JP7240275B2 - 車両制御装置並びに車両制御システム - Google Patents

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    • B60L3/0084Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
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Description

本発明は制御システムにかかり、特に、故障時動作継続可能な制御システムに関する。
自動運転を初めとする制御の全自動化は、人為的操作を不用とし、人為的誤りに起因する事故の確率を低減し、安全性を向上させることが可能となる。高度な自動運転では、システムが車両制御の責任を持つため、高度な安全性が求められる。この安全性に対する要求のひとつとして、フェールオペレーション(故障時動作継続可能性)の要求がある。
これは、構成要素の一箇所が故障した場合にただちに機能を停止するのではなく、残存する機能を用いて最低限の性能を維持する機能を指す。運転制御においては、例えば故障が発生しても安全な場所まで移動してから停止できるようにすることで、その場に直ちに停車する場合と比べて安全性を確保できるようにすることが挙げられる。
自動運転を実現する運転制御システムは、運転計画を行う上位の演算部(以下、「自動運転制御部」と記す)だけでなく、その配下にエンジン-やバッテリ、電力変換器(インバータ)等の車両の運動を司る装置を制御する下位の演算部(以下、「駆動系制御部」と記す)とを有する。故障が発生しても安全な場所まで移動してから停止できるようにするためには、自動運転制御部だけでなく駆動系制御部のフェールオペレーション(故障時動作継続可能性)も求められる。
環境保護や、人類の社会活動のサステナビリティの見地から、エンジン-とモータという異なる動力(エネルギ)源を組合せたハイブリッド駆動システムも普及している。特に自動運転の見地からは、線形な特性を有することからシリーズハイブリッド駆動系が今後広く用いられるであろう。
これらの自動車を制御する電子機器の故障時動作継続可能性について、例えば特許文献1に記載の技術が開示されている。
特開2018-016107号公報
以上述べた従来技術によれば、故障時の動作継続性の確実性を高めることが可能になるが、制御装置の冗長化を前提としたものでコスト低減について更なる考慮が望まれる。
そこで本発明では、故障時の動作継続性を有する制御装置をより少ない冗長度で実現して、コスト低減することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明では以下の手段を講じる。
(1) ハイブリッド駆動システムが備える異なる動力(エネルギ)源を冗長化された動力(エネルギ)源と看做す。
(2) 異なる動力(エネルギ)源からの動力(エネルギ)を混合して駆動輪にエネルギを伝達する伝達部の制御部(第1制御部)に故障時動作継続機能を持たせる。
(3) 異なる動力(エネルギ)源を制御する制御部(第2制御部、第3制御部)には、共通原因故障対策を施し同一の故障では両方の制御機能を失わない構成とする。また、第1制御部と第2制御部とを備える第1制御装置と、第1制御部と第3制御部を備える第2制御装置とを備える構成とする。
(4) 伝達部での異なる動力(エネルギ)源からの動力(エネルギ)の混合比を制御するエネルギマネジメント制御部(第4制御部)は、一方の動力(エネルギ)源または、該動力(エネルギ)源の制御部の故障時には、伝達部が他方の動力(エネルギ)源からの動力(エネルギ)により駆動輪にエネルギを伝達するように制御する。
以上述べた手段によれば、 ハイブリッド駆動システムが備える異なる動力(エネルギ)源からの動力(エネルギ)を混合して駆動輪にエネルギを伝達する伝達部の制御部を冗長構成とすることにより、ハイブリッド駆動システムを構成する制御部のいずれかが故障しても、システム全体としては動作を継続することが可能となる。例えば、一方の動力(エネルギ)源または、該動力(エネルギ)源の制御部の故障時であっても、伝達部が他方の動力(エネルギ)源からの動力(エネルギ)により駆動輪にエネルギを伝達するように制御することで動作を継続することができる。また、システム全体の単一故障点となる伝達部の制御部に故障時動作継続機能を持たせることで、伝達部の制御部に故障が発生しても伝達部の制御を継続でき、システム全体としては動作を継続することが可能となり、即ちフェールオペレーショナルとなる。
ハイブリッド駆動システムが備える異なる動力(エネルギ)源を冗長化された動力(エネルギ)源と看做すことにより、さらなる冗長化が不要で、最小限の冗長化によりハイブリッド駆動系のフェールオペレーショナルを実現することができ、故障時動作継続性の実現とコスト抑制を両立できる。
本発明の基本的実施例 パラレルハイブリッド駆動系の実施例 パラレルハイブリッド駆動系の実施例 パラレルハイブリッド駆動系の実施例 パラレルハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例 パラレルハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例 シリーズハイブリッド駆動系、シリーズパラレルハイブリッド駆動系の実施例 シリーズハイブリッド駆動系、シリーズパラレルハイブリッド駆動系の実施例 シリーズハイブリッド駆動系、シリーズパラレルハイブリッド駆動系の実施例 シリーズハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例 シリーズハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例 シリーズパラレルハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例 シリーズパラレルハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例 ECUを統合化した実施例 各ECU間の信号の流れの実施例 動作例 パラレルハイブリッド駆動系の動作の実施例 パラレルハイブリッド駆動系の動作の実施例 パラレルハイブリッド駆動系の動作の実施例 シリーズハイブリッド駆動系の動作の実施例 シリーズハイブリッド駆動系の動作の実施例 シリーズハイブリッド駆動系の動作の実施例 レンジエクステンダの動作の実施例 レンジエクステンダの動作の実施例 レンジエクステンダの動作の実施例 レンジエクステンダの動作の実施例
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
本発明の実施例1における車両制御システムついて、図1を用いて説明する。
本実施例の車両制御システムは、第1の動力(エネルギ)源100と、第2の動力(エネルギ)源200と、第1及び第2の動力(エネルギ)源100、200からの動力(エネルギ)が入力される混合伝達部(Combiner)300と、を備える。混合伝達部300は、動力(エネルギ)源100、200からの動力(エネルギ)を混合し、駆動輪400に動力(エネルギ)を伝達する。
混合伝達部300は、第1制御部である電子コントロールユニットECU10-3により制御される。第1の動力(エネルギ)源100は、第2制御部である電子コントロールユニットECU10-1により制御される。第2の動力(エネルギ)源100は第3御部である電子コントロールユニットECU10-2により制御される。
さらにハイブリッド駆動システム全体のエネルギマネジメントを司る第4制御部である電子コントロールユニットECU10-0により、混合伝達部300における動力(エネルギ)源100、200からの動力(エネルギ)の混合比を制御する。
本実施例では、ECU10-3をフェイルオペレーショナル(故障時動作継続可能)とする。具体的には図に示すようにECU10-3a、ECU10-3bと冗長構成とすることが考えられる。そして、ECU10-1とECU10-2には、共通原因故障対策を施し同一の故障、もしくは故障原因では両方の制御機能を失わない構成とする。具体的には、ECU10-1とECU10-2の筐体、配線基板、半導体チップを別として物理的に分離したり、別電源で動作させて電気的に分離したりすることが考えられる。
さらに本実施例では、ECU10-0は一方の動力(エネルギ)源(例えば100)または、該動力(エネルギ)源の制御部(例えばECU10-1)の故障時には、混合伝達部300が他方の動力(エネルギ)源(例えば200)からの動力(エネルギ)により駆動輪にエネルギを伝達するように制御する。以上の制御により、異なる動力(エネルギ)源100、200を冗長な動力(エネルギ)源と看做すことが可能となり、一方が故障しても他方で動作を継続させることが可能となる。
本実施例はハイブリッド駆動システムが元来有している冗長性に着目し、異なる動力源100、200に共通原因故障対策を施し、一方が故障した際のエネルギマネジメントを実施する制御部10-0を備えることで、異なる動力源を冗長な動力と看做せるシステム構成としているため、より少ない冗長性によりハイブリッド駆動システムをフェールオペレーショナルとすることができる。そのため、本実施例によればシステム全体を完全冗長にすることに比べて低コストにフェイルオペレーショナルを実現することが可能となる。
本発明の実施例2について、図2から図6を用いて説明する。
本実施例は、パラレルハイブリッド駆動系に実施例1で説明した発明を適用した例である。図1の実施例における動力(エネルギ)源100としてエンジン110、動力(エネルギ)源200としてモータを含む動力(エネルギ)源210、混合伝達部300としてトランスミッション310を有する。本実施例では、モータを含む動力(エネルギ)源210はモータ(またはモータジェネレータ)211、電力変換器212、バッテリ213から構成され、エンジン110、モータ211からの駆動力はトランスミッション310に入力され、トランスミッション310ではギア、クラッチなどによりエンジン110、モータ211からの駆動力が適切な減速比で混合される。多くの場合、エンジン110、モータ211、駆動輪に繋がる出力軸が変速機を介して結合され、夫々の間に挿入されたクラッチによりエンジン110、モータ211、またはその両者の駆動力を出力軸に伝達する。本実施例では、トランスミッション310を制御するECU10-3a、ECU10-3bを冗長に有するが、図3に示すようにトランスミッション310の油圧弁を駆動するソレノイド311は冗長化されておらず1重系の場合には、冗長化したECU10-3a、ECU10-3bからの制御信号によりORまたはセレクタ回路312を介してソレノイド311が駆動される。
図4に示すようにソレノイド311a、311bを冗長に持つ場合には、冗長化したECU10-3a、ECU10-3bがそれぞれソレノイド311a、311bを駆動することも可能である。なお、図示しないトランスミッション310内部の油圧回路によりORまたはセレクタ回路を構成することも可能である。
なお、モータ(またはモータジェネレータ)211は駆動だけでなく回生制動も担えるように、電力変換器(インバータ)211は、単なるインバータ機能だけでなく、減速時には出力側モータが発電機として動作した電力を直流電力に変換してバッテリ213に戻すことのできる4象限変換機能を有することが望ましい。
図5はパラレルハイブリッド駆動系のさらに詳細な実施例である。
エンジン110の駆動力出力はクラッチCL1を経由してモータ(またはモータジェネレータ)211を介して自動変速機ATに入力される。自動変速機ATはクラッチCL2を含み、コントロールバルブユニットCVUにより制御される。自動変速機ATからの駆動力は駆動輪400に供給され、車両がカーブを曲がる時の内側と外側の車輪に速度差(回転数の差)差動ギア410を経由するのが望ましい。
クラッチCL1はエンジン110で駆動輪400を駆動するときには締結してエンジン110の駆動力を駆動輪400に伝え、モータ(またはモータジェネレータ)211で駆動輪400を駆動するときにはエンジン110がモータ(またはモータジェネレータ)211の負荷とならないように切り離すためのものである。バッテリ213のSoCが低下したときにクラッチCL2は停車時にエンジン110の駆動力モータ(またはモータジェネレータ)211で発電をするためのものである。クラッチCL2としては自動変速機ATに内蔵される摩擦締結要素の一つを流用する例を示した。モータジェネレータMGと自動変速機ATの間に独立のクラッチCL2を配置する例や、自動変速機ATと駆動輪400の間に独立のクラッチCL2を配置する例も考えられる。
また、停車時にエンジン110の駆動力モータ(またはモータジェネレータ)211で発電する動作をしなければ、図6に示すようにクラッチCL2を省略することも可能である。
本実施例では、自動変速機AT、クラッチCL1、(図5の実施例においてはクラッチCL2)が混合伝達部300に相当するためこれらの要素を冗長化したECU10-3a、10-3bで制御する。
図7はシリーズハイブリッド駆動系、またはシリーズパラレルハイブリッド駆動系に本発明を適用した実施例である。図1の実施例における動力(エネルギ)源100としてエンジン-発電機120、動力(エネルギ)源200としてバッテリ220、混合伝達部300として出力側モータ(+電力変換器(インバータ))320を有する。エンジン-発電機120はエンジン121、発電機122、電力変換器123から構成され、出力側モータ(+電力変換器(インバータ))320は出力側モータ(またはモータジェネレータ)321と電力変換器(インバータ)322から構成される。
本実施例の内シリーズハイブリッド駆動系では、図8、図9に示すようにエンジン-発電機120とバッテリ220からの電力(直流)が電力変換器(インバータ)322に入力され電力変換器(インバータ)322は出力側モータ321の磁極一に同期した三相交流を出力して出力側モータ321を駆動し、出力側モータ321は駆動輪400を駆動する。
シリーズパラレルハイブリッド駆動系ではエンジン-発電機120からの電力に加えて、エンジン121からの駆動力も出力側モータ321に入力される。具体的には、出力側モータ321の回転軸にエンジン121の回転軸が接続され、出力側モータ321が発生した駆動力とエンジン121が発生した駆動力が合わさって駆動輪400を駆動する。
なお、出力側モータ321は駆動だけでなく回生制動も担えるように、電力変換器(インバータ)322は、単なるインバータ機能だけでなく、減速時には出力側モータ(またはモータジェネレータ)321が発電機として動作した電力を直流電力に変換してバッテリ220に戻す4象限変換機能を有することが望ましい。
本実施例では、出力側モータ(+電力変換器(インバータ))320を制御するECU10-3a、ECU10-3bを冗長に有するが、図8に示すように出力側モータ321を駆動する電力変換器(インバータ)322は冗長化されておらず1重系の場合には、冗長化したECU10-3a、ECU10-3bからの制御信号によりORまたはセレクタ回路323を介して電力変換器(インバータ)322が駆動される。また図9に示すように電力変換器(インバータ)322a、322bを冗長に持つ場合には、冗長化したECU10-3a、ECU10-3bがそれぞれ電力変換器(インバータ)322a、322bを駆動する。なお、図示しない出力側モータ321内部の巻き線も冗長とすることも可能である。
なお、エンジン-発電機120とバッテリ220からの電力は図示しないダイオードORを介して電力変換器(インバータ)321、または電力変換器(インバータ)322a、322bに供給される場合と、エンジン-発電機120、バッテリ220、電力変換器(インバータ)322a、322bは共通の母線に接続される場合がある。前者の場合、複数の電力変換器(インバータ)322a、322bを有する実施例(図9)においては、エンジン-発電機120の電力を電力変換器(インバータ)322a、バッテリ220からの電力を電力変換器(インバータ)322bと、動力(エネルギ)源と電力変換器(インバータ)の組み合わせを固定する方法もある。また後者の場合、エンジン-発電機120の出力電圧、電力変換器(インバータ)322a、322bの回生時の出力電圧によって、バッテリ220のSoCは制御されるため、ECU10-2はバッテリ220のSoCを推定し、ECU10-0がECU10-1にエンジン-発電機120の出力電圧、ECU10-3a、10-3bに電力変換器(インバータ)322a、322bの回生時の出力電圧の指令値を出力する。以上に加えて、ECU10-2はバッテリ220のSoC異常時にはバッテリ220と母線を結ぶコンタク(開閉器)を開くことでバッテリ220を保護する。
図10はシリーズハイブリッド駆動系(レンジエクステンダを含む)に本発明を適用したさらに詳細な実施例である。エンジン121の駆動出力軸は発電機122に機械的に接続され発電機122の電力端子は電力変換器123を介してバッテリ220、電力変換器(インバータ)322a、322bに接続されている。電力変換器(インバータ)322a、322bは、電力変換器123、バッテリ220からの電力(直流)を3相交流電力に変換して出力側モータ(またはモータジェネレータ)321を駆動する。
なお、図11に示すようにエンジン121、発電機122を機械的に接続しているの駆動出力軸をクラッチCL1を介して出力側モータ(またはモータジェネレータ)321の駆動出力軸に機械的に接続することで、高負荷時にはエンジンの駆動出力を直接駆動輪400に伝えることで、発電機122、電力変換器123、電力変換器(インバータ)322a、322b、出力側モータ(またはモータジェネレータ)321と一旦電力に変換することによる変換損失をなくすことも可能である。
本実施例では、出力側モータ(またはモータジェネレータ)321、電力変換器(インバータ)322a、322b、(図11の実施例においてはクラッチCL1)が混合伝達部300に相当するためこれらの要素を冗長化したECU10-3a、10-3bで制御する。
図12はシリーズパラレルハイブリッド駆動系に本発明を適用したさらに詳細な実施例である。エンジン121の駆動出力は動力分配機構124を介して発電機122及び、混合伝達部300に機械的に伝達される。発電機122の出力は電力変換器123を介してバッテリ220及び、混合伝達部300(320)内の電力変換器322a,322bに電気的に伝達される。
混合伝達部300(320)では、動力分配機構124を介して伝えられたエンジン121の駆動出力は出力側モータ(またはモータジェネレータ)321の出力軸に機械的に接続され、出力側モータ(またはモータジェネレータ)321は駆動輪400を駆動する。さらに電力変換器322a,322bでは電力変換器123、バッテリ220より供給された電力(直流)を三相交流に変換して出力側モータ(またはモータジェネレータ)321を駆動する。
またさらに図13に示すよう、動力分配機構124と出力側モータ(またはモータジェネレータ)321の出力軸をクラッチCL1を介して機械的に接続することにより、高速で軽負荷で巡航時にクラッチCL1によりエンジン121を切り離すことで、エンジン121が負荷となることを防いで損失を低減することも可能である。
なお、動力分配機構124は様々な実現方法があり、例えば、動力分配機構124では差動ギアを用いる方法、特開平9-100853では遊星ギアを用いる方法、WO2008/018539では複数のロータを備えるモータを用いる方法が示されている。
本実施例では、出力側モータ(またはモータジェネレータ)321、電力変換器(インバータ)322a、322b、(図13の実施例においてはクラッチCL1)が混合伝達部300に相当するためこれらの要素を冗長化したECU10-3a、10-3bで制御する。
以上述べたように、本発明によればパラレルハイブリッド駆動系、シリーズハイブリッド駆動系、シリーズパラレルハイブリッド駆動系において、混合伝達部300に相当する部位を制御するECUをECU10-3a、10-3bと冗長化するだけで、駆動系全体を故障時でも動作継続可能とすることができる。
図14はECUを統合化した実施例で、ECU10-1とECU10-3a、ECU10-2とECU10-3bを共通の筐体、配線基板、半導体チップなどで構成した実施例である。言い換えると、第1制御装置(ECU10-13a)は第1制御部(ECU10-3a)と第2制御部(ECU10-1)を備え、第2制御装置(ECU10-23b)は第1制御部(ECU10-3b)と第3制御部(ECU10-2)を備える。本実施例によれば、第2制御部ECU10-1と第3制御部ECU10-2とは別々の筐体、配線基板、半導体チップなどで構成されるため、両者の間の共通原因故障の発生を削減することができる。さらに冗長構成した第1制御部(ECU10-3aとECU10-3b)とも別々の筐体、配線基板、チップなどで構成されるため、両者の間の共通原因故障の発生を削減することができ、冗長化の効果を高めることができる。
図15は各ECU間の信号の流れである。エネマネECU10-0は自動運転制御部1からの要求トルク11に基づき、各ECU10-1、10-2、10-3a,10-3bに制御指令13-1、13-2、13-3a,13-3bを出力する。
ここで、エネマネECU10-0は各ECU10-1、10-2、10-3a,10-3bからの診断結果(OK/NG)12-1、12-2、12-3a,12-3bに基づき、制御指令13-1、13-2、13-3a,13-3bを出力する点が本発明の特徴である。即ち、ECU10-0は一方の動力(エネルギ)源(例えば100)または、該動力(エネルギ)源の制御部(例えばECU10-1)の故障時(例えば診断結果12-1がNGのとき)には、混合伝達部300が他方の動力(エネルギ)源(例えば200)からの動力(エネルギ)により駆動輪にエネルギを伝達するように制御する。
ECU10-1、10-2、10-3a,10-3bは、診断機能を有し、ECU10-1、10-2、10-3a,10-3bの正常/異常、制御対象である動力(エネルギ)源100、200、混合伝達部300の正常/異常を診断機能により判断し、診断結果(OK/NG)12-1、12-2、12-3a,12-3bをエネマネECU10-0に送る。
また、エネマネECU10-0の故障時には、エネマネECUの診断結果(OK/NG)12-0を各ECU10-1、10-2、10-3a,10-3bに送り、各ECU10-1、10-2、10-3a,10-3bは自動運転制御部1からの要求トルク11に基づき、図17~図26に示す実施例のような動作をする。
次にそれぞれの場合の動作を図16に示す。
Case 0、診断結果12-1、12-2、12-3a,12-3bが全てOKの場合には、ECU10-1、10-2にはエネルギマネジメントにより動力(エネルギ)源100、200をそれぞれ最適制御させ、ECU10-3a、ECU10-3bには動力(エネルギ)源100、200の出力で混合伝達部300を動作させる制御をさせる。
Case 1、診断結果12-1のみがNG、他がOKの場合には、ECU10-1は制御不能のため動力(エネルギ)源100の動作を停止させ、ECU10-2には要求トルク11により動力(エネルギ)源200を制御させる。さらに、ECU10-3a、ECU10-3bには動力(エネルギ)源200の出力で混合伝達部300を動作させる制御をさせる。
Case 4、診断結果12-1、2がNGの場合には、ECU10-1、2は制御不能のため動力(エネルギ)源100、200の動作を停止させ、ECU10-3a、ECU10-3bには混合伝達部300の動作を停止させる。
Case 5、診断結果12-3aのみがNG、他がOKの場合には、ECU10-1、10-2にはエネルギマネジメントにより動力(エネルギ)源100、200をそれぞれ最適制御させ、ECU10-3bには動力(エネルギ)源100、200の出力で混合伝達部300を動作させる制御をさせる。
図17~19はパラレルハイブリッド駆動系の動作の実施例である。正常時には図17に示すように要求トルク11に応じてエンジン110、モータ210の出力トルクをバッテリ213のSoCなどを加味して最適配分して混合伝達部300より出力トルクを出す制御をする。
モータ210またはECU10-2故障時には図18に示すように要求トルク11に応じてエンジン110により混合伝達部300より出力トルクを出す制御をする。この場合モータ210による回生制動は不可能であるため、制動時には機械ブレーキ、またはエンジン110を用いたエンジンブレーキにより制動トルクを発生する。なお、安全のためには制御が単純な機械ブレーキによる制動が望ましい。
続いて、エンジン110またはECU10-1故障時には図19に示すように要求トルク11に応じてモータ210により混合伝達部300より出力トルクを出す制御をする。この場合にはモータ210による回生制動は可能であるため、制動時にはモータ210による回生制動と機械ブレーキを協調動作させて制動トルクを発生する。なお、安全のためには制御が単純な機械ブレーキによる制動が望ましい。
またECU10-0故障時には、自動運転車においては自動運転制御部1、従来の主導運転車においては運転者のアクセルペダル開度により指示される要求トルクに基づき、ECU10-1、ECU10-2、ECU10-3a、ECU10-3bが夫々判断して図18、図19いずれかに固定させた動作をさせればよい。
図20~22はシリーズハイブリッド駆動系やシリーズパラレルハイブリッド駆動系の動作の実施例である。正常時には図20に示すように要求トルク11に応じてバッテリ220のSoCなどを加味してエンジン-発電機120とバッテリ220からの電力エネルギを最適配分して混合伝達部300より出力エネルギ(トルク)を出す制御をする。
バッテリ220またはECU10-2故障時には図21に示すように要求トルク11に応じてエンジン-発電機120からの電力エネルギにより混合伝達部300より出力エネルギ(トルク)を出す制御をする。この場合にはバッテリ220による回生電力の吸収が不可能であるため、制動時には機械ブレーキまたはエンジン121を用いたエンジンブレーキによりエネルギを吸収させる。エンジンブレーキによるエネルギ吸収のためには、クラッチCL1を締結させてエンジン121を回すか、モータ321による回生電力で電力変換器123経由で発電機122をモータとして動作させてエンジン121を回す方法が考えられる。なお、安全のためには制御が単純な機械ブレーキによる制動が望ましい。
エンジン-発電機120またはECU10-1故障時には図22に示すように要求トルク11に応じてバッテリ220からの電力エネルギにより混合伝達部300より出力エネルギ(トルク)を出す制御をする。この場合にはバッテリ220による回生電力の吸収が可能であるため、制動時にはモータ321による回生制動と機械ブレーキを協調動作させて制動トルクを発生する。なお、安全のためには制御が単純な機械ブレーキによる制動が望ましい。
またECU10-0故障時には、自動運転車においては自動運転制御部1、従来の主導運転車においては運転者のアクセルペダル開度により指示される要求トルクに基づき、ECU10-1、ECU10-2、ECU10-3a、ECU10-3bが夫々判断して図21、図22いずれかに固定させた動作をさせればよい。
図23~26はレンジエクステンダの動作の実施例である。正常時でバッテリ220のSoCが低いときには図23に示すようにエンジン-発電機120で発電しならが、SoCが高いときには図24に示すようにバッテリ220からの電力エネルギにより混合伝達部300より出力エネルギ(トルク)を出す制御をする。
バッテリ220またはECU10-2故障時には図25に示すように要求トルク11に応じてエンジン-発電機120からの電力エネルギにより混合伝達部300より出力エネルギ(トルク)を出す制御をする。この場合にはバッテリ220による回生電力の吸収が不可能であるため、制動時には機械ブレーキまたはエンジン121を用いたエンジンブレーキによりエネルギを吸収させる。なお、安全のためには制御が単純な機械ブレーキによる制動が望ましい。
エンジン-発電機120またはECU10-1故障時には図26に示すように要求トルク11に応じてバッテリ220からの電力エネルギにより混合伝達部300より出力エネルギ(トルク)を出す制御をする。の場合にはバッテリ220による回生電力の吸収が可能であるため、制動時にはモータ321による回生制動と機械ブレーキを協調動作させて制動トルクを発生する。なお、安全のためには制御が単純な機械ブレーキによる制動が望ましい。
またECU10-0故障時には、自動運転車においては自動運転制御部1、従来の主導運転車においては運転者のアクセルペダル開度により指示される要求トルクに基づき、ECU10-1、ECU10-2、ECU10-3a、ECU10-3bが夫々判断して図25、図26いずれかに固定させた動作をさせればよい。
100、200……動力(エネルギ)源、300……混合伝達部、400……駆動輪、10……電子コントロールユニットECU

Claims (8)

  1. 駆動輪にエネルギを伝達する伝達部と、
    前記伝達部を制御する第1制御部と、
    前記伝達部へエネルギを入力する第1源と、
    前記伝達部へエネルギを入力する第2源と、
    前記第1源を制御する第2制御部と、
    前記第2源を制御する第3制御部と
    前記第1制御部と前記第2制御部を備える第1制御装置と、
    前記第1制御部と前記第3制御部を備える第2制御装置と、を備え、
    前記第1制御部が故障時に動作継続させる機能を有し、前記第2制御部と第3制御部とが共通原因故障対策を有していることを特徴とする車両制御システム。
  2. 請求項1記載の車両制御システムであって、
    前記第1源と前記第2源から前記伝達部へのエネルギ入力を制御する第4制御部を備え、
    前記第4制御部は、前記第1源また前記は第2制御部が故障時には、前記第2源からのエネルギのみを前記伝達部へ入力する制御をし、前記第2源また前記は第3制御部が故障時には、前記第1源からのエネルギのみを前記伝達部へ入力する制御をすることを特徴とする車両制御システム。
  3. 請求項1または2に記載の車両制御システムであって、
    前記故障時に動作継続させる機能が、前記第1制御部が冗長構成であることを特徴とする車両制御システム。
  4. 請求項1乃至3の何れかに記載の車両制御システムであって、
    前記共通原因故障対策が、
    前記第2制御部と第3制御部とが、
    異なる半導体チップのマイクロプロセッサで構成される、または、
    異なる配線基板で構成される、または、
    異なる筐体から構成されることの少なくとも一つであることを特徴とする車両制御システム。
  5. 請求項1乃至4の何れかに記載の車両制御システムであって、
    前記伝達部はモータであり、前記第1源はエンジン及び発電機を含み、前記第2源はバッテリであるシリーズハイブリッドであることを特徴とする車両制御システム。
  6. 請求項1乃至4の何れかに記載の車両制御システムであって、
    前記伝達部はトランスミッションであり、前記第1源はエンジンであり、前記第2源はバッテリ及びモータを含むパラレルハイブリッドであることを特徴とする車両制御システム。
  7. 請求項1乃至4の何れかに記載の車両制御システムであって、
    前記伝達部はモータであり、前記第1源はエンジン及び発電機を含み、前記第2源はバッテリであるシリーズパラレルハイブリッドであることを特徴とする車両制御システム。
  8. 駆動輪にエネルギを伝達する伝達部と、
    前記伝達部を制御する第1制御部と、
    前記伝達部へエネルギを入力する第1源と、
    前記伝達部へエネルギを入力する第2源と、
    前記第1源を制御する第2制御部と、前記第2源を制御する第3制御部と
    前記第1制御部と前記第2制御部を備える第1制御装置と、
    前記第1制御部と前記第3制御部を備える第2制御装置と、を備える車両に搭載される車両制御装置であって、
    前記第1源また前記は第2制御部が故障時には、前記第2源からのエネルギのみを前記伝達部へ入力する制御をし、
    前記第2源また前記は第3制御部が故障時には、前記第1源からのエネルギのみを前記伝達部へ入力する制御をすることを特徴とする車両制御装置。
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