JP2020014327A - Control apparatus and control method for electric motor of vehicle - Google Patents
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Abstract
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。 The present disclosure relates to a technique for controlling a motor in a vehicle equipped with the motor.
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)。 A technology is known which includes a microcontroller as a control unit for controlling the actuator, and a microcontroller monitoring unit as a monitoring unit for monitoring the occurrence of an abnormality in the microcontroller, and executes a fail-safe when an abnormality occurs in the microcontroller. (For example, Patent Document 1).
これまで、上記のような技術を用いて、車両が加速する際におけるフェイルセーフは検討されてきた。しかしながら、車両が減速する際のフェイルセーフについては十分な検討がなされておらず、また、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加減速の応答性が高く、車両が減速する際のフェイルセーフに検討の余地があることを本願発明者は見い出した。 Heretofore, fail-safe when the vehicle accelerates has been studied using the above-described technology. However, fail-safe operation when the vehicle decelerates has not been sufficiently studied, and in a vehicle including an electric motor as all or a part of a drive source, acceleration / deceleration responsiveness to an accelerator operation is high, and the vehicle The inventor of the present application has found that there is room for study on the fail-safe when the vehicle decelerates.
したがって、電動機を駆動源として備える車両において、減速時におけるフェイルセーフの実行が望まれている。 Therefore, in a vehicle including an electric motor as a drive source, it is desired to execute fail-safe during deceleration.
本開示は、以下の態様として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized as the following aspects.
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、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、監視目標トルクを決定する監視部と、前記車両の減速時において、前記目標トルクと前記監視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と、を備える。 A first aspect provides a control device for an electric motor in a vehicle. A control device for an electric motor in a vehicle according to a first aspect includes a first control unit that determines a target torque that is an output target of the electric motor, a monitoring unit that determines a monitored target torque, and when the vehicle decelerates, A fail-safe determination unit that determines whether to execute fail-safe for the electric motor using the target torque and the monitored target torque.
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る車両において、減速時におけるフェイルセーフを実行することができる。 According to the control device for the electric motor in the vehicle according to the first aspect, in a vehicle including the electric motor as a drive source, fail-safe during deceleration can be performed.
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、前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定し、監視目標トルクを決定し、前記車両の減速時において、前記目標トルクと前記監視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ことを備える。 A second aspect provides a method for controlling an electric motor in a vehicle. The control method of the motor in the vehicle according to the second aspect determines a target torque to be an output target of the motor, determines a monitoring target torque, and when the vehicle decelerates, the target torque and the monitoring target torque are determined. Determining execution of fail-safe for the electric motor using
第2の態様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る車両において、減速時におけ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。 According to the control method of the electric motor in the vehicle according to the second aspect, in a vehicle including the electric motor as a drive source, fail-safe during deceleration can be performed. The present disclosure can also be realized as a control program for a motor in a vehicle or a computer-readable recording medium that records the program.
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。 A control device for a motor in a vehicle and a control method for a motor in a vehicle according to the present disclosure will be described below based on some embodiments.
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1ペダルモードスイッチ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。
First embodiment:
As shown in FIG. 1, a
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。
The
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。
The
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。
The
1ペダルモードスイッチ34は、アクセルペダルによってアクセル操作およびブレーキ操作を実現するか、アクセルペダルによってアクセル操作を実現しブレーキペダルによってブレーキ操作を実現するかを切り替えるためのスイッチである。1ペダルモードスイッチ34がオンされると、例えば、車速≠0ではない場合に、車速に応じて、アクセル開度が所定開度未満では負の目標トルクが設定されてブレーキ操作が実現され、アクセル開度が所定開度以上では正の目標トルクが設定されてアクセル操作が実現される。また、アクセル開度が増大するときは正の目標トルクが設定されてアクセル操作が実行され、アクセル開度が減少するときは負の目標トルクが設定されてブレーキ操作が実行されても良い。負の目標トルク、すなわち、減速トルクは、車速の減速および制動を意味し、電動発電機41の回生動作によって実現されても良く、電動発電機41を負回転させることによって実現されても良く、これらを組み合わせて実現されても良い。
The one-
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1ペダル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、1ペダルモードモード信号の他に、電動発電機41の出力特性を、例えば、エコ、スポーツおよびノーマルのいずれかに切り替える走行モードスイッチ信号が含まれ得る。
As shown in FIG. 2, an accelerator opening signal, a vehicle speed signal, and a one-pedal mode signal, which is a non-redundant signal, are input to the
車両制御部10においては、アクセル開度Acc、車速Vおよび1ペダルモード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を用いて監視目標トルクTtwが算出される。監視部20は、監視目標トルク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、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。
The
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、1ペダル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。
As shown in FIG. 3, the
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、1ペダルモードスイッチ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、1ペダルモードスイッチ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、1ペダルモードスイッチ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、1ペダルモードスイッチ34は冗長化されていないセンサである。
An
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、監視要求トルクを算出し、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、監視要求トルク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、1ペダルモードMoの選択時に設定され得る、電動発電機41の出力トルクの特性の中で最も減速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。あるいは、監視トルクマップM2は、1ペダルモードMoの選択時に設定され得る電動発電機41の減速出力トルクの特性と対応付けられていても良い。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、監視要求トルクを算出し、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目標トルクTtwを決定し、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとを比較してフェイルセーフの実行を決定する。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。
As shown in FIG. 4, the
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1ペダルモードスイッチ34からの検出信号は入力されない。
An
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、車両50の減速時、すなわち、運転者が減速を要求している場合に実行され、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。運転者が車両50の減速を要求してるか否かは、1ペダルモードMoがオンの場合にはアクセル開度が減少していることに基づいて、1ペダルモードMoがオフの場合にはブレーキペダル操作がなされていることに基づいて判断され得る。
The target torque determination processing executed by the
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1ペダルモード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1ペダルモード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、図7に示すように、1ペダルモードMoがオンの場合の特性線L1と1ペダルモードMoがオフの場合の特性線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。
The CPU 11 acquires the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the one-pedal mode Mo via the input / output interface 13 (step S100). The CPU 11 calculates the required torque Ta using the acquired accelerator opening Acc, the vehicle speed V, the one-pedal mode Mo, and the required torque map M1 (step S102). As shown in FIG. 7, the required torque map M1 has a characteristic line L1 when the one-pedal mode Mo is on and a characteristic line L2 when the one-pedal mode Mo is off. The characteristic lines L1 and L2 may be corrected according to the vehicle speed V, a plurality of characteristic lines L1 and L2 may be prepared for each predetermined vehicle speed V, or instead of preparing a plurality of characteristic lines L1 and L2, A plurality of torque maps M1 may be prepared for each predetermined vehicle speed V. The CPU 11 determines whether or not the shift position signal SP from the
第1の実施形態に係る制御装置100、具体的には監視部20、により実行される監視目標トルク決定処理について説明する。図6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。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。
A monitoring target torque determination process executed by the
CPU21は、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S200)。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S202)。監視トルクマップM2は、図8に示すように、1ペダルモードMoオンの場合に設定される電動発電機41の出力特性の中で、減速出力トルクが最も大きい出力特性に対応する特性線L2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1ペダル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、1ペダルモードMoがオンに設定されている場合に車両減速に関する異常発生の誤検出を防止するためである。図8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において異常が発生していると判定するトルクしきい値を示す下限しきい値線G1が示され、1ペダルモードMoがオフ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L2が破線で示され、1ペダルモードMoがオフの場合に監視部20が車両制御部10において異常が発生していると判定するトルクしきい値を示す上限しきい値が上限しきい値線G2にて示されている。下限しきい値線G1は、検出しきい値αを特性線L1上の各トルク値に加算した値をプロットした線であり、下限しきい値線G1のトルク値は、Ttw+αで表される。上記説明において、出力トルクは、監視要求トルクTawおよび監視目標トルクTtwと同義である。
The
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S204)。CPU11は、シフトポジション信号SP=Rである場合には、監視目標トルクTtw=−監視要求トルクTawに決定して(ステップS206)する。CPU21は、シフトポジション信号SP≠Rである場合には、監視目標トルクTtw=監視要求トルクTawに決定する(ステップS208)。CPU21は、検出しきい値−αを設定する(ステップS210)。検出しきい値α−は、車両50の減速時に、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとを用いて車両制御部10に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9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α値の正負を逆転さえた値である。本実施形態においては、車速Vが大きくなるに連れて検出しきい値−αもその絶対値が大きくなる。
The
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S212)。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、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10に示す特性線L4とアクセル開度Accによって設定される。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L4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t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tが短くなるように規定されている。
The
CPU21は、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとの差分が検出しきい値−α以下であるか否か、すなわち、Tt−Ttw≦−αであるか否かを判定する(ステップS214)。車両50の減速時であるから、Tt−Ttwが負値を採る場合に車両制御部10に何らかの異常が発生している。CPU21は、Tt−Ttw≦−αであると判定した場合には(ステップS214:Yes)、車両制御部10に何らかの異常が発生している可能性があると判定し、カウント値Cを1つインクリメントする、すなわちC=C+1とする(ステップS216)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≦−αでない、すなわち、Tt−Ttw>−αと判定した場合には(ステップS214:No)、車両制御部10には異常が発生していないと判定し、カウント値Cをクリアする、すなわちC=0とする(ステップS218)。CPU21は、カウント値Cが検出時間t以上となったか、すなわち、C≧tであるか否かを判定し(ステップS220)、C≧tであると判定した場合には(ステップS220:Yes)、フェイルセーフの実行を決定して(ステップS222)、本処理ルーチンを終了する。CPU21は、C≧tでない、すなわち、C<tあると判定した場合には(ステップS220:No)、フェイルセーフの実行を決定することなく、本処理ルーチンを終了する。なお、カウント値Cは、図6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。監視部20は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。
The
図5および図6の処理ルーチンの実行時におけるアクセル開度Acc、目標トルクTtおよび電動発電機41の出力トルクTrの時間的変化の一例について説明する。アクセル開度Accが減少すると、図11に示すように、目標トルクTtも減少し、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとの差分が検出しきい値−α以下になると、カウント値Cがカウント開始され、設定された検出時間tを超えて、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとの差分が検出しきい値−α以下である場合には、フェイルセーフが実行される。この結果、破線L5で示されるように、電動発電機41の出力トルクがクリープトルクまたは0となるようにフェイルセーフが実行され、意図しない減速状態が解除される。あるいは、実線L6で示されるように、目標トルクTtを、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとの差分が検出しきい値−α以下となる直前の目標トルクTtに設定されるフェイルセーフが実行され、電動発電機41の出力トルクTrの落ち込みが解消されても良い。
An example of a temporal change of the accelerator opening Acc, the target torque Tt, and the output torque Tr of the
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、電動機を駆動源として備える車両50において、電動機の作動を伴う車両50の減速時におけるフェイルセーフを実行することができる。より具体的には、第1の実施形態に係る制御装置100によれば、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとの差が検出しきい値−α以下になると、電動発電機41の出力トルクをクリープトルクまたは0にするフェイルセーフが実行され、あるいは、電動発電機41の出力トルクを異常判定直前のトルク値とするフェイルセーフが実行され、トルク差に伴い車両50に発生する減速度を抑制することが可能となり、運転者が感じる意図しない減速を抑制し、また、車両50の急減速を抑制することができる。
According to the
第2の実施形態:
第2の実施形態では、車両の減速時に加えて、加速時においてもフェイルセーフを実行する。なお、第2の実施形態に係る制御装置は、第1の実施形態に係る制御装置100、具体的には監視部20と同様の構成を備えているので同一の符号を付して構成の説明は省略し、加速時におけるフェイルセーフを実行するために要するマップやプログラムについて説明する。図12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。
Second embodiment:
In the second embodiment, fail-safe is executed not only at the time of deceleration of the vehicle but also at the time of acceleration. The control device according to the second embodiment has the same configuration as the
CPU21は、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S300)。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S302)。監視トルクマップM2は、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に対応する特性線L2を有している。さらに、特性線L2は、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は車両の出力特性を変更する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、小さい出力特性が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。上限しきい値線G1は、検出しきい値α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、上限しきい値線G1のトルク値は、Ttw+αで表される、上記説明において、出力トルクは、監視要求トルクTawおよび監視目標トルクTtwと同義である。
The
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S304)。CPU11は、シフトポジション信号SP=Rである場合には、監視目標トルクTtw=−監視要求トルクTawに決定して(ステップS306)する。CPU21は、シフトポジション信号SP≠Rである場合には、監視目標トルクTtw=監視要求トルクTawに決定する(ステップ3208)。CPU21は、検出しきい値αを設定する(ステップS310)。本実施形態においては、車速Vが大きくなるに連れて検出しきい値αも大きくなる。
The
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S312)。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。
The
CPU21は、目標トルクTtと監視目標トルクTtwとの差分が検出しきい値α以上であるか否か、すなわち、Tt−Ttw≧αであるか否かを判定する(ステップS314)。CPU21は、Tt−Ttw≧αであると判定した場合には(ステップS314:Yes)、車両制御部10に何らかの異常が発生している可能性があると判定し、カウント値Cを1つインクリメントする、すなわちC=C+1とする(ステップS316)。一方、CPU21は、Tt−Ttw≧αでない、すなわち、Tt−Ttw<αと判定した場合には(ステップS314:No)、車両制御部10には異常が発生していないと判定し、カウント値Cをクリアする、すなわちC=0とする(ステップS318)。CPU21は、カウント値Cが検出時間t以上となったか、すなわち、C≧tであるか否かを判定し(ステップS320)、C≧tであると判定した場合には(ステップS320:Yes)、フェイルセーフの実行を決定して(ステップS322)、本処理ルーチンを終了する。CPU21は、C≧tでない、すなわち、C<tあると判定した場合には(ステップS320:No)、フェイルセーフの実行を決定することなく、本処理ルーチンを終了する。なお、カウント値Cは、図12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。監視部20は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。
The
第2の実施形態に係る制御装置100によれば、車両50の加速時においても運転者が意図しない加速の発生を抑制することができる。第2の実施形態は、第1の実施形態と組み合わせて適用可能であり、この場合、車両50の加減速時における運転者が意図しない加速および減速の発生を抑制することができる。
According to the
その他の実施形態:
(1)上記実施形態においては、電動発電機41を備える電気自動車を例に取って説明したが、上記各実施形態は、少なくとも電動機を駆動源の一部または全部として備える車両に対して適用可能である。例えば、ハイブリッド車両、回生機能を有しない電気自動車に適用可能である。
Other embodiments:
(1) In the above embodiment, the electric vehicle including the
(2)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。
(2) In the above embodiment, the
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、前記目標トルクと前記監視目標トルクとの差分が予め定められたしきい値以下である場合に、前記フェイルセーフの実行を決定する、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、
前記監視部は、非冗長化信号に応じて設定され得る減速トルクを含む前記電動機の出力特性を用いて前記監視目標トルクを決定する、車両における電動機の制御装置。
適用例4: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、
前記第1の制御部は、アクセルの開度に関する信号、前記車両の速度に関する信号を含む冗長化信号と前記電動機による減速トルクの特性を設定する減速トルク設定信号を含む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、
前記監視部は、前記非冗長化信号に応じて設定され得る複数の前記特性の中で最も減速トルクが大きくなる出力特性に応じて前記監視目標トルクを決定する、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。
適用例6:適用例1から5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さらに、前記車両の加速時において、前記目標トルクと前記監視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、車両における電動機の制御装置。
とすることができる。
As described above, the present disclosure has been described based on the embodiments and the modified examples. However, the embodiments of the present invention described above are intended to facilitate understanding of the present disclosure, and do not limit the present disclosure. The present disclosure may be modified and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and the present disclosure includes equivalents thereof. For example, the embodiments corresponding to the technical features in the respective embodiments described in the summary of the invention, the technical features in the modified examples may be used to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve some or all of the effects, replacement and combination can be performed as appropriate. Unless the technical features are described as essential in the present specification, they can be deleted as appropriate. For example, the control device for the electric motor in the vehicle according to the first aspect is an application example 1, and
Application Example 2: In the control device for an electric motor in a vehicle described in Application Example 2,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the failsafe determination unit determines the execution of the failsafe when a difference between the target torque and the monitored target torque is equal to or less than a predetermined threshold value.
Application Example 3: In the control device for an electric motor in a vehicle according to Application Example 1 or 2,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the monitoring unit determines the monitored target torque using an output characteristic of the electric motor including a deceleration torque that can be set according to a non-redundant signal.
Application Example 4: In the control device for an electric motor in a vehicle according to Application Example 1 or 2,
The first control unit uses a signal relating to an accelerator opening, a redundancy signal including a signal relating to the speed of the vehicle, and a non-redundant signal including a deceleration torque setting signal for setting characteristics of deceleration torque by the electric motor. To determine a target torque that is an output target of the motor,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the monitoring unit determines the monitoring target torque according to an output characteristic in which a deceleration torque is largest among a plurality of the characteristics that can be set according to the non-redundancy signal.
Application Example 5: The control device for an electric motor in a vehicle according to any one of Application Examples 1 to 4, further includes:
A second control unit for controlling the electric motor, wherein the second control unit stops the electric motor in accordance with the determination of the execution of the fail-safe by the fail-safe determining unit; apparatus.
Application Example 6: In the control device for the electric motor in the vehicle according to any one of Application Examples 1 to 5,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the fail-safe determination unit further determines the execution of fail-safe for the electric motor using the target torque and the monitored target torque during acceleration of the vehicle.
It can be.
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。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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、
監視目標トルクを決定する監視部(20)と、
前記車両の減速時において、前記目標トルクと前記監視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(20)と、を備える車両における電動機の制御装置。 A control device (100) for an electric motor (41) in a vehicle (50),
A first control unit (10) for determining a target torque to be an output target of the electric motor;
A monitoring unit (20) for determining a monitoring target torque;
A control device for an electric motor in a vehicle, comprising: a fail-safe determination unit (20) that determines whether to execute fail-safe for the electric motor using the target torque and the monitored target torque when the vehicle decelerates.
前記フェイルセーフ決定部は、前記目標トルクと前記監視目標トルクとの差分が予め定められたしきい値以下である場合に、前記フェイルセーフの実行を決定する、車両における電動機の制御装置。 The control device for an electric motor in a vehicle according to claim 1,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the failsafe determination unit determines the execution of the failsafe when a difference between the target torque and the monitored target torque is equal to or less than a predetermined threshold value.
前記監視部は、非冗長化信号に応じて設定され得る減速トルクを含む前記電動機の出力特性を用いて前記監視目標トルクを決定する、車両における電動機の制御装置。 The control device for an electric motor in a vehicle according to claim 1 or 2,
The control device for a motor in a vehicle, wherein the monitoring unit determines the monitoring target torque using an output characteristic of the motor including a deceleration torque that can be set according to a non-redundancy signal.
前記第1の制御部は、アクセルの開度に関する信号、前記車両の速度に関する信号を含む冗長化信号と前記電動機による減速トルクの特性を設定する減速トルク設定信号を含む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、
前記監視部は、前記非冗長化信号に応じて設定され得る複数の前記特性の中で最も減速トルクが大きくなる出力特性に応じて前記監視目標トルクを決定する、車両における電動機の制御装置。 The control device for an electric motor in a vehicle according to claim 1 or 2,
The first control unit uses a signal relating to an accelerator opening, a redundancy signal including a signal relating to the speed of the vehicle, and a non-redundant signal including a deceleration torque setting signal for setting characteristics of deceleration torque by the electric motor. To determine a target torque to be an output target of the motor,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the monitoring unit determines the monitoring target torque according to an output characteristic in which a deceleration torque is largest among a plurality of the characteristics that can be set according to the non-redundancy signal.
前記電動機を制御する第2の制御部(40)であって、前記フェイルセーフ決定部による前記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。 The control device for an electric motor in a vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
A second control unit (40) that controls the electric motor, the second control unit (40) configured to stop the electric motor in accordance with the determination of the execution of the failsafe by the failsafe determination unit. , A control device for an electric motor in a vehicle.
前記フェイルセーフ決定部はさらに、前記車両の加速時において、前記目標トルクと前記監視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、車両における電動機の制御装置。 The control device for an electric motor in a vehicle according to any one of claims 1 to 5,
The control device for an electric motor in a vehicle, wherein the fail-safe determination unit further determines the execution of fail-safe for the electric motor using the target torque and the monitored target torque during acceleration of the vehicle.
前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定し、
監視目標トルクを決定し、
前記車両の減速時において、前記目標トルクと前記監視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こと、を備える車両における電動機の制御方法。 A method for controlling an electric motor in a vehicle, comprising:
Determine a target torque to be an output target of the electric motor,
Determine the monitoring target torque,
Determining the execution of fail-safe for the electric motor using the target torque and the monitored target torque when the vehicle decelerates.
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