JP2020078100A - 車両における電動機の制御装置および制御方法 - Google Patents

車両における電動機の制御装置および制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020078100A
JP2020078100A JP2018207952A JP2018207952A JP2020078100A JP 2020078100 A JP2020078100 A JP 2020078100A JP 2018207952 A JP2018207952 A JP 2018207952A JP 2018207952 A JP2018207952 A JP 2018207952A JP 2020078100 A JP2020078100 A JP 2020078100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fail
vehicle
safe
electric motor
threshold value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018207952A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7205170B2 (ja
Inventor
神尾 茂
Shigeru Kamio
神尾  茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2018207952A priority Critical patent/JP7205170B2/ja
Priority to CN201911065633.XA priority patent/CN111137305B/zh
Priority to US16/674,019 priority patent/US11040673B2/en
Publication of JP2020078100A publication Critical patent/JP2020078100A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7205170B2 publication Critical patent/JP7205170B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/20Controlling the acceleration or deceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0084Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/027Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an over-current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • B60L2250/28Accelerator pedal thresholds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0292Fail-safe or redundant systems, e.g. limp-home or backup systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】電動機を駆動源として備え、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加減速を適切に抑制するフェイルセーフの実行。【解決手段】車両50における電動発電機41の制御装置100は、冗長化信号と非冗長化信号とを用いて目標トルクを決定する第1の制御部10と、冗長化信号を用いて監視用目標トルクを決定する監視部20と、フェイルセーフ決定部20とを備える。フェイルセーフ決定部20は、目標トルクと監視用目標トルクとの差分が予め定められた第1の上限しきい値以上または第1の下限しきい値以下である場合に第1のフェイルセーフの実行を決定し、差分が第1の上限しきい値よりも小さい予め定められた第2の上限しきい値以上または第1の下限しきい値よりも小さい第2の下限しきい値以下である場合に第2のフェイルセーフの実行を決定する。【選択図】図2

Description

本開示は電動機を搭載する車両における電動機の制御のための技術に関する。
アクチュエータを制御する制御部としてのマイクロコントローラと、マイクロコントローラにおける異常発生を監視する監視部としてのマイクロコントローラ監視部とを備え、マイクロコントローラ内部に異常が発生した場合にフェイルセーフを実行する技術が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2016−147585号公報
しかしながら、上記技術においては、制御部が目標制御値の決定に影響を及ぼす非冗長化信号を用いて目標制御値を決定し、監視部が非冗長化信号を用いることなく制御部の異常を監視する態様については検討されていない。この場合、監視部は、制御部における異常の誤検出を回避するために、非冗長化信号により設定され得る目標制御値の変動範囲を正常値として許容することが求められ、制御部の異常を精度良く監視することができない。電動機を駆動源の全部または一部として備える車両においては、アクセル操作に対する出力の応答性が高く、目標制御値の変動範囲であっても急峻な加速度および減速度が発生し、意図しない加減速をもたらす場合がある。また、フェイルセーフの実行により車両の動作は規制されるため、適切なフェイルセーフの実行も求められている。
したがって、電動機を駆動源として備え、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加減速を適切に抑制するフェイルセーフの実行が望まれている。
本開示は、以下の態様として実現することが可能である。
第1の態様は、車両における電動機の制御装置を提供する。第1の態様に係る車両における電動機の制御装置は、冗長化信号と非冗長化信号とを用いて前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定する第1の制御部と、前記冗長化信号を用いて監視用目標トルクを決定する監視部と、前記目標トルクと前記監視用目標トルクとを用いて前記電動機に対するフェイルセーフの実行を決定するフェイルセーフ決定部(21、P2)であって、
前記目標トルクと前記監視用目標トルクとの差分が予め定められた第1の上限しきい値以上または第1の下限しきい値以下である場合に第1のフェイルセーフの実行を決定し、
前記差分が前記第1の上限しきい値よりも小さい予め定められた第2の上限しきい値以上または前記第1の下限しきい値よりも大きい第2の下限しきい値以下である場合に第2のフェイルセーフの実行を決定する、フェイルセーフ決定部と、を備える。
第1の態様に係る車両における電動機の制御装置によれば、電動機を駆動源として備え、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加減速を適切に抑制するフェイルセーフを実行することができる。
第2の態様は、車両における電動機の制御方法を提供する。第2の態様に係る車両における電動機の制御方法は、冗長化信号と非冗長化信号とを用いて前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定し、前記冗長化信号を用いて監視用目標トルクを決定し、前記目標トルクと前記監視用目標トルクとを用いて前記電動機に対するフェイルセーフの実行を決定する際に、
前記目標トルクと前記監視用目標トルクとの差分が予め定められた第1の上限しきい値以上または第1の下限しきい値以下である場合に第1のフェイルセーフの実行を決定し、
前記差分が前記第1の上限しきい値よりも小さい予め定められた第2の上限しきい値以上または前記第1の下限しきい値よりも大きい第2の下限しきい値以下である場合に第2のフェイルセーフの実行を決定すること、を備える。
第2の態様に係る車両における電動機の制御方法によれば、電動機を駆動源として備え、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加減速を適切に抑制するフェイルセーフを実行することができる。なお、本開示は、車両における電動機の制御プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。
第1の実施形態に係る電動機の制御装置が搭載された車両の一例を示す説明図。 第1の実施形態に係る電動機の制御装置の機能的構成を示すブロック図。 第1の実施形態における車両制御部の機能的構成を示すブロック図。 第1の実施形態における監視部の機能的構成を示すブロック図。 第1の実施形態における車両制御部によって実行される目標トルク算出処理の処理フローを示すフローチャート。 第1の実施形態における監視部によって加速時に実行される第1のフェイルセーフ処理の処理フローを示すフローチャート。 第1の実施形態における監視部によって加速時に実行される第2のフェイルセーフ処理の処理フローを示すフローチャート。 第1の実施形態における監視部によって減速時に実行される第1のフェイルセーフ処理の処理フローを示すフローチャート。 第1の実施形態における監視部によって減速時に実行される第2のフェイルセーフ処理の処理フローを示すフローチャート。 要求トルクを決定するために用いられる要求トルクマップの一例を示す説明図。 監視要求トルクを決定するために用いられる監視要求トルクマップの一例を示す説明図。 上限しきい値を決定するために用いられるマップの一例を示す説明図。 検出時間を決定するために用いられるマップの一例を示す説明図。 復帰判定時間を決定するために用いられるマップの一例を示す説明図。 監視要求トルクを決定するために用いられる監視要求トルクマップの一例を示す説明図。 下限しきい値を決定するために用いられるマップの一例を示す説明図。
本開示に係る車両における電動機の制御装置および車両における電動機の制御方法について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。
第1の実施形態:
図1に示すように、第1の実施形態に係る車両における電動機の制御装置100は、車両50に搭載されて用いられる。制御装置100は、第1の制御部としての車両制御部10、監視部20および第2の制御部としての電動発電機制御部40を備えている。なお、電動発電機制御部40は、制御装置100に含まれていなくても良い。車両50はさらに、電動発電機41、アクセル開度センサ31、車速センサ32、シフトポジションセンサ33および走行モードスイッチ34を備えている。第1の実施形態における車両50は、電動機として、電動発電機41を駆動源として備える電気自動車である。電動発電機41は、例えば、電動発電機制御部40が備えるインバータによって制御される、交流三相モータであり、電動機または発電機として機能し得る。なお、第1の実施形態を含む本明細書における実施形態は、少なくとも駆動源の全部または一部として少なくとも電動機を備える車両に適用可能である。したがって、第1の実施形態を含む本明細書における実施形態は、電動発電機を備える電気自動車のみならず、駆動源として内燃機関と電動発電機とを備えるハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車、電動発電機41に代えて電動機を備える電気自動車に適用され得る。
アクセル開度センサ31は、アクセルペダルの踏み込み量を開度、すなわち、回転角度として検出するセンサであり、検出されたアクセル開度Accは、アクセル開度信号として出力される。アクセルオフは、アクセル開度=0度を意味し、アクセルオンはアクセル開度>0度を意味する。また、アクセルの操作態様は、アクセルペダルの踏み込み量、アクセルオン、アクセルオフを意味する。
車速センサ32は、車輪51の回転速度を検出するセンサであり、各車輪51に備えられ得る。車速センサ32から出力される車速Vを示す車速信号は、車輪速度に比例する電圧値または車輪速度に応じた間隔を示すパルス波である。車速センサ32からの検出信号を用いることによって、車両速度、車両の走行距離等の情報を得ることができる。
シフトポジションセンサ33は、シフトレバーの位置、例えば、パーキングP、後進R、ニュートラルNおよびドライブDを検出するセンサである。シフトポジションセンサ33からの検出信号によって、車両制御部10は、車両50の前進または後進を決定し得る。シフトレバーは、機械的な移動により、または電気的なスイッチ操作にシフト位置を決定し得る。なお、シフトレバーの位置には、ブレーキB、マニュアルMといった種々の位置が含まれ得る。
走行モードスイッチ34は、電動発電機41によって出力されるトルクの出力特性を設定するためにスイッチである。走行モードスイッチ34において選択・設定された走行モードMoは走行モード信号として出力される。走行モードとしては、例えば、エコ、ノーマル、スポーツ/パワーといったモードが設定され得る。エコモードは、車両50におけるエネルギー効率、すなわち、出力よりも電費を重視したモードであり、スポーツモードは車両50における走行性能、すなわち、電費よりも出力を重視したモードであり、ノーマルモードはエコモードとスポーツモードとの中間のモードである。
図2に示すように、車両制御部10には、冗長化信号であるアクセル開度信号、車速信号、および非冗長化信号である走行モード信号が入力される。一方、監視部20に対しては、冗長化信号であるアクセル開度信号、車速信号が入力される。冗長化信号は、冗長化されているセンサから車両制御部10に入力される信号、または、センサから冗長化された信号線により車両制御部10に入力される信号である。非冗長化信号は、冗長化されていないセンサから車両制御部10に入力される信号、または、センサから単一の信号線により車両制御部10に入力される信号である。センサの冗長化は、例えば、検出素子、信号処理回路および出力部の2重化、単一の検出素子、信号処理回路および出力部の2重化、単一の検出素子および信号回路並びに出力部の二重化を意味する。信号線の冗長化は、例えば、センサと車両制御部10とが2以上の信号線で接続されている態様を意味する。一方、冗長化されていないセンサは、単一の検出素子、信号処理回路および出力部を備えるセンサを意味し、信号線の非冗長化は、例えば、例えば、センサと車両制御部10とが単一の信号線で接続されている態様を意味する。なお、冗長化信号は信頼度の高い信号、非冗長化信号は信頼度の低い信号と言うこともできる。なお、非冗長化信号としては、走行モード信号の他に、アクセルペダルの操作によって加減速および強い制動を可能とする1ペダルモードの選択を示す1ペダルモード信号が含まれ得る。
車両制御部10においては、アクセル開度Acc、車速Vおよび走行モードMoを用いて電動発電機41の出力目標となる目標トルクTtが算出され、目標トルクTtは、監視部20および電動発電機制御部40に入力される。監視部20においては、アクセル開度Accおよび車速Vを用いて監視用目標トルクTtwが算出される。監視部20は、監視用目標トルクTtwと目標トルクTtとの比較結果に応じてフェイルセーフ信号F/Sを電動発電機制御部40に入力する。フェイルセーフ信号F/Sは、電動発電機制御部40に対して、電動発電機41に対する電力線上のリレーの遮断、電動発電機41の出力トルクをクリープトルク[N・m]または0[N・m]に設定することを指示し、あるいは、電動発電機41に接続されている電力線におけるリレーのオフを指示するフェイルセーフを実行するための信号である。電動発電機制御部40は、車両制御部10からの目標トルクTtを実現するように、電動発電機41に対してM/G制御信号を入力して電動発電機41の出力トルクを制御する。電動発電機制御部40は、監視部20からのフェイルセーフ信号F/Sに応じて、電動発電機41に対する電力線上のリレーを遮断し、あるいは、電動発電機41の出力トルクをクリープトルク[N・m]または0[N・m]に制御する。
図3に示すように、車両制御部10は、中央処理装置(CPU)11、メモリ12、入出力インタフェース13、並びにバス14を備えている。CPU11、メモリ12および入出力インタフェース13はバス14を介して双方向通信可能に接続されている。メモリ12は、目標トルクを算出するための目標トルク算出プログラムP1を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばROMと、CPU11による読み書きが可能なメモリ、例えばRAMとを含んでいる。メモリ12にはさらに、要求トルクの算出に用いられる要求トルクマップM1が格納されている。要求トルクマップM1は、走行モードに応じてアクセル開度と要求トルクとを対応付けるマップであり、車速毎に複数のマップが用意されている。CPU11はメモリ12に格納されている目標トルク算出プログラムP1を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって、要求トルクTaを算出し、シフトポジションセンサ33からの前進または後進信号を用いて目標トルクTtを決定する。なお、CPU11は、単体のCPUであっても良く、各プログラムを実行する複数のCPUであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチコアタイプのCPUであっても良い。
入出力インタフェース13には、アクセル開度センサ31、車速センサ32、シフトポジションセンサ33、走行モードスイッチ34、監視部20および電動発電機制御部40がそれぞれ信号線を介して接続されている。アクセル開度センサ31、車速センサ32、シフトポジションセンサ33、走行モードスイッチ34からは、検出信号が入力され、少なくとも、アクセル開度センサ31および車速センサ32からは冗長化信号が入力され、走行モードスイッチ34からは非冗長化信号が入力される。すなわち、本実施形態においては、アクセル開度センサ31および車速センサ32は冗長化されているセンサであり、走行モードスイッチ34は冗長化されていないセンサである。
図4に示すように、監視部20は、中央処理装置(CPU)21、メモリ22、入出力インタフェース23、並びにバス24を備えている。CPU21、メモリ22および入出力インタフェース23はバス24を介して双方向通信可能に接続されている。メモリ22は、監視用要求トルクTawを算出し、車両制御部10の異常を判定してフェイルセーフの実行を決定するための監視プログラムP2を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばROMと、CPU21による読み書きが可能なメモリ、例えばRAMとを含んでいる。メモリ22にはさらに、監視用要求トルクTawの算出に用いられる監視トルクマップM2が格納されている。監視トルクマップM2は、アクセル開度と要求トルクとを対応付けるマップであり、車速毎に複数のマップが用意されている。また、監視トルクマップM2は、走行モードMoに応じて設定され得る複数の要求トルク、すなわち、電動発電機41の出力トルクの特性の中で最も要求トルクが大きくなる出力特性と対応付けられている。CPU21はメモリ22に格納されている監視プログラムP2を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって、監視用要求トルクTawを算出し、シフトポジションセンサ33からの前進または後進信号を用いて監視用目標トルクTtwを決定し、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとを比較してフェイルセーフの実行を決定する。本実施形態においては、本異常処理としての第1のフェイルセーフ処理および仮異常処理としての第2のフェイルセーフ処理が実行される。なお、CPU21は、単体のCPUであっても良く、各プログラムを実行する複数のCPUであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチコアタイプのCPUであっても良い。
入出力インタフェース23には、アクセル開度センサ31、車速センサ32、シフトポジションセンサ33、車両制御部10および電動発電機制御部40がそれぞれ信号線を介して接続されている。アクセル開度センサ31、車速センサ32およびシフトポジションセンサ33からは、検出信号が入力される。監視部20に対しては、冗長化されていない走行モードスイッチ34からの検出信号は入力されない。
第1の実施形態に係る制御装置100、具体的には車両制御部10、により実行される目標トルク決定処理について説明する。図5に示す処理ルーチンは、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで所定の時間間隔にて繰り返して実行される。
CPU11は、入出力インタフェース13を介して、アクセル開度Acc、車速Vおよび走行モードMoを取得する(ステップS100)。CPU11は、取得したアクセル開度Acc、車速Vおよび走行モードMoと要求トルクマップM1とを用いて要求トルクTaを算出する(ステップS102)。要求トルクマップM1は、例えば、図10に示すように、走行モードMoがエコの場合の特性線L1と走行モードMoがスポーツの場合の特性線L2とを有している。特性線L1およびL2は、車速Vに応じて補正されても良く、予め定められた車速V毎に複数用意されても良く、あるいは、特性線L1およびL2を複数用意することに代えて、要求トルクマップM1が、予め定められた車速V毎に複数用意されていても良い。CPU11は、シフトポジションセンサ33からのシフトポジション信号SPが後進Rを示しているか否かを判定する(ステップS104)。CPU11は、シフトポジション信号SP=Rである場合には、目標トルクTt=−要求トルクTaに決定して(ステップS106)、本処理ルーチンを終了する。一方、CPU11は、シフトポジション信号SP≠Rである場合には、目標トルクTt=要求トルクTaに決定して(ステップS108)、本処理ルーチンを終了する。決定された目標トルクTtは、監視部20および電動発電機制御部40に入力される。
第1の実施形態に係る制御装置100、具体的には監視部20、により実行されるフェイルセーフ処理について説明する。図6および図7に示す処理ルーチンは、車両50の加速時に実行される処理ルーチンであり、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで所定の時間間隔にて繰り返して実行される。また、監視部20が、フェイルセーフの実行を決定する処理、すなわち、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの比較処理を実行する場合には、監視部20はフェイルセーフ決定部として機能する。さらに、監視部20とは別に、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの比較処理を実行するフェイルセーフ決定部が備えられていても良い。
CPU21は、先ず、図6に示す第1フェイルセーフ処理から開始する。CPU21は、第1フェイルセーフフラグFf1がオンであるか否か、すなわち、Ff1=1であるか否かを判定する(ステップS200)。本実施形態において、第1のフェイルセーフ処理は、一度実行が決定されると、車両50が再始動されるまで実行が解除されない処理である。したがって、第1のフェイルセーフ処理の実行が決定されると、後述するように、第1フェイルセーフフラグFf1がオンされ、車両50が再始動されると第1フェイルセーフフラグFf1はオフ、すなわち、Ff1=0に設定される。車両50の再始動とは、車両50のスタートスイッチがオフされた後にオンされること、すなわち、車両50の制御システムが再起動されることを意味する。CPU21は、第1フェイルセーフフラグFf1がオンであると判定すると(ステップS200:Yes)、本処理ルーチンを終了する。既述の通り、第1のフェイルセーフ処理の実行は既に決定されており、第1のフェイルセーフ処理は実行済みだからである。
CPU21は、第1フェイルセーフフラグFf1がオフであると判定すると(ステップS200:No)、入出力インタフェース23を介して、アクセル開度Accおよび車速Vを取得する(ステップS202)。CPU21は、取得したアクセル開度Accおよび車速Vと監視トルクマップM2とを用いて監視要求トルクTawを算出する(ステップS204)。監視トルクマップM2は、図11に示すように、走行モードMoによって設定される電動発電機41の出力特性の中で、出力トルクが最も大きい、すなわち、アクセル開度Accに対応する出力トルクが最も大きくなる出力特性であるスポーツに対応する特性線L2を有している。さらに、特性線L2は、走行モードMoによって設定される電動発電機41の他の出力特性に応じて車両制御部10により決定される目標トルクTtに対するトルク差Tdが、アクセルオフ時よりもアクセルオン時に大きくなる特性を有している。このような出力特性または特性線L2を用いる理由は、監視部20は走行モード信号を用いることなく監視要求トルクTawを算出しており、走行モードMoがスポーツに設定されている場合に異常発生の誤検出を防止するためである。図11においては、異常判定の理解を容易にするために、監視部20が車両制御部10において本異常が発生していると判定するトルクしきい値を示す第1の上限しきい値線G1および仮異常が発生していると判定するトルクしきい値を示す第2の上限しきい値線G2が示され、走行モードMoがエコの場合に要求トルクTaを決定するために用いられる特性線L1が破線で示されている。第1の上限しきい値線G1は、第1の上限しきい値α1を特性線L2上の各トルク値に加算した値をプロットした線であり、第1の上限しきい値線G1のトルク値は、Ttw+α1で表される。第2の上限しきい値線G2は、第2の上限しきい値α2を特性線L2上の各トルク値に加算した値をプロットした線であり、第2の上限しきい値線G2のトルク値は、Ttw+α2で表される。各上限しきい値は加速時に用いられるしきい値であるから加速時しきい値ということもできる。上記説明において、出力トルクは、監視要求トルクTawおよび監視用目標トルクTtwと同義である。
CPU21は、シフトポジションセンサ33からのシフトポジション信号SPが後進Rを示しているか否かを判定する(ステップS206)。CPU11は、シフトポジション信号SP=Rである場合には、監視用目標トルクTtw=−監視要求トルクTawに決定して(ステップS208)する。CPU21は、シフトポジション信号SP≠Rである場合には、監視用目標トルクTtw=監視要求トルクTawに決定する(ステップS210)。CPU21は、第1の上限しきい値α1を設定する(ステップS212)。第1の上限しきい値α1は、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとを用いて車両制御部10に本異常、すなわち、車両50の走行を直ちに停止することが求められる異常、が発生しているか否かを判定するためのしきい値であり、例えば、図12に示すように、特性線L3として規定され、車速Vに応じて設定される。本実施形態においては、車速Vが大きくなるに連れて第1の上限しきい値α1および第2の上限しきい値α2も大きくなる。
CPU21は、アクセル操作に応じて検出時間tを設定する(ステップS214)。アクセル操作とは、アクセルの操作態様とも言うことででき、例えば、アクセル開度Accがアクセルの操作態様を判断するパラメータとして用いられる。本実施形態においては、後述するように車両加速度Gの増大を抑制し車両加速度Gの低減を促進するために、アクセル開度Accが大きくなるに連れて検出時間tは短く設定される。より具体的には、図13に示す特性線L5とアクセル開度Accによって検出時間t1が設定される。なお、一般的に、アクセル開度Accが全開とされる運転領域は限定的であり、いわゆる、ハーフスロットル、パーシャルスロットルが多用される。そこで、本実施形態においては、特性線L5は、予め定められたアクセル開度Accを超えると略同一の検出時間t1となるように規定され、アクセル開度Accが0、すなわち、アクセルオフの場合に対して、アクセル開度Accが0でない、すなわち、アクセルオンの場合に検出時間t1が短くなるように規定されている。
CPU21は、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの差分が第1上限しきい値α1以上であるか否か、すなわち、Tt−Ttw≧α1であるか否かを判定する(ステップS216)。CPU21は、Tt−Ttw≧α1であると判定した場合には(ステップS216:Yes)、車両制御部10に何らかの本異常が発生している可能性があると判定し、カウント値C1を1つインクリメントする、すなわちC1=C1+1とする(ステップS218)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≧α1でない、すなわち、Tt−Ttw<α1と判定した場合には(ステップS216:No)、車両制御部10には本異常は発生していないと判定し、カウント値C1をクリア、すなわちC1=0とする(ステップS220)。カウント値C1は、図6および図7に示す処理ルーチンの実行間隔時間に相当する時間であると見なすことができる。CPU21は、カウント値C1が検出時間t1以上となったか、すなわち、C1≧t1であるか否かを判定し(ステップS222)、C1≧t1であると判定した場合には(ステップS222:Yes)、車両制御部10には本異常が発生していると判定し、第1のフェイルセーフの実行を決定して(ステップS224)、本処理ルーチンを終了する。CPU21は、C1≧t1でない、すなわち、C1<t1であると判定した場合には(ステップS222:No)、図7に示す第2のフェイルセーフ処理に移行する。監視部20は第1のフェイルセーフの実行を決定すると、電動発電機制御部40に対してフェイルセーフ信号F/Sを出力して、電動発電機41に接続されているリレーを遮断させ、第1フェイルセーフフラグFf1をオンし、さらに、車両制御部10に異常が発生していることを示す報知を実行する。報知は、例えば、異常が発生して電動発電機41の駆動が停止されたことを示す音声であっても良く、計器盤上における表示であっても良い。また、運転者に対して点検、整備を促す報知を行っても良い。第1のフェイルセーフ処理においては、リレーが遮断され、ハード的に電動発電機41の作動を停止させるので、車両50の稼働停止、すなわち、車両の制御システムの停止を伴うことなくリレーを復帰させることはできず、本異常が発生している状態での車両50の継続走行を防止することができる。
第2フェイルセーフ処理を開始すると、CPU21は、第2の上限しきい値α2を設定する(ステップS226)。第2の上限しきい値α2は、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとを用いて車両制御部10に仮異常、すなわち、車両50に本異常よりも即時対応のレベルの低い異常、が発生しているか否かを判定するためのしきい値であり、第1の上限しきい値α1よりも小さい。第2の上限しきい値α2は、例えば、図12に示すように、特性線L4として規定され、車速Vに応じて設定される。第2の上限しきい値α2は、車両制御部10における異常状態の検知感度を高めるために誤判定が生じない程度に第1の上限しきい値α1よりも小さいこと、すなわち、できる限り監視用目標トルクTtwに近い値となることが望ましい。図11に示す例では、第2の上限しきい値線G2は、特性線L2にできる限り近接して設定されていることが望ましい。
CPU21は、アクセルがOFFであるか否かを判定する(ステップS228)。具体的には、CPU21は、アクセル開度センサ31から入力されるアクセル開度Accが0度を示しているか否かを判定する。アクセルがOFFの時、すなわち、運転者が加速を望んでいない場合に意図せず車両50が加速すると運転者に不安感を与えることになる。一方、アクセルがONの時、運転者が加速または巡航を望んでいる場合には所望する加速度よりも多少高い加速度が生じたとしても運転者が不安を感じることは少なく、また、運転者はアクセルをOFFする。そこで、第2のフェイルセーフ処理では、アクセルOFF時にのみ仮異常の判定を実行する。CPU21は、アクセルがOFFであると判定すると(ステップS228:Yes)、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの差分が第2上限しきい値α2以上であるか否か、すなわち、Tt−Ttw≧α2であるか否かを判定する(ステップS230)。CPU21は、Tt−Ttw≧α2であると判定した場合には(ステップS230:Yes)、車両制御部10に何らかの仮異常が発生している可能性があると判定し、カウント値C2を1つインクリメントする、すなわちC2=C2+1とする(ステップS232)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≧α2でない、すなわち、Tt−Ttw<α2と判定した場合には(ステップS230:No)、車両制御部10には仮異常は発生していないと判定し、カウント値C2をクリア、すなわちC2=0とする(ステップS234)。カウント値C2は、図6および図7に示す処理ルーチンの実行間隔時間に相当する時間であると見なすことができる。CPU21は、カウント値C2が検出時間t2以上となったか、すなわち、C2≧t2であるか否かを判定し(ステップS236)、C2≧t2であると判定した場合には(ステップS236:Yes)、車両制御部10に仮異常が発生していると判定し、第2のフェイルセーフの実行を決定して(ステップS238)、本処理ルーチンを終了する。図13に示すように、ステップS230〜S236の実行時には、アクセル開度Accは0であるから、検出時間t2は、アクセル操作に応じて変動しない、予め規定された固定値である。CPU21は、C2≧t2でない、すなわち、C2<t2であると判定した場合には(ステップS236:No)、ステップS240に移行する。監視部20は第2のフェイルセーフの実行を決定すると、電動発電機制御部40に対してフェイルセーフ信号F/Sを出力して、電動発電機41の出力トルクをクリープトルク[N・m]、または0[N・m]にさせる。この結果、車両50を駆動するトルクの発生が抑制または防止され、車両50の加速が抑制または防止される。
CPU21は、アクセルがOFFでない、すなわち、アクセルがONであると判定すると(ステップS228:No)、Tt−Ttw≧α2であるか否かを判定する(ステップS240)。ステップS240以降の判定は、第2のフェイルセーフの実行を解除するか否かの判定である。CPU21は、Tt−Ttw<α2と判定した場合には(ステップS240:No)、車両制御部10には仮異常は発生していないと判定し、カウント値C3を1つインクリメントする、すなわちC3=C3+1とする(ステップS242)。カウント値C3は第2のフェイルセーフの実行を解除するためのカウント値であり、仮異常が発生していないことを判定する度にインクリメントされる。一方、CPU21は、Tt−Ttw≧α2であると判定した場合には(ステップS240:Yes)、車両制御部10に何らかの仮異常が発生している可能性があると判定し、カウント値C3をクリア、すなわちC3=0とする(ステップS244)。カウント値C3は、図6および図7に示す処理ルーチンの実行間隔時間に相当する時間であると見なすことができる。CPU21は、カウント値C3が復帰判定時間t3以上となったか、すなわち、C3≧t3であるか否かを判定し(ステップS246)、C3≧t3でない、すなわち、C3<t3であると判定した場合には(ステップS246:No)、第2のフェイルセーフの実行を解除することなく本処理ルーチンを終了する。CPU21は、C3≧t3であると判定した場合には(ステップS246:Yes)、車両制御部10における仮異常は解消していると判定し、第2のフェイルセーフの実行を解除して(ステップS248)、本処理ルーチンを終了する。アクセル開度Accが大きい領域における、第2のフェイルセーフ処理、すなわち、出力抑制処理は運転者に違和感を与えることになるので、復帰判定時間t3は、アクセル開度Accが大きくなるに連れて短く設定される。より具体的には、図14に示す特性線L6とアクセル開度Accによって復帰判定時間t3が設定される。
次に、図8および9を参照して、車両50の減速時に実行されるフェイルセーフ処理について説明する。減速時におけるフェイルセーフは、車両50の減速時に実行される点を除いて、加速時におけるフェイルセーフと同様の条件にて繰り返して実行される。また、監視部20はフェイルセーフ決定部として機能し、監視部20とは別にフェイルセーフ決定部が備えられていても良い点についても同様である。なお、図8および図9における処理フローの内、加速時における処理ステップと同様の処理ステップには同一の符号を付して説明を省略する。
CPU21は、先ず、図8に示す第1フェイルセーフ処理から開始する。CPU21は、ステップS200〜S204を実行する。監視トルクマップM2は、図15に示すように、スポーツに対応する特性線L2を有している。図15においては、異常判定の理解を容易にするために、監視部20が車両制御部10において本異常が発生していると判定するトルクしきい値を示す第1の下限しきい値線G3および仮異常が発生していると判定するトルクしきい値を示す第2の下限しきい値線G4が示され、走行モードMoがエコの場合に要求トルクTaを決定するために用いられる特性線L1が破線で示されている。第1および第2の上限しきい値線G3、G4は、アクセル開度Accに依存しない一定値である。なお、監視トルクマップM2として、特性線L2を有する加速時用および特性線L1を有する減速時用の二つのマップを有する場合には、特性線L1を用いて監視要求トルクTawが算出されても良い。
CPU21は、ステップS206〜S210を実行する。CPU21は、第1の下限しきい値β1を設定する(ステップS213)。第1の下限しきい値β1は、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとを用いて車両制御部10に本異常、すなわち、車両50の走行を直ちに停止することが求められる異常、が発生しているか否かを判定するためのしきい値であり、例えば、図16に示すように、特性線L7として規定され、車速Vに応じて設定される。本実施形態においては、車速Vが大きくなるに連れて第1の下限しきい値β1および第2の下限しきい値β2も小さくなる。すなわち、絶対値として大きくなる。各下限しきい値は、減速時に用いられるしきい値であるから、減速時しきい値ということもできる。
CPU21は、アクセル操作に応じて検出時間tを設定する(ステップS214)。CPU21は、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの差分が第1の下限しきい値β1以下であるか否か、すなわち、Tt−Ttw≦β1であるか否かを判定する(ステップS217)。CPU21は、Tt−Ttw≦β1であると判定した場合には(ステップS217:Yes)、車両制御部10に何らかの本異常が発生している可能性があると判定し、カウント値C1を1つインクリメントする(ステップS218)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≦β1でない、すなわち、Tt−Ttw>β1であると判定した場合には(ステップS217:No)、車両制御部10には本異常は発生していないと判定し、カウント値C1をクリアする(ステップS220)。CPU21は、カウント値C1が検出時間t1以上となったか否かを判定し(ステップS222)、C1≧t1であると判定した場合には(ステップS222:Yes)、第1のフェイルセーフの実行を決定して(ステップS224)、本処理ルーチンを終了する。CPU21は、C1≧t1でないと判定した場合には(ステップS222:No)、図9に示す第2のフェイルセーフ処理に移行する。監視部20は第1のフェイルセーフの実行を決定すると、既述の第1のフェイルセーフ処理を実行する。
第2フェイルセーフ処理を開始すると、CPU21は、第2の下限しきい値β2を設定する(ステップS227)。第2の下限しきい値β2は、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとを用いて車両制御部10に仮異常、すなわち、車両50に本異常よりも即時対応のレベルの低い異常、が発生しているか否かを判定するためのしきい値であり、第2の下限しきい値β1よりも大きい。第2の下限しきい値β2は、例えば、図16に示すように、特性線L8として規定され、車速Vに応じて設定される。第2の下限しきい値β2は、減速時における目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの差分がより小さい差分であることを判定するためのしきい値であり、車両制御部10における異常状態の検知感度を高めるために誤判定が生じない程度に第1の下限しきい値β1よりも大きい値であることが望ましい。
CPU21は、アクセルがOFFであるか否かを判定する(ステップS228)。CPU21は、アクセルがOFFであると判定すると(ステップS228:Yes)、目標トルクTtと監視用目標トルクTtwとの差分が第2下限しきい値β2以下である否か、すなわち、Tt−Ttw≦β2を判定する(ステップS231)。CPU21は、Tt−Ttw≦β2であると判定した場合には(ステップS231:Yes)、車両制御部10に何らかの仮異常が発生している可能性があると判定し、カウント値C2を1つインクリメントする(ステップS232)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≦β2でない、すなわち、Tt−Ttw>β2と判定した場合には(ステップS231:No)、車両制御部10には仮異常は発生していないと判定し、カウント値C2をクリアする(ステップS234)。CPU21は、カウント値C2がC2≧t2であるか否かを判定し(ステップS236)、C2≧t2であると判定した場合には(ステップS236:Yes)、第2のフェイルセーフの実行を決定して(ステップS238)、本処理ルーチンを終了する。アクセル開度Accは0であるから、検出時間t2は、アクセル操作に応じて変動しない、予め規定された固定値である。CPU21は、C2≧t2でないと判定した場合には(ステップS236:No)、ステップS241に移行する。監視部20は第2のフェイルセーフの実行を決定すると、電動発電機制御部40を介して既述の第2のフェイルセーフ処理を実行させる。この結果、車両50を駆動するトルクの発生が抑制または防止され、車両50の減速が抑制または防止される。
CPU21は、アクセルがOFFでないと判定すると(ステップS228:No)、Tt−Ttw≦β2であるか否かを判定する(ステップS240)。ステップS240以降の判定は、第2のフェイルセーフの実行を解除するか否かの判定である。CPU21は、Tt−Ttw≦β2でないと判定した場合には(ステップS241:No)、車両制御部10には仮異常は発生していないと判定し、カウント値C3を1つインクリメントする(ステップS242)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≦α2であると判定した場合には(ステップS241:Yes)、車両制御部10に何らかの仮異常が発生している可能性があると判定し、カウント値C3をクリアする(ステップS244)。CPU21は、C3≧t3であるか否かを判定し(ステップS246)、C3≧t3でないと判定した場合には(ステップS246:No)、第2のフェイルセーフの実行を解除することなく本処理ルーチンを終了する。CPU21は、C3≧t3であると判定した場合には(ステップS246:Yes)、第2のフェイルセーフの実行を解除して(ステップS248)、本処理ルーチンを終了する。
以上説明した第1の実施形態に係る制御装置100によれば、本異常に対応する第1のフェイルセーフ処理と、仮異常に対応する第2のフェイルセーフ処理とを実行することができる。第2のフェイルセーフ処理においてフェイルセーフ処理の実行の決定の判定に用いられる上限しきい値および下限しきい値は、それぞれ、第1のフェイルセーフ処理における上限しきい値よりも小さいく、下限しきい値よりも大きいので、電動機を駆動源として備え、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加減速を適切に抑制するフェイルセーフを実行することができる。すなわち、異常の誤検出を抑制または防止しつつ、運転者の意図しない車両50の加減速を抑制または防止するフェイルセーフ処理を実行することができる。また、第1のフェイルセーフ処理の実行、すなわち、本異常の判定に伴う第1のフェイルセーフ処理の実行は、車両50が再始動されるまで、すなわち、同一トリップ内は維持されるので、本異常に伴った状態での車両50の走行を防止することができる。一方、第2のフェイルセーフ処理の実行、すなわち、仮異常の判定に伴う第2のフェイルセーフ処理の実行は、車両50の同一トリップ内であっても解消され得るので、運転者の要求に応じたトルクの出力が許容され、運転者が違和感を低減または違和感を抱かせることなく仮異常に対するフェイルセーフ処理を実行することができる。
上記実施形態においては、仮異常の判定時、すなわち、第2のフェイルセーフ処理の実行時には、運転者に対する報知は実行されないが、実行されても良い。運転者に対して何らかの軽微な異常の発生を知らせることが可能である。また、上記実施形態においては、本異常に対する第1のフェイルセーフ処理の実行に際して、リレーが遮断されるが、第2のフェイルセーフ処理の実行と同様に、要求駆動力をクリープまたは0とする処理が実行されても良い。この場合には、通信を介してサービスセンター等において事象を解析した上で、本異常判定に該当しないと判断された場合に、通信を介して遠隔的に第1のフェイルセーフ処理の実行を解除させることができる。
その他の実施形態:
(1)上記実施形態においては、走行モードスイッチ34によって走行モードMoが切り替え可能な車両50を例にとって説明したが、走行モードスイッチ34を備えることなく、アクセル開度Accや要求トルク等に応じて、電動発電機41の出力特性が変更される車両50においても同様の効果を得ることができる。あるいは、走行モードMo以外の車両設定を示す非冗長化信号によって電動発電機41の出力特性が変更される車両50に対しても適用され得る。
(2)上記実施形態においては、減速時のフェイルセーフ処理においてもアクセルのオンオフがステップS228にて判定されているが、ステップS228は備えられなくても良い。減速時には、一般的にアクセルはオフされているからである。この場合には、ステップS236にてC2≧t2でないと判定された場合に、復帰判定処理としてステップS241〜S248が実行される。
(3)上記実施形態においては、復帰判定処理を行って第2のフェイルセーフの実行を解除しているが、第2のフェイルセーフの解除は行われなくても良い。すなわち、仮異常の発生の可能性の判定が累積しているので、仮異常の事象を解析するために、運転者に対して点検、整備を促すようにしても良い。
(4)上記実施形態においては、説明を容易にするために、加速時におけるフェイルセーフと減速時におけるフェイルセーフを別の処理フローを用いて説明した。この場合、車両50が加速または減速状態にあることを判定して、加速状態にある場合に図6および図7の処理フローを実行し、減速状態にある場合に図8および図9の処理フローが実行されてもよい。また、加速時または減速時のいずれかにおいてフェイルセーフ処理が実行されても良い。これに対して、監視目標トルクTtwの算出までを共通のフローとして実行し、車両50が加速または減速状態にあることを判定に応じて、ステップS212、S213、S216、S217、S226、S227、S230、S231、S240およびS241が判定に応じて選択的に実行されても良い。
(5)上記実施形態においては、CPU11が目標トルク算出プログラムP1を実行し、CPU21が監視プログラムP2を実行することによって、ソフトウェア的に車両制御部10および監視部20が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。
以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、上記第1の態様に係る車両における電動機の制御装置を適用例1とし、
適用例2:適用例1に記載の車両における電動機の制御装置において、
前記フェイルセーフ決定部は、前記差分が前記第2の上限しきい値未満または前記第2の下限しきい値未満である場合に、前記第2のフェイルセーフの実行の決定を解除する、車両における電動機の制御装置。
適用例3:適用例1または2に記載の車両における電動機の制御装置において、
前記フェイルセーフ決定部は、前記車両が再度始動処理されるまで、前記第1のフェイルセーフの実行の決定を維持する、車両における電動機の制御装置。
適用例4:適用例1から3のいずれか一項に記載の車両における電動機の制御装置において、
前記フェイルセーフ決定部は、アクセルペダルが操作されていない場合に、前記第2のフェイルセーフの実行の決定処理を行う、車両における電動機の制御装置。
適用例5:適用例1から4のいずれか一項に記載の車両における電動機の制御装置はさらに、
前記電動機を制御する第2の制御部であって、前記フェイルセーフ決定部による前記第1または第2のフェイルセーフの実行の決定に応じて、前記電動機を停止させる、第2の制御部を備える、車両における電動機の制御装置。
とすることができる。
10…車両制御部、20…監視部、40…電動発電機制御部、41…電動発電機、50…車両、P1…目標トルク算出プログラム、P2…監視プログラム、100…制御装置。

Claims (6)

  1. 車両における電動機の制御装置(100)であって、
    冗長化信号と非冗長化信号とを用いて前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定する第1の制御部(10)と、
    前記冗長化信号を用いて監視用目標トルクを決定する監視部(20)と、
    前記目標トルクと前記監視用目標トルクとを用いて前記電動機に対するフェイルセーフの実行を決定するフェイルセーフ決定部(21、P2)であって、
    前記目標トルクと前記監視用目標トルクとの差分が予め定められた第1の上限しきい値以上または第1の下限しきい値以下である場合に第1のフェイルセーフの実行を決定し、
    前記差分が前記第1の上限しきい値よりも小さい予め定められた第2の上限しきい値以上または前記第1の下限しきい値よりも大きい第2の下限しきい値以下である場合に第2のフェイルセーフの実行を決定する、フェイルセーフ決定部と、を備える車両における電動機の制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両における電動機の制御装置において、
    前記フェイルセーフ決定部は、前記差分が前記第2の上限しきい値未満または前記第2の下限しきい値未満である場合に、前記第2のフェイルセーフの実行の決定を解除する、車両における電動機の制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両における電動機の制御装置において、
    前記フェイルセーフ決定部は、前記車両が再度始動処理されるまで、前記第1のフェイルセーフの実行の決定を維持する、車両における電動機の制御装置。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の車両における電動機の制御装置において、
    前記フェイルセーフ決定部は、アクセルペダルが操作されていない場合に、前記第2のフェイルセーフの実行の決定処理を行う、車両における電動機の制御装置。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の車両における電動機の制御装置はさらに、
    前記電動機を制御する第2の制御部であって、前記フェイルセーフ決定部による前記第1または第2のフェイルセーフの実行の決定に応じて、前記電動機を停止させる、第2の制御部(40)を備える、車両における電動機の制御装置。
  6. 車両における電動機の制御方法であって、
    冗長化信号と非冗長化信号とを用いて前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定し、
    前記冗長化信号を用いて監視用目標トルクを決定し、
    前記目標トルクと前記監視用目標トルクとを用いて前記電動機に対するフェイルセーフの実行を決定する際に、
    前記目標トルクと前記監視用目標トルクとの差分が予め定められた第1の上限しきい値以上または第1の下限しきい値以下である場合に第1のフェイルセーフの実行を決定し、
    前記差分が前記第1の上限しきい値よりも小さい予め定められた第2の上限しきい値以上または前記第1の下限しきい値よりも大きい第2の下限しきい値以下である場合に第2のフェイルセーフの実行を決定する、
    ことを備える車両における電動機の制御方法。
JP2018207952A 2018-11-05 2018-11-05 車両における電動機の制御装置および制御方法 Active JP7205170B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018207952A JP7205170B2 (ja) 2018-11-05 2018-11-05 車両における電動機の制御装置および制御方法
CN201911065633.XA CN111137305B (zh) 2018-11-05 2019-11-04 用于车辆中的电动机的控制方法和控制装置
US16/674,019 US11040673B2 (en) 2018-11-05 2019-11-05 Control apparatus and control method for electric motor in vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018207952A JP7205170B2 (ja) 2018-11-05 2018-11-05 車両における電動機の制御装置および制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020078100A true JP2020078100A (ja) 2020-05-21
JP7205170B2 JP7205170B2 (ja) 2023-01-17

Family

ID=70459741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018207952A Active JP7205170B2 (ja) 2018-11-05 2018-11-05 車両における電動機の制御装置および制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11040673B2 (ja)
JP (1) JP7205170B2 (ja)
CN (1) CN111137305B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019103559A1 (de) * 2019-02-13 2020-08-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Antriebsstrang mit einer antreibbaren Hinterachse und einem Fahrzeuggetriebe, Verfahren zum Betreiben dieses Antriebsstrangs und Kraftfahrzeug mit diesem Antriebsstrang
JP7416631B2 (ja) * 2020-01-17 2024-01-17 株式会社Subaru 車両
CN112109728B (zh) * 2020-08-19 2023-01-24 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种自动驾驶故障控制方法、***、设备及存储介质
CN112026534B (zh) * 2020-09-04 2023-05-16 郑州日产汽车有限公司 一种纯电动汽车扭矩安全控制***及方法
CN114696712A (zh) * 2020-12-29 2022-07-01 观致汽车有限公司 用于车辆的控制方法、电机控制***和车辆
FR3136058B1 (fr) * 2022-05-24 2024-04-12 Psa Automobiles Sa Procede de surveillance d’un couple moteur d’une machine electrique de traction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010404A (ja) * 2000-06-22 2002-01-11 Hitachi Ltd 車両の制御装置
JP2003061206A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム
JP2011183923A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリングシステム
WO2018051550A1 (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両搭載機器のアクチュエータ及びパワーステアリング装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8112194B2 (en) * 2007-10-29 2012-02-07 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring regenerative operation in a hybrid powertrain system
KR101230903B1 (ko) * 2010-12-08 2013-02-07 현대자동차주식회사 전기자동차의 등판밀림방지를 위한 크립토크 제어 방법
US10447195B2 (en) * 2013-07-23 2019-10-15 Atieva, Inc. Electric vehicle motor torque safety monitor
DE112014002955B4 (de) * 2013-11-13 2018-12-13 Honda Motor Co., Ltd. Antriebssteuervorrichtung und -verfahren für Primärantrieb
CN104590267B (zh) * 2014-12-19 2017-11-17 北京新能源汽车股份有限公司 新能源汽车的扭矩安全控制方法
JP2016147585A (ja) 2015-02-12 2016-08-18 株式会社デンソー 電子制御装置
CN106932208B (zh) * 2017-03-29 2020-03-06 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车驱动***的输出扭矩监测方法、装置及电动汽车

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002010404A (ja) * 2000-06-22 2002-01-11 Hitachi Ltd 車両の制御装置
JP2003061206A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム
JP2011183923A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリングシステム
WO2018051550A1 (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両搭載機器のアクチュエータ及びパワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111137305B (zh) 2024-07-23
US11040673B2 (en) 2021-06-22
US20200139903A1 (en) 2020-05-07
JP7205170B2 (ja) 2023-01-17
CN111137305A (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7205170B2 (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法
US10036341B2 (en) Method and device for operating a drive system for a motor vehicle including an acceleration monitoring system
KR101317376B1 (ko) 자동차 주행 제어 방법
JP7147312B2 (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法
JP5299375B2 (ja) 車両の異常診断装置
JP4814326B2 (ja) 少なくとも2つの個別のモータを有する車両駆動ユニットのトルク設定のエラーを識別する方法、および該方法を実施するための装置
JP2004027985A (ja) 車両用のエンジン制御装置
JP4483882B2 (ja) ブレーキホールド制御装置
CN109849933B (zh) 确定驾驶员需求扭矩的方法、装置、车辆及可读存储介质
JP7230360B2 (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法
CN106476812B (zh) 用于使得汽车驱动***工作的方法和装置
JP2009062998A (ja) 車両制御システム
JP2011032903A (ja) 車両の制御装置
JP4623991B2 (ja) 車両制御システム
US20210197812A1 (en) Vehicle control apparatus, vehicle, and vehicle control method
JP6079999B2 (ja) 車両用エアコン制御装置
CN112874525A (zh) 电动汽车的蠕行方法、装置及车辆
WO2021014769A1 (ja) 車両の制御装置および制御方法
KR102233170B1 (ko) 마일드 하이브리드 차량의 모터 진단 방법
JP7409280B2 (ja) 回転電機の制御装置
JP2018065524A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP7187878B2 (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法
JP7192412B2 (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法
JP2016065498A (ja) 車両制御装置
CN115723575B (zh) 一种扭矩控制方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210922

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221129

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221212

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7205170

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151