JP7250601B2 - 車両制御システム - Google Patents

車両制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP7250601B2
JP7250601B2 JP2019078267A JP2019078267A JP7250601B2 JP 7250601 B2 JP7250601 B2 JP 7250601B2 JP 2019078267 A JP2019078267 A JP 2019078267A JP 2019078267 A JP2019078267 A JP 2019078267A JP 7250601 B2 JP7250601 B2 JP 7250601B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command
control unit
ecu
inverter
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019078267A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020175732A (ja
Inventor
信康 金川
純之 荒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Priority to JP2019078267A priority Critical patent/JP7250601B2/ja
Priority to DE112020001288.3T priority patent/DE112020001288T5/de
Priority to US17/603,702 priority patent/US20220242400A1/en
Priority to PCT/JP2020/011013 priority patent/WO2020213315A1/ja
Publication of JP2020175732A publication Critical patent/JP2020175732A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7250601B2 publication Critical patent/JP7250601B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/023Avoiding failures by using redundant parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/029Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0292Fail-safe or redundant systems, e.g. limp-home or backup systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

本発明は、異常が発生した場合にも制御を継続可能な車両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ミスの発生確率を低減し、安全性を向上させることが可能となる。
これらの自動車を制御する電子機器では、故障時の制御継続可能性について特許文献1や、特許文献2、特許文献3及び特許文献4に開示されている。
特許文献1では、自動運転ECU(Electronic Control Unit)から駆動用ECUに、正常でない変数を含む制御信号を伝達することを防止可能な監視用ECUの実現手段が開示されている。
特許文献2では、アクチュエータコントローラは、指令コントローラが生成する制御目標値に異常が生じた場合には、当該アクチュエータコントローラが受信したネットワーク上のセンサコントローラのセンサ値に基づいてアクチュエータを制御する技術が開示されている。
特許文献3では、ネットワークを介して接続された演算ユニットに発生する異常を検知する場合において、過度の負荷集中を発生させることなく的確に異常を検知する手段が開示されている。
特許文献4では、制御を切り替える時間を異常検知時の周辺環境により決定する手段が開示されている。
特開2018-016107号公報 特開2006-051922号公報 特開2005-199951号公報 国際公開第2018/225225号
以上述べた従来技術によれば、異常が発生した場合の制御の継続を確実にす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あって、制御装置の製造コストの低減については、更なる考慮が望まれる。
そこで本発明は、異常が発生した場合の制御の継続性を有する制御装置の構成を簡易にして製造コストを低減することを目的とする。
本発明は、車両の走行環境に応じて前記車両を制御する車両制御システムであって、前記車両の走行環境を検出するセンサと、プロセッサとメモリを有して、前記センサが検出した情報に基づいて第1の制御信号としてトルク指令を出力する自動運転コントローラである第1の制御部と、プロセッサとメモリを有して、前記第1の制御信号を受け付けて、前記トルク指令の値に応じて、第2の制御信号として第1のブレーキ指令と第1のインバータ指令の少なくとも一方を出力するパワートレーンコントローラである第2の制御部と、プロセッサとメモリを有して、前記第1の制御信号と前記第2の制御信号を受け付けて、前記第1の制御信号と前記第2の制御信号の何れかに基づいて制御デバイスを駆動する第3の制御部と、を有し、前記第3の制御部は、前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第1の制御信号の負の値を第2のブレーキ指令として出力し、前記第1の制御信号の正の値を加速側の第2のインバータ指令として出力し、前記第2の制御部の異常の有無に応じて、前記第1のブレーキ指令及び前記第1のインバータ指令と、第2のブレーキ指令及び第2のインバータ指令を切り替えて出力する切り替え部を有する。
本発明によれば、第2の制御部(パワートレーンECU)が正常であれば、第1の制御部(AD-ECU)からの第1の制御信号(トルク指令)に基づき、第2の制御信号(ブレーキ指令、インバータ指令)によって制御デバイス(機械ブレーキやインバータ)が駆動される。一方、第2の制御部に異常が発生した場合には、第3の制御部は、第1の制御信号に切り替えて制御デバイスを制御する。これにより、第2の制御部に異常が発生した場合でも制御の継続性を確保することができ、バックアップ機能を極めて簡易な構成として、製造コストを抑制できる。
本明細書において開示される主題の、少なくとも一つの実施の詳細は、添付されている図面と以下の記述の中で述べられる。開示される主題のその他の特徴、態様、効果は、以下の開示、図面、請求項により明らかにされる。
本発明の実施例1を示し、車両の制御システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例1を示し、縮退制御部の機能の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例1を示し、縮退制御部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例1を示し、副ブレーキ制御部で行われる制御の一例を示す図である。 本発明の実施例1を示し、副インバータ制御部で行われる制御の一例を示す図である。 本発明の実施例1を示し、副エンジン制御部で行われる制御の一例を示す図である。 本発明の実施例1を示し、パワートレーンECUの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例1を示し、制御切替信号とトルク指令と時間の関係を示すグラフである。 本発明の実施例2を示し、車両の制御システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例2を示し、ブレーキECUとインバータECU及びエンジンECUの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例3を示し、車両のシステムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例4を示し、車両の制御システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例5を示し、車両の制御システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例6を示し、車両の制御システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施例7を示し、車両の制御システムの一例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施例1を示し、車両1の制御システムの一例を示すブロック図である。車両1は、車両1の周辺の状況又は走行状態を検出する走行環境センサ10から取得したデータに基づいて、自動運転を行う自動運転(Autonomous Driving)ECU100(以下、AD-ECU100とする)を有し、車両の走行を制御する。
走行環境センサ10は、例えば、光学的な距離測定装置や、電磁波による距離測定装置や、カメラやソナーなどを用いることができ、車両1の周囲の障害物や白線を検出する。また、走行環境としてはGPS(Groval Positioning System)で測定した位置情報を用いてもよい。
また、走行環境センサ10としては、車速センサや、車輪速センサや、操舵角センサや、加速度センサや、温度センサや、気圧センサや、水滴センサなど、車両1の走行状態を検出するセンサを用いることができる。
車両1は、動力源としてのモータ45及びエンジン55と、操舵を行うステアリング装置65と、制動を行う機械ブレーキ3-1~3-4を有する。
なお、以下の説明では、機械ブレーキを個々に特定しない場合には、「-」以降を省略した符号「3」を用いる。また、他の構成要素の符号についても同様である。
AD-ECU100は、検出した走行環境に基づいて、トルク指令(信号)110と操舵指令(信号)120を算出して各制御装置へ送信する。車両1は、機械ブレーキ3を制御するブレーキECU30と、インバータ44を介してモータ45を制御するインバータECU40と、エンジン55を制御するエンジンECU50と、ステアリング装置65を制御するステアリングECU60を搭載する。
ステアリングECU60は、AD-ECU100からの操舵指令120に基づいて、ステアリング装置65の操舵角を制御する。
AD-ECU100から出力されたトルク指令は、パワートレーンECU200(以下、PT-ECU200とする)へ入力される。PT-ECU200は、要求されたトルク指令と、車両1の状態に基づいて最適な駆動力又は制動力が得られるように、駆動力を制御するエンジン指令(信号)240及びインバータ指令(信号)230と、制動力を制御するブレーキ指令(信号)220を算出し、縮退制御部201へ出力する。
また、PT-ECU200は、自身の障害の有無を示す制御切替指令(信号)210を算出して縮退制御部201へ送信する。制御切替指令210は、正常な場合はPT-ECU:OKを示す信号であり、異常が発生した場合はPT-ECU:NGを示す信号である。なお、本実施例における異常は、物理的な故障や損傷に限定されるものではなく、ソフトエラーなどの異常を包含するものである。
縮退制御部201は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、AD-ECU100から出力されたトルク指令から、走行(加減速)に必要なブレーキ指令220と、インバータ指令230と、エンジン指令240を算出して出力する。
PT-ECU200が正常であれば、縮退制御部201は、ブレーキ指令220をブレーキECU30へ出力し、インバータ指令230をインバータECU40へ出力し、エンジン指令240をエンジンECU50へ出力する。
ブレーキECU30は、ブレーキ指令220に基づいてアクチュエータ(図示省略)を駆動して制動力を制御する。アクチュエータとしては、例えば、油圧発生装置などを採用することができる。
エンジンECU50は、エンジン指令240に基づいてアクチュエータ(図示省略)を駆動して駆動力を制御してエンジン55を駆動する。アクチュエータとしては、例えば、燃料噴射バルブや電子制御スロットルや可変バルブ制御装置などを採用することができる。
インバータECU40は、インバータ指令230に基づいてインバータ44を制御してモータ45を駆動する。
なお、上記ブレーキECU30、インバータECU40、エンジンECU50は、アクチュエータやインバータ44等の制御デバイスを制御する装置である。
縮退制御部201は、異常が発生したPT-ECU200に代わって、走行に必要なトルクの指令(異常時トルク指令)を算出して、走行を継続する。
PT-ECU200は、トルク指令110の値が正であれば駆動力と判定し、負の値であれば制動力と判定する。また、PT-ECU200は、車両1の状態として、車速やバッテリ(図示省略)の充電状態を用いることができる。
図2Aは、縮退制御部201の機能の一例を示すブロック図である。縮退制御部201は、制御切替指令210の値に応じて、出力するブレーキ指令とインバータ指令及びエンジン指令の生成元を切り替えて、各トルクの指令をブレーキECU30、インバータECU40及びエンジンECU50へ送信する。
縮退制御部201は、AD-ECU100からのトルク指令110の負の値から、ブレーキECU30に指令する異常時ブレーキ指令221を算出する副ブレーキ制御部211と、制御切替指令210に基づいてPT-ECU200からのブレーキ指令220と、副ブレーキ制御部211からの異常時ブレーキ指令221を切り替えるスイッチSW1を含む。
また、縮退制御部201は、AD-ECU100からのトルク指令110の正の値が所定値に達するまでインバータECU40にトルクの値を指令する異常時インバータ指令(インバータ加速指令)231を算出する副インバータ制御部212と、制御切替指令210に基づいてPT-ECU200からのインバータ指令230と、副インバータ制御部212からの異常時インバータ指令231を切り替えるスイッチSW2を含む。
また、縮退制御部201は、AD-ECU100からのトルク指令110の値が所定の値以上となった場合にエンジンECU50にトルクの値を指令する異常時エンジン指令241を算出する副エンジン制御部213と、制御切替指令210に基づいてPT-ECU200からのエンジン指令240と、副エンジン制御部213からの異常時エンジン指令241を切り替えるスイッチSW3を含む。
スイッチSW1~SW3は、制御切替指令210が正常(PT-ECU:OK)な場合には、PT-ECU200からのブレーキ指令220、インバータ指令230、エンジン指令240を選択し、制御切替指令210が異常(PT-ECU:NG)な場合には、算出した異常時ブレーキ指令221、異常時インバータ指令231、異常時エンジン指令241を選択し、各ECUへ出力する。
図2Bは、縮退制御部201の構成の一例を示すブロック図である。縮退制御部201は、プロセッサ251と、メモリ252と、ストレージ装置253を含む計算機である。
メモリ252は、副ブレーキ制御部211と、副インバータ制御部212と、副エンジン制御部213を格納する。
副ブレーキ制御部211と、副インバータ制御部212及び副エンジン制御部213の各機能部はプログラムとしてメモリ252へロードされる。
プロセッサ251は、各機能部のプログラムに従って処理を実行することによって、所定の機能を提供する機能部として稼働する。例えば、プロセッサ251は、ブレーキ制御プログラムに従って処理を実行することで副ブレーキ制御部211ととして機能する。他のプログラムについても同様である。さらに、プロセッサ251は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれの機能を提供する機能部としても稼働する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。
図3Aは、副ブレーキ制御部211で行われる制御の一例を示す図である。副ブレーキ制御部211は、トルク指令110が負であれば異常時ブレーキ指令221として出力する。
なお、副ブレーキ制御部211は、トルク指令110がマイナス方向へ増大するにつれて、マイナス方向のトルク(制動力)指令値が増大するように異常時ブレーキ指令221を算出してもよい。
図3Bは、副インバータ制御部212で行われる制御の一例を示す図である。副インバータ制御部212は、トルク指令110の値が正で、かつ閾値Tq1以下であれば、トルク指令110を異常時インバータ指令231として出力する。
なお、副インバータ制御部212は、トルク指令110の値が閾値Tq1以下であれば、トルク指令110の値がプラス方向へ増大するにつれて、プラス方向のトルク(加速側の駆動力)指令値が増大するように異常時インバータ指令231を算出してもよい。
図3Cは、副エンジン制御部213で行われる制御の一例を示す図である。副エンジン制御部213は、トルク指令110の値が正でかつ閾値Tq1を超えていれば、トルク指令110を異常時エンジン指令241として出力する。
なお、副インバータ制御部212は、トルク指令110の値が閾値Tq1を超えていればトルク指令110の増大につれて、プラス方向のトルク(加速側の駆動力)指令値が増大するように異常時エンジン指令241を算出してもよい。
図4は、PT-ECU200の構成の一例を示すブロック図である。PT-ECU200は、チップ内に2つのMPU(Micro-processing Unit)21-1、21-2と比較器22を含む冗長化プロセッサ20と、メモリ23と、ストレージ装置24を含む計算機である。
メモリ23には、制御プログラム235がロードされて冗長化プロセッサ20によって実行される。制御プログラム235は、AD-ECU100からのトルク指令110を実現するために、エネルギ効率の最も良いブレーキ指令220と、インバータ指令230と、エンジン指令240を生成する。
また、制御プログラム235は、PT-ECU200に異常が発生したか否かを示す制御切替指令210を算出するための所定の演算を実行させる。制御プログラム235は、2つのMPU21-1、21-2に同一の演算を実行させて、2つの演算結果を比較器22へ出力する。比較器22は、2つの演算結果が同一であれば、PT-ECU200が正常(PT-ECU:OK)を示す値を制御切替指令210として出力する。一方、比較器22は、2つの演算結果が異なる場合、PT-ECU200が異常(PT-ECU:NG)を示す値を制御切替指令210として出力する。
上述のように、PT-ECU200が正常(PT-ECU:OK)な場合には、縮退制御部201のSW1、SW2、SW3は図2Aの上(PT-ECU:OK)側に切り替えられ、ブレーキECU30はブレーキ指令220に基づいて車輪に取り付けられた機械ブレーキ3を制御する。インバータECU40も同様にインバータ指令230に基づいて、インバータ44を制御してモータ45を駆動して加減速トルクを発生させる。エンジンECU50も同様にエンジン指令240に基づいてエンジン55の駆動力を制御する。
なお、エンジン55の制御方法は車両1の種類により異なる。ハイブリッド自動車においては、トルク指令110が小さい場合にはエンジン指令240は0でエンジンを停止させ、トルク指令110が大きい場合にエンジン指令240は正の値となり、駆動力を発生させる。なお、トルク指令110の大小を判定する閾値は、バッテリ(図示省略)の充電容量SoC(State of Charge)や外気温、車内気温、勾配情報などにより決定される。
例えば、バッテリの充電容量SoCが低下した場合にはバッテリの充電容量の減少を避けるためにトルク指令110の閾値を低下させてエンジン55の運転を開始する。外気温や、車内気温が低い場合にはエンジン55の運転による発熱を暖房に活用するため、より低いトルク指令110の閾値でエンジン55の運転を開始する。
走行中の道路が上り勾配の場合には、今後バッテリの充電容量SoCの低下が予想されるのでより低いトルク指令110の閾値でエンジン55の運転を開始し、充電容量SoCの低下を抑制する。
充電走行中の道路が下り勾配の場合には、回生制動によりバッテリの充電容量SoCの増加が予想されるのでより高いトルク指令110の閾値でエンジン55の運転を開始する。
一方、商用電源などの外部電源により予め充電されたバッテリによる駆動が主で、バッテリの充電容量が低下した場合にエンジン55を運転し、エンジン5との機械的に接続されている発電機(図示省略)でバッテリを充電するタイプの車両1では、バッテリの充電容量SoCが一定値以上の場合にはエンジン55を停止させ、バッテリの充電容量SoCが一定値未満の場合にはエンジン55を運転し、バッテリを充電する。
PT-ECU200が異常(PT-ECU:NG)の場合には、縮退制御部201のスイッチSW1、SW2、SW3は図2Aの下(PT-ECU:NG)側に切り替えられ、ブレーキECU30は、縮退制御部201でトルク指令110の負の値に基づいて算出された異常時ブレーキ指令221により、車輪に取り付けられた機械ブレーキ3を制御する。
インバータECU40も同様にトルク指令110の正の値に基づいて、インバータ44を制御してモータ45を駆動させて加速トルク(又は駆動力)を発生させる。
PT-ECU200が異常(PT-ECU:NG)の場合、バッテリの充電容量SoCが十分にあれば必ずしもエンジン55を始動させる必要はないが、エンジンECU50も同様にトルク指令110、又はバッテリの充電容量SoCに基づき、エンジン55を制御してもよい。この場合、ハイブリッド車両においては、トルク指令110が予め定められた一定値未満の場合にはエンジン指令240は「0」でエンジン55を停止させ、トルク指令110が一定値以上の場合に正の値となり、エンジン55で駆動力を発生させる。
なお、ブレーキECU30と、インバータECU40と、エンジンECU50は、縮退制御部201やPT-ECU200と同様に、プロセッサとメモリ及びストレージ装置を有する計算機で構成することができる。
図5は、制御切替信号とトルク指令と時間の関係を示すグラフである。図示の例では、時刻T3においてPT-ECU200が正常な状態(PT-ECU:OK)から異常が発生した状態(PT-ECU:NG)に遷移した場合の制御の一例である。
PT-ECU200では、図4に示したように冗長化プロセッサ20により、2つのMPU21-1、21-2が正常な場合には比較器22での比較結果が一致して、制御切替指令210は、PT-ECU:OKとなる。
時刻T3以前の制御切替指令210が正常(PT-ECU:OK)な場合には、縮退制御部201のスイッチSW1、SW2、SW3は図2Aの上(PT-ECU:OK)側に切り替えられる。
時刻T2以前のトルク指令110が正の値の期間では、インバータECU40はインバータ指令230に基づいて、インバータ44を制御してモータを駆動させて加減速トルクを発生させる。
さらに図5においては、時刻T1以前のトルク指令110が一定以上の値の期間では、PT-ECU200からのエンジン指令240に基づいて、エンジンECU50がエンジン55を駆動して駆動力を発生させる。
時刻T2~T3でトルク指令110が負の値となる期間では、モータ45による制動力(発電)に加えて、ブレーキECU30も同様にブレーキ指令220に基づいて車輪に取り付けられた機械ブレーキ3を制御する。上述したように、PT-ECU200は、充電容量SoC等に応じて、回生ブレーキと機械ブレーキ3の使用比率を制御することで、運動エネルギを効率よく電気エネルギとして回収することができる。
PT-ECU200で2つのMPU21-1、21-2の演算結果が異常な場合には、比較器22での比較結果が不一致となり、制御切替指令210は、PT-ECU:NGとなる。
時刻T3以降のPT-ECU200の異常(PT-ECU:NG)が発生した場合には、SW1、SW2、SW3は図2Aの下(PT-ECU:NG)側へ切り替えられる。そして、時刻T3以降では、副ブレーキ制御部211からの異常時ブレーキ指令221と、副インバータ制御部212からの異常時インバータ指令231と、副エンジン制御部213からの異常時エンジン指令241が各SW1~SW3から出力される。すなわち、制御切替指令210の変化に応じて、縮退制御部201は、PT-ECU200からの出力を、当該縮退制御部201で生成した指令に切り替える。
時刻T3~T4間でトルク指令110が負の値となる期間では、図3Bの副インバータ制御部212の制御によって、異常時インバータ指令231が「0」となり回生ブレーキは停止する。一方、図3Aの副ブレーキ制御部211の制御に基づいて、異常時ブレーキ指令221は増大する。これにより、ブレーキECU30はトルク指令110の負の値に基づく異常時ブレーキ指令221により、車輪に取り付けられた機械ブレーキ3を制御する。
時刻T4以降のトルク指令110が正の値となる期間では、図3Bの副インバータ制御部212の制御に基づいて、異常時インバータ指令231が増大する。インバータECU40は、トルク指令110の正の値に基づく異常時インバータ指令231によりモータ45を駆動させて駆動力を発生させる。
以上のように、上記実施例1では、PT-ECU200が正常な場合には、AD-ECU100からのトルク指令110に基づき、最適なブレーキ制御と、インバータ制御が実現でき、エネルギ効率の高い運転が実現できる。具体的には、モータ45と、エンジン55を協調動作させたエネルギ効率の良い加速、ならびにモータ45を発電機とした回生ブレーキと、回生ブレーキで不足した制動力を機械ブレーキ3で補うエネルギ効率の良い減速が可能となる。
一方、PT-ECU200に異常が発生した場合には、PT-ECU200の最適化機能を用いずに、縮退制御部201による副ブレーキ制御部211と、副インバータ制御部212と、副エンジン制御部213による簡易な制御が実施される。
縮退制御部201は、減速時には異常時ブレーキ指令221により機械ブレーキ3を駆動し、加速時には異常時インバータ指令231と異常時エンジン指令241によりモータ45とエンジン55を切り替えて駆動することで、AD-ECU100からのトルク指令110に応じた加減速を実現する。
縮退制御部201は、トルク指令110に応じたトルクを副ブレーキ制御部211と副インバータ制御部212と副エンジン制御部213のいずれかひとつで制御することで、制御内容を簡素にして、縮退制御部201の製造コストを低減しながら、車両1の走行を継続させることが可能となる。
上記実施例1の縮退制御部201は、ブレーキECU30と、インバータECU40と、エンジンECU50の前段に設置すればよいので、製造コストの増大を抑制することが可能となる。
図6は本発明の実施例2を示し、車両1の制御装置の一例を示すブロック図である。実施例2では、前記実施例1に示した縮退制御部201のスイッチSW1~SW3と、副ブレーキ制御部211と、副インバータ制御部212と、副エンジン制御部213の機能を、各ECUに分散させたものである。
図7は、各ECUの機能の一例を示すブロック図である。ブレーキECU300は、前記実施例1のブレーキECU30の機能を提供するブレーキ制御部31と、PT-ECU200に異常が発生した場合にトルク指令110から異常時ブレーキ指令221を算出する副ブレーキ制御部211と、PT-ECU200からの制御切替指令210に応じて、ブレーキ制御部31へ入力する信号をブレーキ指令220又は異常時ブレーキ指令221に切り替えるスイッチSW1を有する。
インバータECU400は、前記実施例1のインバータECU40の機能を提供するインバータ制御部41と、PT-ECU200に異常が発生した場合にトルク指令110から異常時インバータ指令231を算出する副インバータ制御部212と、PT-ECU200からの制御切替指令210に応じて、インバータ制御部41へ入力する信号をインバータ指令230又は異常時インバータ指令231に切り替えるスイッチSW2を有する。
エンジンECU500は、前記実施例1のエンジンECU50の機能を提供するエンジン制御部51と、PT-ECU200に異常が発生した場合にトルク指令110から異常時エンジン指令241を算出する副エンジン制御部213と、PT-ECU200からの制御切替指令210に応じて、エンジン制御部51へ入力する信号をエンジン指令240又は異常時エンジン指令241に切り替えるスイッチSW3を有する。
PT-ECU200に異常が発生すると、減速時には異常時ブレーキ指令221により機械ブレーキ3が駆動され、加速時には異常時インバータ指令231と異常時エンジン指令241によりモータ45とエンジン55を切り替えて駆動することで、AD-ECU100からのトルク指令110に応じた加減速を実現することができる。
上記実施例2では、縮退制御部201を省略することで、冗長性を確保するための製造コストを抑制しながら、車両1の走行を継続させることが可能となる。
前記実施例1では、縮退制御部201が故障すると車両1の制御システム全体の故障に波及する単一故障点となるので、縮退制御部201の故障が問題となる場合には縮退制御部201を冗長化する必要がある。
図7に示したように、実施例3では、単一故障点となる部分は存在しないので、さらに冗長化しなくとも信頼性を確保することができる。また、トルク指令110の正、負の判定と、絶対値の演算のみでブレーキ制御部31、インバータ制御部41、エンジン制御部51夫々の指令値を生成することが可能なので、ブレーキECU300、インバータECU400、エンジンECU500の複雑化を抑制し、製造コストの増加も最小限に抑えることができる。
図8は本発明の実施例3を示し、車両1の制御システムの一例を示すブロック図である。車両1は、隔壁13を介してエンジンルーム12とキャビン11の空間を有する。
AD-ECU100は、高い処理性能が求められて発熱が大きいため、空調が配備されたキャビン11内に配置し、その他のECUはエンジンルーム12内に配置する。なお、実施例3では、前記実施例1の機械ブレーキ3とブレーキECU30を一体にした機械ブレーキ301-1~301-4を用いる。また、後輪用の機械ブレーキ301-2、301-4は車両1の後部に配置される。その他の構成は前記実施例1と同様である。
PT-ECU200と、縮退制御部201をエンジンルーム12内に設置することにより各ECU(ブレーキECU30、インバータECU40、エンジンECU50)とのネットワーク結線長を短くすることができる。AD-ECU100と、PT-ECU200、縮退制御部201の間は距離も長くなるが、この間はトルク指令110のみの信号が伝達される。
上記実施例3では、各ECUの発熱量を鑑みて、車両1内での配置を最適化することでAD-ECU100の冷却を促進し、安定した稼働を保証することが可能となる。
図9は本発明の実施例4を示し、車両1の制御システムの一例を示すブロック図である。実施例4は、前記実施例2に実施例3を適用した例を示す。
AD-ECU100は、キャビン11内に配置され、PT-ECU200と、縮退制御部201と、ブレーキECU300と、インバータECU400と、エンジンECU500はエンジンルーム12内に配置される。
AD-ECU100と、PT-ECU200の間は距離も長くなるが、この間はトルク指令110のみの信号が伝達される。
上記実施例4では、各ECUの発熱量を鑑みて、車両1内での配置を最適化することで上記実施例3と同様にAD-ECU100の冷却を促進し、安定した稼働を保証することが可能となる。
図10は本発明の実施例5を示し、車両1のレイアウトの一例を示すブロック図である。実施例5は、前記実施例4の構成にトルク指令110をブレーキECU300と、インバータECU400と、エンジンECU500に配分するゲートウェイ260を加え、さらに、PT-ECU200とゲートウェイ260を収容する筐体250を加えたものである。その他の構成は前記実施例4と同様である。
AD-ECU100と、PT-ECU200と、ゲートウェイ202の間は距離も長くなるがこの間はトルク指令110のみの信号が接続される。PT-ECU200と、ゲートウェイ202を同一の筐体250に実装することで、ノイズを低減することが可能となる。
なお、筐体250には、ブレーキECU300や、インバータECU400や、エンジンECU500を収容するようにしてもよい。また、ゲートウェイ260に代わってハブやスイッチを採用することができる。
図11は本発明の実施例6を示し、車両1の制御システムの一例を示すブロック図である。実施例5は、前記実施例5の構成に、ブレーキ指令220と異常時ブレーキ指令221を切り替えるスイッチSW1を含む縮退制御部201-1を設けたものである。縮退制御部201-1には、実施例3に示したように、ブレーキECU300と機械ブレーキ3を一体にした機械ブレーキ301-1~301-4を接続する。その他の構成は前記実施例5と同様である。
実施例6では、ブレーキECU300のみを縮退制御部201-1からのブレーキ指令に接続する。その他は、前記実施例5と同様にスイッチSW2とトルク指令110の正の値をインバータECU40の指令値とする機能をインバータECU400内に設ける、スイッチSW3とトルク指令110に基づいてエンジンECU50の指令値とする機能をエンジンECU500内に実装した例である。
機械ブレーキ301のECUは、機電一体で車輪に取り付けられてブレーキキャリパー内に実装されることが多く、この場合、ブレーキECUと車体の間を結ぶ電線に多芯の電線を使うことが困難なため、ブレーキECUと接続するネットワークの本数を1本に削減するために有効な実施例である。
前記実施例5の図10で示したように、PT-ECU200と、ゲートウェイ202、縮退制御部201-1を同一の筐体250に実装することや、PT-ECU200、ゲートウェイ202や、縮退制御部201-1、インバータECU400、エンジンECU500を同一の筐体250に実装することも可能である。
図12は本発明の実施例7を示し、車両1の制御システムの一例を示すブロック図である。実施例7は、前記実施例6の縮退制御部201-1を、前輪側の機械ブレーキ301-1、301-3を制御する縮退制御部201-1と、後輪側の機械ブレーキ301-2、301-4を制御する縮退制御部201-2に分割した例を示す。その他の構成は前記実施例6と同様である。
縮退制御部201-2は、前記実施例6の縮退制御部201-1と同様に、ブレーキ指令220と異常時ブレーキ指令221を切り替えるスイッチSW1-2を含む。
機械ブレーキ301の制御に関してブレーキ縮退制御部201-1、201-2を冗長化することにより、縮退制御部201が単一故障点となることを回避することが可能である。この場合、縮退制御部201-1、201-2の夫々に左右両側のブレーキを接続するのが望ましい。
具体例としては、縮退制御部201-1を右前、左前の機械ブレーキ301-1、301-3に接続し、縮退制御部201-2を右後、左後の機械ブレーキ301-2、301-4に接続する。この場合には、縮退制御部201-1をエンジンルーム12内、縮退制御部201-2を車両1の後部に設置してもよい。
あるいは、縮退制御部201-1を右前、左後の機械ブレーキ301-2、301-3に接続し、縮退制御部201-2を右後、左前の機械ブレーキ301-1、301-4に接続することが考えられる。
<結び>
以上のように、上記実施例1~7の車両制御システムは、以下のような構成とすることができる。
(1).車両(1)の走行環境に応じて前記車両(1)を制御する車両制御システムであって、前記車両(1)の走行環境を検出するセンサ(走行環境センサ10)と、プロセッサとメモリを有して、前記センサが検出した情報に基づいて第1の制御信号(トルク指令110)を出力する第1の制御部(AD-ECU100)と、プロセッサ(20)とメモリ(23)を有して、前記第1の制御信号(トルク指令110)を受け付けて、第2の制御信号(ブレーキ指令220、インバータ指令230)を出力する第2の制御部(パワートレーンECU200)と、プロセッサ(251)とメモリ(252)を有して、前記第1の制御信号(110)と前記第2の制御信号(220、230)を受け付けて、前記第1の制御信号(110)と第2の制御信号(220、230)の何れかに基づいて制御デバイス(機械ブレーキ3、モータ45)を駆動する第3の制御部(縮退制御部201、ブレーキECU300、インバータECU400)と、を有する。
上記構成により、PT-ECU200が正常な場合には、AD-ECU100からのトルク指令110に基づき、最適なブレーキ指令220と、インバータ指令230が実現でき、エネルギ効率の高い運転が実現できる。
一方、PT-ECU200に異常が発生した場合には、PT-ECU200の最適化機能を用いずに、縮退制御部201が、トルク指令110に応じたトルクを副ブレーキ制御部211と副インバータ制御部212と副エンジン制御部213からの第2の制御信号へ切り替えて制御することで、制御内容を簡素にして、縮退制御部201の製造コストを低減しながら、車両1の走行を継続させることが可能となる。
(2).上記(1)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部(縮退制御部201、ブレーキECU300、インバータECU400)は、前記第2の制御部(200)が正常な場合には、前記第2の制御信号(220、230)に基づいて前記制御デバイス(3、45)を制御し、前記第2の制御部(200)に異常が発生した場合には、前記第1の制御信号(トルク指令110)に基づき前記制御デバイス(3、45)を制御する。
PT-ECU200に異常が発生した場合には、PT-ECU200からのブレーキ指令220と、インバータ指令230に代わって、縮退制御部201が異常時ブレーキ指令221と異常時インバータ指令231へ切り替えることで、制御内容を簡素にして、縮退制御部201の製造コストを低減しながら、車両1の走行を継続させることが可能となる。
(3).上記(2)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部は、前記制御デバイスとしての機械ブレーキ(3)を制御するブレーキ制御部(ブレーキECU300)であり、前記第2の制御部(200)に異常が発生した場合には、前記第1の制御信号(トルク指令110)の負の値をブレーキ指令(221)として前記機械ブレーキ(3)を制御する。
ブレーキECU300は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、トルク指令110の負の値を異常時ブレーキ指令221として機械ブレーキ3を制御するので、ブレーキECU300の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(4).上記(2)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部は、前記制御デバイスとしてのインバータ(44)を制御するインバータ制御部(400)であり、前記第2の制御部(200)に異常が発生した場合には、前記第1の制御信号(トルク指令110)の正の値をインバータ指令(221)として前記インバータ(44)を制御する。
インバータECU400は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、トルク指令110の正の値を異常時インバータ指令231としてインバータ44を制御するので、インバータECU400の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(5).上記(3)に記載の車両制御システムであって、前記第1の制御信号(110)と前記第2の制御信号(230)を受け付けて、前記制御デバイスとしてのインバータ(44)を制御するインバータ制御部(400)をさらに有し、前記インバータ制御部は、前記第2の制御部(200)に異常が発生した場合には、前記第1の制御信号(110)の正の値をインバータ指令(221)として前記インバータ(44)を制御する。
インバータECU400は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、トルク指令110の正の値を異常時インバータ指令231としてインバータ44を制御するので、インバータECU400の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(6).上記(1)に記載の車両制御システムであって、前記第1の制御部は、前記第1の制御信号としてトルク指令(110)を出力する自動運転コントローラ(AD-ECU100)であって、前記第2の制御部は、前記トルク指令(110)の値に応じて第1のブレーキ指令(220)と第1のインバータ指令(230)を出力するパワートレーンコントローラ(PT-ECU200)であって、前記第3の制御部(201)は、前記パワートレーンコントローラ(200)に異常が発生した場合には、前記トルク指令(110)の負の値を第2のブレーキ指令(221)として出力し、前記トルク指令の正の値を加速側の第2のインバータ指令(231)として出力する。
縮退制御部201は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、ブレーキ指令220及びインバータ指令230に代わって、トルク指令110の負の値を異常時ブレーキ指令221として機械ブレーキ3を制御し、トルク指令110の正の値を異常時インバータ指令231としてインバータ44を制御するので、縮退制御部201の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(7).上記(6)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部(201)は、前記第2の制御部(200)の異常の有無に応じて、前記第1のブレーキ指令(220)及び第1のインバータ指令(230)と、前記第2のブレーキ指令(221)及び第2のインバータ指令(231)を切り替えて出力する切り替え部(SW1~SW3)を有する。
縮退制御部201は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、ブレーキ指令220及びインバータ指令230を、異常時ブレーキ指令221及び異常時インバータ指令231に切り替えて機械ブレーキ3とインバータ44を制御するので、縮退制御部201の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(8).上記(7)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部(201)は、前記トルク指令(110)を受け付けて、当該トルク指令に基づいて第2のブレーキ指令(221)又は第2のインバータ指令(231)を出力する駆動制御部(副ブレーキ制御部211、副インバータ制御部212)を、さらに有し、前記切り替え部(SW1~SW3)は、前記パワートレーンコントローラ(200)に異常が発生した場合には、前記第1のブレーキ指令(220)又は第1のインバータ指令(230)を、前記第2のブレーキ指令(221)又は第2のインバータ指令(231)に切り替えて出力する。
縮退制御部201は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、ブレーキ指令220及びインバータ指令230を、異常時ブレーキ指令221及び異常時インバータ指令231に切り替えて機械ブレーキ3とインバータ44を制御するので、縮退制御部201の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(9).上記(7)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部は、前記トルク指令(110)を受け付けて、当該トルク指令に基づいて第2のブレーキ指令(221)を出力する駆動制御部(211)と、前記切り替え部(SW1)の出力を受け付けて、機械ブレーキ(3)を制御するブレーキ制御部(31)と、をさらに有し、前記切り替え部(SW1)は、前記パワートレーンコントローラ(200)に異常が発生した場合には、前記第1のブレーキ指令(220)を、前記第2のブレーキ指令(221)に切り替えて出力する。
ブレーキECU300は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、ブレーキ指令220を異常時ブレーキ指令221に切り替えて機械ブレーキ3を制御するので、ブレーキECU300の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
(10).上記(7)に記載の車両制御システムであって、前記第3の制御部は、前記トルク指令(110)を受け付けて、当該トルク指令(110)に基づいて第2のインバータ指令(231)を出力する駆動制御部(副インバータ制御部212)と、前記切り替え部(SW2)の出力を受け付けて、インバータ(44)を制御するインバータ制御部(41)と、をさらに有し、前記切り替え部(SW2)は、前記パワートレーンコントローラ(200)に異常が発生した場合には、前記第1のインバータ指令(230)を、前記第2のインバータ指令(231)に切り替えて出力する。
インバータECU400は、PT-ECU200に異常が発生した場合には、インバータ指令230を異常時インバータ指令231に切り替えてインバータ44を制御するので、インバータECU400の製造コストを低減しながら、PT-ECU200に異常が発生した場合でも車両1の走行を継続させることが可能となる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換のいずれもが、単独で、又は組み合わせても適用可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、及び処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、及び機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
30、300 ブレーキECU
40、400 インバータECU
50、500 エンジンECU
100 AD-ECU
200 PT-ECU
201 縮退制御部
211 副ブレーキ制御部
212 副インバータ制御部
213 副エンジン制御部

Claims (6)

  1. 車両の走行環境に応じて前記車両を制御する車両制御システムであって、
    前記車両の走行環境を検出するセンサと、
    プロセッサとメモリを有して、前記センサが検出した情報に基づいて第1の制御信号としてトルク指令を出力する自動運転コントローラである第1の制御部と、
    プロセッサとメモリを有して、前記第1の制御信号を受け付けて、前記トルク指令の値に応じて、第2の制御信号として第1のブレーキ指令と第1のインバータ指令の少なくとも一方を出力するパワートレーンコントローラである第2の制御部と、
    プロセッサとメモリを有して、前記第1の制御信号と前記第2の制御信号を受け付けて、前記第1の制御信号と前記第2の制御信号の何れかに基づいて制御デバイスを駆動する第3の制御部と、を有し、
    前記第3の制御部は、
    前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第1の制御信号の負の値を第2のブレーキ指令として出力し、前記第1の制御信号の正の値を加速側の第2のインバータ指令として出力し、
    前記第2の制御部の異常の有無に応じて、前記第1のブレーキ指令及び前記第1のインバータ指令と、前記第2のブレーキ指令及び前記第2のインバータ指令を切り替えて出力する切り替え部を有することを特徴とする車両制御システム。
  2. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記第3の制御部は、
    前記第2の制御部に異常が発生していない場合には、前記第1のブレーキ指令に基づいて機械ブレーキを制御し、
    前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第2のブレーキ指令を出力し、前記機械ブレーキを制御することを特徴とする車両制御システム。
  3. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記第3の制御部は、
    前記第2の制御部に異常が発生していない場合には、前記第1のブレーキ指令に基づいてインバータを制御し、
    前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第2のインバータ指令を出力し、前記インバータを制御することを特徴とする車両制御システム。
  4. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記第3の制御部は、前記トルク指令を受け付けて、当該トルク指令に基づいて前記第2のブレーキ指令又は前記第2のインバータ指令を出力する駆動制御部を、さらに有し、
    前記切り替え部は、前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第1のブレーキ指令又は前記第1のインバータ指令を、前記第2のブレーキ指令又は前記第2のインバータ指令に切り替えて出力することを特徴とする車両制御システム。
  5. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記第3の制御部は、
    前記トルク指令を受け付けて、当該トルク指令に基づいて前記第2のブレーキ指令を出力する駆動制御部と、
    前記切り替え部の出力を受け付けて、機械ブレーキを制御するブレーキ制御部と、をさらに有し、
    前記切り替え部は、前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第1のブレーキ指令を、前記第2のブレーキ指令に切り替えて出力することを特徴とする車両制御システム。
  6. 請求項1に記載の車両制御システムであって、
    前記第3の制御部は、
    前記トルク指令を受け付けて、当該トルク指令に基づいて前記第2のインバータ指令を出力する駆動制御部と、
    前記切り替え部の出力を受け付けて、インバータを制御するインバータ制御部と、をさらに有し、
    前記切り替え部は、前記第2の制御部に異常が発生した場合には、前記第1のインバータ指令を、前記第2のインバータ指令に切り替えて出力することを特徴とする車両制御システム。
JP2019078267A 2019-04-17 2019-04-17 車両制御システム Active JP7250601B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019078267A JP7250601B2 (ja) 2019-04-17 2019-04-17 車両制御システム
DE112020001288.3T DE112020001288T5 (de) 2019-04-17 2020-03-13 Fahrzeugsteuersystem
US17/603,702 US20220242400A1 (en) 2019-04-17 2020-03-13 Vehicle control system
PCT/JP2020/011013 WO2020213315A1 (ja) 2019-04-17 2020-03-13 車両制御システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019078267A JP7250601B2 (ja) 2019-04-17 2019-04-17 車両制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020175732A JP2020175732A (ja) 2020-10-29
JP7250601B2 true JP7250601B2 (ja) 2023-04-03

Family

ID=72838214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019078267A Active JP7250601B2 (ja) 2019-04-17 2019-04-17 車両制御システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220242400A1 (ja)
JP (1) JP7250601B2 (ja)
DE (1) DE112020001288T5 (ja)
WO (1) WO2020213315A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6936380B1 (ja) * 2020-12-28 2021-09-15 本田技研工業株式会社 車両制御システム、および車両制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005170295A (ja) 2003-12-12 2005-06-30 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2016199239A (ja) 2015-04-14 2016-12-01 株式会社デンソー 車両の制御装置
JP2017034816A (ja) 2015-07-30 2017-02-09 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP2019017182A (ja) 2017-07-06 2019-01-31 株式会社Subaru 電気自動車の回生制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5957985A (en) * 1996-12-16 1999-09-28 Microsoft Corporation Fault-resilient automobile control system
JP4155198B2 (ja) 2004-01-19 2008-09-24 トヨタ自動車株式会社 車両の制御システムの異常検知装置
JP4478037B2 (ja) 2004-01-30 2010-06-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御装置
JP2018016107A (ja) 2016-07-25 2018-02-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 監視用ecuおよび車両
US10106150B2 (en) * 2017-03-13 2018-10-23 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for operating a hybrid vehicle
DE112017007616T5 (de) 2017-06-08 2020-05-07 Mitsubishi Electric Corporation Fahrzeug-Steuerungseinrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005170295A (ja) 2003-12-12 2005-06-30 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2016199239A (ja) 2015-04-14 2016-12-01 株式会社デンソー 車両の制御装置
JP2017034816A (ja) 2015-07-30 2017-02-09 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP2019017182A (ja) 2017-07-06 2019-01-31 株式会社Subaru 電気自動車の回生制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020213315A1 (ja) 2020-10-22
JP2020175732A (ja) 2020-10-29
DE112020001288T5 (de) 2021-12-02
US20220242400A1 (en) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10549731B2 (en) Electric parking brake for autonomous vehicles
US11305783B2 (en) Vehicle control device
KR101889994B1 (ko) 자동차용 고장-안전 주차 브레이크
KR101927175B1 (ko) 차량 시스템, 배터리 시스템 및 배터리 시스템의 제어 방법
EP3623242B1 (en) A system and a method for controlling an electric vehicle
US10501063B2 (en) Brake-by-wire system
US10525957B2 (en) Brake-by-wire system
US10144402B2 (en) Brake-by-wire system
KR102452555B1 (ko) 차량 고장 처리 제어 장치 및 그 방법
US20180056961A1 (en) Brake-by-wire system
JP7250601B2 (ja) 車両制御システム
JP5629646B2 (ja) 車両用制御装置
US11787293B2 (en) Electric motor control device and method of electric motor control
US10507816B2 (en) Brake-by-wire system
US11870379B2 (en) Control device for rotating electrical machine
JP7409280B2 (ja) 回転電機の制御装置
JP2020014314A (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法
US11511689B2 (en) Supplementary power supply and a method for providing supplemental power
JP2012191751A (ja) 電動機のフェールセーフ装置
JP2004314687A (ja) 電動駐車ブレーキシステム
JP7419166B2 (ja) 電動ブレーキシステムの制御装置及び電動ブレーキシステムの制御方法
EP4209399A1 (en) Brake control system for controlling a brake system, vehicle and method for operating a brake control system
JP7187878B2 (ja) 車両における電動機の制御装置および制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7250601

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150