特許 7574752 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20241022BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20241022BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20241022BHJP

   B60L 9/18 20060101ALN20241022BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 N

B60L15/20 S

B60R16/02 660G

B60L9/18 P

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021106781

(22)【出願日】2021-06-28

(65)【公開番号】P2023005085

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】後藤 寛明

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３６９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５６７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２３８２６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－３５５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｒ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の第１駆動力源を制御する第１コンピュータと、
前記車両の第２駆動力源を制御する第２コンピュータと、
前記第１コンピュータ及び前記第２コンピュータに対し前記第１駆動力源及び前記第２駆動力源の制御に関する指示を行う第３コンピュータとを有し、
前記第２コンピュータは、不揮発性メモリを有し、前記第３コンピュータの指示に従って制御を停止する場合、前記不揮発性メモリに停止記録を書き込み、制御の開始時に前記停止記録に基づき前記第２コンピュータの異常の有無を判定し、
前記第１コンピュータは、不揮発性メモリを有しておらず、前記第１コンピュータの起動時刻からの経過時間を計時し、
前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常有りと判定した場合、前記経過時間が閾値未満であるとき、前記第１コンピュータ及び前記第２コンピュータに制御の停止を指示する、
車両制御装置。

【請求項2】

前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常有りと判定した場合、前記経過時間が前記閾値以上であるとき、前記第２コンピュータに制御の停止を指示する、
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常有りと判定した場合、前記経過時間が前記閾値以上であるとき、前記第１コンピュータに前記第１駆動力源及び前記第２駆動力源の制御の実行を指示する、
請求項２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常なしと判定した場合、前記第１コンピュータ及び前記第２コンピュータに制御の実行を指示する、
請求項１乃至３の何れかに記載の車両制御装置。

【請求項5】

前記第３コンピュータは、前記第３コンピュータの起動後、前記第２コンピュータが最初に異常有りと判定した場合、前記第２コンピュータに一時的に制御を停止するように指示する、
請求項１乃至４の何れかに記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、ハイブリッド車の複数の駆動力源を複数のスレーブＥＣＵ（Electronic Control Unit）によりそれぞれ制御し、マスターＥＣＵにより各スレーブＥＣＵを統括し各駆動力を調停する技術が開示されている。マスターＥＣＵ及び各スレーブＥＣＵは、例えばマイクロコントローラにより実現される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－６３１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＥＣＵに用いられるマイクロコントローラには、例えばマイクロコントローラの起動及び停止を記録する不揮発性メモリを備えるものがある。この種のマイクロコントローラは、例えば電源の瞬断などにより意図せずに動作が停止した場合、不揮発性メモリの記録が起動状態を示したままであるため、異常を検出することができる。

【0005】

これに対し、不揮発性メモリを備えないマイクロコントローラの場合、上記のような異常を検出することができない。例えばマスターＥＣＵは、スレーブＥＣＵのマイクロコントローラに異常が発生した場合、フェイルセーフ機能により駆動力源の制御を停止させる。

【0006】

しかし、例えば不揮発性メモリを備えるマイクロコントローラのスレーブＥＣＵ、及び不揮発性メモリを備えていないマイクロコントローラのスレーブＥＣＵが混在する場合、不揮発性メモリを備えていないマイクロコントローラは異常を検出できないため、マスターＥＣＵは適切なフェイルセーフを実現することが難しい。

【0007】

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、適切なフェイルセーフを実現することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に記載の車両制御装置は、車両の第１駆動力源を制御する第１コンピュータと、前記車両の第２駆動力源を制御する第２コンピュータと、前記第１コンピュータ及び前記第２コンピュータに対し前記第１駆動力源及び前記第２駆動力源の制御に関する指示を行う第３コンピュータとを有し、前記第２コンピュータは、不揮発性メモリを有し、前記第３コンピュータの指示に従って制御を停止する場合、前記不揮発性メモリに停止記録を書き込み、制御の開始時に前記停止記録に基づき前記第２コンピュータの異常の有無を判定し、前記第１コンピュータは、不揮発性メモリを有しておらず、前記第１コンピュータの起動時刻からの経過時間を計時し、前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常有りと判定した場合、前記経過時間が閾値未満であるとき、前記第１コンピュータ及び前記第２コンピュータに制御の停止を指示する。

【0009】

上記の構成において、前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常有りと判定した場合、前記経過時間が前記閾値以上であるとき、前記第２コンピュータに制御の停止を指示してもよい。

【0010】

上記の構成において、前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常有りと判定した場合、前記経過時間が前記閾値以上であるとき、前記第１コンピュータに前記第１駆動力源及び前記第２駆動力源の制御の実行を指示してもよい。

【0011】

上記の構成において、前記第３コンピュータは、前記第２コンピュータが異常なしと判定した場合、前記第１コンピュータ及び前記第２コンピュータに制御の実行を指示してもよい。

【0012】

上記の構成において、前記第３コンピュータは、前記第３コンピュータの起動後、前記第２コンピュータが最初に異常有りと判定した場合、前記第２コンピュータに一時的に制御を停止するように指示してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、適切なフェイルセーフを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】車両の一例を示す構成図である。

【図2】車両ＥＣＵ及びＭＧ－ＥＣＵの一例を示す構成図である。

【図3】ＭＧ－ＥＣＵが異常なしと判定する例を示すタイムチャートである。

【図4】ＭＧ－ＥＣＵが異常有りと判定する例を示すタイムチャートである。

【図5】インバータの駆動処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】ＭＧ－ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】ＭＧ－ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】車両ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、車両９０の一例を示す構成図である。車両９０は、一例としてハイブリッド車であり、車両制御装置９、インバータ６０，６１、電流センサ６２，６３、昇圧コンバータ６４、ＭＧバッテリ６５、モータジェネレータ（ＭＧ）５０，５１、車軸５２、車輪５３、ディファレンシャルギア装置５４、動力分割装置５５、及びエンジン５６を有する。なお、車両９０は、ハイブリッド車に限定されず、エンジン５６のない電気自動車であってもよい。

【0016】

ＭＧ５０，５１は発電機及び電動機の両方の機能を備える。本例ではＭＧ５０は、電動機として機能し、ＭＧバッテリ６５の電力を消費することによりトルクを出力する。ＭＧ５１は、発電機として機能し、回生動作を行うことにより発電して、発電電力をＭＧバッテリ６５にチャージする。ＭＧバッテリ６５は、例えばリチウムイオンバッテリであり、ＭＧ５０の電源として機能する。なお、ＭＧ５０，５１は、それぞれ、車両９０の第１駆動力源及び第２駆動力源の一例である。

【0017】

ＭＧ５０は、ディファレンシャルギア装置５４を介して車軸５２に接続されており、トルクを車軸５２に出力する。また、エンジン５６は、動力分割装置５５を介して車軸５２に接続されており、その動力の一部を車軸５２に伝達する。車軸５２の端部には車輪５３が接続されている。ＭＧ５０及びエンジン５６の駆動力は車軸５２を介して車輪５３に伝達される。

【0018】

エンジン５６の残りの動力は動力分割装置５５によりＭＧ５１に伝達される。これによりＭＧ５１は発電してインバータ６１に三相交流電流を出力する。

【0019】

インバータ６１は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの複数のスイッチング素子を有する。インバータ６０の各スイッチング素子は、車両制御装置９から入力されるスイッチング信号によりオンオフ制御される。これにより、インバータ６１は三相交流電流から直流電圧を生成する。直流電圧は昇圧コンバータ６４により変換されてＭＧバッテリ６５に印加される。これにより、ＭＧバッテリ６５が充電される。

【0020】

また、昇圧コンバータ６４は、ＭＧバッテリ６５から入力される直流電圧を目標電圧に昇圧する。インバータ６０には昇圧コンバータ６４から直流電圧が印加される。インバータ６０は、例えばＩＧＢＴなどの複数のスイッチング素子を有する。インバータ６０の各スイッチング素子は、車両制御装置９から入力されるスイッチング信号によりオンオフ制御される。これにより、インバータ６０は昇圧コンバータ６４の直流電圧から三相交流電流を生成する。ＭＧ５０は、インバータ６０から入力される三相交流電流からトルクを出力する。

【0021】

電流センサ６２は、インバータ６０からＭＧ５０に出力される三相交流電流の各電流値を検出する。電流センサ６３は、ＭＧ５１からインバータ６１に出力される三相交流電流の各電流値を検出する。電流センサ６２，６３は各検出値を車両制御装置９に出力する。

【0022】

車両制御装置９は、ＭＧ－ＥＣＵ１，２、車両ＥＣＵ３、イグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）４０、アクセルセンサ４１、ブレーキセンサ４２、車速センサ４３、及びＥＣＵバッテリ４４を有する。ＥＣＵバッテリ４４はＭＧ－ＥＣＵ１，２及び車両ＥＣＵ３の電源である。ＥＣＵバッテリ４４は、給電線４５を介してＭＧ－ＥＣＵ１，２及び車両ＥＣＵ３に電力供給する。

【0023】

ＭＧ－ＥＣＵ１は、ＭＧ５０を制御する第１コンピュータの一例であり、ＭＧ－ＥＣＵ２は、ＭＧ５１を制御する第２コンピュータの一例である。ＭＧ－ＥＣＵ１，２及び車両ＥＣＵ３はマイクロコントローラを有するが、これに限定されず、他の種類のコンピュータで実現されてもよい。

【0024】

車両ＥＣＵ３には、アクセルセンサ４１、ブレーキセンサ４２、及び車速センサ４３から検出値がそれぞれ入力される。アクセルセンサ４１は車両９０のアクセルペダル（不図示）の開度を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ３に出力する。ブレーキセンサ４２は車両９０のブレーキペダル（不図示）の開度を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ３に出力する。車速センサ４３は車両９０の速度を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ３に出力する。

【0025】

また、ＩＧスイッチ４０は、車両９０のスタートボタン（不図示）のオンオフを車両ＥＣＵ３及びＥＣＵバッテリ４４に通知する。ＥＣＵバッテリ４４は、スタートボタンがオンになると電力供給を開始し、スタートボタンがオフになると電力供給を停止する。

【0026】

車両ＥＣＵ３は、スタートボタンがオンになると起動して車両９０の制御を開始する。車両ＥＣＵ３は、アクセルセンサ４１、ブレーキセンサ４２、及び車速センサ４３の各検出値からＭＧ５０に要求されるトルク（以下、要求トルクと表記）を算出する。車両ＥＣＵ３は、要求トルクに基づきＭＧ５０に力行動作させる制御をＭＧ－ＥＣＵ６０に指示し、要求トルクに基づきＭＧ５１に回生動作させる制御をＭＧ－ＥＣＵ６１に指示する。なお、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ１，２に対しＭＧ５０，５１の制御に関する指示を行う第３コンピュータの一例である。

【0027】

ＭＧ－ＥＣＵ１，２は、車両ＥＣＵ３からの制御指示に従ってインバータ６０，６１をそれぞれ駆動する。ＭＧ－ＥＣＵ１，２は、ＭＧ５０から要求トルクが出力されるようにインバータ６０，６１の各スイッチング素子をスイッチング信号によりそれぞれオンオフ制御する。また、ＭＧ－ＥＣＵ１は、ＭＧ－ＥＣＵ２に異常が検出された場合、一点鎖線で示されるように車両ＥＣＵ３の制御指示に従ってＭＧ－ＥＣＵ２の代わりにインバータ６１も駆動する。

【0028】

ＭＧ－ＥＣＵ１，２には、電流センサ６２，６３から三相交流電流の電流値が入力される。ＭＧ－ＥＣＵ１は電流センサ６２の電流値を用いてインバータ６０を駆動し、ＭＧ－ＥＣＵ２は電流センサ６３の電流値を用いてインバータ６１を駆動する。また、ＭＧ－ＥＣＵ１は、ＭＧ－ＥＣＵ２に異常が検出された場合、電流センサ６３の電流値を用いてインバータ６１を駆動する。

【0029】

（車両ＥＣＵ及びＭＧ－ＥＣＵの構成）
図２は、車両ＥＣＵ３及びＭＧ－ＥＣＵ１，２の一例を示す構成図である。ＭＧ－ＥＣＵ１はマイクロコントローラ１ａ及び信号送受信回路１ｂを有し、ＭＧ－ＥＣＵ２はマイクロコントローラ２ａ及び信号送受信回路２ｂを有する。車両ＥＣＵ３はマイクロコントローラ３ａ及び信号送受信回路３ｂを有する。

【0030】

マイクロコントローラ１ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、通信ポート１３、及びハードウェアインターフェース部（ＨＷ－ＩＦ）１４を有する。ＣＰＵ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、通信ポート１３、及びＨＷ－ＩＦ１４と、バス１９を介して電気的に接続されている。

【0031】

ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート１３は、ＣＰＵ１０と車両ＥＣＵ３のマイクロコントローラ３ａの間の通信を処理する。ＨＷ－ＩＦ１４は、ＣＰＵ１０と信号送受信回路１ｂの間の通信を処理する。

【0032】

信号送受信回路１ｂはインバータ６０，６１及び電流センサ６２，６３と接続されている。信号送受信回路１ｂは電流センサ６２，６３から電流値を受信してＣＰＵ１０に出力する。また、信号送受信回路１ｂは、ＣＰＵ１０から入力されるスイッチング素子のオンオフタイミングの通知に基づきスイッチング信号を生成してインバータ６０，６１に出力する。なお、信号送受信回路１ｂは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified Integrated Circuit）などのハードウェアである。

【0033】

マイクロコントローラ２ａは、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、通信ポート２３、不揮発性メモリ２４、及びＨＷ－ＩＦ２５を有する。ＣＰＵ２０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、通信ポート２３、不揮発性メモリ２４、及びＨＷ－ＩＦ２５と、バス２９を介して電気的に接続されている。

【0034】

ＲＯＭ２１は、ＣＰＵ２０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート２３は、ＣＰＵ２０と車両ＥＣＵ３のマイクロコントローラ３ａの間の通信を処理する。ＨＷ－ＩＦ２５は、ＣＰＵ２０と信号送受信回路２ｂの間の通信を処理する。

【0035】

信号送受信回路２ｂはインバータ６１及び電流センサ６３と接続されている。信号送受信回路２ｂは電流センサ６３から電流値を受信してＣＰＵ２０に出力する。また、信号送受信回路２ｂは、ＣＰＵ２０から入力されるスイッチング素子のオンオフタイミングの通知に基づきスイッチング信号を生成してインバータ６１に出力する。なお、信号送受信回路２ｂは、例えばＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのハードウェアである。

【0036】

また、不揮発性メモリ２４には、ＣＰＵ２０から起動状態情報２４０が書き込まれる。起動状態情報２４０は、ＣＰＵ２０が正常に起動または停止したことを示す情報である。ＣＰＵ２０は、起動時、起動状態情報２４０を読み出し、起動状態情報２４０に基づいてマイクロコントローラ２ａの異常の有無を判定する。なお、起動状態情報２４０に基づく異常の有無の判定処理の詳細は後述する。

【0037】

マイクロコントローラ３ａは、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、通信ポート３３、不揮発性メモリ３４、及びＨＷ－ＩＦ３５を有する。ＣＰＵ３０は、互いに信号の入出力ができるように、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、通信ポート３３、不揮発性メモリ３４、及びＨＷ－ＩＦ３５と、バス３９を介して電気的に接続されている。

【0038】

ＲＯＭ３１は、ＣＰＵ３０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート３３は、ＣＰＵ３０とＭＧ－ＥＣＵ１，２のマイクロコントローラ１ａ，２ａの間の通信を処理する。不揮発性メモリ３４は、例えば車両９０の制御に関する各種のデータを格納する。ＨＷ－ＩＦ３５は、ＣＰＵ３０と信号送受信回路３ｂの間の通信を処理する。

【0039】

信号送受信回路３ｂはＩＧスイッチ４０、アクセルセンサ４１、ブレーキセンサ４２、及び車速センサ４３と接続されている。信号送受信回路３ｂはアクセルセンサ４１、ブレーキセンサ４２、及び車速センサ４３から検出値を受信してＣＰＵ３０に出力する。また、信号送受信回路３ｂは、ＩＧスイッチ４０からスタートボタンのオンオフの通知を受信してＣＰＵ３０に出力する。なお、信号送受信回路３ｂは、例えばＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのハードウェアである。

【0040】

このように、ＭＧ－ＥＣＵ２は、不揮発性メモリ２４を備えるマイクロコントローラ２ａを有するのに対し、ＭＧ－ＥＣＵ１は、不揮発性メモリを備えていないマイクロコントローラ１ａを有する。

【0041】

（起動状態情報による異常判定）
次に不揮発性メモリ２４を備えるマイクロコントローラ２ａが起動状態情報に基づき異常判定を行う手法を述べる。ここで、異常としては、例えば給電線４５にノイズが生じたことによるＥＣＵバッテリ４４の電力供給の瞬断（以下、電源の瞬断）が挙げられる。

【0042】

図３は、ＭＧ－ＥＣＵ２が異常なしと判定する例を示すタイムチャートである。まず、時刻ｔ１においてスタートボタンがオンになると、ＩＧスイッチ４０がオンになり、ＭＧ－ＥＣＵ２の電源（ＭＧ電源）がオンとなる。

【0043】

次に時刻ｔ２において、ＭＧ－ＥＣＵ２は起動する（ＥＣＵ状態＝起動）。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ２のＣＰＵ２０は不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０を「停止」状態から「起動」状態に更新する。

【0044】

次に時刻ｔ３において、スタートボタンがオフになると、ＩＧスイッチ４０がオフになる。ＭＧ－ＥＣＵ２は、車両ＥＣＵ３からの停止指示に従ってインバータ６１の駆動（ＭＧ５１の制御）を停止する（ＥＣＵ状態＝停止）。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ２のＣＰＵ２０は不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０を「起動」状態から「停止」状態に更新する。その後の時刻ｔ４においてＭＧ－ＥＣＵ２の電源がオフとなる。

【0045】

次に時刻ｔ５においてスタートボタンが再びオンになると、ＩＧスイッチ４０がオンになり、ＭＧ－ＥＣＵ２の電源がオンとなる。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ２のＣＰＵ２０は、不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０に基づき異常有無の判定を行う。ＭＧ－ＥＣＵ２は、時刻ｔ３において正常に停止したため、起動状態情報２４０は「停止」状態を示す。したがって、ＭＧ－ＥＣＵ２は、異常判定結果として自己の状態を「正常」（異常なし）と判定する。

【0046】

次に時刻ｔ６において、ＭＧ－ＥＣＵ２は起動する（ＥＣＵ状態＝起動）。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ２のＣＰＵ２０は不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０を「停止」状態から「起動」状態に更新する。このように、ＣＰＵ２０はＭＧ－ＥＣＵ２の起動時に起動状態情報２４０を確認する。

【0047】

図４は、ＭＧ－ＥＣＵ２が異常有りと判定する例を示すタイムチャートである。まず、時刻ｔ１１においてスタートボタンがオンになると、ＩＧスイッチ４０がオンになり、ＭＧ－ＥＣＵ２の電源がオンとなる。

【0048】

次に時刻ｔ１２にいて、ＭＧ－ＥＣＵ２は起動する（ＥＣＵ状態＝起動）。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ２のＣＰＵ２０は不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０を「停止」状態から「起動」状態に更新する。

【0049】

時刻ｔ１３～ｔ１４において、ＭＧ－ＥＣＵ２の電源が瞬断する。電源の瞬断は例えば給電線４５にノイズが生じた場合に発生し得る。電源は時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の間オフとなる。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２は時刻ｔ１４において電源の瞬断により強制的に停止する。

【0050】

時刻ｔ１５においてＭＧ－ＥＣＵ２の電源がオンになると、ＭＧ－ＥＣＵ２のＣＰＵ２０は、不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０に基づき異常有無の判定を行う。ＭＧ－ＥＣＵ２は、時刻ｔ１３において電源の瞬断による異常により停止したため、起動状態情報２４０は、図３の例とは異なり「停止」状態に更新されていない。このため起動状態情報２４０は「起動」状態を示す。したがって、ＭＧ－ＥＣＵ２は、異常判定結果として自己の状態を「異常」（異常有り）と判定する。

【0051】

その後、後述するように車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２からの異常通知に応じてＭＧ－ＥＣＵ２を停止する。

【0052】

このように、ＭＧ－ＥＣＵ２は、起動時及び停止時に不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０を更新する。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２は、起動時、前回正常に停止したか否かを起動状態情報２４０から判定することができる。これに対し、他方のＭＧ－ＥＣＵ１は不揮発性メモリを備えていないため、起動時に異常判定を行うことができない。

【0053】

（インバータの駆動処理）
図５は、インバータ６０，６１の駆動処理の一例を示すフローチャートである。ＭＧ－ＥＣＵ１，２のＣＰＵ１０，２０は、車両ＥＣＵ３からの制御指示に従い、一例として以下の処理を実行することによりインバータ６０，６１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。

【0054】

まず、ＣＰＵ１０，２０は、車両ＥＣＵ３から要求トルクが入力される（ステップＳｔ１）。車両ＥＣＵ３は、例えばアクセルセンサ４１、ブレーキセンサ４２、及び車速センサ４３の各検出値から要求トルクを算出する。

【0055】

次にＣＰＵ１０，２０は、要求トルクに応じたＭＧ５０，５１の三相交流電流の電流指令値を算出する（ステップＳｔ２）。例えばＣＰＵ１０，２０は要求トルクから電流指令値マップを参照することにより電流指令値を算出する。

【0056】

次にＣＰＵ１０，２０は電流センサ６２，６３により三相交流電流の各電流値を検出する（ステップＳｔ３）。なお、ＣＰＵ１０，２０は三相交流電流及び電流指令値を３相―２相変換によりｄ－ｑ座標系において処理してもよい。

【0057】

次にＣＰＵ１０，２０は電流指令値と三相交流電流の各電流値の差分をフィードバック制御することによりＭＧ５０，５１の電圧指令値を算出する（ステップＳｔ４）。

【0058】

次にＣＰＵ１０，２０は、インバータ６０，６１に出力するスイッチング信号のデューティ比を電圧指令値から演算する（ステップＳｔ５）。ＣＰＵ１０，２０は、符号Ｇで示されるように、時間軸において、三角波状に変化するキャリア信号を生成して、正弦波状に変化する各相の電圧指令値とキャリア信号の信号値を比較する。キャリア信号は、スイッチング信号のオンオフタイミングを決めるための信号であり、キャリア信号の信号値が電圧指令値以上である場合、スイッチング信号はオフとなり、キャリア信号の信号値が電圧指令値未満である場合、スイッチング信号はオフとなる。ＣＰＵ１０，２０は、スイッチング信号がオンとなる時間Ｔｏｎ、及びスイッチング信号がオフとなる時間Ｔｏｆｆを算出する。この時間Ｔｏｎ，ＴｏｆｆによりＰＷＭ信号のデューティ比が決定される。

【0059】

次にＣＰＵ１０，２０は、スイッチング信号のオンオフのタイミングを信号送受信回路１ｂ，２ｂにそれぞれ通知する（ステップＳｔ６）。これにより、信号送受信回路１ｂ，２ｂはスイッチング信号を生成してインバータ６０，６１に出力する。

【0060】

（ＭＧ－ＥＣＵの動作）
図６は、ＭＧ－ＥＣＵ１の動作の一例を示すフローチャートである。ＭＧ－ＥＣＵ１は他方のＭＧ－ＥＣＵ２とは異なり不揮発性メモリを有していないため、電源の瞬断などにより生じた異常を検出することができない。このため、ＭＧ－ＥＣＵ１は起動時間を計時して車両ＥＣＵ３に通知し、車両ＥＣＵ３は他方のＭＧ－ＥＣＵ２の異常有りの判定通知を受けたときのＭＧ－ＥＣＵ１の起動時間からＭＧ－ＥＣＵ１，２の異常を判定する。

【0061】

まず、ＣＰＵ１０はＭＧ－ＥＣＵ１の起動処理を行う（ステップＳｔ１１）。起動処理には、ＲＯＭ１１からプログラムを読み出しＲＡＭ１２に展開する処理、ブート処理、及び各種の初期設定処理などが含まれる。

【0062】

次にＣＰＵ１０は起動時間の計時を開始する（ステップＳｔ１２）。ここで、起動時間とは、ＭＧ－ＥＣＵ１の起動時刻からの経過時間である。ＣＰＵ１０は、例えばプログラムに従ってカウンタを生成し、起動後にカウンタのカウント動作を開始させる。

【0063】

次にＣＰＵ１０は、車両ＥＣＵ３からのＭＧ５０の制御の指示の有無を判定する（ステップＳｔ１３）。ＣＰＵ１０は、ＭＧ５０の制御の指示を受けている場合（ステップＳｔ１３のＹｅｓ）、インバータ６０の駆動処理を開始する（ステップＳｔ１４）。

【0064】

次にＣＰＵ１０は、車両ＥＣＵ３からのＭＧ５１の制御の指示の有無を判定する（ステップＳｔ１５）。車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ１，２のうち、ＭＧ－ＥＣＵ２だけが異常である場合、ＭＧ－ＥＣＵ２に代えてＭＧ－ＥＣＵ１にＭＧ５１の制御を指示する。ＣＰＵ１０は、ＭＧ５１の制御の指示を受けている場合（ステップＳｔ１５のＹｅｓ）、インバータ６１の駆動処理を開始する（ステップＳｔ１６）。なお、インバータ６０，６１の駆動処理は、上述したとおりである。

【0065】

また、ＣＰＵ１０は、ＭＧ５０の制御の指示を受けていない場合（ステップＳｔ１３のＮｏ）、またはＭＧ５１の制御の指示を受けていない場合（ステップＳｔ１５のＮｏ）、以下のステップＳｔ１７の動作を実行する。

【0066】

次にＣＰＵ１０は、車両ＥＣＵ３からの起動時間の要求の有無を判定する（ステップＳｔ１７）。ＣＰＵ１０は、起動時間が要求されている場合（ステップＳｔ１７のＹｅｓ）、起動時間を車両ＥＣＵ３に通知し（ステップＳｔ１８）、起動時間が要求されていない場合（ステップＳｔ１７のＮｏ）、以下のステップＳｔ１９の動作を実行する。

【0067】

車両ＥＣＵ３は、他方のＭＧ－ＥＣＵ２が異常有りと判定した場合、起動時間に基づいてＭＧ－ＥＣＵ１の異常の有無を判定する。これにより、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ１，２に異常が発生した場合に応じた適切なフェイルセーフを実現することができる。

【0068】

次にＣＰＵ１０は、車両ＥＣＵ３からの停止の指示の有無を判定する（ステップＳｔ１９）。ＣＰＵ１０は、停止の指示を受けている場合（ステップＳｔ１９のＹｅｓ）、インバータ６０，６１の駆動処理などを停止する処理を実行する（ステップＳｔ２０）。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ１はインバータ６０，６１の各スイッチング素子をオフ制御する。

【0069】

車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ１に異常が発生した場合、またはＩＧスイッチ４０がオフになった場合、ＭＧ－ＥＣＵ１に停止を指示する。その後、ＣＰＵ１０は動作を終了するが、ＥＣＵバッテリ４４から給電されている場合、所定時間の経過後、ステップＳｔ１から動作を再開する。

【0070】

このように、ＭＧ－ＥＣＵ１は起動時間を車両ＥＣＵ３に通知する。車両ＥＣＵ３は、他方のＭＧ－ＥＣＵ２から異常有りの判定の通知を受けた場合、起動時間からＭＧ－ＥＣＵ１の異常の有無を判定する。例えばＭＧ－ＥＣＵ１，２の給電線４５にノイズが発生することによりＭＧ－ＥＣＵ１，２の両方の電源が瞬断した場合、ＭＧ－ＥＣＵ２は異常有りと判定し、その判定時刻におけるＭＧ－ＥＣＵ１の起動時間は所定の閾値より短くなる（つまり起動直後である）ことから車両ＥＣＵ３はＭＧ－ＥＣＵ１の異常の有無を判定することができる。

【0071】

図７は、ＭＧ－ＥＣＵ２の動作の一例を示すフローチャートである。ＭＧ－ＥＣＵ２は、起動時に不揮発性メモリ２４内の起動状態情報２４０を読み出すことにより、電源の瞬断などにより生じた異常を検出することができる。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２は、起動状態情報２４０に基づき異常有りと判定した場合、異常を車両ＥＣＵ３に通知する。

【0072】

まず、ＣＰＵ２０はＭＧ－ＥＣＵ２の起動処理を行う（ステップＳｔ３１）。起動処理には、ＲＯＭ２１からプログラムを読み出しＲＡＭ２２に展開する処理、ブート処理、及び各種の初期設定処理などが含まれる。

【0073】

次にＣＰＵ２０は不揮発性メモリ２４から起動状態情報２４０を読み出し（ステップＳｔ３２）、起動状態情報２４０が「停止」状態を示すか否かを判定する（ステップＳｔ３３）。ＣＰＵ２０は、起動状態情報２４０が「停止」状態を示す場合（ステップＳｔ３３のＹｅｓ）、起動前、ＭＧ－ＥＣＵ２に電源の瞬断などの異常は発生しておらず、正常に停止処理が実行されたと判定し、車両ＥＣＵ３に異常を通知せず、起動状態情報２４０を「起動」状態に更新する（ステップＳｔ３４）。

【0074】

また、ＣＰＵ２０は、起動状態情報２４０が「起動」状態を示す場合（ステップＳｔ３３のＮｏ）、起動前、ＭＧ－ＥＣＵ２に電源の瞬断などの異常が発生したために正常に停止処理が実行されていないと判定し、異常有りの判定を車両ＥＣＵ３に通知する（ステップＳｔ４０）。これにより、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２に異常が発生したと判断して、ＭＧ－ＥＣＵ２にＭＧ５１に制御の停止を指示する。

【0075】

次にＣＰＵ２０は、車両ＥＣＵ３からのＭＧ５１の制御の指示の有無を判定する（ステップＳｔ３５）。ＣＰＵ２０は、ＭＧ５１の制御の指示を受けている場合（ステップＳｔ３５のＹｅｓ）、インバータ６１の駆動処理を開始する（ステップＳｔ３６）。なお、インバータ６１の駆動処理は、上述したとおりである。

【0076】

また、ＣＰＵ２０は、ＭＧ５１の制御の指示を受けていない場合（ステップＳｔ３５のＮｏ）、インバータ６１の駆動処理を行わず、以下のステップＳｔ３７の動作を実行する。

【0077】

次にＣＰＵ２０は、車両ＥＣＵ３からの停止の指示の有無を判定する（ステップＳｔ３７）。ＣＰＵ２０は、停止の指示を受けている場合（ステップＳｔ３７のＹｅｓ）、インバータ６１の駆動処理などを停止する処理を実行する（ステップＳｔ３８）。車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２に異常が発生した場合、またはＩＧスイッチ４０がオフになった場合、ＭＧ－ＥＣＵ１に停止を指示する。このとき、ＭＧ－ＥＣＵ２はインバータ６１の各スイッチング素子をオフ制御する。なお、ＣＰＵ２０はインバータ６１の駆動処理を行っていないときに停止の指示を受けた場合でも、給電の停止に備えた各種の処理を行う。

【0078】

次にＣＰＵ２０は、起動状態情報２４０を「停止」状態に更新する（ステップＳｔ３９）。このため、ＣＰＵ２０は、次回の起動時、上記のステップＳｔ３３において、起動状態情報２４０が停止状態を示していることからＭＧ－ＥＣＵ２に異常が発生していないと判定することができる。その後、ＣＰＵ２０は動作を終了するが、ＥＣＵバッテリ４４から給電されている場合、所定時間の経過後、ステップＳｔ３１から動作を再開する。

【0079】

また、ＣＰＵ２０は、停止の指示を受けていない場合（ステップＳｔ３７のＮｏ）、再びステップＳｔ３７の動作を実行する。

【0080】

このように、ＭＧ－ＥＣＵ２は車両ＥＣＵ３の指示に従ってＭＧ５１の制御を停止する場合、停止記録として不揮発性メモリ２４に起動状態情報２４０＝「停止」を書き込み、制御の開始時に起動状態情報２４０に基づきＭＧ－ＥＣＵ２の異常の有無を判定する。

【0081】

（車両ＥＣＵの動作）
図８は、車両ＥＣＵ３の動作の一例を示すフローチャートである。図８において、２箇所の符号Ａは互いに連結される。車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２からの異常有無の判定の通知、及びＭＧ－ＥＣＵ１からの起動時間の通知に基づいてＭＧ－ＥＣＵ１の異常の有無を判定する。

【0082】

まず、ＣＰＵ３０は車両ＥＣＵ３の起動処理を行う（ステップＳｔ５１）。起動処理には、ＲＯＭ３１からプログラムを読み出しＲＡＭ３２に展開する処理、ブート処理、及び各種の初期設定処理などが含まれる。

【0083】

次にＣＰＵ３０は、ＭＧ－ＥＣＵ２から異常有りの判定の通知を受けているか否かを判定する（ステップＳｔ５２）。ＣＰＵ３０は、通知を受けていない場合（ステップＳｔ５２のＮｏ）、ＭＧ－ＥＣＵ１，２にＭＧ５０，５１の制御をそれぞれ指示する（ステップＳｔ５３）。このとき、ＣＰＵ３０は、制御の指示とともに各ＭＧ５０，５１の要求トルクをＭＧ－ＥＣＵ１，２にそれぞれ通知する。ＭＧ－ＥＣＵ１，２は制御の指示に従って、ＭＧ５０，５１から要求トルクが出力されるようにインバータ６０，６１の駆動をそれぞれ開始する。

【0084】

このように、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２が異常なしと判定した場合、ＭＧ－ＥＣＵ１，２に制御の実行を指示する。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２に異常がない場合、ＭＧ－ＥＣＵ２がＭＧ５１を制御することができるだけでなく、ＭＧ－ＥＣＵ１もＭＧ５０を制御することができる。

【0085】

次にＣＰＵ３０は、ＩＧスイッチ４０がオフであるか否かを判定する（ステップＳｔ５４）。ＩＧスイッチ４０がオフである場合（ステップＳｔ５４のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０は、ＭＧ－ＥＣＵ１，２にＭＧ５０，５１の制御の停止をそれぞれ指示する（ステップＳｔ５５）。ＭＧ－ＥＣＵ１，２は制御の指示に従ってＭＧ５０，５１の制御の停止などをそれぞれ実行する。

【0086】

次にＣＰＵ３０は車両ＥＣＵ３の停止処理を行う（ステップＳｔ５６）。その後、ＣＰＵ３０は動作を停止する。

【0087】

また、ＩＧスイッチ４０がオンである場合（ステップＳｔ５４のＮｏ）、再びステップＳｔ５２以降の各動作が実行される。

【0088】

また、ＣＰＵ３０は、異常有りの判定の通知を受けている場合（ステップＳｔ５２のＹｅｓ）、通知がステップＳｔ５１の起動処理後の１回目、つまり最初の通知であるか否かを判定する（ステップＳｔ５７）。ここで、ＣＰＵ３０は起動処理後の通知の回数を例えばカウンタにより計数する。

【0089】

ＣＰＵ３０は、通知がステップＳｔ５１の起動処理後の１回目の通知である場合（ステップＳｔ５７のＹｅｓ）、ＭＧ－ＥＣＵ２に制御の停止を指示する（ステップＳｔ５８）。ＭＧ－ＥＣＵ２は、停止の指示に従いインバータ６１の駆動を停止する。その後、ＣＰＵ３０は再びステップＳｔ５２の動作を行う。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２は一時的に制御を停止するが、所定時間経過後に制御を再開する。

【0090】

このように、車両ＥＣＵ３は、起動後、ＭＧ－ＥＣＵ２が最初に異常有りと判定した場合、ＭＧ－ＥＣＵ２に所定時間だけ制御を停止するように指示する。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２の異常状態が一過性である場合、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２に一時的に制御を停止させることで異常状態を速やかに復旧することができる。

【0091】

また、ＣＰＵ３０は、通知がステップＳｔ５１の起動処理後の２回目の通知である場合（ステップＳｔ５７のＮｏ）、ＭＧ－ＥＣＵ１の異常の有無を判定するため、ＭＧ－ＥＣＵ１に起動時間の通知を要求する（ステップＳｔ５９）。ＭＧ－ＥＣＵ１のＣＰＵ１０は要求に応じて起動時間をＣＰＵ３０に通知する。

【0092】

次にＣＰＵ３０は起動時間を所定の閾値ＴＨと比較する（ステップＳｔ６０）。ＣＰＵ３０は、起動時間＜ＴＨが成立する場合（ステップＳｔ６０のＹｅｓ）、ＭＧ－ＥＣＵ１が異常の発生により再起動の直後の状態であると判断し、ＭＧ－ＥＣＵ１，２に制御の停止をそれぞれ指示する（ステップＳｔ６１）。ここで、閾値ＴＨは、例えばＭＧ－ＥＣＵ１，２の起動処理の所要時間に基づいて予め設定されている。ＭＧ－ＥＣＵ２だけでなく、ＭＧ－ＥＣＵ１にも電源の瞬断などの異常が生じた場合、ＭＧ－ＥＣＵ１は再起動するため、その起動時間の短さから異常を判定することが可能である。

【0093】

このように、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２が異常有りと判定した場合、起動時間が閾値未満であるとき、ＭＧ－ＥＣＵ１，２に制御の停止を指示する。このため、ＭＧ－ＥＣＵ１，２は、停止の指示に従ってインバータ６０，６１の駆動をそれぞれ停止する。これにより、車両ＥＣＵ３はＭＧ－ＥＣＵ１，２の異常に応じた適切なフェイルセーフを実現することができる。

【0094】

また、ＣＰＵ３０は、起動時間≧ＴＨが成立する場合（ステップＳｔ６０のＮｏ）、ＭＧ－ＥＣＵ２のみに異常が発生したと判断し、ＭＧ－ＥＣＵ２に制御の停止を指示する（ステップＳｔ６２）。このように車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２が異常有りと判定した場合、起動時間が閾値ＴＨ以上であるとき、ＭＧ－ＥＣＵ２に制御の停止を指示する。このため、ＭＧ－ＥＣＵ２は、停止の指示に従ってＭＧ５１の制御を停止する。これにより、車両ＥＣＵ３はＭＧ－ＥＣＵ２の異常に応じた適切なフェイルセーフを実現することができる。

【0095】

次にＣＰＵ３０は、ＭＧ－ＥＣＵ１に、ＭＧ－ＥＣＵ２に代えてＭＧ５１の制御を指示する（ステップＳｔ６３）。ＭＧ－ＥＣＵ１は、制御の指示に従ってインバータ６１を駆動する。

【0096】

このように車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２が異常有りと判定した場合、起動時間が閾値ＴＨ以上であるとき、ＭＧ－ＥＣＵ１にＭＧ５０，５１の制御の実行を指示する。このため、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２のみが異常である場合に応じた適切なフェイルセーフを実現することができる。

【0097】

次にＣＰＵ３０は、ＩＧスイッチ４０がオフであるか否かを判定する（ステップＳｔ６４）。ＩＧスイッチ４０がオフである場合（ステップＳｔ６４のＹｅｓ）、ＣＰＵ３０は、ＭＧ－ＥＣＵ１にＭＧ５０，５１の制御の停止をそれぞれ指示する（ステップＳｔ６５）。ＭＧ－ＥＣＵ１は、制御の停止の指示に従い、インバータ６０，６１に駆動を停止することによりＭＧ５０，５１の制御を停止する。

【0098】

また、ＩＧスイッチ４０がオンである場合（ステップＳｔ６４のＮｏ）、ＣＰＵ３０は、再びステップＳｔ６３の動作を実行する。このようにして車両ＥＣＵ３は動作する。

【0099】

このように、車両ＥＣＵ３は、ＭＧ－ＥＣＵ２の異常有無の判定結果に加え、ＭＧ－ＥＣＵ１の起動時間に基づいて、ＭＧ－ＥＣＵ１，２の両方の異常を判定して適切なフェイルセーフを実現することができる。

【0100】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0101】

１ ＭＧ－ＥＣＵ（第１コンピュータ）
２ ＭＧ－ＥＣＵ（第２コンピュータ）
３ 車両ＥＣＵ（第３コンピュータ）
９ 車両制御装置
２４ 不揮発性メモリ
５０ モータジェネレータ（第１駆動力源）
５１ モータジェネレータ（第２駆動力源）
６０，６１ インバータ
９０ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】