JP5686242B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
このような車両では、モータやエンジン、バッテリなどの各コンポーネントの情報を管理し、統合制御を行う制御装置(「統合ECU」ともいう。)を備えている、もしくは、いずれかのコンポーネントの制御装置に上述の機能を持たせていることが多い。
また、このような車両では、以下に開示する特許文献1に示されるように、走行制御と外部電源(ここで言う「外部電源」とは、家庭用電源と急速充電の両方を指す。)による充電制御を区別し、誤動作を防止する構成としているのが一般的である。
例えば、
(1)走行サイクルもしくは外部充電サイクルを実施している最中であるのか、
(2)開始する前であるのか、
(3)前回実施したのは走行サイクルであったのか、
(4)外部充電サイクルであったのか、
などであり、それらを考慮しなければ、最適なフェイルセーフ処理を実施できない可能性がある。
その例として、走行可能距離の著しい低下を招くDC/DCコンバータや高電圧バッテリ関連の故障、著しい出力制限を伴う駆動系やブレーキ関連の故障などの、リンプホーム走行を強いられる故障が発生した場合について考える。
もし、前記の故障を走行サイクル中に検出したのであれば、車両をその場で停止させてしまうことはドライバーにとって不利益であるため、リンプホーム走行を許可すべきであることは明らかである。
一方、前記の故障を走行サイクルの開始前に検出した場合も、前述した走行サイクル中の例と同様に許可したとすると、車両は走行を開始後すぐにリンプホーム走行状態に陥り、他車と衝突する可能性が無く、交通の妨げにもならない場所に辿り着く前に車両が停止してしまう可能性が考えられ、この場合は一様に走行を許可すべきであると言うことはできない。
逆に、ドライバーが異常を察知してその場で一時停止し、再始動を試みている可能性も考えられるため、走行サイクルの開始前に前記の故障を検出したからと言って、一様に走行を禁止すべきであると言うこともできない。
リンプホーム走行の目的の1つは、他車と衝突する可能性が無く、交通の妨げにもならない場所まで車両を移動させることであり、上記の例のような場合に走行開始を許可すべきか否かは、故障検出時に車両が他車と衝突する可能性が無く、交通の妨げにもならない場所にあるか否か、他車と衝突する可能性が無く、交通の妨げにもならない状態であるあるか否かで判断されるべきである。
そのためには、故障診断およびフェイルセーフ処理を、現在実施している走行サイクルもしくは充電サイクルの情報のみを基にして行うのではなく、前回実施していた走行サイクルもしくは充電サイクルにおける情報も考慮して行わなければならない。
しかしながら、上述した特許文献2及び3では、夫々以下に示すような問題点がある。
まず、上記の特許文献2などに関しては、走行制御コントローラと充電制御コントローラとの間で故障診断情報の交換を行うことで、主制御回路の故障検出範囲を広げることを目的としており、走行制御と充電制御とを同一のコントローラで実施する統合ECUである制御装置を備えたシステムを対象としていないという不都合がある。
また、上記の特許文献2などは、故障検出後のフェイルセーフ処理について特に考慮されていないことからも、上記課題の解決とはならないものである。
上記の特許文献3に関しても、走行中に外部充電に必要な部品の故障診断を行うことで故障検出範囲を広げ、その走行サイクルにおける安全性をより向上させることを目的としており、上記課題の解決とはならないという不都合がある。
この発明は、車両外部の電源によって高電圧バッテリを充電していた場合には走行を禁止するため、車両状態に適したフェールセーフ処理を実現することができる。
図2において、1は電気自動車およびプラグインハイブリッド自動車からなる車両、2はこの車両1の制御装置である。
この車両1の制御装置2は、図2に示す如く、図示しない車輪を駆動するモータ3と、このモータ3に電力を供給する高電圧バッテリ4と、車両外部の電源5によって前記高電圧バッテリ4を充電する充電手段6とを備えている。
つまり、前記車両1の制御装置2において、高電圧バッテリ4はインバータ7、DC/DCコンバータ8、そして車載充電器からなる前記充電手段6に接続され、駆動用の前記モータ3は前記インバータ7によって制御される。
また、前記高電圧バッテリ4の電圧は前記DC/DCコンバータ8により降圧され、低電圧バッテリ(「12Vバッテリ」ともいう。)9及び各電気負荷へと供給される。
そして、前記充電手段6は、車両外部の前記電源5からの交流電流を直流電流に変換し、前記高電圧バッテリ4の充電を行う。
このとき、前記インバータ7及び前記DC/DCコンバータ8、車載充電器からなる前記充電手段6は前記車両1の制御装置2によって統合制御される。
すなわち、前記車両1の制御装置2において、特定の故障を検出する故障検出手段11と、前記車両1の走行を禁止する走行禁止手段12と、前記車両1の走行開始前の初期チェックにおいて前記故障検出手段11により前記故障が検出され、かつ、初期チェック直前に車両外部の前記電源5によって前記高電圧バッテリ4を充電していた場合、前記走行禁止手段12により前記車両1の走行を禁止する構成とする。
詳述すれば、前記車両1の制御装置2は、図2に示す如く、例えば、初期チェック直前に実施したのが走行サイクルであったのか、それとも前記電源5によって前記高電圧バッテリ4の充電を行う充電サイクルであったのか、という情報を保存しておく記憶手段10と、特定の故障を検出する故障検出手段11と、前記車両1の走行を禁止する走行禁止手段12とを内蔵している。
そして、前記車両1の走行開始前の初期チェックにおいて前記故障検出手段11により前記故障が検出され、かつ、前記記憶手段10に保存されている情報が充電サイクルである場合に、前記車両1の制御装置2は、前記走行禁止手段12により前記車両1の走行を禁止するものである。
従って、初期チェックにより重大な故障が検出された場合において、車両外部の前記電源5によって前記高電圧バッテリ4を充電可能な場所は、他車両と衝突する可能性が無く、交通の妨げにもならない場所と考えられるので、車両外部の電源5によって前記高電圧バッテリ4を充電していた場合、走行しない方がフェールセーフ上望ましい。
この発明は、車両外部の電源5によって前記高電圧バッテリ4を充電していた場合には走行を禁止するため、車両状態に適したフェールセーフ処理を実現することができる。
前記車両1の走行をリンプホーム走行に切り換える必要のある故障状態、例えば走行可能な距離の著しい低下、または、著しい駆動力の制限を引き起こすことが予想される故障状態の場合、走行開始後すぐに走行不能な状態に陥り、他車両と衝突する可能性があったり、交通の妨げになったりする場所に停車する可能性が大きい。
従って、他車両と衝突する可能性は無く、交通の妨げにもならない場所に車両がある場合、走行しない方がフェールセーフ上望ましい。
この発明は、走行可能な距離の著しい低下、または、著しい駆動力の制限を引き起こすことが予想される場合には走行を禁止するため、車両状態に適したフェールセーフ処理を実現することができる。
つまり、前記車両1の制御装置2は、図2に示す如く、例えば、車両1の十分な退避走行を行うことが可能な状態か否かを判定する走行禁止判定手段13を内蔵している。
そして、前記故障検出手段11により前記故障が検出され、かつ、前記記憶手段10に保存されている情報が充電サイクルである場合であっても、前記走行禁止判定手段13により前記車両1が十分な退避走行を行うことが可能な状態であると判定された時に、前記車両1の制御装置2は、前記走行禁止手段12により走行を禁止しないものである。
従って、例えば、前記DC/DCコンバータ8の故障により、12Vバッテリである低電圧バッテリ9の充電が不可能になった場合でも、低電圧バッテリ9の電圧低下の度合等から前記車両1が十分な退避走行可能な状態である場合には走行を禁止しないため、車両状態に適したフェールセーフ処理を実現することができる。
この走行サイクル開始前、かつ、初期チェック中か否かの判断(102)において、判断(102)がNOの場合には、後述するリターン(107)に移行し、今回の処理を終了する。
判断(102)がYESの場合には、部品Aに故障があるか否かの判断(103)に移行する。
このとき、部品Aとは、これが故障すれば走行可能距離の著しい低下や、著しい出力制限などのリンプホーム走行を招くことが予想される部品である。
また、故障があるか否かの判定には、初期チェック中に故障があると判定した場合だけでなく、以前実施されたサイクルで検出された故障が正常復帰できない場合も含む。
上述の部品Aに故障があるか否かの判断(103)において、判断(103)がNOの場合には、リターン(107)に移行し、今回の処理を終了する。
判断(103)がYESの場合には、前回実施した車両制御は外部充電サイクルであるか否かの判断(104)に移行する。
そして、前回実施した車両制御は外部充電サイクルであるか否かの判断(104)において、判断(104)がNOの場合には、リターン(107)に移行し、今回の処理を終了する。
判断(104)がYESの場合には、走行禁止判定が成立するか否かの判断(105)に移行する。
なお、走行禁止判定とは、予め設定された判定基準を基として、部品Aの故障状態および現在の車両状態(例えば、前記高電圧バッテリ4の残量、12Vバッテリである低電圧バッテリ9の電圧低下の度合、出力制限の程度、など)が、十分な退避走行を行うことが可能な状態であるか否かを判定し、車両1が十分に退避走行を行うことが不可能な状況であれば成立し、そうでなければ非成立とする。
上述の走行禁止判定が成立するか否かの判断(105)において、判断(105)がNO、つまり走行禁止判定が成立しない場合には、前記車両1の走行を禁止することなく、リターン(107)に移行し、今回の処理を終了する。
判断(105)がYES、つまり走行禁止判定が成立する場合には、前記車両1の制御装置2の走行禁止手段12により前記車両1の走行を禁止する処理(106)に移行し、その後に、リターン(107)に移行して今回の処理を終了する。
しかし、走行禁止判定を実施せず、部品Aを、これが故障すれば必ず車両が十分な退避走行を行うことが不可能となる部品に限定する構成としてもよい。
ただし、この場合も部品Aの故障部位および故障状態については判別する方が望ましい。
この場合、上述した図1の制御用フローチャートの構成に比べ、車両状態のモニタおよび十分な退避走行を行うことが可能であるかの判定を行う処理が不要となるため、制御の簡素化および初期チェックにかかる処理時間がより短縮化できるが、車両状態に応じた最適なフェイルセーフ制御が実施できなくなる。
2 制御装置
3 モータ
4 高電圧バッテリ
5 電源
6 充電手段
7 インバータ
8 DC/DCコンバータ
9 低電圧バッテリ(「12Vバッテリ」ともいう。)
10 記憶手段
11 故障検出手段
12 走行禁止手段
13 走行禁止判定手段
Claims (2)
- 車輪を駆動するモータと、このモータに電力を供給する高電圧バッテリと、車両外部の電源によって前記高電圧バッテリを充電する充電手段とを備えた車両の制御装置において、車両の走行をリンプホーム走行に切り換える必要のある故障状態を検出する故障検出手段と、前記車両の走行を禁止する走行禁止手段と、を備え、前記車両の走行開始前の初期チェックにおいて前記故障検出手段により前記故障が検出され、かつ、初期チェック直前に車両外部の前記電源によって前記高電圧バッテリを充電していた場合、前記走行禁止手段により前記車両の走行を禁止する、一方、前記車両の走行開始前の初期チェックにおいて前記故障検出手段により前記故障が検出され、かつ、初期チェック直前に前記車両が走行していた場合、前記車両の走行を禁止しないことを特徴とする車両の制御装置。
- 前記車両の十分なリンプホーム走行を行うことが可能な状態か否かを判定する走行禁止判定手段を備え、前記車両の走行開始前の初期チェックにおいて前記故障検出手段により前記故障が検出され、かつ、初期チェック直前に車両外部の前記電源によって前記高電圧バッテリを充電していて、かつ、前記走行禁止判定手段により前記車両が十分なリンプホーム走行を行うことが可能な状態ではないと判定された時には、前記走行禁止手段により前記車両の走行を禁止する、一方、前記故障検出手段により前記故障が検出され、かつ、初期チェック直前に車両外部の前記電源によって前記高電圧バッテリを充電していた場合であっても、前記走行禁止判定手段により前記車両が十分なリンプホーム走行を行うことが可能な状態であると判定された時には、前記走行禁止手段により走行を禁止しないことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
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