JP2005249780A - Control using multiplex sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、多重センサを用いた制御技術に関し、特に、いずれかのセンサに異常が生じた場合の制御技術に関する。 The present invention relates to a control technique using multiple sensors, and more particularly to a control technique when an abnormality occurs in any one of the sensors.
制御系の確実性を高めるために、同一の制御入力を与えるための2つのセンサが用いられる場合がある。2つのセンサが正常に動作している場合には、それらから得られる制御入力もほぼ等しい。ところが、いずれかのセンサに異常が発生している場合には、2つの制御入力に大きな差異が生じる。この場合に、どのように制御を行うかは大きな問題である。 In order to increase the reliability of the control system, two sensors for giving the same control input may be used. When the two sensors are operating normally, the control inputs obtained from them are almost equal. However, when an abnormality occurs in any one of the sensors, there is a large difference between the two control inputs. In this case, how to control is a big problem.
特開平9−191501号公報には、車両用の2つのアクセルセンサの一方が正常な出力範囲の上下限を超えた場合に、トルク指令値の急増を制限する技術が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-191501 describes a technique for limiting a sudden increase in torque command value when one of the two accelerator sensors for a vehicle exceeds the upper and lower limits of a normal output range.
また、特開平10−77889号公報には、2つのアクセルセンサのうちの1つに異常が発生したときにも、2つのアクセルセンサの変化が略同一の場合には、その変化を運転者の意志と判断してスロットルバルブの制御を実行する技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-77889 discloses that even when an abnormality occurs in one of the two accelerator sensors, if the changes in the two accelerator sensors are substantially the same, the change is indicated by the driver. A technique for performing control of the throttle valve based on the determination is disclosed.
また、特開平9−158765号公報に開示された技術では、センサ出力とアクセルペダルの移動量とが反比例する2つのセンサを用いている。このようなセンサでは、両者の出力が正常な範囲内で異常が生じている場合に異常なセンサの出力の方が正常なセンサの出力よりも小さくなるという特性を有しており、従って、両者の出力が正常出力の範囲内であっても、両者の出力の差が所定値以上である場合には、大きい方の出力を正常なものと判断することができる、と説明されている(公報の段落0008)。 In the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-158765, two sensors are used in which the sensor output and the amount of movement of the accelerator pedal are inversely proportional. Such a sensor has a characteristic that the output of the abnormal sensor is smaller than the output of the normal sensor when both of the outputs are within the normal range. Even if the output of the output is within the range of the normal output, it is described that the larger output can be determined to be normal if the difference between the outputs of the both is equal to or greater than a predetermined value (gazette) Paragraph 0008).
しかし、特開平9−191501号公報に記載された技術では、2つのアクセルセンサの両方の出力が正常な出力範囲にあるときには、どちらに異常が発生しているかを検出することができず、従って、制御を継続することは不可能である。また、特開平10−77889号公報に記載された技術では、2つのセンサの変化が略同一の場合以外には、制御を継続することは不可能である。また、特開平9−158765号公報に記載されている技術は、特殊な特性のセンサを用いた場合にしか適用できない。すなわち、従来は、特殊な特性のセンサを用いた場合を除いては、一方のセンサに異常が発生していても、その出力が正常な出力範囲にあるときには、いずれが異常であるかを判断することが困難であった。このため、従来は、正常な出力範囲内で2つのセンサの一方に異常が発生した場合には、それらのセンサからの制御入力を利用することができなくなるという問題があった。このような問題は、アクセルセンサに限らず、同一の制御入力を与えるために2つ以上のセンサを用いる場合に共通する問題であった。 However, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-191501, when both outputs of the two accelerator sensors are in a normal output range, it is impossible to detect which one is abnormal, and accordingly It is impossible to continue control. Further, with the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-77889, it is impossible to continue the control except when the changes of the two sensors are substantially the same. Further, the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-158765 can be applied only when a sensor with special characteristics is used. That is, conventionally, except when a sensor with special characteristics is used, even if an abnormality occurs in one of the sensors, if the output is within the normal output range, it is determined which is abnormal. It was difficult to do. For this reason, conventionally, when an abnormality occurs in one of the two sensors within the normal output range, there is a problem that the control input from those sensors cannot be used. Such a problem is not limited to the accelerator sensor, but is a problem common when two or more sensors are used to provide the same control input.
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、複数のセンサの一部に異常が発生したときにも制御を継続することを可能にする新たな技術を提供することを目的とする The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides a new technique that enables control to be continued even when an abnormality occurs in a part of a plurality of sensors. With the goal
上記目的を達成するために、本発明の第1の構成では、同一の制御入力を与える第1と第2のセンサの出力がそれぞれ正常な出力範囲内にある場合に、前記第1と第2のセンサの出力の変化パターンを調べることによって、前記第1と第2のセンサの一方に異常が発生していることを検出する。そして、異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外のセンサの出力を用いて前記制御入力を決定する。 In order to achieve the above object, in the first configuration of the present invention, when the outputs of the first and second sensors giving the same control input are within the normal output range, the first and second It is detected that an abnormality has occurred in one of the first sensor and the second sensor by examining the change pattern of the output of the sensor. Then, when an abnormal sensor is detected, the control input is determined using the output of a sensor other than the abnormal sensor.
上記の構成では、第1と第2のセンサの出力の変化パターンを調べることによって異常センサを検出しているので、第1と第2のセンサの出力が正常な出力範囲内にある場合にも、その異常を検出することが可能である。また、異常センサでないセンサを用いて制御入力を決定するので、一部のセンサに異常が発生したときにも制御を継続することが可能である。 In the above configuration, since the abnormal sensor is detected by examining the change pattern of the output of the first and second sensors, the output of the first and second sensors is also within the normal output range. It is possible to detect the abnormality. Further, since the control input is determined using a sensor that is not an abnormal sensor, it is possible to continue control even when an abnormality occurs in some sensors.
上記構成において、各センサの出力の変化パターンが、予め設定された複数の異常パターンのいずれかに該当するか否かを調べることによって前記異常センサを検出するようにしてもよい。 In the above configuration, the abnormality sensor may be detected by checking whether or not the change pattern of the output of each sensor corresponds to any of a plurality of abnormality patterns set in advance.
この構成では、起こりやすい異常パターンを予め設定しておくことによって、センサの異常をより確実に検出することが可能である。 In this configuration, it is possible to detect a sensor abnormality more reliably by setting in advance an abnormal pattern that is likely to occur.
なお、上記複数の異常パターンは、センサ出力のステップ状変化と、センサ出力の振動と、前記第1と第2のセンサの出力の差分の変化と、センサが正常なときには取り得ないセンサ出力の固定状態と、のうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。 The plurality of abnormal patterns include a sensor output step change, a sensor output vibration, a difference in the difference between the first and second sensor outputs, and a fixed sensor output that cannot be obtained when the sensor is normal. Preferably, at least one of the states is included.
このようなパターンは、センサの異常時に発生しやすいので、予め異常パターンとして設定しておくことによって、異常を容易に検出することが可能である。 Since such a pattern is likely to occur when the sensor is abnormal, it is possible to easily detect the abnormality by setting it as an abnormal pattern in advance.
なお、このような制御を行う制御装置は、発生した異常パターンを示す異常発生履歴を登録する異常履歴登録部を有することが好ましい。 Note that a control device that performs such control preferably includes an abnormality history registration unit that registers an abnormality occurrence history indicating an abnormality pattern that has occurred.
この構成では、後に異常履歴登録部を調べることによって、どのような異常が発生していたか否かを知ることが可能である。 In this configuration, it is possible to know what kind of abnormality has occurred by checking the abnormality history registration unit later.
なお、前記異常センサ以外のセンサを用いて前記制御入力を決定する際に、前記第1と第2のセンサがともに正常である場合よりも前記制御入力の値がより小さくなるような決定方法に従って前記センサの出力から前記制御入力を決定するようにしてもよい。 In addition, when determining the control input using a sensor other than the abnormal sensor, a determination method is employed in which the value of the control input is smaller than when both the first and second sensors are normal. The control input may be determined from the output of the sensor.
こうすれば、センサに異常が発生したときに、より保守的な制御を実行することが可能である。 In this way, more conservative control can be performed when an abnormality occurs in the sensor.
前記第1と第2のセンサの出力のうちの一方が所定のしきい値以上の変化率で急変したときには、前記出力が急変した時点から前記異常検出部によって異常であるか否かが決定される時点までの暫定期間において、前記出力が急変したセンサ以外のセンサの出力を用いて前記制御入力を決定するようにしてもよい。あるいは、この暫定期間において、前記第1と第2のセンサの出力から得られる2つの制御入力のうちでより小さい値を前記制御入力として採用するようにしてもよい。 When one of the outputs of the first and second sensors suddenly changes at a rate of change equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined by the abnormality detection unit whether or not there is an abnormality from the time when the output suddenly changes. The control input may be determined using the output of a sensor other than the sensor whose output has suddenly changed during the provisional period up to the point in time. Alternatively, during this provisional period, a smaller value of the two control inputs obtained from the outputs of the first and second sensors may be adopted as the control input.
これらの構成では、暫定期間においてもより保守的な制御を実行することが可能である。 With these configurations, more conservative control can be executed even during the provisional period.
本発明の第2の構成では、同一の制御入力を与えるための第1と第2のセンサの出力の少なくとも一方が異常である場合に、前記第1と第2のセンサの出力からほぼ一致した制御入力が得られないときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用せず、一方、前記第1と第2のセンサの両方の出力からほぼ一致した制御入力が得られるときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用して制御を行う。 In the second configuration of the present invention, when at least one of the outputs of the first and second sensors for giving the same control input is abnormal, the outputs of the first and second sensors substantially coincide with each other. When the control input cannot be obtained, the control input obtained from the outputs of the first and second sensors is not used, while the substantially identical control input is obtained from the outputs of both the first and second sensors. Control is performed using the control input obtained from the outputs of the first and second sensors.
こうすれば、第1と第2のセンサのいずれかに異常が発生している場合にも、両者からほぼ一致した制御入力が得られるときにはそれを利用して制御を行うので、制御を継続することが可能である。 In this way, even when an abnormality occurs in either the first sensor or the second sensor, control is performed by using the control input that is substantially the same when both of them are obtained, so the control is continued. It is possible.
例えば、前記第1のセンサは、車両のシフトポジションを示すアナログ出力信号を出力するアナログセンサであり、前記第2のセンサは、車両のシフトポジションを示す複数のスイッチ信号を出力する複数のスイッチで構成されるスイッチ式センサである。 For example, the first sensor is an analog sensor that outputs an analog output signal indicating a vehicle shift position, and the second sensor is a plurality of switches that output a plurality of switch signals indicating a vehicle shift position. It is a switch type sensor constituted.
このような構成では、2つのセンサから一致したシフトポジションが得られるときに、そのシフトポジションを使用するので、シフトポジションセンサに異常が発生しても車両の制御を継続することが可能である。 In such a configuration, since the shift position is used when a coincident shift position is obtained from the two sensors, it is possible to continue control of the vehicle even if an abnormality occurs in the shift position sensor.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、多重センサの異常検出装置および検出方法、多重センサを用いた制御装置および制御方法、その制御装置を用いた移動体、その制御装置または制御方法の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の態様で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various modes, for example, a multiple sensor abnormality detection device and detection method, a control device and control method using the multiple sensor, a moving body using the control device, The present invention can be realized in the form of a computer program for realizing the function of the control device or the control method, a recording medium recording the computer program, a data signal including the computer program and embodied in a carrier wave, and the like.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.ハイブリッド車両の全体構成
B.ハイブリッド車両の基本動作
C.制御システムの構成
D.アクセルセンサの異常検出
E.シフトポジションセンサの異常検出
F.変形例
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. B. Overall configuration of hybrid vehicle B. Basic operation of hybrid vehicle Configuration of control system Abnormal detection of accelerator sensor Abnormality detection of shift position sensor Modified example
A.ハイブリッド車両の全体構成:
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車両の全体構成を示す説明図である。このハイブリッド車両は、エンジン150と、2つのモータ/ジェネレータMG1,MG2と、の3つの原動機を備えている。ここで、「モータ/ジェネレータ」とは、モータとしても機能し、また、ジェネレータとしても機能する原動機を意味している。なお、以下では簡単のため、これらを単に「モータ」と呼ぶ。車両の制御は、制御システム200によって行われる。
A. Overall configuration of hybrid vehicle:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a hybrid vehicle as one embodiment of the present invention. This hybrid vehicle includes three prime movers, that is, an
制御システム200は、メインECU210と、ブレーキECU220と、バッテリECU230と、エンジンECU240とを有している。各ECUは、マイクロコンピュータや、入力インタフェース、出力インタフェースなどの複数の回路要素が1つの回路基板上に配置された1ユニットとして構成されたものである。メインECU210は、モータ制御部260とマスタ制御部270とを有している。マスタ制御部270は、3つの原動機150,MG1,MG2の出力の配分などの制御量を決定する機能を有している。
The control system 200 includes a main ECU 210, a
エンジン150は、通常のガソリンエンジンであり、クランクシャフト156を回転させる。エンジン150の運転はエンジンECU240により制御されている。エンジンECU240は、マスタ制御部270からの指令に従って、エンジン150の燃料噴射量その他の制御を実行する。
The
モータMG1,MG2は、同期電動機として構成されており、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ132,142と、回転磁界を形成する三相コイル131,141が巻回されたステータ133,143とを備える。ステータ133,143はケース119に固定されている。モータMG1,MG2のステータ133,143に巻回された三相コイル131,141は、それぞれ駆動回路191,192を介して2次バッテリ194に接続されている。駆動回路191,192は、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを1対ずつ備えたトランジスタインバータである。駆動回路191,192はモータ制御部260によって制御される。モータ制御部260からの制御信号によって駆動回路191,192のトランジスタがスイッチングされると、バッテリ194とモータMG1,MG2との間に電流が流れる。モータMG1,MG2はバッテリ194からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この動作状態を力行と呼ぶ)、ロータ132,142が外力により回転している場合には三相コイル131,141の両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ194を充電することもできる(以下、この動作状態を回生と呼ぶ)。
Motors MG1 and MG2 are configured as synchronous motors, and
エンジン150とモータMG1,MG2の回転軸は、プラネタリギヤ120を介して機械的に結合されている。プラネタリギヤ120は、サンギヤ121と、リングギヤ122と、プラネタリピニオンギヤ123を有するプラネタリキャリア124と、から構成されている。本実施例のハイブリッド車両では、エンジン150のクランクシャフト156はダンパ130を介してプラネタリキャリア軸127に結合されている。ダンパ130はクランクシャフト156に生じる捻り振動を吸収するために設けられている。モータMG1のロータ132は、サンギヤ軸125に結合されている。モータMG2のロータ142は、リングギヤ軸126に結合されている。リングギヤ122の回転は、チェーンベルト129とデファレンシャルギア114とを介して車軸112および車輪116R,116Lに伝達される。
The rotation shafts of
制御システム200は、車両全体の制御を実現するために種々のセンサを用いており、例えば、運転者によるアクセルの踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ165、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ167、ブレーキの踏み込み圧力を検出するためのブレーキセンサ163、バッテリ194の充電状態を検出するためのバッテリセンサ196、およびモータMG2の回転数を測定ための回転数センサ144などを利用している。リングギヤ軸126と車軸112はチェーンベルト129によって機械的に結合されているため、リングギヤ軸126と車軸112の回転数の比は一定である。従って、リングギヤ軸126に設けられた回転数センサ144によって、モータMG2の回転数のみでなく、車軸112の回転数も検出することができる。
The control system 200 uses various sensors to realize control of the entire vehicle. For example, an
B.ハイブリッド車両の基本的動作:
ハイブリッド車両の基本的な動作を説明するために、以下ではまず、プラネタリギヤ120の動作について説明する。プラネタリギヤ120は、上述した3つの回転軸のうちの2つの回転軸の回転数が決定されると残りの回転軸の回転数が決まるという性質を有している。各回転軸の回転数の関係は次式(1)の通りである。
B. Basic operation of a hybrid vehicle:
In order to describe the basic operation of the hybrid vehicle, first, the operation of the
Nc=Ns×ρ/(1+ρ)+Nr×1/(1+ρ) …(1) Nc = Ns × ρ / (1 + ρ) + Nr × 1 / (1 + ρ) (1)
ここで、Ncはプラネタリキャリア軸127の回転数、Nsはサンギヤ軸125の回転数、Nrはリングギヤ軸126の回転数である。また、ρは次式で表される通り、サンギヤ121とリングギヤ122のギヤ比である。
Here, Nc is the rotational speed of the
ρ=[サンギヤ121の歯数]/[リングギヤ122の歯数] ρ = [number of teeth of sun gear 121] / [number of teeth of ring gear 122]
また、3つの回転軸のトルクは、回転数に関わらず、次式(2),(3)で与えられる一定の関係を有する。 Further, the torques of the three rotary shafts have a certain relationship given by the following equations (2) and (3) regardless of the rotational speed.
Ts=Tc×ρ/(1+ρ) …(2)
Tr=Tc×1/(1+ρ)=Ts/ρ …(3)
Ts = Tc × ρ / (1 + ρ) (2)
Tr = Tc × 1 / (1 + ρ) = Ts / ρ (3)
ここで、Tcはプラネタリキャリア軸127のトルク、Tsはサンギヤ軸125のトルク、Trはリングギヤ軸126のトルクである。
Here, Tc is the torque of the
本実施例のハイブリッド車両は、このようなプラネタリギヤ120の機能により、種々の状態で走行することができる。例えば、ハイブリッド車両が走行を始めた比較的低速な状態では、エンジン150を停止したまま、モータMG2を力行することにより車軸112に動力を伝達して走行する。同様にエンジン150をアイドル運転したまま走行することもある。
The hybrid vehicle of this embodiment can travel in various states by such a function of the
走行開始後にハイブリッド車両が所定の速度に達すると、制御システム200はモータMG1を力行して出力されるトルクによってエンジン150をモータリングして始動する。このとき、モータMG1の反力トルクがプラネタリギヤ120を介してリングギヤ122にも出力される。
When the hybrid vehicle reaches a predetermined speed after the start of traveling, the control system 200 starts the
エンジン150を運転してプラネタリキャリア軸127を回転させると、上式(1)〜(3)を満足する条件下で、サンギヤ軸125およびリングギヤ軸126が回転する。リングギヤ軸126の回転による動力はそのまま車輪116R,116Lに伝達される。サンギヤ軸125の回転による動力は第1のモータMG1で電力として回生することができる。一方、第2のモータMG2を力行すれば、リングギヤ軸126を介して車輪116R,116Lに動力を出力することができる。
When the
定常運転時には、エンジン150の出力が、車軸112の要求動力(すなわち車軸112の回転数×トルク)とほぼ等しい値に設定される。このとき、エンジン150の出力の一部はリングギヤ軸126を介して直接車軸112に伝えられ、残りの出力は第1のモータMG1によって電力として回生される。回生された電力は、第2のモータMG2がリングギヤ軸126を回転させるトルクを発生するために使用される。この結果、車軸112を所望の回転数で所望のトルクで駆動することが可能である。
During steady operation, the output of the
車軸112に伝達されるトルクが不足する場合には、第2のモータMG2によってトルクをアシストする。このアシストのための電力には、第1のモータMG1で回生した電力およびバッテリ149に蓄えられた電力が用いられる。このように、制御システム200は、車軸112から出力すべき要求動力に応じて2つのモータMG1,MG2の運転を制御する。
When the torque transmitted to the
本実施例のハイブリッド車両は、エンジン150を運転したまま後進することも可能である。エンジン150を運転すると、プラネタリキャリア軸127は前進時と同方向に回転する。このとき、第1のモータMG1を制御してプラネタリキャリア軸127の回転数よりも高い回転数でサンギヤ軸125を回転させると、上式(1)から明らかな通り、リングギヤ軸126は後進方向に反転する。制御システム200は、第2のモータMG2を後進方向に回転させつつ、その出力トルクを制御して、ハイブリッド車両を後進させることができる。
The hybrid vehicle of this embodiment can also move backward while the
プラネタリギヤ120は、リングギヤ122が停止した状態で、プラネタリキャリア124およびサンギヤ121を回転させることが可能である。従って、車両が停止した状態でもエンジン150を運転することができる。例えば、バッテリ194の残容量が少なくなれば、エンジン150を運転し、第1のモータMG1を回生運転することにより、バッテリ194を充電することができる。車両が停止しているときに第1のモータMG1を力行すれば、そのトルクによってエンジン150をモータリングし、始動することができる。
The
C.制御システムの構成:
図2は、実施例における制御システム200のより詳細な構成を示すブロック図である。マスタ制御部270は、マスタ制御CPU272と、電源制御回路274とを含んでいる。また、モータ制御部260は、モータ主制御CPU262と、2つのモータMG1,MG2をそれぞれ制御するための2つのモータ制御CPU264,266とを有している。各CPUは、それぞれ図示しないCPUとROMとRAMと入力ポートと出力ポートを備えており、これらとともに1チップマイクロコンピュータを構成している。
C. Control system configuration:
FIG. 2 is a block diagram illustrating a more detailed configuration of the control system 200 in the embodiment. The
マスタ制御CPU272は、3つの原動機150,MG1,MG2の回転数やトルクの配分等の制御量を決定し、他のCPUやECUに各種の要求値を供給して、各原動機の駆動を制御する機能を有している。この制御のために、マスタ制御CPU272には、アクセル開度を示すアクセルポジション信号AP1,AP2や、シフト位置を示すシフトポジション信号SP1,SP2等が供給されている。なお、アクセルセンサ165とシフトポジションセンサ167は、それぞれ2重化されており、2つのアクセルポジション信号AP1,AP2と、2つのシフトポジション信号SP1,SP2とをそれぞれマスタ制御CPU272に供給している。
The
電源制御回路274は、バッテリ194の高圧直流電圧をメインECU210内の各回路用の低圧直流電圧に変換するための回路である。この電源制御回路274は、マスタ制御CPU272の異常を監視する監視回路としての機能も有している。
The power supply control circuit 274 is a circuit for converting the high voltage DC voltage of the
エンジンECU240は、マスタ制御CPU272から与えられたエンジン出力要求値PEreq に応じてエンジン150を制御する。エンジンECU240からは、エンジン150の回転数REVenがマスタ制御CPU272にフィードバックされる。
The
モータ主制御CPU262は、マスタ制御CPU272から与えられたモータMG1,MG2に関するトルク要求値T1req,T2reqに応じて、2つのモータ制御CPU264,266にそれぞれ電流要求値I1req,I2reqを供給する。モータ制御CPU264,266は、電流要求値I1req,I2reqに従って駆動回路191,192をそれぞれ制御して、モータMG1,MG2を駆動する。モータMG1,MG2の回転数センサからは、モータMG1,MG2の回転数REV1,REV2がモータ主制御CPU262にフィードバックされている。なお、モータ主制御CPU262からマスタ制御CPU272には、モータMG1,MG2の回転数REV1,REV2や、バッテリ194から駆動回路191,192への電流値IBなどがフィードバックされている。
The motor
バッテリECU230は、バッテリ194の充電状態SOCを監視するとともに、必要に応じてバッテリ194の充電要求値CHreq をマスタ制御CPU272に供給する。マスタ制御CPU272は、この要求値CHreq を考慮して各原動機の出力を決定する。すなわち、充電が必要な場合には、走行に必要な出力よりも大きい動力をエンジン150に出力させて、その一部を第1のモータMG1による充電動作に配分する。
The
ブレーキECU220は、図示しない油圧ブレーキと、第2のモータMG2による回生ブレーキとのバランスを取る制御を行う。この理由は、このハイブリッド車両では、ブレーキ時に第2のモータMG2による回生動作が行われてバッテリ194が充電されるからである。具体的には、ブレーキECU220は、ブレーキセンサ163からのブレーキ圧力BPに基づいて、マスタ制御CPU272に回生要求値REGreq を入力する。マスタ制御CPU272は、この要求値REGreq に基づいてモータMG1,MG2の動作を決定して、ブレーキECU220に回生実行値REGpracをフィードバックする。ブレーキECU220は、この回生実行値REGpracと回生要求値REGreq の差分と、ブレーキ圧力BPとに基づいて、油圧ブレーキによるブレーキ量を適切な値に制御する。
The
以上のように、マスタ制御CPU272は、各原動機150,MG1,MG2の出力を決定して、それぞれの制御を担当するECU240やCPU264,266に要求値を供給する。ECU240やCPU264,266は、この要求値応じて各原動機を制御する。この結果、ハイブリッド車両は、走行状態に応じて適切な動力を車軸112から出力して走行することができる。また、ブレーキ時には、ブレーキECU220とマスタ制御CPU272とが協調して、各原動機や油圧ブレーキの動作を制御する。この結果、電力を回生しつつ、運転者に違和感をあまり感じさせないブレーキングを実現することができる。
As described above, the
4つのCPU272,262,264,266は、いわゆるウォッチドッグパルスWDPを用いて互いの異常を監視し、CPUに異常が発生してウォッチドッグパルスが停止した場合には、そのCPUにリセット信号RESを供給してリセットさせる機能を有している。なお、マスタ制御CPU272の異常は、電源制御回路274によっても監視されている。
The four
異常履歴登録回路280は、異常発生の履歴を登録するためのEEPROM282を有している。このEEPROM282には、アクセルセンサ165やシフトポジションセンサ167の異常発生の履歴が登録される。また、異常履歴登録回路280の入力ポートには、マスタ制御CPU272とモータ主制御CPU262との間で送受信されるリセット信号RES1,RES2が入力されている。異常履歴登録回路280は、これらのリセット信号RES1,RES2が発生すると、これを内部のEEPROM282に格納する。
The abnormality
なお、マスタ制御CPU272と異常履歴登録回路280とは、双方向通信配線214を介して互いに各種の要求や通知を行うことができる。また、マスタ制御CPU272とモータ主制御CPU262の間にも双方向通信配線212が設けられている。
Note that the
D.アクセルセンサの異常検出:
図3は、アクセルセンサの出力信号の処理に関係する回路構成を示すブロック図である。アクセルセンサ165は、特性の異なる2つのセンサ165a,165bで構成されている。これらのセンサ165a,165bとしては、例えばポテンショメータが利用可能である。2つのセンサ165a,165bの出力信号AP1,AP2は、マスタ制御CPU272に入力される。
D. Abnormal detection of accelerator sensor:
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration related to processing of the output signal of the accelerator sensor. The
マスタ制御CPU272は、異常検出部272aとしての機能と、制御入力決定部272bとしての機能とを有している。異常検出部272aは、アクセルセンサ165やシフトポジションセンサ167に異常が発生しているか否かを検出する。制御入力決定部272bは、通常はセンサの正常な出力から制御入力(すなわち、アクセル開度やシフトポジション)を決定するものであるが、センサに異常が発生したときには、異常でないセンサ出力を用いて制御入力を決定する。これらの各部272a,272bの機能は、図示しないROMに格納されたプログラムをマスタ制御CPU272が実行することによって実現される。
The
なお、アクセルセンサ165に異常が発生した場合には、その異常の内容が異常履歴登録回路280内のEEPROM282に登録される。
When an abnormality occurs in the
図4(A)は、アクセルセンサ165の入出力特性を示すグラフである。横軸はアクセルペダルの踏み込み量であり、縦軸はアクセルポジション信号のレベルである。2つのセンサから出力される出力信号AP1,AP2の傾きは等しいが、互いに異なるオフセットを有している。但し、2つの出力信号AP1,AP2の傾きを異なる値に設定することも可能である。
FIG. 4A is a graph showing the input / output characteristics of the
2つのセンサの正常出力範囲R1,R2は、2つのセンサの出力AP1,AP2とアクセル開度(アクセルペダルの踏み込み量)との関係が、いずれも一義的に決定される範囲に設定される。図4の例では、正常出力範囲R1,R2は、センサ出力AP1,AP2とアクセル開度との関係がいずれも直線で表される範囲に設定されている。 The normal output ranges R1 and R2 of the two sensors are set such that the relationship between the outputs AP1 and AP2 of the two sensors and the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal) is uniquely determined. In the example of FIG. 4, the normal output ranges R1 and R2 are set to ranges in which the relationship between the sensor outputs AP1 and AP2 and the accelerator opening is represented by a straight line.
図4(B)は、2つのセンサが両方とも正常に動作している場合のアクセルポジション信号の変化の一例を示している。両方とも正常に動作している場合には、制御入力決定部272b(図3)は、第1の出力信号AP1から制御入力(アクセル開度)を決定する。但し、第2の出力信号AP2からアクセル開度を決定することも可能である。
FIG. 4B shows an example of changes in the accelerator position signal when both of the two sensors are operating normally. When both are operating normally, the control
異常検出部272a(図2)は、2つのアクセルセンサに異常が発生しているか否かを検出する。本実施例では、異常検出部272aは、センサの出力信号AP1,AP2の経時的な変化パターンが、予め設定された複数の異常パターンのうちのいずれかに該当するか否かによってセンサの異常を検出している。図5ないし図9は、アクセルセンサの異常事象の例を示している。
The
図5は、第1のアクセルセンサ165aに異常事象#1(センサの信号線の断線)が発生しているときの出力信号の変化を示している。第1のアクセルセンサ165aの信号線が断線すると、その出力信号AP1が急落して、所定の断線レベルLB以下となり、正常出力範囲R1から外れてしまう。異常検出部272aは、出力信号AP1のレベルが断線レベルLB以下になった時刻t0において、センサ165aに異常が発生している可能性があることを示す異常予備通知PREを制御入力決定部272bに供給する。異常検出部272aは、さらに、出力信号AP1のレベルが所定の期間Δt1以上にわたってオフセットF1以下に維持されていることを確認すると、第1のセンサ165aに異常が発生したものと判断する(時刻t1)。そして、異常検出指令DET1を制御入力決定部272bに供給して、第1のセンサ165aに異常事象#1が発生したことを通知する。なお、異常検出の暫定期間を設けたのは、出力の一時的な変動に起因する異常の誤検出を防止するためである。
FIG. 5 shows a change in the output signal when the abnormal event # 1 (disconnection of the sensor signal line) occurs in the
マスタ制御CPU272は、時刻t1以降は、異常である第1のセンサ165aを用いずに、正常に動作している第2のセンサ165bを用いてアクセル開度を決定する。こうすれば、2つのセンサ165a,165bの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。
After time t1, the
なお、時刻t1以降の異常期間においては、第2のセンサ165bの入出力特性をそのまま用いてアクセル開度を決定するではなく、2つのセンサがともに正常である場合よりもアクセル開度の値がより小さくなるようにしてもよい。例えば、第2のセンサ165bの出力信号AP2から直接得られるアクセル開度の値に1未満の所定の係数(例えば0.9)を乗じたものを、実際の制御に使用するアクセル開度として採用してもよい。こうすれば、一方のセンサに異常があるときに、残りのセンサの出力が仮に急増しても、車両の加速度の増加をやや緩やかにすることが可能である。
In the abnormal period after time t1, the accelerator opening is not determined using the input / output characteristics of the
時刻t0からt1までの期間は、異常であるか否かを最終的に決定するまでの暫定期間である。この暫定期間において、制御入力決定部272bは、2つのセンサ165a,165bがいずれも正常である場合と異なる方法でアクセル開度を決定するようにしてもよい。例えば、暫定期間Δt1においては、異常である可能性があるセンサ165a以外の他のセンサ165bの出力信号AP2を用いてアクセル開度を決定してもよい。なお、各センサに異常がある可能性があるか否かは、その出力が所定のしきい値以上の変化率で変化しているか否かに応じて決定することができる。
The period from time t0 to t1 is a provisional period until it is finally determined whether or not there is an abnormality. In this provisional period, the control
なお、図5の例では第1のセンサ165aに異常が発生した場合を説明したが、これとは逆に、第1のセンサ165aが正常で第2のセンサ165bに異常が発生した場合も同様に処理される。これは、以下に説明する他の異常事象についても同様である。また、上述した異常期間と暫定期間におけるアクセル開度の決定の方法も、以下の他の異常事象において同様に適用可能である。
In the example of FIG. 5, the case where an abnormality has occurred in the
図6は、第1のアクセルセンサ165aに異常事象#2(ホールド)が発生しているときの出力信号の変化を示している。ここで、「ホールド」とは、出力信号が一定値に維持されることを意味しており、センサが正常なときには取り得ないセンサ出力の固定状態を意味しており。アクセルセンサが正常に動作している場合には、その出力信号が一定値で維持されるように運転者がアクセルペダルを一定位置に保持しておくのは極めて困難である。そこで、アクセルセンサの出力信号が一定値で維持されている場合には、そのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
FIG. 6 shows a change in the output signal when the abnormal event # 2 (hold) occurs in the
図6の例のように、一方の出力信号AP1が一定値に維持された状態が所定の期間Δt2a経過すると、異常検出部272aは異常予備通知PREを制御入力決定部272bに供給する(時刻t2a)。異常検出部272aは、出力信号AP1のレベルがさらに所定の期間Δt2b継続したことを確認すると、第1のセンサ165aに異常が発生したものと判断する(時刻t2b)。そして、異常検出指令DET2を制御入力決定部272bに供給して、第1のセンサ165aに異常事象#2が発生したことを通知する。
As in the example of FIG. 6, when a predetermined period Δt2a elapses when one output signal AP1 is maintained at a constant value, the
マスタ制御CPU272は、時刻t2以降は異常である第1のセンサ165aを用いずに、正常に動作している第2のセンサ165bを用いてアクセル開度を決定する。従って、2つのセンサ165a,165bの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。
The
この異常事象#2は、2つのセンサ165a,165bの出力がいずれも正常な出力範囲R1,R2の中に留まっている点に特徴がある。このような異常事象は、従来は、いずれのセンサに異常があるかを判断することが困難であった。本実施例では、異常検出部272aが、アクセルセンサの出力信号の経時的な変化パターンが予め設定された異常事象#2(ホールド)のパターンに該当するか否かを調べてセンサの異常を検出している。この結果、センサの出力が正常範囲内にある場合にも、その異常を検出することが可能である。
This
図7は、第1のアクセルセンサ165aに異常事象#3(矩形波状振動)が発生しているときの出力信号の変化を示している。アクセルセンサが正常に動作している場合には、その出力信号が矩形波状に変化するように運転者がアクセルペダルを踏むのは極めて困難である。そこで、アクセルセンサの出力信号が矩形波状に変化している場合には、そのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
FIG. 7 shows a change in the output signal when the abnormal event # 3 (rectangular wave vibration) occurs in the
図7の時刻t0において一方の出力信号AP1が所定のしきい値以上の変化率で急変すると、異常検出部272aは異常予備通知PREを制御入力決定部272bに供給する。異常検出部272aは、出力信号AP1の矩形波状の変化が所定の期間Δt3継続したことを確認すると、第1のセンサ165aに異常が発生したものと判断する(時刻t3)。そして、異常検出指令DET3を制御入力決定部272bに供給して、第1のセンサ165aに異常事象#3が発生したことを通知する。
When one output signal AP1 changes suddenly at a change rate equal to or greater than a predetermined threshold at time t0 in FIG. 7, the
マスタ制御CPU272は、時刻t3以降は異常である第1のセンサ165aを用いずに、正常に動作している第2のセンサ165bを用いてアクセル開度を決定する。従って、2つのセンサ165a,165bの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。なお、この異常事象#3も、2つのセンサ165a,165bの出力がいずれも正常な出力範囲R1,R2の中に留まっている事象である。
The
図8は、第1のアクセルセンサ165aに異常事象#4(不規則振動)が発生しているときの出力信号の変化を示している。アクセルセンサが正常に動作している場合には、その出力信号が不規則的に急変するように運転者がアクセルペダルを踏むのは極めて困難である。そこで、アクセルセンサの出力信号が不規則的に急変している場合には、そのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
FIG. 8 shows a change in the output signal when an abnormal event # 4 (irregular vibration) occurs in the
図8の時刻t0において一方の出力信号AP1が所定のしきい値以上の変化率で急変すると、異常検出部272aは異常予備通知PREを制御入力決定部272bに供給する。異常検出部272aは、出力信号AP1の不規則的な急変が所定の期間Δt4継続したことを確認すると、第1のセンサ165aに異常が発生したものと判断する(時刻t4)。そして、異常検出指令DET4を制御入力決定部272bに供給して、第1のセンサ165aに異常事象#4が発生したことを通知する。
When one output signal AP1 suddenly changes at a change rate equal to or greater than a predetermined threshold at time t0 in FIG. 8, the
マスタ制御CPU272は、時刻t4以降は異常である第1のセンサ165aを用いずに、正常に動作している第2のセンサ165bを用いてアクセル開度を決定する。従って、2つのセンサ165a,165bの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。この異常事象#4も、2つのセンサ165a,165bの出力がいずれも正常な出力範囲R1,R2の中に留まっている事象である。
The
なお、異常事象#3,#4は、いずれも出力信号の振動に分類される事象であり、これらを同一の事象として登録しておいてもよい。異常事象#3,#4に該当するか否かは、例えば、出力信号の変化率の大きさやその頻度(すなわち変化率のスペクトル)等の振動に特有な特性を解析して調べることによって決定することが可能である。
The
図9は、2つのアクセルセンサ165a,164bに異常事象#5(差分異常)が発生しているときの出力信号の変化を示している。アクセルセンサが正常に動作している場合には、2つの出力信号AP1,AP2の差分は、ほぼ一定の適切な範囲内に維持されるはずである。例えば、図4(A)に示した2つの入出力特性の傾きが同一であれば、2つの出力信号AP1,AP2の差分はほぼ一定である。そこで、2つのアクセルセンサの出力信号の差分が一定の適切な範囲から外れたした場合には、いずれかのセンサに異常が発生しているものと判断することが可能である。
FIG. 9 shows a change in the output signal when an abnormal event # 5 (difference abnormality) occurs in the two
図9の時刻t0において一方の出力信号AP1が変化して2つの差分が所定のしきい値になると、異常検出部272aは異常予備通知PREを制御入力決定部272bに供給する。異常検出部272aは、差分の異常が所定の期間Δt5継続したことを確認すると、いずれかのセンサ165a,165bに異常が発生したものと判断する(時刻t5)。このとき、例えば、差分に異常が発生した時刻t0において、出力の変化がより大きなセンサ(図9の例では165a)を異常と判断することができる。このとき、異常検出部272aは、異常検出指令DET5を制御入力決定部272bに供給して、第1のセンサ165aに異常事象#5が発生したことを通知する。
When one output signal AP1 changes at time t0 in FIG. 9 and the two differences become a predetermined threshold value, the
マスタ制御CPU272は、時刻t5以降は異常である第1のセンサ165aを用いずに、正常に動作している第2のセンサ165bを用いてアクセル開度を決定する。従って、2つのセンサ165a,165bの一方に異常が発生しても、車両の制御を継続することが可能である。この異常事象#5においても、2つのセンサ165a,165bの出力がいずれも正常な出力範囲R1,R2の中に留まっている間に、センサの異常を検出することが可能である。
The
なお、差分異常の場合には、暫定期間Δt5において、より小さいアクセル開度を与えるセンサ出力を使用して、アクセル開度を決定してもよい。このアクセル開度(制御入力)の決定方法は、上述した他の異常事象にも適用可能である。 In the case of a difference abnormality, the accelerator opening may be determined using a sensor output that gives a smaller accelerator opening in the provisional period Δt5. This method of determining the accelerator opening (control input) can also be applied to the other abnormal events described above.
図10は、アクセルセンサの異常検出に関するマスタ制御CPU272の処理ルーチンを示すフローチャートである。この処理ルーチンは、一定時間毎に起動され、実行される。ステップS1では、異常検出部272aが一定時間毎に異常事象が発生しているか否かを調べる。アクセルセンサ165に異常事象が発生していなければこのルーチンを終了する。一方、アクセルセンサ165に異常事象が発生していると判断した場合には、ステップS2において、正常なセンサを用いてその後の制御を継続する。そして、ステップS3において、センサに異常が発生したことを異常履歴登録回路280内のEEPROM282(図3)に登録する。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing routine of the
図11は、EEPROM282内の異常履歴領域の内容を示す説明図である。この異常履歴領域内には、1トリップ毎に5つの異常事象#1〜#5が発生したか否かを示すフラグを登録することが可能である。ここで、1トリップとは、車両の1回の走行(キーオンからキーオフまで)を意味している。また、EEPROM282には、最新のトリップを示すためのポインタPTも登録されている。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the contents of the abnormality history area in the
図11(A)は、異常履歴領域が初期化された状態を示している。また、図11(B)は、3トリップ終了後の状態を示している。この例では、最初のトリップでは2つのセンサ165a,165bはいずれも正常であったが、2回目のトリップでは差分異常が発生しており、3回目のトリップではホールドが発生している。
FIG. 11A shows a state where the abnormality history area is initialized. FIG. 11B shows a state after the end of the three trips. In this example, the two
このように異常履歴がEEPROM282に登録されるので、車両の走行後には、サービスコンピュータを制御システム200に接続し、EEPROM282から異常履歴を読み出して調べることによって、走行中にどのような異常が発生したかを知ることが可能である。
Since the abnormality history is registered in the
以上説明したように、アクセルセンサに関して予め設定された5つの異常事象#1〜#5のうちの4つの事象#2〜#5では、2つのセンサ165a,165bの出力がいずれも正常な出力範囲R1,R2にある。このとき、異常検出部272aは、アクセルセンサの出力信号の経時的な変化パターンが、予め設定された複数の異常事象のパターンに該当するか否かを調べてセンサの異常を検出しているので、2つのセンサの出力がいずれも正常範囲内にある場合にも、異常を検出することが可能である。そして、一方のセンサに異常が発生しても、正常なセンサを用いて制御を継続することが可能である。なお、予め設定された複数の異常事象のパターンは、マスタ制御CPU272のための図示しないROMに格納されている。
As described above, in the four
E.シフトポジションセンサの異常検出:
図12は、2種類のシフトポジションセンサ167a,167bの構成を示す説明図である。第1のシフトポジションセンサ167aは、シフトレバーの移動に伴って出力信号SP1が連続的に変化するアナログセンサ(例えばポテンショメータ)である。第2のシフトポジションセンサ167bは、複数のポジション位置に対応して設けられた複数のポジションスイッチSW1〜SW6で構成されたスイッチ式センサである。
E. Abnormal detection of shift position sensor:
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the configuration of two types of
図13は、2つのシフトポジションセンサ167a,167bの入出力特性を示す説明図である。本実施例のハイブリッド車両では、5つのシフトポジション(すなわちP,R,N,D,Bの5つのレンジ)を利用可能である。ここで、Bレンジは、Dレンジよりもエンジンブレーキの利きが良い走行モードを意味している。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing input / output characteristics of the two
アナログセンサ信号SP1に関しては、グラフの縦軸に示されているように、各シフトポジションに対する有効な信号レベルの範囲が予め規定されている。この図の例ではアナログセンサ信号SP1の値(黒丸で示す)はPレンジの有効範囲内のレベルにある。また、ポジションスイッチ信号SP2としては、Pレンジを示す第1のスイッチSW1のみがオン状態(黒丸で示す)となっている。このように、シフトポジションセンサ167を構成する2種類のセンサ167a,167bがいずれも正常に動作している場合には、2種類のセンサが同一の制御入力(シフトポジション)を与える。
Regarding the analog sensor signal SP1, as shown on the vertical axis of the graph, a range of effective signal levels for each shift position is defined in advance. In the example of this figure, the value of the analog sensor signal SP1 (indicated by a black circle) is at a level within the effective range of the P range. As the position switch signal SP2, only the first switch SW1 indicating the P range is in an ON state (indicated by a black circle). Thus, when the two types of
なお、シフトポジションセンサ167に関しても、アクセルセンサ165の場合(図3)と同様に、マスタ制御CPU272が異常検出部272aと制御入力決定部272bとしての機能を実行する。
As for the
図14は、シフトポジションセンサの異常事象#1(スイッチ式センサ167bのオン異常)を示す説明図である。この例では、実際のシフトレバーがDレンジにあってアナログセンサ出力SP1はDレンジを正しく指しているが、ポジションスイッチ信号SP2はPレンジとDレンジとを示す2つのスイッチSW1,SW4がオン状態となっている。本実施例では、このように、スイッチ式センサにオン異常が発生していても、1つのポジション(Dレンジ)が2つの信号SP1,SP2によって一致して指されている場合には、そのポジションを正しいものと判断して使用する。従って、一方のセンサに異常が発生しても、正常なセンサを用いて制御を継続することが可能である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an abnormal event # 1 (switching
図15は、シフトポジションセンサ167の異常事象#2(アナログセンサ出力のシフト)を示している。この例では、実際のアナログセンサ出力信号SP1’の特性が、正しい信号SP1の特性よりも上方にシフトしている。特に、Pレンジ付近ではシフト量が大きく、Pレンジとは反対側にあるBレンジに近づくほどそのシフト量は少なくなっている。
FIG. 15 shows an abnormal event # 2 (shift of analog sensor output) of the
図15(A)の例では、実際のシフトレバーはPレンジにあってポジションスイッチ信号SP2はPレンジであることを正しく指しているが、アナログセンサ信号SP1は無効な範囲にある。この場合には、1つのポジションが2つの信号SP1,SP2によって一致して指されていないので、ポジションスイッチ信号SP2で示されているPレンジも間違っている可能性があるものと判断する。そして、Pレンジを車両の制御に利用しないこととする。 In the example of FIG. 15A, the actual shift lever is in the P range and the position switch signal SP2 correctly indicates that it is in the P range, but the analog sensor signal SP1 is in an invalid range. In this case, since one position is not pointed to by the two signals SP1 and SP2, it is determined that the P range indicated by the position switch signal SP2 may also be wrong. The P range is not used for vehicle control.
図15(B)の例では、実際のシフトレバーはDレンジにある。ポジションスイッチ信号SP2はDレンジであることを示しており、また、アナログセンサ信号SP1もDレンジであることを示している。このように、アナログセンサ信号SP1’がシフトしている場合にも、1つのポジションが2つの信号SP1,SP2によって一致して指されている場合には、そのポジションを正しいものと判断して使用する。従って、一方のセンサに異常が発生しても、いくつかのポジションを利用して車両の制御を行うことが可能である。 In the example of FIG. 15B, the actual shift lever is in the D range. The position switch signal SP2 indicates the D range, and the analog sensor signal SP1 also indicates the D range. As described above, even when the analog sensor signal SP1 ′ is shifted, when one position is pointed to by the two signals SP1 and SP2, the position is determined to be correct and used. To do. Therefore, even if an abnormality occurs in one of the sensors, the vehicle can be controlled using several positions.
図15(A),(B)のようなアナログセンサ信号SP1のシフト異常の場合には、Pレンジは利用できないが、他のポジションは利用できる可能性が高い。従って、シフトポジションセンサにこのような異常が発生しても、車両を修理工場まで運行してゆくことが可能である。 In the case of an abnormal shift of the analog sensor signal SP1 as shown in FIGS. 15A and 15B, the P range cannot be used, but there is a high possibility that other positions can be used. Therefore, even if such an abnormality occurs in the shift position sensor, the vehicle can be operated to the repair shop.
なお、車両の始動の際には、通常は、シフトポジションがPレンジにある場合にのみ車両を始動させることができる。この通常の制御では、図15の例のようにPレンジに異常が発生している場合には、車両を始動させることができないので不便である。そこで、Pレンジに異常が発生しており、Nレンジが正常である場合には、マスタ制御CPU272が、Nレンジにおいて車両を始動することを許可することが好ましい。
When starting the vehicle, normally, the vehicle can be started only when the shift position is in the P range. This normal control is inconvenient because the vehicle cannot be started when an abnormality occurs in the P range as in the example of FIG. Therefore, when an abnormality has occurred in the P range and the N range is normal, it is preferable that the
2つのシフトポジションセンサ167a,167bの一方に異常が発生している場合には、運転者がブレーキを踏んでいるときにのみシフトポジションをNレンジからDレンジに変更する操作を有効とすることが好ましい。このとき、ブレーキを踏んでいなければ、運転者がシフトポジションセンサをNレンジからDレンジに変更しても、制御入力決定部272bはその変更を無効としてNレンジでの制御を維持する。こうすれば、シフトポジションセンサに異常が発生しているときに、運転者によるシフトポジション変更の意図を、より確実に車両制御に反映することが可能である。この意味からは、一般に、運転者がブレーキを踏んでいるときにのみ、シフトポジションをNレンジからトルク発生レンジ(Dレンジ,Bレンジ,Rレンジ)に変更する操作を有効とすることが好ましい。
When an abnormality has occurred in one of the two
F.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
F. Variation:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
F1.変形例1:
上記各実施例では、プラネタリアギアを用いて、エンジンの動力を車軸と第1のモータMG1とに分配するいわゆる機械分配式のハイブリッド車両について説明したが、本発明は、プラネタリアギアを用いずにモータ/ジェネレータを用いて電気的にエンジンの動力を分配するいわゆる電気分配式のハイブリッド車両にも適用可能である。電気分配式のハイブリッド車両については、例えば本出願人により開示された特開平9−46965号公報に開示されているので、ここではその説明は省略する。
F1. Modification 1:
In each of the above embodiments, a so-called mechanical distribution type hybrid vehicle that uses a planetary gear to distribute engine power to the axle and the first motor MG1 has been described. However, the present invention does not use a planetary gear. The present invention is also applicable to a so-called electric distribution type hybrid vehicle that electrically distributes engine power using a generator. Since the electric distribution type hybrid vehicle is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-46965 disclosed by the present applicant, the description thereof is omitted here.
また、本発明は、ハイブリッド車両以外の他の車両や、飛行機、船舶などの種主の移動体に適用可能である。すなわち、本発明は、少なくとも1つの原動機を用いた移動体に適用可能である。さらに、本発明は、移動体以外の制御にも適用することが可能である。 In addition, the present invention can be applied to other types of vehicles other than hybrid vehicles, and seed-type moving bodies such as airplanes and ships. That is, the present invention can be applied to a moving body using at least one prime mover. Furthermore, the present invention can also be applied to control other than the moving body.
F2.変形例2:
上記実施例では、同一の制御入力を与えるために2つのセンサを用いていたが、本発明は、一般に、同一の制御入力を与えるために複数のセンサを用いる場合に適用可能である。但し、2つのセンサのみを有する場合には、両方の出力が正常範囲内にあるときに、いずれが異常であるかを判断することが特に困難である。従って、本発明は、特に同一の制御入力を与えるために2つのセンサのみを用いている場合にその効果が大きい。なお、複数のセンサとしては、上記実施例のように、異なる入出力特性を有するものを使用してもよく、あるいは、同一の入出力特性を有するものを使用してもよい。
F2. Modification 2:
In the above embodiment, two sensors are used to give the same control input. However, the present invention is generally applicable when a plurality of sensors are used to give the same control input. However, when only two sensors are provided, it is particularly difficult to determine which is abnormal when both outputs are within the normal range. Therefore, the present invention is particularly effective when only two sensors are used to provide the same control input. As the plurality of sensors, sensors having different input / output characteristics as in the above embodiment may be used, or sensors having the same input / output characteristics may be used.
F3.変形例3:
異常履歴登録回路280(図2)内のメモリとしては、EEPROM282以外の任意のメモリを使用することが可能である。但し、EEPROMのように不揮発性のメモリを用いれば、電源が消失しても登録内容が失なわれることが無いという点で好ましい。
F3. Modification 3:
Any memory other than the
112…車軸
114…デファレンシャルギア
116R,116L…車輪
119…ケース
120…プラネタリギヤ
121…サンギヤ
122…リングギヤ
123…プラネタリピニオンギヤ
124…プラネタリキャリア
125…サンギヤ軸
126…リングギヤ軸
127…プラネタリキャリア軸
129…チェーンベルト
130…ダンパ
131…三相コイル
132…ロータ
133…ステータ
141…三相コイル
142…ロータ
143…ステータ
144…回転数センサ
149…バッテリ
150…エンジン
156…クランクシャフト
163…ブレーキセンサ
165…アクセルセンサ
167…シフトポジションセンサ
191,192…駆動回路
194…バッテリ
196…バッテリセンサ
200…制御システム
210…メインECU
212…双方向通信配線
214…双方向通信配線
220…ブレーキECU
230…バッテリECU
240…エンジンECU
260…モータ制御部
262…モータ主制御CPU
262a…リセット実行部
264…第1モータ制御CPU
266…第2モータ制御CPU
270…マスタ制御部
272…マスタ制御CPU
272a…異常検出部
272b…制御入力決定部
274…電源制御回路
280…異常履歴登録回路
282…EEPROM
DESCRIPTION OF
212 ...
230 ... Battery ECU
240 ... Engine ECU
260 ...
262a ... Reset execution unit 264 ... First motor control CPU
266 ... Second motor control CPU
270: Master control unit 272: Master control CPU
272a ...
Claims (13)
前記第1と第2のセンサの出力がそれぞれ正常な出力範囲内にある場合に、前記第1と第2のセンサの出力の変化パターンを調べることによって、前記第1と第2のセンサの一方に異常が発生していることを検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外のセンサの出力を用いて前記制御入力を決定する制御入力決定部と、
を備えることを特徴とする制御装置。 A control device that controls a predetermined control object using first and second sensors for giving the same control input,
One of the first and second sensors is obtained by examining a change pattern of the output of the first and second sensors when the outputs of the first and second sensors are within normal output ranges, respectively. An anomaly detector that detects that an anomaly has occurred,
A control input determination unit that determines the control input using an output of a sensor other than the abnormality sensor when an abnormality sensor is detected by the abnormality detection unit;
A control device comprising:
前記異常検出部は、各センサの出力の変化パターンが、予め設定された複数の異常パターンのいずれかに該当するか否かを調べることによって前記異常センサを検出する、制御装置。 The control device according to claim 1,
The control device, wherein the abnormality detection unit detects the abnormality sensor by checking whether a change pattern of an output of each sensor corresponds to any of a plurality of preset abnormality patterns.
前記複数の異常パターンは、センサ出力のステップ状変化と、センサ出力の振動と、前記第1と第2のセンサの出力の差分の変化と、センサが正常なときには取り得ないセンサ出力の固定状態と、のうちの少なくとも1つを含む、制御装置。 The control device according to claim 2,
The plurality of abnormal patterns include a step change in sensor output, vibration of the sensor output, a change in the difference between the outputs of the first and second sensors, and a fixed state of the sensor output that cannot be taken when the sensor is normal. A control device comprising at least one of
発生した異常パターンを示す異常発生履歴を登録する異常履歴登録部を有する、制御装置。 The control device according to claim 2, further comprising:
A control device having an abnormality history registration unit for registering an abnormality occurrence history indicating an abnormal pattern that has occurred.
前記制御入力決定部は、前記異常センサ以外のセンサを用いて前記制御入力を決定する際に、前記第1と第2のセンサがともに正常である場合よりも前記制御入力の値がより小さくなるような決定方法に従って前記センサの出力から前記制御入力を決定する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 4,
When the control input determining unit determines the control input using a sensor other than the abnormal sensor, the value of the control input is smaller than when both the first and second sensors are normal. The control apparatus which determines the said control input from the output of the said sensor according to such a determination method.
前記制御入力決定部は、前記第1と第2のセンサの出力のうちの一方が所定のしきい値以上の変化率で急変したときには、前記出力が急変した時点から前記異常検出部によって異常であるか否かが決定される時点までの暫定期間において、前記出力が急変したセンサ以外のセンサの出力を用いて前記制御入力を決定する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 5,
When one of the outputs of the first and second sensors suddenly changes at a rate of change equal to or greater than a predetermined threshold, the control input determining unit is abnormal by the abnormality detection unit from the time when the output suddenly changes. A control device that determines the control input using an output of a sensor other than the sensor whose output has suddenly changed in a provisional period up to the time when it is determined whether or not there is.
前記制御入力決定部は、前記第1と第2のセンサの出力のうちの一方が所定のしきい値以上の変化率で急変したときには、前記出力が急変した時点から前記異常検出部によって異常であるか否かが決定される時点までの暫定期間において、前記第1と第2のセンサの出力から得られる2つの制御入力のうちでより小さい値を前記制御入力として採用する、制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 5,
When one of the outputs of the first and second sensors suddenly changes at a rate of change equal to or greater than a predetermined threshold, the control input determining unit is abnormal by the abnormality detection unit from the time when the output suddenly changes. A control device that employs a smaller value of the two control inputs obtained from the outputs of the first and second sensors as the control input in a provisional period up to the time when it is determined whether or not there is.
前記第1と第2のセンサの出力の変化パターンを調べることによって、前記第1と第2のセンサの一方に異常が発生していることを検出する工程と、
前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外のセンサの出力を用いて前記制御入力を決定する工程と、
を備えることを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a predetermined control object using first and second sensors for giving the same control input,
Detecting an abnormality in one of the first and second sensors by examining a change pattern of outputs of the first and second sensors;
A step of determining the control input using an output of a sensor other than the abnormality sensor when an abnormality sensor is detected by the abnormality detection unit;
A control method comprising:
原動機と、
前記原動機の動作を制御するための制御装置と、
を備えており、
前記制御装置は、
同一の制御入力を与えるための第1と第2のセンサと、
前記第1と第2のセンサの出力の変化パターンを調べることによって、前記第1と第2のセンサの一方に異常が発生していることを検出する異常検出部と、
前記異常検出部によって異常センサが検出されたときに、前記異常センサ以外のセンサの出力を用いて前記制御入力を決定する制御入力決定部と、
を備えることを特徴とする移動体。 A moving object,
Prime mover,
A control device for controlling the operation of the prime mover;
With
The control device includes:
First and second sensors for providing identical control inputs;
An abnormality detection unit that detects that an abnormality has occurred in one of the first and second sensors by examining a change pattern of outputs of the first and second sensors;
A control input determination unit that determines the control input using an output of a sensor other than the abnormality sensor when an abnormality sensor is detected by the abnormality detection unit;
A moving object comprising:
前記第1と第2のセンサの出力の少なくとも一方が異常である場合に、前記第1と第2のセンサの出力からほぼ一致した制御入力が得られないときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用せず、一方、前記第1と第2のセンサの両方の出力からほぼ一致した制御入力が得られるときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用して制御を行うことを特徴とする制御装置。 A control device that controls a predetermined control object using first and second sensors for giving the same control input,
If at least one of the outputs of the first and second sensors is abnormal and a control input that is substantially coincident with the output of the first and second sensors cannot be obtained, the first and second sensors When the control input obtained from the output is not used, and when the control input substantially coincides with the output of both the first and second sensors, the control input obtained from the first and second sensors is obtained. A control device that performs control using a control input.
前記第1のセンサは、車両のシフトポジションを示すアナログ出力信号を出力するアナログセンサであり、
前記第2のセンサは、車両のシフトポジションを示す複数のスイッチ信号を出力する複数のスイッチで構成されるスイッチ式センサである、
制御装置。 The control device according to claim 10,
The first sensor is an analog sensor that outputs an analog output signal indicating a shift position of a vehicle,
The second sensor is a switch type sensor composed of a plurality of switches that output a plurality of switch signals indicating a shift position of the vehicle.
Control device.
前記第1と第2のセンサの出力の少なくとも一方が異常である場合に、前記第1と第2のセンサの出力からほぼ一致した制御入力が得られないときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用せずに制御を行う工程と、
前記第1と第2のセンサの出力の少なくとも一方が異常である場合に、前記第1と第2のセンサの両方の出力からほぼ一致した制御入力が得られるときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用して制御を行う工程と、
を備えることを特徴とする制御方法。 A control method for controlling a predetermined control object using first and second sensors for giving the same control input,
If at least one of the outputs of the first and second sensors is abnormal and a control input that is substantially coincident with the output of the first and second sensors cannot be obtained, the first and second sensors A step of performing control without using the control input obtained from the output;
When at least one of the outputs of the first and second sensors is abnormal and the control input substantially coincides with the outputs of both the first and second sensors, the first and second sensors Controlling using the control input obtained from the output of
A control method comprising:
原動機と、
前記原動機の動作を制御するための制御装置と、
を備えており、
前記制御装置は、
前記第1と第2のセンサの出力の少なくとも一方が異常である場合に、前記第1と第2のセンサの出力からほぼ一致した制御入力が得られないときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用せず、一方、前記第1と第2のセンサの両方の出力からほぼ一致した制御入力が得られるときには前記第1と第2のセンサの出力から得られた制御入力を使用して制御を行うことを特徴とする移動体。 A moving object,
Prime mover,
A control device for controlling the operation of the prime mover;
With
The control device includes:
If at least one of the outputs of the first and second sensors is abnormal and a control input that is substantially coincident with the output of the first and second sensors cannot be obtained, the first and second sensors When the control input obtained from the output is not used, and when the control input substantially coincides with the output of both the first and second sensors, the control input obtained from the first and second sensors is obtained. A moving object characterized by performing control using a control input.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013034319A (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Motor control device |
JP2013142438A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Honda Motor Co Ltd | Shift position detecting device |
JPWO2012096212A1 (en) * | 2011-01-11 | 2014-06-09 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
KR20200023433A (en) * | 2017-07-18 | 2020-03-04 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Voltage sensor diagnostic device and voltage sensor diagnostic method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS618437A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Nissan Motor Co Ltd | Accel control device of internal combustion engine for vehicle |
JPH08338270A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Nippondenso Co Ltd | Control device for vehicle |
JPH09209809A (en) * | 1996-02-07 | 1997-08-12 | Aisan Ind Co Ltd | Detection device |
JPH10238372A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Aisan Ind Co Ltd | Throttle valve controller |
JP2904289B2 (en) * | 1990-01-31 | 1999-06-14 | マツダ株式会社 | Operating device for automatic transmission for vehicles |
JPH11245679A (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Isuzu Motors Ltd | Autoclutch vehicle |
JP2000054867A (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Unisia Jecs Corp | Fail-safe control device for electronically controlled throttle type internal combustion engine |
-
2005
- 2005-02-08 JP JP2005031486A patent/JP2005249780A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS618437A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-16 | Nissan Motor Co Ltd | Accel control device of internal combustion engine for vehicle |
JPH0635852B2 (en) * | 1984-06-22 | 1994-05-11 | 日産自動車株式会社 | Accelerator control device for internal combustion engine for vehicle |
JP2904289B2 (en) * | 1990-01-31 | 1999-06-14 | マツダ株式会社 | Operating device for automatic transmission for vehicles |
JPH08338270A (en) * | 1995-06-09 | 1996-12-24 | Nippondenso Co Ltd | Control device for vehicle |
JPH09209809A (en) * | 1996-02-07 | 1997-08-12 | Aisan Ind Co Ltd | Detection device |
JPH10238372A (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Aisan Ind Co Ltd | Throttle valve controller |
JPH11245679A (en) * | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Isuzu Motors Ltd | Autoclutch vehicle |
JP2000054867A (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Unisia Jecs Corp | Fail-safe control device for electronically controlled throttle type internal combustion engine |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2012096212A1 (en) * | 2011-01-11 | 2014-06-09 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
JP5586036B2 (en) * | 2011-01-11 | 2014-09-10 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
JP2013034319A (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Motor control device |
US8901863B2 (en) | 2011-08-02 | 2014-12-02 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Motor control device |
JP2013142438A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-22 | Honda Motor Co Ltd | Shift position detecting device |
KR20200023433A (en) * | 2017-07-18 | 2020-03-04 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Voltage sensor diagnostic device and voltage sensor diagnostic method |
KR102318577B1 (en) | 2017-07-18 | 2021-10-29 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Voltage sensor diagnostic device and voltage sensor diagnostic method |
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