JP6492808B2

JP6492808B2 - 車両

Info

Publication number: JP6492808B2
Application number: JP2015050576A
Authority: JP
Inventors: 悠渡辺
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-03-13
Also published as: JP2016169681A

Description

本発明は、アクセルポジションセンサの特性異常を制御する車両に関する。

車両の中には、ユーザがアクセルを踏み込んだときのアクセル開度を検出するアクセルポジションセンサを２個設け、各アクセルポジションセンサから出力される開度の差分が所定値以上になったときに、アクセルポジションセンサの特性異常を検出するものがある。

アクセルポジションセンサの特性異常が検出された場合、車両の制御装置は、２個のアクセルポジションセンサから得た開度の平均値を計算し、この平均値に大幅な出力抑制をかけ、アクセル開度を決定する。このように決定されたアクセル開度に基づいてモータの駆動が制御される。

なお、電制スロットル式内燃機関のフェールセーフ制御装置も知られている。このフェールセーフ制御装置は、アクセル開度センサに対してオープン，ショートの診断や不整合診断を行い、２個のアクセル開度センサのうち１個が故障と診断されたときには、故障と診断されていないアクセル開度センサで検出されたアクセル開度と、故障時の上限値（正常時より小さい上限値）と、前記検出されたアクセル開度に対し、その増大変化率を故障時の上限変化率（正常時より小さい上限変化率）以下の値に制限する処理を行ったアクセル開度と、の中から最も小さい値を使用する（下記、特許文献１参照）。

特許第４１１８４０３号公報

既述の平均値に大幅な出力抑制をかけ、アクセル開度を決定する方法だと、アクセルポジションセンサの特性異常の生じ方によっては問題が生じる。例えば、故障が生じているアクセルポジションセンサの出力値が大きくなっている場合には、平均アクセル開度も大きくなるため、走行している車両が大きく加速する。ユーザはこのような加速は予期していないため、アクセルペダルの踏込みと、車両の加速とに大きなずれが生じ、ユーザの加速フィーリングに違和感が発生する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アクセルポジションセンサの特性異常を検出した場合に、ユーザの加速フィーリングに違和感が発生することを防止する車両を提供することを目的とする。

本発明の車両は、駆動源と、アクセルペダルと、前記アクセルペダルの開度を検出する第１のアクセルポジションセンサと、前記アクセルペダルの開度を検出する第２のアクセルポジションセンサと、前記第１のアクセルポジションセンサの出力に対応する第１の電圧値と、前記第２のアクセルポジションセンサの出力に対応する第２の電圧値とに基づいて、前記駆動源を駆動させる制御部と、走行速度を取得する取得手段と、を備える。制御部は、前記アクセルペダルが踏み込まれたときに、前記第１の電圧値と、前記第２の電圧値とに基づいて前記第１又は前記第２のアクセルポジションセンサの異常を検出する検出手段と、前記検出手段により前記異常を検出したときに、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値のいずれが低い電圧値であるかを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により前記低いと判定された電圧値と、前記取得手段により取得される走行速度とに基づいて前記走行速度から所定加速度分に相当する第３の電圧値を求め、前記低いと判定された電圧値に前記第３の電圧値を加算して第４の電圧値を算出する加算手段と、前記第４の電圧値に相当する加速を超える加速とならないように前記駆動源を制御する加速制御手段と、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との平均電圧値に応じた第５の電圧値を算出する算出手段と、前記第４の電圧値及び前記第５の電圧値のいずれが低い電圧値であるかを判定する第２の判定手段と、を備え、前記加速制御手段は、前記第２の判定手段により低いと判定された電圧値に相当する加速を超える加速とならないように前記駆動源を制御する。

このように構成された車両によると、アクセルポジションセンサの特性異常を検出した場合に、ユーザの加速フィーリングに違和感が発生することを防止することができる。

また、前記第５の電圧値は、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との平均電圧値に対し、前記走行速度が大きいほど小さく設定されるゲインを乗じた値であり、前記ゲインは、前記第５の電圧値が前記平均電圧値以下となるよう設定されるようにしても良い。

さらに、前記第１のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値は、前記第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値よりも大きく、前記第２の電圧値は、前記第２のアクセルポジションセンサの出力電圧値に、前記第１のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値を前記第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値で除した値を乗じた値であるようにしても良い。

このように構成すると、第２のアクセルポジションセンサに異常があり、異常出力値が増幅されるような場合であっても、適切なフェールセーフ制御を行うことができる。すなわち、第１，第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値が異なる場合に、より好適な制御を実現することができる。

本発明の車両によれば、アクセルポジションセンサの特性異常を検出した場合に、ユーザの加速フィーリングに違和感が発生することを防止できる。

本発明の実施形態に係る車両の概略構成の一例を示す図。同実施形態に係るエンジンＥＣＵの機能ブロックの一例を示す図。同実施形態に係るエンジンＥＣＵのフェールセーフ制御の一例を示すフローチャート。同実施形態に係るフェールセーフ制御の効果の一例を説明するための図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成の一例を示す図である。

図１に示すように、車両１の後部にモータ部（駆動源）２が搭載されている。モータ部２の駆動トルクが後輪軸３に伝達される。また、後輪軸３の両端には後輪３ａ，３ｂが装着される。前輪軸４の両端には前輪４ａ，４ｂが装着される。

車両１には、ユーザが車両１の加速を指示するためのアクセルペダル５が設けられている。アクセルペダル５の近傍には、アクセルペダル５の開度を検出するアクセルポジションセンサＳ１（第１のアクセルポジションセンサ）と、アクセルペダル５の開度を検出するアクセルポジションセンサＳ２（第２のアクセルポジションセンサ）とが配置される。なお、アクセルポジションセンサＳ１の最大出力電圧値は、アクセルポジションセンサＳ２の最大出力電圧値よりも大きく、本実施形態においては、アクセルポジションセンサＳ２の最大出力電圧値は、アクセルポジションセンサＳ２の出力電圧値に、アクセルポジションセンサＳ１の最大出力電圧値をアクセルポジションセンサＳ２の最大出力電圧値で除した値を乗じた値となるように設定されている。例えば、アクセルポジションセンサＳ１の最大出力電圧値は、５Ｖであり、アクセルポジションセンサＳ２の最大出力電圧値は、２．５Ｖである。

車両１には、車両１の走行速度を検出する車速センサＳ３が配置される。本実施形態においては、車速センサＳ３が後輪軸３の回転速度を検出し、後述する車速演算部２３により回転速度に基づいて走行速度が演算される場合で説明するが、車速センサＳ３を含むセンサ部を設け、車速センサＳ３が検出した後輪軸３の回転速度に基づいて、該センサ部が車速を演算し、後述するエンジンＥＣＵ１１に出力するように構成しても良い。

また、車両１には、車両制御装置１０が設けられている。車両制御装置１０は、エンジンＥＣＵ（Electric-Control-Unit）、及びモータ駆動部１２を含む。

エンジンＥＣＵ１１には、モータ駆動部１２、アクセルポジションセンサＳ１，Ｓ２、及び車速センサＳ３が接続される。

エンジンＥＣＵ１１は、モータ駆動部１２を用いた駆動制御を含む制御を実行する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルポジションセンサＳ１の出力に対応する電圧値Ｖ１（第１の電圧値）と、アクセルポジションセンサＳ２の出力に対応する電圧値Ｖ２（第２の電圧値）とに基づいて、モータの回転数を制御する指令（電圧値等）をモータ駆動部１２に送信することにより、モータ部２を制御する。なお、アクセルポジションセンサＳ１，Ｓ２の検出する電圧値Ｖ１，Ｖ２に基づいて、モータ部２の駆動を制御する処理の詳細については後述する。

モータ駆動部１２は、エンジンＥＣＵ１１から受け取る指令に基づいて、バッテリ電源（図示省力）からモータ部２に供給する電力を変換させ、モータ部２を作動させることにより後輪軸３及び後輪３ａ，３ｂを回転させて車両１を走行させる。

図２は、エンジンＥＣＵ１１がフェールセーフ制御を実行するための機能ブロックを示している。

図２に示すように、エンジンＥＣＵ１１は、平均値演算部２１、大小判定部２２、車速演算部２３、出力制限演算部２４、加速制限演算部２５、及び出力電圧判定部２６を有している。

平均値演算部２１は、アクセルポジションセンサＳ１から入力される電圧値Ｖ１（第１の電圧値）、アクセルポジションセンサＳ２から入力される電圧値Ｖ２（第２の電圧値）から平均電圧値を演算する。

大小判定部２２は、電圧値Ｖ１と２×電圧値Ｖ２のいずれが低い電圧値であるかを判定する。

車速演算部２３は、車両１の走行速度を演算する。

出力制限演算部２４は、平均値演算部２１で演算した平均電圧値Ｖ３に対して、車速演算部２３により演算した車速に応じた電圧値の出力抑制を行う。これにより、出力抑制された電圧値Ｖ４（第５の電圧値）が求められる。より詳細には、平均電圧値Ｖ４は、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との平均電圧値Ｖ３に対し、車両１の走行速度に応じて設定されたゲインを乗じた値であり、該ゲインは、平均電圧値Ｖ４がゲインを乗じる前の平均電圧値Ｖ３以下となるよう設定される。また、該ゲインは、車両１の走行速度が大きいほど小さく設定されることが望ましい。

加速制限演算部２５は、大小判定部２２により低いと判定された電圧値と、車速演算部２３により演算された走行速度とに基づいて、車両１の走行速度から所定加速度分に相当する電圧値Ｖ５（第３の電圧値）を求め、低いと判定された電圧値に電圧値Ｖ５を加算して電圧値Ｖ６（第４の電圧値）を算出する。例えば、電圧値Ｖ１が低いと判定された場合は、電圧値Ｖ１に電圧値Ｖ５が加算されて電圧値Ｖ６が算出される。

出力電圧判定部２６は、電圧値Ｖ６を超えないように、電圧値Ｖ４、電圧値Ｖ６のいずれの電圧値を出力するかを判定する。

図３は、エンジンＥＣＵ１１が実行するフェールセーフ制御の一例を示すフローチャートである。

図３に示すように、エンジンＥＣＵ１１は、アクセルポジションセンサＳ１、Ｓ２の出力を常に監視しており、アクセルポジションセンサＳ１が出力する電圧値Ｖ１−２×アクセルポジションセンサＳ２が出力する電圧値Ｖ２の絶対値が所定値以上であるか否かを判定する（ＳＴ１０１：検出手段）。これにより、アクセルペダル５が踏み込まれたときに、電圧値Ｖ１と、２×電圧値Ｖ２とに基づいて、アクセルポジションセンサＳ１又はＳ２の特性異常を検出することが可能になる。

エンジンＥＣＵ１１が所定値以上でないと判断した場合（ＳＴ１０１：ＮＯ）、アクセルポジションセンサＳ１，Ｓ２の電圧値Ｖ１，Ｖ２に基づいて、モータ部２を駆動する（ＳＴ１０８）。

一方、エンジンＥＣＵ１１が所定値以上であると判断した場合（ＳＴ１０１：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１１は、アクセルポジションセンサＳ１から入力される電圧値Ｖ１（第１の電圧値）、アクセルポジションセンサＳ２から入力される電圧値Ｖ２（第２の電圧値）から平均電圧値Ｖ３を演算する。

次に、エンジンＥＣＵは、電圧値Ｖ１と、２×電圧値Ｖ２のいずれが低い電圧値であるかを判定する（ＳＴ１０３：第１の判定手段）。この処理では、電圧値Ｖ１が２×電圧値Ｖ２より低い電圧値であった場合で説明する。

次に、エンジンＥＣＵ１１は、車速センサＳ３から入力される回転速度の情報に基づいて、車両１の走行速度を演算する（ＳＴ１０４：取得手段）。

次に、エンジンＥＣＵ１１は、ステップＳＴ１０２において演算した平均電圧値Ｖ３に対して、ＳＴ１０４において演算した車速に応じた電圧値の出力抑制を行い、電圧値Ｖ４を算出する（ＳＴ１０５：算出手段）。これにより、アクセルポジションセンサＳ１，Ｓ２の一方が異常値を検出したとしても電圧値の出力がある程度抑制される。

次に、エンジンＥＣＵ１１は、ステップＳＴ１０４において演算した走行速度とに基づいて、その走行速度から所定加速度分に相当する電圧値Ｖ５（第３の電圧値）を求め、低いと判定された電圧値Ｖ１に電圧値Ｖ５を加算して電圧値Ｖ６（第４の電圧値）を算出する（ＳＴ１０６：加算手段）。ここで、所定加速度分は、例えば、ユーザが０．１Ｇの加速を感じない加速度であるが、任意に設定することが可能である。

次に、エンジンＥＣＵ１１は、電圧値Ｖ６に相当する加速を超える加速とならないように、電圧値Ｖ４、電圧値Ｖ６のいずれの電圧値を出力するかを判定する（ＳＴ１０７：第２の判定手段）。

次に、エンジンＥＣＵ１１は、ステップＳＴ１０７の判定結果に基づいて、電圧値をモータ駆動部１２に出力し、モータ駆動部１２は、受け取った電圧値に応じてモータ部１２を駆動する（ＳＴ１０８：加速制御手段）。

図４は、フェールセーフ制御の効果の一例を説明するための図である。
図４において、縦軸が出力電圧値、横軸が時間Ｔである。また、図４には、グラフｇ１〜ｇ５が示されている。グラフｇ１は、アクセルポジションセンサＳ１の出力電圧値Ｖ１を示している。グラフｇ２は、アクセルポジションセンサＳ２の出力電圧値Ｖ２を示している。グラフｇ３は、出力抑制後の平均電圧値である電圧値Ｖ４を示している。グラフｇ４は、電圧値Ｖ６を示している。グラフｇ５（本発明）は、モータ部２の制御用として採用される出力電圧値を示している。

図４に示すように、グラフｇ５は、グラフｇ３又はグラフｇ４のいずれか低い電圧値と一致するようになっている。このように、エンジンＥＣＵ１１が出力電圧値を採用することにより、例えば、時間Ｔ２のように、アクセルポジションセンサＳ１が出力する電圧値Ｖが異常に大きい電圧値（つまり、特性異常）になった場合には、グラフｇ３より電圧値の低いグラフｇ４の電圧値がモータ部２の駆動用の出力電圧値として採用される。

以上のように説明した車両１によると、アクセルポジションセンサＳ１，Ｓ２の特性異常を検出した場合に、グラフｇ５に示す出力電圧値Ｖ６がモータ部２の駆動用の出力電圧値となる。このため、車両１が走行速度から所定加速度（例えば、０．１Ｇ）を超える加速度となることがなく、ユーザの加速フィーリングに違和感が発生することを防止することができる。

また、アクションポジションセンサＳ１，Ｓ２の出力電圧レンジが異なるため、アクセルポジションセンサＳ２に異常があり、異常出力値が増幅されるような場合であっても、適切なフェールセーフ制御を行うことができる。すなわち、アクセルポジションセンサＳ１，Ｓ２の最大出力電圧値が異なる場合に、より好適な制御を実現することができる。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（１）駆動源と、アクセルペダルと、前記アクセルペダルの開度を検出する第１のアクセルポジションセンサと、前記アクセルペダルの開度を検出する第２のアクセルポジションセンサと、前記第１のアクセルポジションセンサの出力に対応する第１の電圧値と、前記第２のアクセルポジションセンサの出力に対応する第２の電圧値とに基づいて、前記駆動源を駆動させる制御部と、走行速度を取得する取得手段と、を備える車両であって、前記制御部は、前記アクセルペダルが踏み込まれたときに、前記第１の電圧値と、前記第２の電圧値とに基づいて前記第１又は前記第２のアクセルポジションセンサの異常を検出する検出手段と、前記検出手段により前記異常を検出したときに、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値のいずれが低い電圧値であるかを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段により前記低いと判定された電圧値と、前記取得手段により取得される走行速度とに基づいて前記走行速度から所定加速度分に相当する第３の電圧値を求め、前記低いと判定された電圧値に前記第３の電圧値を加算して第４の電圧値を算出する加算手段と、前記第４の電圧値に相当する加速を超える加速とならないように前記駆動源を制御する加速制御手段と、を備えることを特徴とする車両。
（２）前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との平均電圧値に応じた第５の電圧値を算出する算出手段と、前記第４の電圧値及び前記第５の電圧値のいずれが低い電圧値であるかを判定する第２の判定手段と、を備え、前記加速制御手段は、前記第２の判定手段により低いと判定された電圧値に相当する加速を超える加速とならないように前記駆動源を制御する、ことを特徴とする（１）に記載の車両。
（３）前記第５の電圧値は、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との平均電圧値に対し、前記走行速度に応じて設定されたゲインを乗じた値であり、前記ゲインは、前記第５の電圧値が前記平均電圧値以下となるよう設定される、ことを特徴とする（２）に記載の車両。
（４）前記ゲインは、前記走行速度が大きいほど小さく設定される、ことを特徴とする請求項（３）に記載の車両。
（５）前記第１のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値は、前記第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値よりも大きく、前記第２の電圧値は、前記第２のアクセルポジションセンサの出力電圧値に、前記第１のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値を前記第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値で除した値を乗じた値である、ことを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の車両。

１…車両、２…モータ部、３…後輪軸、３ａ，３ｂ…後輪、４…前輪軸、４ａ，４ｂ…前輪、５…アクセルペダル、１０…車両制御装置、１１…エンジンＥＣＵ、１２…モータ駆動部、２１…平均値演算部、２２…大小判定部、２３…車速演算部、２４…出力制限演算部、２５…加速制限演算部、２６…出力電圧判定部、Ｓ１，Ｓ２…アクセルポジションセンサ、Ｓ３…車速センサ、ｇ１〜ｇ５…グラフ

Claims

駆動源と、
アクセルペダルと、
前記アクセルペダルの開度を検出する第１のアクセルポジションセンサと、
前記アクセルペダルの開度を検出する第２のアクセルポジションセンサと、
前記第１のアクセルポジションセンサの出力に対応する第１の電圧値と、前記第２のアクセルポジションセンサの出力に対応する第２の電圧値とに基づいて、前記駆動源を駆動させる制御部と、
走行速度を取得する取得手段と、
を備える車両であって、
前記制御部は、
前記アクセルペダルが踏み込まれたときに、前記第１の電圧値と、前記第２の電圧値とに基づいて前記第１又は前記第２のアクセルポジションセンサの異常を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記異常を検出したときに、前記第１の電圧値及び前記第２の電圧値のいずれが低い電圧値であるかを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段により前記低いと判定された電圧値と、前記取得手段により取得される走行速度とに基づいて前記走行速度から所定加速度分に相当する第３の電圧値を求め、前記低いと判定された電圧値に前記第３の電圧値を加算して第４の電圧値を算出する加算手段と、
前記第４の電圧値に相当する加速を超える加速とならないように前記駆動源を制御する加速制御手段と、
前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との平均電圧値に応じた第５の電圧値を算出する算出手段と、
前記第４の電圧値及び前記第５の電圧値のいずれが低い電圧値であるかを判定する第２の判定手段と、
を備え、
前記加速制御手段は、前記第２の判定手段により低いと判定された電圧値に相当する加速を超える加速とならないように前記駆動源を制御する、
ことを特徴とする車両。
前記第５の電圧値は、前記第１の電圧値と前記第２の電圧値との平均電圧値に対し、前記走行速度が大きいほど小さく設定されるゲインを乗じた値であり、
前記ゲインは、前記第５の電圧値が前記平均電圧値以下となるよう設定される、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記第１のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値は、前記第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値よりも大きく、
前記第２の電圧値は、前記第２のアクセルポジションセンサの出力電圧値に、前記第１のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値を前記第２のアクセルポジションセンサの最大出力電圧値で除した値を乗じた値である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。