JP7147312B2

JP7147312B2 - 車両における電動機の制御装置および制御方法

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Publication number: JP7147312B2
Application number: JP2018134624A
Authority: JP
Inventors: 茂神尾
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2022-10-05
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Also published as: JP2020014314A

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。

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）。

特開２０１６－１４７５８５号公報

しかしながら、上記技術においては、制御部が目標制御値の決定に影響を及ぼす非冗長化信号を用いて目標制御値を決定し、監視部が非冗長化信号を用いることなく制御部の異常を監視する態様については検討されていない。この場合、監視部は、制御部における異常の誤検出を回避するために、非冗長化信号により設定され得る目標制御値の変動範囲を正常値として許容することが求められ、制御部の異常を精度良く監視することができない。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出力の応答性が高く、目標制御値の変動範囲であっても急峻な加速度が発生し、意図しない加速をもたらす場合がある。

したがって、電動機を駆動源として備え、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加速を抑制するフェイルセーフの実行が望まれている。

本開示は、以下の態様として実現することが可能である。

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、冗長化信号と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する第１の制御部と、前記冗長化信号を用いて監視目標トルクを決定する監視部と、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であって、アクセルの開度が大きくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングを早くするフェイルセーフ決定部と、を備える。

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、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加速を抑制するフェイルセーフを実行することができる。

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、冗長化信号と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、前記冗長化信号を用いて監視目標トルクを決定し、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際に、アクセルの開度が大きくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングを早くすること、を備える。

第２の態様に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、非冗長化信号を用いて目標トルクが決定される車両において、意図しない加速を抑制す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。

第１の実施形態に係る電動機の制御装置が搭載された車両の一例を示す説明図。第１の実施形態に係る電動機の制御装置の機能的構成を示すブロック図。第１の実施形態における車両制御部の機能的構成を示すブロック図。第１の実施形態における監視部の機能的構成を示すブロック図。第１の実施形態における車両制御部によって実行される目標トルク算出処理の処理フローを示すフローチャート。第１の実施形態における監視部によって実行される監視処理の処理フローを示すフローチャート。要求トルクを決定するために用いられる要求トルクマップの一例を示す説明図。監視要求トルクを決定するために用いられる監視要求トルクマップの一例を示す説明図。検出しきい値を決定するために用いられるマップの一例を示す説明図。検出時間を決定するために用いられるマップの一例を示す説明図。アクセルオフ時における目標トルクおよび車両加速度の経時変化を示すタイムチャート。アクセルオン時における目標トルクおよび車両加速度の経時変化を示すタイムチャート。

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。

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および走行モードスイッチ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。

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。アクセルオフは、アクセル開度＝０度を意味し、アクセルオンはアクセル開度＞０度を意味する。また、アクセルの操作態様は、アクセルペダルの踏み込み量、アクセルオン、アクセルオフを意味する。

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。

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。

走行モードスイッチ３４は、電動発電機４１によって出力されるトルクの出力特性を設定するためにスイッチである。走行モードスイッチ３４において選択・設定された走行モードＭｏは走行モード信号として出力される。走行モードとしては、例えば、エコ、ノーマル、スポーツ／パワーといったモードが設定され得る。エコモードは、車両５０におけるエネルギー効率、すなわち、出力よりも電費を重視したモードであり、スポーツモードは車両５０における走行性能、すなわち、電費よりも出力を重視したモードであり、ノーマルモードはエコモードとスポーツモードとの中間のモードである。

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走行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、走行モード信号の他に、アクセルペダルの操作によって加減速および強い制動を可能とする１ペダルモードの選択を示す１ペダルモード信号が含まれ得る。

車両制御部１０においては、アクセル開度Ａｃｃ、車速Ｖおよび走行モード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車両制御部１０に異常が発生していると判定すると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。

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、走行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。

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、走行モードスイッチ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、走行モードスイッチ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、走行モードスイッチ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、走行モードスイッチ３４は冗長化されていないセンサである。

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、監視用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、監視用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、走行モードＭｏに応じて設定され得る複数の要求トルク、すなわち、電動発電機４１の出力トルクの特性の中で最も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。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、監視用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。

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走行モードスイッチ３４からの検出信号は入力されない。

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、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。

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および走行モード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および走行モード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、例えば、図７に示すように、走行モードＭｏがエコの場合の特性線Ｌ１と走行モードＭｏがスポーツの場合の特性線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。

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。

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、走行モードＭｏによって設定される電動発電機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であるスポーツに対応する特性線Ｌ２を有している。さらに、特性線Ｌ２は、走行モードＭｏによって設定される電動発電機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は走行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、走行モードＭｏがスポーツに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。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上限しきい値線Ｇ１が示され、走行モードＭｏがエコ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Ｌ１が破線で示されている。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。

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、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。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。

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、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。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。

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Ｓ２１４）。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。

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および車両加速度Ｇの時間的変化の一例について説明する。アクセルオフ時には、図１１に示すように、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を超えると、カウント値Ｃがカウント開始され、設定された検出時間ｔ１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を超え続けている場合には、フェイルセーフが実行される。アクセルオフ時には、図８の監視トルクマップＭ２から理解されるように、アクセル開度Ａｃｃ＝０の要求トルク値、すなわち、「０」と検出しきい値αとのトルク差Ａｇ１は小さいので、フェイルセーフが実行されるまでに車両５０に生じる予測しない車両加速度Ｇは比較的小さい。したがって、車両に関する種々の規制において、フェイル時における最大車両加速度Ｇ制限や、制限値を超える車両加速度Ｇの収束時間制限が規定されている場合であっても、検出時間ｔ内に規制値を満足させることができる。

アクセルオン時にも、図１２に示すように、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を超えると、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を超え続けている場合には、フェイルセーフが実行される。アクセルオン時であって、走行モードＭｏがエコに設定されている場合には、図８に破線で示す特性線Ｌ１に従って要求トルクＴａが決定されており、上限しきい値線Ｇ１との間のトルク差Ａｇ２は大きい。したがって、車両制御部１０の異常により上限しきい値線Ｇ１を超える要求トルクＴａが決定されると、車両５０には、運転者が予測しない大きな車両加速度Ｇが発生する。そこで、本実施形態においては、監視部２０は、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに連れて検出時間ｔが短くなるように設定し、アクセルオン時に設定される検出時間ｔ２は、アクセルオフ時に設定される検出時間ｔ１よりも短い。この結果、フェイルセーフの実行タイミングは早まり、電動発電機４１の出力トルクが早期にクリープトルクまたは０とされ、実線で示す車両加速度Ｇも破線で示す従来例よりも早期に低減される。したがって、車両に関する種々の規制において、フェイル時における最大車両加速度Ｇ制限や、制限値を超える車両加速度Ｇの収束時間制限が規定されている場合であっても、検出時間ｔ内に規制値を満足させることができる。

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、非冗長化信号である走行モード信号を用いて目標トルクＴｔが決定される車両５０において、アクセルの操作態様に応じてフェイルセーフの実行を決定するタイミング、すなわち、フェイルセーフの実行タイミングを変更することによって、意図しない加速を抑制す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と上限しきい値線Ｇ１、すなわち、監視目標トルクＴｔｗ＋検出しきい値αとの差が大きくなるアクセルオン時には、検出時間ｔを短くすることで、フェイルセーフの実行を決定するタイミングを早くしている。この結果、トルク差に伴い車両５０に発生する加速度の増大や、加速度の発生期間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加速を抑制することができる。なお、タイミングを早くするとは、検出終了時間を早くすることを意味し、検出開始時間から検出終了時間までの期間である検出時間ｔを短くすることと同義である。

その他の実施形態：
（１）上記実施形態においては、走行モードスイッチ３４によって走行モードＭｏが切り替え可能な車両５０を例にとって説明したが、走行モードスイッチ３４を備えることなく、アクセル開度Ａｃｃや要求トルク等に応じて、電動発電機４１の出力特性が変更される車両５０においても同様の効果を得ることができる。あるいは、走行モードＭｏ以外の車両設定を示す非冗長化信号によって電動発電機４１の出力特性が変更される車両５０に対しても適用され得る。

（２）上記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フェイルセーフの実行を決定するタイミングを早くする例について説明したが、検出時間ｔのデフォルト値を上記検出時間ｔ２に設定しておき、アクセル開度Ａｃｃが小さくなるに連れてフェイルセーフの実行を決定するタイミングを遅くしても良い。この場合にも同様の効果を得ることができる。

（３）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。

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、
フェイルセーフ決定部は、前記アクセルの開度が大きくなるに連れて前記タイミングを早くする、車両における電動機の制御装置。
適用例３：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、
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上である場合に、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４：適用例１から３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、
前記監視部は、前記非冗長化信号に応じて設定され得る前記電動機の複数の出力トルクの特性の中で最も出力トルクが大きくなる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５：適用例１から３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、
前記冗長化信号は、前記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み、
前記非冗長化信号は、前記電動機の出力トルクの特性を設定する信号を含み、
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出力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。
とすることができる。

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。

Claims

車両（５０）における電動機（４１）の制御装置（１００）であって、
冗長化信号と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する第１の制御部（１０）と、
前記冗長化信号を用いて監視目標トルクを決定する監視部（２０）と、
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）であって、アクセルの開度が大きくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングを早く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。
車両（５０）における電動機（４１）の制御装置（１００）であって、
冗長化信号と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する第１の制御部（１０）と、
前記冗長化信号を用いて監視目標トルクを決定する監視部（２０）と、
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）であって、アクセルの開度が小さくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングをアクセルの開度が大きい場合の前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングよりも遅く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。
請求項１または２に記載の車両における電動機の制御装置（１００）において、
フェイルセーフ決定部（２０）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上である場合に、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。
請求項１から３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（１００）において、
前記監視部（２０）は、前記非冗長化信号に応じて設定され得る前記電動機の複数の出力トルクの特性の中で最も出力トルクが大きくなる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。
請求項１から３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（１００）において、
前記冗長化信号は、前記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み、
前記非冗長化信号は、前記電動機の出力トルクの特性を設定する信号を含み、
前記監視部（２０）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出力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。
請求項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（１００）はさらに、
前記電動機（４１）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。
車両における電動機の制御方法であって、
冗長化信号と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、
前記冗長化信号を用いて監視目標トルクを決定し、
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際に、アクセルの開度が大きくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングを早くすること、を備える車両における電動機の制御方法。
車両における電動機の制御方法であって、
冗長化信号と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、
前記冗長化信号を用いて監視目標トルクを決定し、
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際に、アクセルの開度が小さくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングをアクセルの開度が大きくなるに連れて前記フェイルセーフの実行を決定するタイミングよりも遅くすること、を備える車両における電動機の制御方法。