って、車両駆動に必要な１２Ｖ以上を得ている。補助用２次電池は、従来車両に付加されるものであるため、単位重量当たりの性能の高いものが用いられるが、過放電あるいは過充電により電池性能に支障をきたすものは使用電圧範囲を制御する。その際、単セル間の電圧にばらつきがあると、過放電に対しては最低セル電圧、過充電に対しては最大セル電圧で制限されるため単セル間の電圧差を少なくするような処理（＝均等化処理）を行う。
例えば、特許文献１には、複数直列に接続された２次電池の各単セルの電圧データをサンプリングし、評価判定した後、必要に応じて単セルの電圧について、バイパス放電を用いて均等化処理を行うことが記載されている。
また、特許文献２には、複数直列に接続された２次電池の各単セルの端子電圧を検出し、イグニッションキーＯＮ直前の端子電圧のデータをもとに各単セルの充電状態を算出し、各単セルの端子電圧にばらつきがある場合には、各単セルに接続されているバイパス回路を用いて自己放電させ均等化処理を行うことが記載されている。
しかしながら、上記のように均等化処理を行うためには、イグニッションキーがＯＦＦで補助用２次電池の電圧変動が少ない状態のときに電池制御装置が自己診断による故障判定を行う必要があるが、従来は図８の故障判定フローチャートに示すように、故障判定開始時の前回判定結果の如何にかかわらず誤検出しないように複数回の判定を行っていた（引用文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８７３２号公報
【特許文献２】
特開２００２−３５４７０３号公報
【引用文献３】
エスティマハイブリッド修理書Ａ巻、品番６２９９３Ａ、トヨタ自動車（株）２００１年６月１５日発行
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように故障判定を機械的に複数回行うということは、判定時間も長くかかり、電池制御装置の消費電流も多くなるという問題があった。
そこで、本発明では電池制御装置の自己診断による故障判定において、誤検出を防ぐようにコントロールしながら、全体として判定回数あるいは判定時間を減らすことにより電池制御装置の消費電流を少なくして、電池制御装置用２次電池への負担を軽くする車両用電池制御装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明の車両用自己診断装置は、主機停止時に設定された判定周期で自己診断を行う電池制御装置において、車載装置の故障判定と均等化回路の故障判定との少なくとも一方の判定を行う故障判定手段及び判定結果記憶手段と、判定回数または判定時間積算手段と、判定結果確定手段を有し、判定回数または判定時間を可変することができる車両用自己診断装置を提供する。
また、本発明の車両用自己診断装置は、エンジン停止時に設定された判定周期で自己診断を行う電池制御装置において、補助用２次電池の故障判定と均等化回路の故障判定との少なくとも一方の判定を行う故障判定手段及び判定結果記憶手段と、判定回数または判定時間積算手段と、判定結果確定手段を有し、判定回数または判定時間を可変することができることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の車両用電池制御装置の前記判定結果確定手段は、故障判定結果が前回と同じならば、前記自己診断の判定回数を１回の判定とし、前記故障判定結果が前回と異なるならば、前記自己診断の判定回数を複数回の判定とすることを特徴としている。
【０００７】
従って、本発明によれば、故障判定結果が前回と同じならば自己診断による故障判定をその回の１回の判定で確定して、次のステップである均等化処理に進むようにしていて、従来のように複数回の故障判定を行わないので判定時間が短縮され、電池制御装置での消費電流も少なくて済むこととなる。
そして、故障判定結果が前回と異なる場合は、誤検出を防止するために自己診断による故障判定を複数回行って判定するようにしている。
従って、自己診断機能としての性能は、従来と同じレベルの性能を保持しつつ全体として判定時間が短縮され、消費電流が少なくて済むこととなる。
【０００８】
さらに、本発明の車両用電池制御装置の前記判定結果確定手段は故障判定結果が前回と同じならば、前記自己診断の判定回数を１回の判定とし、前記故障判定結果が前回と異なるならば、前記自己診断の判定時間が所定の積算時間に達するまで判定を繰り返す構成とすることにより、任意の積算判定時間を設定出来るので判定時間の面からも電池制御装置での消費電流を制御することが可能となっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面に基づいて本発明の車両用電池制御装置の実施の形態について実施例により説明する。
【００１０】
【実施例】
図１は、実施例１に係わる車両用電池制御装置の基本構成を示すものである。
図１において、電池制御装置１０はタイマ回路４、均等化回路５、Ａ／Ｄ回路６、マイクロプロセッサ７、電源回路２及び通信ドライバ３で構成されている。
そして、電池制御装置１０には電池制御装置用２次電池１、補助用２次電池９、車両制御装置０及びハイブリッド制御装置８が接続されている。
電池制御装置１０の目的は、補助用２次電池９の故障判定を行い充電及び放電を管理して補助用２次電池９を常に最良の状態に保つことである。
また、電池制御装置１０は、電池制御装置用２次電池１から電源回路２を介して電力を供給され駆動されている。
補助用２次電池９は、起電力数ボルトの単セルを複数個直列接続して車両駆動に必要な１２Ｖ以上を得ている。
マイクロプロセッサ７は、Ａ／Ｄ回路６を介して補助用２次電池９と接続されていて、定められた周期で補助用２次電池９の故障判定を行う。
また、マイクロプロセッサ７は、均等化回路５と接続されていて、均等化回路５の故障判定を行い、必要に応じて均等化回路５に接続されている補助用２次電池９の均等化処理の指示を出す。
ハイブリッド制御装置８は、電池制御装置１０や車両制御装置０からの情報に基づきハイブリッド駆動を管理する。また、ハイブリッド制御装置８は通信ドライバ３を介して電池制御装置１０のマイクロプロセッサ７と接続されていて電池電圧などのデータをマイクロプロセッサ７との間で送受信している。
【００１１】
本発明の車両用電池制御装置の動作について以下に説明する。
電池制御装置１０の機能は、故障自己診断と均等化処理であり、故障自己診断には補助用２次電池９の故障判定（故障判定Ａとする）と均等化回路５の故障判定（故障判定Ｂとする）と、判定結果の記憶と、判定回数または判定時間の積算と、それらのデータをもとに故障判定結果を確定することが含まれる。
均等化処理は確定された故障判定結果に基づき補助用２次電池９の単セル間の電圧差を少なくするよう処理を行う。
そして、故障自己診断と均等化処理は電池電圧変動の少ないイグニッションキーＯＦＦ時に電池制御装置１０内で周期的に行われる。
図１において、イグニッションキーがＯＮからＯＦＦになった時点でマイクロプロセッサ７はスタンバイ状態にあり、その後タイマ回路４により周期的に起動される。
起動後、マイクロプロセッサ７は補助用２次電池９及び均等化回路５の故障自己診断と均等化処理を行い、再びスタンバイ状態にもどる。
なお、この時、イグニッションキーはＯＦＦなので主機であるエンジンを駆動源とした発電はなく、電池制御装置１０への電力は電池制御装置用２次電池１から供給されている。
【００１２】
図２は、本実施例１の電池制御装置１０に係わる動作を示すメインフローチャートである。
電池制御装置１０が車両制御装置０からのイグニッションキーのＯＦＦからＯＮの信号、またはタイマ回路４からの信号によって起動された後、ステップＭ１でメモリなどの初期化を行う。
ステップＭ２でイグニッションキーのＯＮによる起動か、タイマ回路４による起動かを判別し、イグニッションキーのＯＮによる起動であれば通常の車両制御を行う。
タイマ回路４による起動ならば、ステップＭ３の故障判定（詳細は図３の故障判定フローチャートに記載）を実施する。次に、ステップＭ４の均等化処理を行い、ステップＭ５のスタンバイ処理によりマイクロプロセッサ７はスタンバイ状態となり一連の電池制御動作を終了する。
【００１３】
図３は、本実施例１の故障判定フローチャートを示すものである。
タイマ回路４による起動の場合、均等化処理を行う前に故障判定を行う。カウンタＡは判定回数を表すものでステップＫ１で初期化（判定回数＝０）される。
次にステップＫ２で部位Ａ（車載装置である補助用２次電池９の端子電圧）の故障判定（＝故障判定Ａ）を行い、ステップＫ３において、前回判定結果が正常な場合と異常な場合で、今回判定結果の処置を変える。
ステップＫ３の前回判定結果が正常な場合、ステップＫ４で今回判定結果も正常ならステップＫ５で部位Ａは正常確定となる。今回判定結果が異常ならステップＫ６でカウンタＡを＋１して、ステップＫ７でカウンタＡの異常判定回数を判定する。
ステップＫ７でカウンタＡの異常判定回数が、あらかじめ設定されている異常確定回数以上と判断された場合、ステップＫ８で部位Ａが異常確定する。
ステップＫ７でカウンタＡの異常判定回数が、あらかじめ設定されている異常確定回数未満と判断された場合、ステップＫ２の故障判定にもどり部位Ａについて次回の故障判定をスタートする。
ステップＫ３の前回判定結果が異常な場合、ステップＫ９で今回判定結果も異常ならステップＫ１０で部位Ａは異常確定となる。今回判定結果が正常ならステップＫ１１でカウンタＡを＋１して、ステップＫ１２でカウンタＡの正常判定回数を判定する。
ステップＫ１２でカウンタＡの正常判定回数が、あらかじめ設定されている正常確定回数以上と判断された場合、ステップＫ１３で部位Ａが異常確定する。
ステップＫ１２でカウンタＡの正常判定回数が、あらかじめ設定されている正常確定回数未満と判断された場合、ステップＫ２の故障判定にもどり部位Ａについて次回の故障判定をスタートする。
部位Ａの故障判定がすべて確定したら、引き続き部位Ｂの故障判定を同じ手順で行う。
【００１４】
以上のように故障判定結果が前回と同じならば、判定回数を１回の判定とし消費電流を低減し、故障判定結果が前回と異なるならば誤検出を防ぐために判定回数を複数回に設定できるようにしている。
【００１５】
図４に本実施例１の全体タイミングチャートを示す。
イグニッションキー（ＩＧキー）、タイマ起動信号、ＣＰＵ動作の関係を示している。イグニッションキーはＯＮからＯＦＦに変化し、さらにＯＦＦからＯＮになった状態を表している。
イグニッションキーがＯＦＦの状態において、タイマ回路４から起動信号がＣＰＵ（図１のマイクロプロセッサ７）に送られ、ＣＰＵが起動して図２のメインフローチャートに示された一連の処理が実行される。一連の処理が完了した段階でＣＰＵは次にタイマ回路４から起動信号が送られるまでスタンバイ状態を保持する。
【００１６】
図５は、本実施例１のイグニッションキーＯＦＦ時のＣＰＵ動作タイミングチャート（故障判定例１）を示すもので、故障判定において前回と今回の判定に変化のない場合を表している。
すなわち、前回が正常であれば今回も正常、前回が異常であれば今回も異常の場合である。前回と今回の判定に変化のない場合、故障判定回数を１回に設定しているのでＣＰＵ動作合計時間は、次のようになる。
ＣＰＵ動作合計時間＝（Ｉ＋Ａ＋Ｂ＋Ｊ＋Ｋ）時間
Ｉ：カウンタＡ、カウンタＢの初期化時間
Ａ：部位Ａの故障判定時間
Ｂ：部位Ｂの故障判定時間
Ｊ：均等化処理時間
Ｋ：スタンバイ処理時間
【００１７】
同様に図６は、本実施例１のイグニッションキーＯＦＦ時のＣＰＵ動作タイミングチャート（故障判定例２）を示すものであるが、部位Ａの故障判定が前回が正常で今回は異常、部位Ｂの故障判定が前回が正常、今回も正常の場合である。故障判定結果が前回と異なる場合、故障判定を確定するための回数をこの例では３回に設定しているのでＣＰＵ動作合計時間は、次のようになる。
ＣＰＵ動作合計時間＝（Ｉ＋Ａ×３＋Ｂ＋Ｊ＋Ｋ）時間
【００１８】
図７は実施例２の故障判定フローチャートを示すもので、実施例１との違いは実施例１は故障判定の正常あるいは異常を確定する基準が判定回数に置かれているのに対して、実施例２は正常あるいは異常を確定する基準に積算された時間が用いられていて、電池制御装置の故障判定時間を時間の面からコントロールできるようにしている。
タイマＡは、故障判定に要した時間を積算するもので、ステップＴ１で初期化（積算判定時間＝０）される。次にステップＴ２で部位Ａの故障判定を行い、前回判定結果と今回判定結果を比較して正常あるいは異常を決定していく。
そして、前回判定結果と今回判定結果が異なる場合、ステップＴ７あるいはステップＴ１２においてタイマＡに積算されている判定に要した時間をあらかじめ設定した時間と参照して、さらに故障判定を行うか、正常あるいは異常の判定の確定を行うかを決定する構成としている。
なお、上記実施例においては、エンジン停止時に設定された判定周期で自己診断を行ったが、本発明は、エンジン停止時に限定されるものではなく、例えば、主機としてエンジンではなく燃料電池にて駆動されるモータ等であってもよい。
さらに、上記実施例において、車載装置として、補助用２次電池の故障判定を行ったが、本件発明は、車載装置として、補助用２次電池に限定されるものではなく、例えば、車両に搭載される電装製品等であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用電池制御装置は、イグニッションキーＯＦＦ時の自己診断の故障判定で、前回の故障判定結果と比較し同じであれば判定回数を最少とし、異なる場合のみ判定回数（または判定時間）を誤検出を防止できる程度に任意に設定できる構成としたので、電池制御装置の消費電流を低減し電池制御装置用２次電池への電流負担を減らす効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池制御装置の基本構成図である。
【図２】本発明の電池制御装置プログラムのメインフローチャートである。
【図３】本発明の電池制御装置プログラムの自己診断故障判定フローチャートである。
【図４】実施例１の全体タイミングチャートである。
【図５】実施例１のＣＰＵ動作タイミングチャート（例１）である。
【図６】実施例１のＣＰＵ動作タイミングチャート（例２）である。
【図７】実施例２の電池制御装置プログラムの自己診断故障判定フローチャートである。
【図８】従来の電池制御装置プログラムの自己診断故障判定フローチャートである。
【符号の説明】
０：車両制御装置
１：電池制御装置用２次電池
２：電源回路
３：通信ドライバ
４：タイマ回路
５：均等化回路
６：Ａ／Ｄ回路
７：マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
８：ハイブリッド制御装置
９：補助用２次電池
１０：電池制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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