(57)【要約】【課題】電動機を駆動源として備える車両における、減速時におけるフェイルセーフの実行。【解決手段】車両５０における電動機４１の制御装置１００が適用される。制御装置１００は、電動機４１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、監視目標トルクを決定する監視部２０と、車両の減速時において、目標トルクと監視目標トルクとを用いて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とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（５０）における電動機（４１）の制御装置（１００）であって、
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、
監視目標トルクを決定する監視部（２０）と、
前記車両の減速時において、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）と、を備える車両における電動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両における電動機の制御装置において、
前記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下である場合に、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３】
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において、
前記監視部は、非冗長化信号に応じて設定され得る減速トルクを含む前記電動機の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４】
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において、
前記第１の制御部は、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む冗長化信号と前記電動機による減速トルクの特性を設定する減速トルク設定信号を含む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減速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５】
請求項１から４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（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。
【請求項６】
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において、
前記フェイルセーフ決定部はさらに、前記車両の加速時において、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、車両における電動機の制御装置。
【請求項７】
車両における電動機の制御方法であって、
前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定し、
監視目標トルクを決定し、
前記車両の減速時において、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こと、を備える車両における電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４７５８５号公報
【０００４】
これまで、上記のような技術を用いて、車両が加速する際におけるフェイルセーフは検討されてきた。しかしながら、車両が減速する際のフェイルセーフについては十分な検討がなされておらず、また、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加減速の応答性が高く、車両が減速する際のフェイルセーフに検討の余地があることを本願発明者は見い出した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、電動機を駆動源として備える車両において、減速時におけるフェイルセーフの実行が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の態様として実現することが可能である。
【０００７】
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、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、監視目標トルクを決定する監視部と、前記車両の減速時において、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と、を備える。
【０００８】
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る車両において、減速時におけるフェイルセーフを実行することができる。
【０００９】
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、前記電動機の出力目標となる目標トルクを決定し、監視目標トルクを決定し、前記車両の減速時において、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ことを備える。
【００１０】
第２の態様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る車両において、減速時におけ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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】第１の実施形態における監視部によって減速時に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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】減速時における目標トルクおよび車両減速度の経時変化を示すタイムチャート。
【図１２】第２の実施形態における監視部によって加速時に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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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１ペダルモードスイッチ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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
１ペダルモードスイッチ３４は、アクセルペダルによってアクセル操作およびブレーキ操作を実現するか、アクセルペダルによってアクセル操作を実現しブレーキペダルによってブレーキ操作を実現するかを切り替えるためのスイッチである。１ペダルモードスイッチ３４がオンされると、例えば、車速≠０ではない場合に、車速に応じて、アクセル開度が所定開度未満では負の目標トルクが設定されてブレーキ操作が実現され、アクセル開度が所定開度以上では正の目標トルクが設定されてアクセル操作が実現される。また、アクセル開度が増大するときは正の目標トルクが設定されてアクセル操作が実行され、アクセル開度が減少するときは負の目標トルクが設定されてブレーキ操作が実行されても良い。負の目標トルク、すなわち、減速トルクは、車速の減速および制動を意味し、電動発電機４１の回生動作によって実現されても良く、電動発電機４１を負回転させることによって実現されても良く、これらを組み合わせて実現されても良い。
【００１８】
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１ペダル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、１ペダルモードモード信号の他に、電動発電機４１の出力特性を、例えば、エコ、スポーツおよびノーマルのいずれかに切り替える走行モードスイッチ信号が含まれ得る。
【００１９】
車両制御部１０においては、アクセル開度Ａｃｃ、車速Ｖおよび１ペダルモード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。
【００２０】
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、１ペダル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。
【００２１】
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、１ペダルモードスイッチ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、１ペダルモードスイッチ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、１ペダルモードスイッチ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、１ペダルモードスイッチ３４は冗長化されていないセンサである。
【００２２】
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、１ペダルモードＭｏの選択時に設定され得る、電動発電機４１の出力トルクの特性の中で最も減速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。あるいは、監視トルクマップＭ２は、１ペダルモードＭｏの選択時に設定され得る電動発電機４１の減速出力トルクの特性と対応付けられていても良い。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。
【００２３】
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１ペダルモードスイッチ３４からの検出信号は入力されない。
【００２４】
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、車両５０の減速時、すなわち、運転者が減速を要求している場合に実行され、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。運転者が車両５０の減速を要求してるか否かは、１ペダルモードＭｏがオンの場合にはアクセル開度が減少していることに基づいて、１ペダルモードＭｏがオフの場合にはブレーキペダル操作がなされていることに基づいて判断され得る。
【００２５】
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１ペダルモード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１ペダルモード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、図７に示すように、１ペダルモードＭｏがオンの場合の特性線Ｌ１と１ペダルモードＭｏがオフの場合の特性線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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、１ペダルモードＭｏオンの場合に設定される電動発電機４１の出力特性の中で、減速出力トルクが最も大きい出力特性に対応する特性線Ｌ２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１ペダル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、１ペダルモードＭｏがオンに設定されている場合に車両減速に関する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下限しきい値線Ｇ１が示され、１ペダルモードＭｏがオフ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Ｌ２が破線で示され、１ペダルモードＭｏがオフの場合に監視部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が上限しきい値線Ｇ２にて示されている。下限しきい値線Ｇ１は、検出しきい値αを特性線Ｌ１上の各トルク値に加算した値をプロットした線であり、下限しきい値線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。
【００２８】
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、車両５０の減速時に、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α値の正負を逆転さえた値である。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もその絶対値が大きくなる。
【００２９】
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、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。
【００３０】
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以下であるか否か、すなわち、Ｔｔ−Ｔｔｗ≦−αであるか否かを判定する（ステップＳ２１４）。車両５０の減速時であるから、Ｔｔ−Ｔｔｗが負値を採る場合に車両制御部１０に何らかの異常が発生している。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。
【００３１】
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および電動発電機４１の出力トルクＴｒの時間的変化の一例について説明する。アクセル開度Ａｃｃが減少すると、図１１に示すように、目標トルクＴｔも減少し、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以下になると、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以下である場合には、フェイルセーフが実行される。この結果、破線Ｌ５で示されるように、電動発電機４１の出力トルクがクリープトルクまたは０となるようにフェイルセーフが実行され、意図しない減速状態が解除される。あるいは、実線Ｌ６で示されるように、目標トルクＴｔを、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以下となる直前の目標トルクＴｔに設定されるフェイルセーフが実行され、電動発電機４１の出力トルクＴｒの落ち込みが解消されても良い。
【００３２】
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る車両５０において、電動機の作動を伴う車両５０の減速時におけ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と監視目標トルクＴｔｗとの差が検出しきい値−α以下になると、電動発電機４１の出力トルクをクリープトルクまたは０にするフェイルセーフが実行され、あるいは、電動発電機４１の出力トルクを異常判定直前のトルク値とするフェイルセーフが実行され、トルク差に伴い車両５０に発生する減速度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減速を抑制し、また、車両５０の急減速を抑制することができる。
【００３３】
第２の実施形態：
第２の実施形態では、車両の減速時に加えて、加速時においてもフェイルセーフを実行する。なお、第２の実施形態に係る制御装置は、第１の実施形態に係る制御装置１００、具体的には監視部２０と同様の構成を備えているので同一の符号を付して構成の説明は省略し、加速時におけるフェイルセーフを実行するために要するマップやプログラムについて説明する。図１２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。
【００３４】
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Ｓ３００）。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Ｓ３０２）。監視トルクマップＭ２は、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に対応する特性線Ｌ２を有している。さらに、特性線Ｌ２は、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は車両の出力特性を変更する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、小さい出力特性が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。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。
【００３５】
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Ｓ３０４）。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Ｓ３０６）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３２０８）。ＣＰＵ２１は、検出しきい値αを設定する（ステップＳ３１０）。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。
【００３６】
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Ｓ３１２）。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。
【００３７】
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Ｓ３１４）。ＣＰＵ２１は、Ｔｔ−Ｔｔｗ≧αであると判定した場合には（ステップＳ３１４：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Ｓ３１６）。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Ｓ３１４：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Ｓ３１８）。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Ｓ３２０）、Ｃ≧ｔであると判定した場合には（ステップＳ３２０：Ｙｅｓ）、フェイルセーフの実行を決定して（ステップＳ３２２）、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Ｓ３２０：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１２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。
【００３８】
第２の実施形態に係る制御装置１００によれば、車両５０の加速時においても運転者が意図しない加速の発生を抑制することができる。第２の実施形態は、第１の実施形態と組み合わせて適用可能であり、この場合、車両５０の加減速時における運転者が意図しない加速および減速の発生を抑制することができる。
【００３９】
その他の実施形態：
（１）上記実施形態においては、電動発電機４１を備える電気自動車を例に取って説明したが、上記各実施形態は、少なくとも電動機を駆動源の一部または全部として備える車両に対して適用可能である。例えば、ハイブリッド車両、回生機能を有しない電気自動車に適用可能である。
【００４０】
（２）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。
【００４１】
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、
前記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下である場合に、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３：適用例１または２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、非冗長化信号に応じて設定され得る減速トルクを含む前記電動機の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４：適用例１または２に記載の車両における電動機の制御装置において、
前記第１の制御部は、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む冗長化信号と前記電動機による減速トルクの特性を設定する減速トルク設定信号を含む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減速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５：適用例１から４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。
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において、
前記フェイルセーフ決定部はさらに、前記車両の加速時において、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、車両における電動機の制御装置。
とすることができる。
【符号の説明】
【００４２】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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