JP6060870B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本開示は、車両制御装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle control device.
従来から、車両のトルク異常を検出するに際して、車両に搭載される車両駆動ユニットのモータの瞬時トルクと許容トルクの値を比較することにより、車両のトルク異常を検出する制御方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, when detecting a torque abnormality of a vehicle, there is known a control method for detecting a vehicle torque abnormality by comparing the value of the allowable torque and the instantaneous torque of a motor of a vehicle drive unit mounted on the vehicle. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1においては、瞬時トルクと許容トルクをそれぞれ別々に計算させているため、アクセルセンサからの入力処理の時間的なタイミングや各部品の特性による回路公差等の影響によりアクセルセンサ入力値に差が生じていた。そのため、許容トルクが正確に算出されない場合があった。 However, in Patent Document 1, since the instantaneous torque and the allowable torque are calculated separately, the accelerator sensor input value is affected by the timing of input processing from the accelerator sensor, the circuit tolerance due to the characteristics of each component, and the like. There was a difference. Therefore, the allowable torque may not be calculated accurately.
その結果、車両駆動ユニットにおいて、正確にトルクの比較を行うことができず両トルクに乖離が発生しトルクの異常を誤検出する虞がある。 As a result, in the vehicle drive unit, it is not possible to accurately compare the torque, and there is a possibility that a deviation occurs between the two torques and a torque abnormality is erroneously detected.
そこで、本開示は、車両のトルク異常の誤検出を防止することができる車両制御装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a vehicle control device that can prevent erroneous detection of a torque abnormality of the vehicle.
本開示の一局面によれば、アクセルセンサの検出値から第1のアクセル開度算出部において算出した第1のアクセル開度に基づき車両の目標トルクを算出する制御部と、
前記アクセルセンサの検出値から第2のアクセル開度算出部において算出した第2のアクセル開度に基づき前記車両の許容トルクを算出する監視部と、を備えた前記車両の駆動を制御する車両制御装置であって、
前記アクセルセンサの検出値の入力の変化量またはアクセルペダルの踏み込み速度の変化量に応じて、
前記監視部において、前記第2のアクセル開度に基づき許容トルクを算出する第1の状態を、前記第1のアクセル開度に基づき許容トルクを算出する第2の状態に、切替える、車両制御装置が提供される。
According to one aspect of the present disclosure, a control unit that calculates a target torque of the vehicle based on the first accelerator opening calculated in the first accelerator opening calculation unit from the detected value of the accelerator sensor;
A vehicle control unit that controls driving of the vehicle, and a monitoring unit that calculates an allowable torque of the vehicle based on a second accelerator opening calculated by a second accelerator opening calculation unit from a detection value of the accelerator sensor A device,
According to the amount of change in the input value of the detection value of the accelerator sensor or the amount of change in the depression speed of the accelerator pedal,
In the monitoring unit, a vehicle control device that switches a first state in which the allowable torque is calculated based on the second accelerator opening to a second state in which the allowable torque is calculated based on the first accelerator opening. Is provided.
本開示によれば、アクセルセンサからの入力処理の時間的なタイミングや各部品の特性による回路公差等の影響を受けることなく、車両のトルク異常の誤検出を防止することができる車両制御装置が得られる。 According to the present disclosure, there is provided a vehicle control device that can prevent erroneous detection of a vehicle torque abnormality without being affected by time tolerance of input processing from an accelerator sensor or circuit tolerance due to characteristics of each component. can get.
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
図1は、一実施例による車両制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。車両制御装置1は、車両に搭載される。ここで、車両とは、電気をエネルギー源とし電動機を動力源として走行するEV(電気自動車)及び動力源がエンジンと走行用モータであるHV(ハイブリッド車)などの車両を含む。以下では、一例として、車両制御装置1は、HV(ハイブリッド車)に搭載され、モータの駆動を制御する装置として、説明を続ける。
<車両制御装置1の構成>
車両制御装置1はハイブリッド車に搭載され、運転者がアクセルペダルを踏むことによるモータの駆動制御を行っている。具体的には、図1に示すように、アクセルセンサ(図示しない。)と、ハイブリッドシステム制御用の電子制御装置10(以下「HV制御ECU(Electronic Control Unit))」という)と、モータ駆動ユニット20と、モータ30と、を含む。
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a vehicle control device according to an embodiment. The vehicle control device 1 is mounted on a vehicle. Here, the vehicle includes vehicles such as an EV (electric vehicle) that travels using electricity as an energy source and an electric motor as a power source, and an HV (hybrid vehicle) whose power source is an engine and a travel motor. Below, as an example, the vehicle control device 1 will be described as a device that is mounted on an HV (hybrid vehicle) and controls driving of a motor.
<Configuration of vehicle control device 1>
The vehicle control device 1 is mounted on a hybrid vehicle, and performs drive control of a motor by a driver stepping on an accelerator pedal. Specifically, as shown in FIG. 1, an accelerator sensor (not shown), an
アクセルセンサは、アクセルペダル5の踏み込み量を計測するセンサである。アクセルペダル5はHV制御ECU10と接続されており、まず、アクセルペダル5の踏み込み量に応じて検出されたアクセルセンサの検出信号がHV制御ECU10に入力される。そして、運転者によるアクセルペダル5の踏み込み量に応じた目標トルクがHV制御ECU10において演算され、演算に基づく指令信号がモータ駆動ユニット20に送信され、モータ30の駆動制御が行われる。なお、演算に基づくモータ30のトルクが許容限界を超えている場合は、HV制御ECU10からモータ駆動ユニット20にフェイルセーフ指示を送ることにより、適正な駆動制御が行われる。
<HV制御ECU10の構成>
次に、HV制御ECU10について説明する。HV制御ECU10は、ハイブリッド車の特徴である、エンジン出力とモータ出力を車両負荷や走行状態等に応じて最適配分するとともに、減速時に走行エネルギーを電気として蓄える機能を制御する装置で、車両の燃費向上において重要な機能を果たしている。本実施形態に係るHV制御ECU10は、上述した制御を行うために、図1に示すように、制御部110と、監視部120と、を備える。制御部110においては、運転者によるアクセルペダル5の踏み込み量に応じた目標トルクTpの算出を行い、この目標トルクTpの算出値に基づく指令信号をモータ駆動ユニット20に送信する。具体的には、制御部110は、第1のアクセル開度算出部111と、目標トルク算出部112と、を備える。制御部110はアクセルセンサと接続されており、制御部110に入力されるアクセルセンサの検出信号(検出値)に基づいて、第1のアクセル開度算出部111において第1のアクセル開度AP1の算出を行っている。そして、この第1のアクセル開度AP1を用いて、目標トルク算出部112にて目標トルクTpを算出している。これにより、モータ30は運転者の要求に応じた駆動を行うことができる。
The accelerator sensor is a sensor that measures the amount of depression of the accelerator pedal 5. The accelerator pedal 5 is connected to the
<Configuration of
Next, the
一方、監視部120は、制御部110がモータ30の許容限界を越えて駆動されないように常時監視を行っている。すなわち、監視部120は、モータ30がトルク制限値を超えた場合に、適正なフェイルセーフの指示信号をモータ駆動ユニット20に対し生成するものである。具体的には、監視部120は、第2のアクセル開度算出部121と、許容トルク算出部122と、を備える。制御部110と同様に監視部120もアクセルセンサと接続されており、監視部120にアクセルセンサの検出信号(検出値)が入力されることにより、第2のアクセル開度算出部121においてアクセル開度(第2のアクセル開度AP2)の算出が行われる。そして、この第2のアクセル開度AP2を用いて、許容トルク算出部122にて許容トルクATpが算出される。監視部120は、さらに、比較部123を有し、目標トルクTpと許容トルクATpの比較を行い、目標トルクTpが許容トルクATpを超える場合に、フェイルセーフ処理の指令信号が監視部120からモータ駆動ユニット20に送信されるように構成されている。
On the other hand, the
なお、本実施形態に係るHV制御ECU10によると、図1に示すように、アクセルセンサが、制御部110と監視部120に並列して接続されており、制御部110と監視部120の各々に独立してアクセルセンサの検出信号が入力されるようになっている。そのため、制御部110と監視部120で、アクセルセンサからの入力処理の時間的なタイミングや各部品の特性による回路公差等の影響により、アクセル開度に差分が生じることになる。このことは、アクセルセンサの検出信号の入力が急変している場合には特に顕著に起こり得る。
According to the
すなわち、運転者がアクセルペダル5を急に踏み込んだり、あるいはアクセルペダル5を踏み込んだ状態から急に緩めた場合において、アクセルセンサの検出信号は、制御部110と監視部120のそれぞれのタイミングで入力されることになる。このため、アクセルセンサの検出信号は過渡状態となり検出信号の入力の変化量が大きくなる。この場合は、制御部110で算出した第1のアクセル開度AP1と監視部120で算出した第2のアクセル開度AP2に差分が生じ、制御部110において算出した目標トルクTpと監視部120において算出した許容トルクATp間に乖離が発生する。そのため、監視部120において、アクセルセンサの入力に対する正常な許容トルクの算出ができないためにモータ30のトルク異常が誤検出されることになる。
That is, when the driver suddenly depresses the accelerator pedal 5 or releases the accelerator pedal 5 suddenly, the detection signal of the accelerator sensor is input at each timing of the
したがって、この場合には、アクセルセンサ入力の基準となる第1のアクセル開度AP1を用いて許容トルクATpが算出されるように、HV制御ECU10は、伝送回路131と、切替え回路132と、をさらに備える。伝送回路131は、第1のアクセル開度AP1を監視部120側に伝送するための回路であり、切替え回路132において、第2のアクセル開度AP2による許容トルクATpの計算を、第1のアクセル開度AP1による許容トルクATpの計算に切替えている。
Therefore, in this case, the
すなわち、過渡時にアクセルセンサの検出信号の入力が急変するような場合には、監視部120に直接入力されたアクセルセンサの検出信号(検出値)でなく、制御部110側に入力されたアクセルセンサの検出信号(検出値)を用いて許容トルクATpを算出する。具体的には、上述したように、伝送回路131において、制御部110の第1のアクセル開度算出部111にて算出された第1のアクセル開度AP1を監視部120に伝送する伝送処理が行われる。
That is, in the case where the input of the detection signal of the accelerator sensor changes suddenly during the transition, the accelerator sensor input to the
そして、アクセルセンサの検出信号の入力変化量やアクセルペダル5の踏み込み速度の変化量等が大きい場合に、監視部120にて算出した第2のアクセル開度AP2を制御部110から伝送された第1のアクセル開度AP1に切替え回路132にて切替える。
Then, when the input change amount of the detection signal of the accelerator sensor or the change amount of the depression speed of the accelerator pedal 5 is large, the second accelerator opening AP2 calculated by the
本発明の一実施例に係る車両制御装置1は以上のような構成を有しているため、目標トルクTpと許容トルクATp間に乖離が発生することはない。そのため、モータ30のトルク異常が誤検出されずに、フェイルセーフ機能が正常に実行されモータ30のトルク異常に対して優れたフェイルセーフ性を確保することができる。
<HV制御ECUの制御処理動作>
続いて、図2を参照して、車両制御装置1に含まれるHV制御ECU10の動作について説明する。図2は、一実施例に係る車両制御装置の行う処理動作を示すフローチャートである。
Since the vehicle control apparatus 1 according to an embodiment of the present invention has the above-described configuration, no divergence occurs between the target torque Tp and the allowable torque ATp. Therefore, the fail-safe function is normally executed without failing to detect a torque abnormality of the
<Control processing operation of HV control ECU>
Next, the operation of the
まず、制御部110の動作について説明する。ステップS1において、運転者によるアクセルペダル5の踏み込み量に応じてアクセルセンサから出力されたアナログ信号を、アナログ信号をデジタル信号に変換するADコンバータ(図示しない。)を介してデジタル信号AD1に変換する。その後、APS1という変数への置き換えを行う。
First, the operation of the
次に、ステップS2において、次式(1)に基づいて、この変数APS1を用いて、第1のアクセル開度算出部111にて第1のアクセル開度AP1の算出を行う。例えば、制御部110に取り込まれた変数APS1に対応する第1のアクセル開度AP1をマップ補完等を行うことにより算出する。式(1)中、APは、アクセルセンサ検出信号(アクセルペダル5の踏み込み量)に対するアクセル開度を示している。また、APSは、アクセル開度APを算出するために、デジタル信号ADを置換した変数であり、値はデジタル信号ADと同一である。
Next, in step S2, based on the following equation (1), the first accelerator opening degree AP1 is calculated by the first accelerator opening degree calculation unit 111 using this variable APS1. For example, the first accelerator opening AP1 corresponding to the variable APS1 taken into the
次に、ステップS4において、ステップS2で算出した第1のアクセル開度AP1を用いて、運転者によるアクセルペダル5の踏み込み量に対するモータ30の目標トルクTpを次式(2)に基づいて、目標トルク算出部112にて算出する。例えば、制御部110にて算出した第1のアクセル開度AP1に対応する目標トルクTpをマップ補完等を行うことにより算出する。式(2)中、Tpは、アクセルセンサ検出信号の入力(アクセルペダル5の踏み込み量)に対応するトルクである。
Next, in step S4, the target torque Tp of the
なお、以上の制御部110による処理と並行して監視部120において以下に示す処理が実行される。まず、ステップS11において、制御部110と同様に、運転者によるアクセルペダル5の踏み込み量に応じてアクセルセンサから出力されたアナログ信号を、ADコンバータを介してデジタル信号AD2に変換し、その後、APS2という変数に置き換える。
Note that the following processing is executed in the
次に、ステップS12において、上式(1)に基づいて、この変数APS2を用いて、第2のアクセル開度算出部121にて第2のアクセル開度AP2の算出を行う。例えば、監視部120に取り込まれた変数APS2に対応する第2のアクセル開度AP2をマップ補完等を行うことにより算出する。
Next, in step S12, based on the above equation (1), the second accelerator opening degree AP2 is calculated by the second accelerator opening
なお、ステップS13において、第2のアクセル開度AP2の変化量を監視部120にて監視する。すなわち、本実施形態においては、アクセルセンサの検出信号入力の変化の度合いを、第2のアクセル開度AP2の変化量を監視することによって行っている。
In step S13, the
そして、第2のアクセル開度AP2の変化量が大きくない場合は、ステップS15に進み、上式(2)に基づいて、許容トルク算出部122にて許容トルクATpを算出する(第1の状態)。この場合においては、第2のアクセル開度AP2を用いて許容トルクATpの算出を行う。なお、許容トルクATpを式(2)を用いて算出するに際しては、アクセルセンサからの入力処理の時間的なタイミングや各部品の特性による回路公差等の影響によるばらつきαを考慮して許容トルクATpを計算する。ここで、ばらつきαは、例えば、車両として、安全側にモータ30を停止させることができるか、あるいは、運転者が危険を感じる前にフェイルセーフ処理を実行することができるか等の諸事情を考慮して決定する。第2のアクセル開度AP2を用いて計算される許容トルクATpは次式(3)で表される。式(3)中、ATpは、目標トルクに対する許容トルクである。
If the change amount of the second accelerator opening AP2 is not large, the process proceeds to step S15, and the allowable torque ATp is calculated by the allowable
具体的には、監視部120において算出された第2のアクセル開度AP2の変化量が所定の閾値以上になった場合に変化量が大きいと判定し切替えを行う。すなわち、監視部120において、所定の周期毎に第2のアクセル開度AP2を監視し、第2のアクセル開度AP2に閾値APthを超える変化が認められた場合はアクセルペダル5の踏み込み量に急激な変化があると判断し、切替え回路132よる切替えを行う。
Specifically, when the amount of change in the second accelerator pedal opening AP2 calculated by the
そして、第1のアクセル開度AP1を用いて許容トルクATpの算出を上式(3)にて行う(第2の状態)。この場合は、上式(3)の第2のアクセル開度AP2を第1のアクセル開度AP1に置き換えて許容トルクATpを計算する。 Then, the allowable torque ATp is calculated by the above equation (3) using the first accelerator opening AP1 (second state). In this case, the allowable torque ATp is calculated by replacing the second accelerator opening AP2 in the above equation (3) with the first accelerator opening AP1.
なお、上述した許容トルクATpは、例えば、制御部110にて算出した第1のアクセル開度AP1または監視部120にて算出した第2のアクセル開度AP2に対応するマップ補完等を行うことにより算出する。
Note that the above-described allowable torque ATp is obtained, for example, by performing map complementation corresponding to the first accelerator opening AP1 calculated by the
そして、ステップS16において、ステップS5により転送された目標トルクTpと監視部120で算出された許容トルクATpの比較を、比較部123にて行う。この場合において、第2のアクセル開度AP2の変化量が少ない場合には第2のアクセル開度AP2を用いて算出した許容トルクATpと目標トルクTpの比較を行う。一方、第2のアクセル開度AP2の変化量が大きい場合には第1のアクセル開度AP1を用いて算出した許容トルクATpと目標トルクTpの比較を行う。
In step S16, the
そして、ステップS16において、目標トルクTpが許容トルクATpを超えていない場合(Tp≦ATp)は、フェイルセーフ機能を実行することなく、HV制御ECU10の制御処理動作を終了する。したがって、この場合はHV制御ECU10によって、目標トルクTpに対する指令信号がモータ駆動ユニット20に入力されることになり、アクセルペダル5の踏み込み量に応じた目標トルクTpに基づき、モータ30が駆動される。
In step S16, if the target torque Tp does not exceed the allowable torque ATp (Tp ≦ ATp), the control processing operation of the
一方、ステップS16において、目標トルクTpが許容トルクATpを超えている場合(TP>ATP)は異常判定がなされる。そして、ステップS17において、フェイルセーフ機能を実行するようにモータ30の制御処理が実行され、HV制御ECU10の制御処理動作を終了する。したがって、この場合はHV制御ECU10によって、フェイルセーフ処理がなされ、モータ駆動ユニット20にフェイルセーフの指示信号が送信され、車両が安定して走行することができるように、モータ30が駆動制御される。
On the other hand, when the target torque Tp exceeds the allowable torque ATp in step S16 (TP> ATP), an abnormality determination is made. In step S17, the control process of the
図2に示す処理によれば、アクセルセンサからの入力処理の時間的なタイミングや各部品の特性による回路公差等の影響を受けることがなくなり、モータ30のトルク異常が誤検出されることなく、モータ30の駆動が適正に行われる。
According to the process shown in FIG. 2, it is not affected by the timing of the input process from the accelerator sensor or the circuit tolerance due to the characteristics of each component, and the torque abnormality of the
そのため、運転者によるアクセル操作の急変時においてもHV制御ECUにて適正な制御処理が行われ、高精度でモータの駆動制御を実現することが可能となり、適正なフェイルセーフ処理を実現することができる。 Therefore, even when the accelerator operation is suddenly changed by the driver, the HV control ECU performs appropriate control processing, enabling high-precision motor drive control, and achieving appropriate fail-safe processing. it can.
なお、上述の実施の形態においては、アクセルセンサの検出信号入力の変化量等の度合いを第2のアクセル開度の変化量から判断していたが、これに限定されない。例えば、車両の速度やモータの回転数からアクセルセンサの検出信号入力の変化量等の度合いを判断してもよい。 In the above-described embodiment, the degree of change in the detection signal input of the accelerator sensor is determined from the amount of change in the second accelerator opening, but the present invention is not limited to this. For example, the degree of change in the detection signal input of the accelerator sensor may be determined from the speed of the vehicle or the number of rotations of the motor.
また、上述の実施の形態においては、アクセルセンサの検出信号入力の変化の度合いを判定するのに、一例として第2のアクセル開度AP2の変化量を採用したが、これに限定されない。例えば、アクセルセンサの検出信号入力の変化量自体を用いて判定してもよいし、第1のアクセル開度AP1の変化量を用いて判定してもよい。ただし、監視部120においては、アクセルセンサからの入力情報や各種算出結果を全て監視しているため、第2のアクセル開度AP2を監視部120にて監視する方が制御処理上好ましい。
In the above-described embodiment, the change amount of the second accelerator pedal opening AP2 is used as an example to determine the degree of change in the detection signal input of the accelerator sensor. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be determined using the change amount of the detection signal input of the accelerator sensor itself, or may be determined using the change amount of the first accelerator opening AP1. However, since the
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
例えば、上述した実施の形態では、ハイブリッド車のモータの駆動を制御する車両制御装置について主に説明したが、電気をエネルギー源とし電動機を動力源として走行するEV(電気自動車)であっても適用可能である。また、モータ駆動以外の動力源であるエンジン駆動に上述した実施の形態の車両制御装置を適用しても同様の作用効果を奏することができる。 For example, in the above-described embodiments, the vehicle control device that controls the driving of the motor of the hybrid vehicle has been mainly described. However, the present invention is also applicable to an EV (electric vehicle) that travels using electricity as an energy source and an electric motor as a power source. Is possible. Further, even when the vehicle control device of the above-described embodiment is applied to engine driving which is a power source other than motor driving, the same operational effects can be obtained.
1 車両制御装置
5 アクセルペダル
10 HV制御ECU
20 モータ駆動ユニット
30 モータ
110 制御部
111 第1のアクセル開度算出部
112 目標トルク算出部
120 監視部
121 第2のアクセル開度算出部
122 許容トルク算出部
123 比較部
131 伝送回路
132 切替え回路
1 vehicle control device 5
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記アクセルセンサの検出値から第2のアクセル開度算出部において算出した第2のアクセル開度に基づき前記車両の許容トルクを算出する監視部と、を備えた前記車両の駆動を制御する車両制御装置であって、
前記アクセルセンサの検出値の入力の変化量またはアクセルペダルの踏み込み速度の変化量に応じて、
前記監視部において、前記第2のアクセル開度に基づき許容トルクを算出する第1の状態を、前記第1のアクセル開度に基づき許容トルクを算出する第2の状態に、切替える、車両制御装置。 A control unit that calculates a target torque of the vehicle based on the first accelerator opening calculated in the first accelerator opening calculation unit from the detection value of the accelerator sensor;
A vehicle control unit that controls driving of the vehicle, and a monitoring unit that calculates an allowable torque of the vehicle based on a second accelerator opening calculated by a second accelerator opening calculation unit from a detection value of the accelerator sensor A device,
According to the amount of change in the input value of the detection value of the accelerator sensor or the amount of change in the depression speed of the accelerator pedal,
In the monitoring unit, a vehicle control device that switches a first state in which the allowable torque is calculated based on the second accelerator opening to a second state in which the allowable torque is calculated based on the first accelerator opening. .
The first state is switched to the second state when a change amount of an input of a detection value of the accelerator sensor or a change amount of a depression speed of an accelerator pedal is larger than a predetermined threshold value. Vehicle control device.
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