JP3820643B2

JP3820643B2 - Accelerator fail-safe device for vehicle drive device

Info

Publication number: JP3820643B2
Application number: JP24692196A
Authority: JP
Inventors: 博幸小島; 明鈴木; 規善栗田; 宗夫草深
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: JPH1077888A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain limp home function by providing a torque control means for controlling a driving means with brake pedal operation, detected by a brake sensor, as input so as to change output torque of a drive source. SOLUTION: A driving means 2 controls output torque of a drive source 1. A power transmission 8 connects wheels 91 to the drive source 1 through a differential gear 90. A control device (ECU) 3 controls the driving means 2 and the power transmission 8. An accelerator sensor 4 detects the depressed quantity of an accelerator pedal. A vehicle speed sensor 6 detects vehicle speed from the rotation of an output shaft of the power transmission 8. A shift position sensor 7 detects the position of a shift lever for operating the power transmission 8, from the displacement of a shift link or the like. With brake operation as input, the driving means 2 is thus controlled to change the output torque of the drive source, so that a vehicle can travel to an expected place without hindrance even at the time of the failure of the accelerator sensor 4.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、電動発電機又はそれらを組合わせたものを駆動源をとする車両用駆動装置の制御装置に関し、特に、ドライブ・バイ・ワイヤ方式でアクセル操作を行う車両用駆動装置のアクセルフェールセーフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操作系において、ドライブ・バイ・ワイヤ・システムと呼ばれるものがある。これは、アクセルペダルの踏み込み量をアクセルセンサで検出し、それを一旦制御装置（ＥＣＵ）に読み込み、読み込んだアクセルペダルの踏み込み量に応じて、駆動源を内燃機関（以下、エンジンという）とする場合には、そのスロットル開度を決定し（電子スロットル式と呼ばれる）、駆動源を電動発電機（以下、モータジェネレータという）とする場合には、その出力トルクを決定する形式のものである。これらドライブ・バイ・ワイヤ・システムを採るエンジン駆動車、電気自動車、ハイブリッド車では、アクセルセンサ自体あるいはそのワイヤハーネス等の信号系の接触不良、断線、短絡等で故障（以下、これらを全て含めてアクセルセンサ故障という）が生じた場合には、アクセルセンサの出力値が異常値又は０となり、駆動源となるエンジンのスロットル開度や、モータジェネレータの出力トルクを制御することができなくなるため、それを制御装置で判断して、スロットルオフとし、あるいは出力トルクを０にして、車両を速やかに停止させる対策が講じられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように車両を走行させない状態にしてしまう対策は、一次的なフェールセーフには有効であるが、車両の走行機能は、アクセル操作系の故障に拘わらず確保されていること、また、車両を停止させた後に、運転者は少なくとも現場での修理サービス依頼、修理工場や自宅等の然るべき場所へのレッカー移動、けん引等の面倒なその後の処置を必要とすることを考えると、必ずしも適切な対策とは言い難い。こうした問題点は、いわゆるリンプホーム機能を持たせることで解決できると考えられる。ここにいうリンプホーム機能とは、必要最小限の走行機能を確保し、所期の場所まで車両を走行可能とさせることをいう。
【０００４】
そこで、本発明は、アクセルセンサ故障時にも、車両の最低限のドライバビリティを確保して、然るべき場所まで車両の臨時の移動を可能とすべく、通常車両に装備されているブレーキセンサに着目し、それによる制御装置への入力機能を利用して、ブレーキ操作で駆動源の制御を行うようにすることで、リンプホーム機能を達成する車両用駆動装置のアクセルフェールセーフ装置を提供することを第１の目的とする。
【０００５】
ところで、車両が一般道で支障無く走行するには、ある程度の速度まで円滑に加速することができ、かつ、容易に速度制御が可能でなければならない。また、ある程度の登坂能力を持たせることで、一般道での上り坂又は施設等の出入口にあるスロープ等を上れるようにしなけらばならない。こうした面からリンプホーム機能を考えると、オートマチック車のクリープ程度の走行力を得ただけでは、平坦地での低速の移動しかできず、登坂、段差乗り越え等を行うことが難しいため、目的地へ辿り着くことは困難である。そこで、本発明は、上記のリンプホーム機能を、特に登坂路を含めて、達成可能とすることを第２の目的とする。
【０００６】
一方、上記のようなリンプホーム機能による移動中に、車両が下り坂走行に入ると、惰性で車速が上がり過ぎることが考えられる。こうした場合、ブレーキ制動で減速及び停止は可能であるが、駆動源が駆動トルク出力状態で制動すると、ブレーキの負担を増加させることになる。そこで、本発明は、上記のリンプホーム機能を、下り坂をも含めて、ブレーキの負担を増加させることなく達成可能とすることを第３の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明は、駆動源と、該駆動源の駆動手段と、駆動源を駆動手段を介して制御する制御装置と、該制御装置にアクセル操作情報を入力するアクセルセンサと、ブレーキペダル操作を検出するブレーキセンサとを備える車両用駆動装置において、前記制御装置は、アクセルセンサの情報からアクセル操作系の故障を判断するフェール判断手段と、ブレーキセンサの検出するブレーキペダル操作を入力として駆動手段を制御し、駆動源の出力トルクを変更させるトルク制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、上記第２の目的を達成するため、車両の実車速を検出する車速センサを有し、前記制御装置は、車両走行のための目標車速を設定する目標車速設定手段を有し、前記トルク制御手段は、ブレーキオフを条件として、実車速が前記目標車速設定手段により設定される目標車速に追従して増加するように駆動手段を制御して駆動源の出力トルクを変更する構成とされる。
【０００９】
更に、上記第３の目的を達成するため、前記制御装置は、車両走行時の最大限度車速を設定する最大限度車速設定手段を有し、前記トルク制御手段は、ブレーキオンを条件として、実車速が前記最大限度車速設定手段により設定された最大限度車速よりも大きいときには、実車速と最大限度車速との差に応じて駆動手段を制御して駆動源の出力トルクを負の値にし、実車速が最大限度車速よりも小さいときには、前記目標車速設定手段により設定される目標車速を０として駆動手段を制御し、駆動源の出力トルクを０にする構成が採られる。
【００１０】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１記載の構成では、ブレーキ操作を入力とし、駆動手段を制御して駆動源の出力トルクを変更するので、アクセルセンサ故障時でも、所期の場所まで車両を支障無く走行させることができる。
【００１１】
また、請求項２記載の構成では、ブレーキオフで、制御装置が逐次自動設定する目標車速に応じて駆動源の出力トルクが制御されるので、車両を目標車速に追従させて走行させることで、アクセルワーク無しの円滑な加速と、登り坂や進入すべき施設の出入口にあるスロープ等を支障無く越える登坂力を得て、所期の場所まで支障無く移動させることができる。
【００１２】
更に、請求項３記載の構成では、ブレーキオン時には、実車速と最大限度車速とを比較することで、降坂路等で実車速が最大限度車速よりも大きくなったときには、負のトルクを出力させて、エンジンブレーキ効果を得ることができ、ブレーキの負担を軽減できる。また、実車速が最大限度車速よりも小さいときには、ブレーキオンで目標車速が０に設定されるため、駆動源の出力トルクが０となり、ブレーキ操作に応じて、最大で停止に至るまでの速やかな減速が可能となり、しかも、ブレーキオフ操作で目標車速の設定が再開されるため、前記のように駆動源の出力トルク制御による再加速が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明が適用される一般的な車両用駆動装置のシステム構成をブロックで示す。図に示すように、この装置は、駆動源１と、その出力トルクを制御する駆動手段２と、駆動源１と差動装置９０を介してホイール９１に連結する動力伝達装置８と、駆動手段２と動力伝達装置８とを制御する制御装置（ＥＣＵ）３と、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサ４と、ブレーキペダルの踏込み量を検出するブレーキセンサ５と、動力伝達装置８の出力軸等の回転から車速を検出する車速センサ６と、動力伝達装置８を操作するシフトレバーの位置をシフトリンク等の変位から検出するシフトポジションセンサ７を備えている。
【００１４】
図２は上記システム構成を駆動源をエンジン及びモータジェネレータとして具体化した第１実施形態に係るハイブリッド方式の車両用駆動装置の全体構成を概念的にブロックで示し、パワートレインをスケルトンで示す。この駆動装置は、駆動源１をエンジン（Ｅ／Ｇ）１Ａ及び永久磁石式同期モータ形式のモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）１Ｂとし、駆動手段２をインバータ２Ｂとし、動力伝達装置８をパワースプリット装置を備える自動変速機８０とし、制御装置３をトランスミッション及びモータジェネレータ制御コンピュータ（Ｔ／Ｍ＆Ｍ／Ｇ−ＥＣＵ）３Ｃとして構成されている。なお、図において、上記各種センサは表記が省略されている。
【００１５】
図に示すように、自動変速機８０は、クラッチＣ０〜Ｃ２、ブレーキＢ０〜Ｂ３の係合又は解放により複数の変速段を達成する自動変速機とされている。自動変速機８０は、２つのプラネタリギヤユニットＵ１，Ｕ２を変速要素とする前進３段、後進１段の変速機構に、オーバドライブ機構を構成するプラネタリギヤユニットＵ０を組み合わせた４速構成の自動変速機とされ、入力軸８１に連結したプラネタリギヤユニットＵ０のキャリアＣ₀とサンギヤＳ₀は、並列するクラッチＣ０とワンウェイクラッチＦ０を介して連結され、サンギヤＳ₀はブレーキＢ０で係止可能とされている。プラネタリギヤユニットＵ０の出力要素を構成するリングギヤＲ₀は、並列するクラッチＣ１，Ｃ２を介してプラネタリギヤユニットＵ１のリングギヤＲ₁とサンギヤＳ₁に連結されている。プラネタリギヤユニットＵ２のサンギヤＳ₂とリングギヤＲ₂は、それぞれプラネタリギヤユニットＵ１のサンギヤＳ₁とキャリアＣ₁に連結され、リングギヤＲ₂が自動変速機８０の出力要素として出力軸８２に連結されている。そして上記両サンギヤＳ₁，Ｓ₂は、ブレーキＢ１と、直列するワンウェイクラッチＦ１及びブレーキＢ２により係止可能とされ、プラネタリギヤユニットＵ２のキャリアＣ₂は並列するワンウェイクラッチＦ２とブレーキＢ３により係止可能とされている。
【００１６】
上記構成からなる自動変速機８０と、エンジン１Ａと、モータジェネレータ１Ｂは、パワースプリット装置を介して相互に連結されている。パワースプリット装置は、エンジン１ＡにフォワードクラッチＣＦを介して連結されるとともに、モータジェネレータ１Ｂと変速機８０とに連結されたプラネタリギヤユニットＵＳを備える。プラネタリギヤユニットＵＳは、リングギヤＲ_S、サンギヤＳ_S及び両ギヤＲ_S，Ｓ_Sに噛み合うピニオンギヤＰ_SのキャリアＣ_Sを回転要素とする最も単純なギヤ構成とされ、リングギヤＲ_SがフォワードクラッチＣＦを介してエンジン１Ａの出力軸１０に、サンギヤＳ_Sがモータジェネレータ１Ｂのロータ１１に、そして、キャリアＣ_Sが自動変速機８０の入力軸８１にそれぞれ連結されている。更に、リングギヤＲ_SとサンギヤＳ_Sを相互に連結及び切離しさせる直結クラッチＣＤが設けられ、プラネタリギヤユニットＵＳを直結又は遊星回転可能としている。
【００１７】
こうした構成からなる駆動装置を制御する制御装置は、モータジェネレータ１Ｂをインバータ２Ｂを介して、更に、自動変速機８０の各クラッチ及びブレーキを図示しない油圧制御装置を介して制御する電子制御装置（Ｔ／Ｍ＆Ｍ／Ｇ−ＥＣＵ）３Ｃを主体とし、モータジェネレータ１Ｂにより回収されるエネルギを電力として蓄えるとともに、モータジェネレータ１Ｂを駆動するための電力を供給するバッテリ２０と、モータジェネレータ１Ｂの制御手段を構成する上記インバータ２Ｂと、自動変速機８０の制御手段を構成する上記油圧制御装置と、エンジン１Ａの制御手段を構成し、電子制御装置３Ｃと情報を交換するエンジン制御コンピュータ（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）３Ａから構成されている。
【００１８】
上記の構成からなる車両用駆動装置のエンジン１Ａ、モータジェネレータ１Ｂ及びパワースプリット装置は、基本的には図３の作動図表に示すように５つの異なるモードで作動する。すなわち、モータモードによる走行時は、フォワードクラッチＣＦは解放（×）、直結クラッチＣＤは係合（○）とされ、エンジン（Ｅ／Ｇ）１Ａはアイドリング（ｉｄｌｅ）回転、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）１Ｂは電動（Ｍ）制御される。このとき、モータジェネレータ１Ｂの出力トルクが直結状態のプラネタリギヤユニットＵＳを経て変速機８０に伝達される。
【００１９】
スプリットモードでの走行時は、フォワードクラッチＣＦは係合（○）、直結クラッチＣＤは解放（×）とされ、エンジン１Ａは所定回転に維持され、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）１Ｂは車速の上昇に合わせて発電（Ｇ）から電動（Ｍ）制御に移行させられる。このとき、エンジン出力トルクは、フォワードクラッチＣＦを経てプラネタリギヤユニットＵＳのリングギヤＲ_Sに入力され、モータジェネレータ１ＢによるサンギヤＳ_Sの反力トルク支持に応じた出力トルクがキャリアＣ_Sから変速機８０に出力される。
【００２０】
また、パラレルハイブリッド（ＰＨ）モードでの走行時は、フォワードクラッチＣＦ、直結クラッチＣＤとも係合（○）とされ、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）１Ｂは、発電（Ｇ）又は電動（Ｍ）制御される。このとき、エンジン出力トルクは、フォワードクラッチＣＦ及び直結とされたプラネタリギヤユニットＵＳを経て変速機８０に、また、モータジェネレータ１Ｂの出力トルクは、直結状態のプラネタリギヤユニットＵＳを経て変速機８０に出力される。
【００２１】
また、エンジン（Ｅ／Ｇ）モードでの走行時は、フォワードクラッチＣＦ、直結クラッチＣＤとも係合（○）とされる。このとき、エンジン１Ａの出力トルクは、フォワードクラッチＣＦ及びプラネタリギヤユニットＵＳを経て変速機８０に出力される。
【００２２】
そして、回生モードでの走行時は、フォワードクラッチＣＦは解放（×）、直結クラッチＣＤは係合（○）とされ、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）１Ｂは発電（Ｇ）制御される。このとき、ホイール９１側から変速機８０を経て直結状態のプラネタリギヤユニットＵＳに伝達される逆駆動トルクは、発電（Ｇ）制御状態のモータジェネレータ１Ｂのトルク制御に応じて車両の制動力に利用される。
【００２３】
また、車両用駆動装置の自動変速機は、図４の係合図表に示すように、選択された各レンジ位置、すなわち“Ｐ”、“Ｎ”、“Ｒ”、“Ｄ”に応じた各係合要素、すなわちクラッチＣ０〜Ｃ２、ブレーキＢ０〜Ｂ３、ワンウェイクラッチＦ０〜Ｆ２の係合又は解放により作動する。図において○印は、各クラッチ及びブレーキについては係合、ワンウェイクラッチについてはロックを示し、×印は、各クラッチ及びブレーキについては解放、ワンウェイクラッチについては空転を示す。なお、図には“２”レンジについて別けて表示していないが、このレンジでは、２速及び１速が達成され、括弧付の○印で示す係合が追加され、エンジンブレーキ作動が得られる状態となる。
【００２４】
上記の装置において、本発明の主題とするアクセルフェールセーフ装置は、上記各種のセンサ４〜７を制御のための入力手段とし、制御装置（ＥＣＵ）３としての電子制御装置３Ｃ内に組み込まれた後記する制御ルーチンを実行するプログラムを制御手段とし、駆動手段２としてのインバータ２Ｂを出力手段として構成されている。したがって、本発明にいうフェール判断手段、トルク制御手段、目標車速設定手段、最大限度車速設定手段は、いずれもプログラムとして構成されている。
【００２５】
図５は上記プログラムにより実行される制御をフローチャートで示すもので、この制御ルーチンは、第１段階のアクセルセンサ故障判断のステップＳ１で分岐し、通常走行を実現するステップＳ１６を通るループと、第２段階のリンプホームモードフラグ判断のステップＳ２で分岐し、当初の故障検出時に、それを運転者に知らせる警告発信のステップＳ３を通るループと、第３段階のリンプホームモード下で、シフト位置に応じて実質的に制御から除外するステップＳ９を通るループと、ブレーキ操作に応じて実際の制御を実行するステップＳ１１を通るループとから構成されている。以下、これら各ループについて、車両の運転状態に沿い、場合分けして説明する。
【００２６】
〔正常時〕
アクセルセンサ故障が生じていない正常時には、フェール判断手段を構成するステップＳ１のアクセルセンサ故障判断が不成立（Ｎ）となるので、ステップＳ１６の通常走行制御サブルーチンを実行するループを繰り返す。この通常走行制御については、図３に示す各モードの制御が行われるが、その詳細については本発明の主題とは直接関係がないので、具体的な説明は省略する。なお、アクセルセンサ故障は、例えば、アクセルペダルの踏込み量に応じた信号を出力する２つの可変抵抗器からなるセンサを連動動作するようにしておき、それらのセンサからの２系統の信号の比較による異常値から判断する。
【００２７】
〔故障検出時〕
アクセルセンサ故障が生じると、ステップＳ１のアクセルセンサ故障判断が成立（Ｙ）となるので、次のステップＳ２でリンプホームモードの実行フラグが１になっているか否かをみる。このリンプホームモード判断は、故障発生当初は、フラグＦは非設定（Ｎ）なので、ステップＳ３の警告発信に移行し、アクセルセンサ故障を運転者に知らせるために、例えばディスプレイに表示することで警告を発信する。そして、次のステップＳ４で駆動手段２に出力する指令値としての出力トルクＴを０に設定して車両の一時停止を促し、ステップＳ５で車速が実質上０になるまで監視しながら、ステップＳ７で駆動手段２へのトルク出力（この場合、トルク指令値Ｔ＝０）を継続する。上記ループの繰り返しで、ステップＳ５の車速０判断が成立（Ｙ）するのを待つ。つまり、アクセルセンサ故障発生当初は、必ず車両を一旦停止させてから、リンプホームモードへ移行するようにしている。したがって、車両が停止するまでの間は、駆動源１すなわちこの形態においてモータジェネレータ１ＢのトルクＴを０にして車両を惰行させることになる。やがて、ステップＳ５の車速Ｖ＝０の判断が成立（Ｙ）すると、ステップＳ６でリンプホームモードフラグＦを１に設定し、このループを終了する。
【００２８】
〔リンプホームモード移行時〕
こうして車両の停止が確認されると、次のループからステップＳ２のフラグ判定Ｆ＝１が成立（Ｙ）となるので、次のステップＳ８のシフトポジション判断に移る。この際、車両が駐車中であれば、シフトポジションが“Ｐ”又は“Ｎ”レンジのとなるので、ステップＳ９でリンプホーム制御開始時の車速ｖ０に実車速ｖ＝０を読み込んで車速ｖ０＝０、同じく制御開始時の基準時刻ｔ０に現在時刻ｔを読み込んで基準時刻ｔ０＝ｔ、目標車速ｓｐと現在車速ｖとの差の積算値ｓをクリアしてｓ＝０にそれぞれ設定し、ステップＳ１０で出力トルクＴを０に設定し、ステップＳ７でトルクＴ＝０のトルク出力を行う。したがって、このループを繰り返す状態では、上記リンプホームモード移行前と同様に車両の停止状態が保たれる。
【００２９】
〔リンプホームモード開始時〕
ステップＳ８のシフトポジション判断の際、シフトポジションが“Ｄ”又は“Ｒ”レンジであると、ステップＳ１１でブレーキペダルが踏まれているか否かのブレーキＯＮ判断を行う。そして、ブレーキが踏まれている限り、ステップＳ１２でステップＳ９と同様に制御開始時車速ｖ０、基準時刻ｔ０、積算値ｓをそれぞれ設定する。次のステップＳ１３は、この走行開始していない状況での制御には直接関与しないので、後に関連箇所で詳説するが、実車速ｖ＝０を読み込んで目標車速ｓｐ＝０、出力トルクＴ＝０に設定し、ステップＳ７でトルクＴ＝０のトルク出力を行う。したがって、このループを繰り返す状態でも、上記リンプホームモード移行時と同様に車両の停止状態が保たれる。
【００３０】
〔リンプホームモード走行開始時〕
この状態で、ブレーキが解放され、ステップＳ１１のブレーキＯＮ判断が不成立（Ｎ）となると、車両を発進させて加速させるために、ステップＳ１４で目標車速ｓｐの設定と、設定した目標車速ｓｐと現在車速ｖとの差の積算値ｓの演算が開始される。こうして一旦走行が開始されると、ステップＳ１１のブレーキＯＮ判断は、運転者の加速、減速意思の判断となる。
【００３１】
〔リンプホームモード加速時〕
こうした状態で、運転者がブレーキを踏まない限り、最大限度車速ｓｐｍａｘを限度とする所定の車速に達するまで車両を加速させるために、ステップＳ１４で、逐次の目標車速ｓｐと積算値ｓの設定による目標車速ｓｐの更新が行われ、それに従ってステップＳ１５でトルクＴの逐次設定が行われる。
【００３２】
ここで、これらの目標車速ｓｐとトルクＴの設定について説明する。この速度制御は、積分要素を含む速度フィードバック制御とされている。そこで、目標車速ｓｐ（ｋｍ／ｈ）は、停車時ブレーキを解放した時点を０とする経過時間ｔｐ（ｓｅｃ）との関係で、例えば次式（ａ）により定義される。
ｓｐ＝ＭＩＮ（ｖ０＋Ｇ×ｔｐ，ｓｐｍａｘ）・・・（ａ）
ここに、ｖ０はブレーキ解放時の実車速、経過時間ｔｐは、現在時刻をｔ、基準時刻をｔ０としてｔｐ＝ｔ−ｔ０で表され、Ｇは比例定数で、例えば、Ｇ＝２と設定することで、制御開始時車速ｖ０＝０からスタートするものとすると、目標車速ｓｐは、１０秒後に２０（ｋｍ／ｈ）となる。最大限度車速値ｓｐｍａｘは、例えば４０（ｋｍ／ｈ）と設定し、特殊な運転モードにおける高速走行を避けるようにしている。
【００３３】
一方、出力制御は、自動変速を行わない構成で、モータジェネレータのように出力トルクを制御できる場合を例に説明すると、例えば、ＰＩフィードバック制御によれば、出力トルクＴは、次式（ｂ）で与えられる。
Ｔ＝Ｇｐ×（ｓｐ−ｖ（ｔ））＋Ｇｉ×∫（ｓｐ−ｖ（ｔ））ｄｔ・・・（ｂ）
ここに、Ｇｐは比例ゲイン、Ｇｉは積分ゲインである。ｖ（ｔ）は時刻ｔにおける実車速である。本制御で使用する速度フィードバック制御は、登坂などの場合にも目標とする車速が達成されるように目標車速一定の場合に、定常偏差が発生しないアルゴリズムであれば良いので、式（ｂ）に示した単純なＰＩ制御で十分である。また、ゲインの設定は、即応性を追求する必要がないので、オーバーシュートの発生しない範囲で設定するのが適当である。
【００３４】
〔リンプホームモード減速時〕
車両加速中又は所定の目標車速に達してステップＳ１６のトルク設定がＴ＝０となる等速走行中にブレーキが踏まれると、ステップＳ１１のブレーキＯＮ判断が成立（Ｙ）となり、ステップＳ１３で目標車速ｓｐを実車速ｖと最大速度制限値ｓｐｍａｘの小さい方に設定する。すなわち、ブレーキを踏んだ場合は、式（ａ）における経過時間ｔｐを０に保持する。よって式（ａ）は、現在の実車速をｖとして、
ｓｐ＝ＭＩＮ（ｖ，ｓｐｍａｘ）・・・（ｃ）
となり、実車速ｖが最大限度車速ｓｐｍａｘ以下のとき、式（ｃ）はｓｐ＝ｖとなる。ここで、式（ｂ）の積分値∫（ｓｐ−ｖ（ｔ））ｄｔをリセット（＝０）することによりＴ＝０となる。したがって、実車速ｖが最大速度制限値ｓｐｍａｘ以下の場合は、トルクＴは０で惰性走行になるが、実車速ｖが最大速度制限値ｓｐｍａｘより大きい場合は、トルクＴが負の値になる。これは、降坂路等の場合に、エンジンブレーキを効かせることを表している。
【００３５】
〔リンプホームモード後進時〕
シフト“Ｒ”レンジの場合は、基本的な制御の構成は“Ｄ”レンジの場合と同じである。ただし、この場合の速度指令値の設定は、比例定数値Ｇ＝０．５、最大速度制限値ｓｐｍａｘ＝５のような低い値に設定するのが妥当である。なお、動力伝達装置８がこの形態のパワートレインの自動変速機８０のような後進用の変速機構を持たない減速機等の場合には、演算により求められた出力トルクＴをＴ＝−Ｔとする。
【００３６】
かくして、上記実施形態によれば、リンプホームモードへ移行した後は、シフト位置が“Ｄ”又は“Ｒ”レンジにあることにより運転制御を開始する。そして、運転者がブレーキペダルを解放することにより加速制御を開始し、最大限度車速に達するまで所定の緩やかな加速を行う。そして、途中、ブレーキを軽く踏むことで、加速を停止することができる。このように、ブレーキを踏むことによりトルク出力を停止するため、ブレーキの制動力を全て車両の減速に作用させることができる。また、降坂等で、実車速（ｖ）が最大限度車速（ｓｐｍａｘ）を超えるときは、駆動源の出力トルク（Ｔ）が負のトルクすなわち制動トルクとなり、回生制御によるエンジンブレーキに相当する機能が働き、ブレーキの負荷を軽減する。
【００３７】
図６は前記駆動源をエンジン単独とした場合の車両用駆動装置の具体的システム構成をセンサ類を除いて同じくブロックで示す。このように駆動源１をエンジン１Ａとした場合は、駆動手段２は電子スロットル２Ａ、動力伝達装置８はトルクコンバータ付の自動変速機８０又は減速機、制御装置（ＥＣＵ）３はエンジン制御コンピュータ３Ａ及びトランスミッション制御コンピュータ３Ｄとなる。この場合には、トルク指令値は、モータジェネレータ制御の場合のようなトルク値そのものではなく、エンジン１Ａのトルク特性に応じたスロットル開度指令値となる。
【００３８】
一方、図７は駆動源をモータジェネレータ単独とした場合の同様のブロック図である。このように駆動源１をモータジェネレータ１Ｂとした場合は、駆動手段２はインバータ２Ｂ、動力伝達装置８は自動変速機８０又は減速機、制御装置（ＥＣＵ）３はモータジェネレータ制御コンピュータ３Ｂ及びトランスミッション制御コンピュータ３Ｄとなる。
【００３９】
同様に、図８は駆動源をエンジン及びモータジェネレータとしたハイブリッド方式の場合の同様のブロック図である。この例の場合、駆動源１をエンジン１Ａ及びモータ・ジェネレータ１Ｂとし、駆動手段２はトルク制御の容易性からインバータ２Ｂとし、制御装置（ＥＣＵ）３は、インバータ２Ｂと自動変速機８０を制御するトランスミッション及びモータジェネレータ制御コンピュータ３Ｃとされ、エンジン制御コンピュータ３Ａと連携するものとされている。
【００４０】
なお、これらの形態において、動力伝達装置８は、自動変速機８０又は固定ギヤ比の減速機を含む駆動系を有し、手動変速、クラッチ操作を要しないシフトシステムを持つものとする。また、シフトレバーの入力は、少なくとも“Ｐ”，“Ｒ”，“Ｎ”，“Ｄ”の各レンジがあるものとする。更に、ブレーキセンサ５は、ブレーキペダルの踏力、作動油圧又はストロークが検出可能、若しくは、ストップランプの点灯検出機能を利用してブレーキペダルの踏み込みを検出可能なものとする。
【００４１】
以上、本発明を４つの実施形態に基づき詳説したが、本発明は、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的な構成を変更して実施することができる。例えば、設定値について、比例定数値Ｇ及び最大限度車速値ｓｐｍａｘは、自動変速機が“Ｌ”レンジを持つ場合は、
“Ｄ”レンジでは、比例定数値Ｇ＝１、最大限度車速値ｓｐｍａｘ＝４０、
“Ｌ”レンジでは、比例定数値Ｇ＝２、最大限度車速値ｓｐｍａｘ＝２０、
のようにレンジに応じて加速度と最大車速を使い分けることができる。あるいは、例えば、
“Ｄ”レンジでは、比例定数値Ｇ＝０、最大限度車速値ｓｐｍａｘ＝４０、
“Ｌ”レンジでは、比例定数値Ｇ＝２、最大限度車速値ｓｐｍａｘ＝４０、
のように設定して、複数のシフトモード（“Ｄ”，“２”，“Ｌ”レンジとかオーバドライブスイッチのようなもの）が選択可能なことを利用して、比例定数値Ｇ＝０のモードを設定することにより、“Ｌ”レンジで加速し、所望の速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）になった時点でＬ→Ｄシフトすることにより、任意の速度で一定速運転が可能である。こうした場合、減速したいときには、ブレーキにより所望の速度まで減速し、ブレーキを放すことで減速後の速度を維持することができる。また、再度加速したいときには、Ｄ→Ｌシフトすることで加速を再開させることができる。
【００４２】
また、上記各実施形態の説明では、トルク出力と変速制御との関係に触れなかったが、動力伝達装置８を自動変速機８０とした場合について、目標車速ｓｐの変化に応じて変速を行うようにすることもできる。この場合、変速制御コンピュータには、一般に変速機入力トルクと車速との関係から選択すべき変速段を定めた変速マップが組み込まれているので、そのマップをそのまま利用して変速制御を行うこともできる。そのようにすると、車速に応じたギヤ比の変更が可能となるので、駆動源１をリンプホーム制御時にモータジェネレータ１Ｂとする場合において、リンプホーム時の電力消費を削減することができる利点が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に共通の車両用駆動装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態の車両用駆動装置のシステム構成をパワートレイン部のみスケルトンで示すブロック図である。
【図３】上記実施形態の車両用駆動装置の作動及び係合図表である。
【図４】上記実施形態のパワートレイン中の自動変速機の係合図表である。
【図５】上記実施形態の車両用駆動装置のアクセルフェールセーフ装置によるリンプホーム制御プロセスを示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の車両用駆動装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施形態の車両用駆動装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図８】第４実施形態の車両用駆動装置のシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１駆動源
２駆動手段
３制御装置
４アクセルセンサ
５ブレーキセンサ
６車速センサ
Ｓ１フェール判断手段
Ｓ１３，Ｓ１５トルク制御手段
Ｓ１３，Ｓ１４目標車速設定手段
Ｓ１３，Ｓ１４最大限度車速設定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a vehicle drive device that uses an internal combustion engine, a motor generator, or a combination thereof as a drive source, and more particularly to a vehicle drive device that performs an accelerator operation in a drive-by-wire system. The present invention relates to an accelerator fail-safe device.
[0002]
[Prior art]
There is a vehicle operation system called a drive-by-wire system. The accelerator pedal depression amount is detected by an accelerator sensor, which is once read into a control unit (ECU), and the driving source is an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) according to the read accelerator pedal depression amount. In this case, the throttle opening is determined (referred to as an electronic throttle type), and when the drive source is a motor generator (hereinafter referred to as a motor generator), the output torque is determined. In engine-driven vehicles, electric vehicles, and hybrid vehicles that employ these drive-by-wire systems, failure due to poor contact, disconnection, short circuit, etc. of the signal system such as the accelerator sensor itself or its wire harness (hereinafter, including all of these) If an accelerator sensor failure occurs), the output value of the accelerator sensor becomes an abnormal value or 0, and it becomes impossible to control the throttle opening of the engine serving as the drive source and the output torque of the motor generator. The control device determines that the throttle is turned off, or the output torque is set to 0, and measures are taken to stop the vehicle quickly.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the measures for making the vehicle not run in this way are effective for primary fail-safe, but the vehicle running function is ensured regardless of the failure of the accelerator operation system, After stopping the vehicle, the driver is not always appropriate, considering that at least on-site repair service requests, tow trucks to appropriate places such as repair shops and homes, and tedious subsequent measures such as towing are necessary. It is hard to say that it is an appropriate measure. Such problems can be solved by providing a so-called limp home function. Here, the limp home function refers to ensuring the minimum necessary traveling function and allowing the vehicle to travel to a desired location.
[0004]
Therefore, the present invention focuses on a brake sensor that is normally installed in a vehicle in order to ensure the minimum drivability of the vehicle and enable the temporary movement of the vehicle to an appropriate place even when the accelerator sensor fails. Therefore, using the input function to the control device, By work It is a first object of the present invention to provide an accelerator failsafe device for a vehicle drive device that achieves a limp home function by controlling a drive source.
[0005]
By the way, in order for the vehicle to travel on a general road without any trouble, it must be possible to smoothly accelerate to a certain speed and to easily control the speed. In addition, by providing a certain level of climbing ability, it is necessary to climb up slopes on general roads or climb slopes at the entrances and exits of facilities. Considering the limp home function from this aspect, it is only possible to move at a low speed on flat ground, and it is difficult to go uphill, step over, etc., simply by obtaining a driving force equivalent to the creep of an automatic car. It is difficult to reach. Therefore, a second object of the present invention is to enable the limp home function described above, particularly including an uphill road.
[0006]
On the other hand, if the vehicle enters a downhill traveling during the movement by the limp home function as described above, the vehicle speed may be excessively increased due to inertia. In such a case, the brake can be decelerated and stopped by braking, but if the drive source brakes in a drive torque output state, the load on the brake is increased. Therefore, a third object of the present invention is to enable the limp home function to be achieved without increasing the brake load, including downhills.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the present invention provides a drive source, a drive unit for the drive source, a control device for controlling the drive source via the drive unit, and inputs accelerator operation information to the control device. In a vehicle drive device comprising an accelerator sensor and a brake sensor for detecting a brake pedal operation, the control device includes a failure determination means for determining a failure of an accelerator operation system from information on the accelerator sensor, and a brake detected by the brake sensor. Torque control means for controlling the drive means with pedal operation as an input to change the output torque of the drive source.
[0008]
In order to achieve the second object, a vehicle speed sensor that detects an actual vehicle speed of the vehicle is provided, and the control device includes a target vehicle speed setting unit that sets a target vehicle speed for vehicle travel, and the torque The control means is configured to change the output torque of the drive source by controlling the drive means so that the actual vehicle speed increases following the target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means on condition that the brake is off. .
[0009]
Further, in order to achieve the third object, the control device has a maximum vehicle speed setting means for setting a maximum vehicle speed when the vehicle is running, and the torque control means is configured to set the actual vehicle speed on the condition of brake-on. Is greater than the maximum vehicle speed set by the maximum vehicle speed setting means, the drive means is controlled in accordance with the difference between the actual vehicle speed and the maximum vehicle speed to make the output torque of the drive source negative and the actual vehicle speed When the vehicle speed is smaller than the maximum vehicle speed, the drive means is controlled by setting the target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means to 0, and the output torque of the drive source is set to 0.
[0010]
[Action and effect of the invention]
In the configuration of the first aspect, since the brake operation is input and the drive means is controlled to change the output torque of the drive source, the vehicle can be traveled to the intended place without any trouble even when the accelerator sensor fails. it can.
[0011]
Further, in the configuration according to claim 2, since the output torque of the driving source is controlled according to the target vehicle speed that is automatically set by the control device sequentially when the brake is off, by causing the vehicle to travel following the target vehicle speed, Smooth acceleration without accelerator work, and climbing force that can easily climb up slopes and slopes at the entrances and exits of facilities that should be entered, can be moved without difficulty to the intended location.
[0012]
Further, according to the third aspect of the present invention, when the brake is turned on, the actual vehicle speed is compared with the maximum vehicle speed. When the actual vehicle speed exceeds the maximum vehicle speed on a downhill road or the like, a negative torque is output. Thus, an engine braking effect can be obtained, and the brake load can be reduced. Further, when the actual vehicle speed is lower than the maximum vehicle speed, the target vehicle speed is set to 0 when the brake is turned on, so the output torque of the drive source becomes 0, and the maximum speed is reached quickly until the vehicle stops depending on the brake operation. Deceleration is possible, and since the setting of the target vehicle speed is resumed by a brake-off operation, re-acceleration by output torque control of the drive source can be performed as described above.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a general vehicle drive device to which the present invention is applied. As shown in the figure, this apparatus includes a drive source 1, a drive means 2 for controlling the output torque thereof, a power transmission device 8 connected to a wheel 91 via the drive source 1 and a differential device 90, and a drive means. 2, a control device (ECU) 3 that controls the power transmission device 8, an accelerator sensor 4 that detects the depression amount of the accelerator pedal, a brake sensor 5 that detects the depression amount of the brake pedal, and the output of the power transmission device 8 A vehicle speed sensor 6 that detects a vehicle speed from rotation of a shaft and the like, and a shift position sensor 7 that detects the position of a shift lever that operates the power transmission device 8 from a displacement of a shift link or the like are provided.
[0014]
FIG. 2 conceptually shows in block form the overall configuration of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment in which the above-described system configuration is embodied as an engine and a motor generator, and the power train is shown as a skeleton. In this drive device, the drive source 1 is an engine (E / G) 1A and a permanent magnet type synchronous motor type motor generator (M / G) 1B, the drive means 2 is an inverter 2B, and the power transmission device 8 is a power split device. The control device 3 is configured as a transmission and motor generator control computer (T / M & M / G-ECU) 3C. In the figure, the various sensors are not shown.
[0015]
As shown in the figure, the automatic transmission 80 is an automatic transmission that achieves a plurality of shift speeds by engaging or releasing clutches C0 to C2 and brakes B0 to B3. The automatic transmission 80 is a four-speed automatic transmission in which a planetary gear unit U0 that constitutes an overdrive mechanism is combined with a transmission mechanism of three forward speeds and one reverse speed using two planetary gear units U1 and U2 as transmission elements. And the carrier C of the planetary gear unit U0 connected to the input shaft 81. ₀ And sun gear S ₀ Are connected via a parallel clutch C0 and a one-way clutch F0, and the sun gear S ₀ Can be locked by the brake B0. Ring gear R constituting the output element of the planetary gear unit U0 ₀ Is connected to the ring gear R of the planetary gear unit U1 through the parallel clutches C1 and C2. ₁ And sun gear S ₁ It is connected to. Sun gear S of planetary gear unit U2 ₂ And ring gear R ₂ Are the sun gear S of each planetary gear unit U1. ₁ And career C ₁ Connected to the ring gear R ₂ Is connected to the output shaft 82 as an output element of the automatic transmission 80. And both the sun gear S ₁ , S ₂ Can be locked by the brake B1, the one-way clutch F1 and the brake B2 that are connected in series, and the carrier C of the planetary gear unit U2. ₂ Can be locked by a parallel one-way clutch F2 and a brake B3.
[0016]
The automatic transmission 80 configured as described above, the engine 1A, and the motor generator 1B are connected to each other via a power split device. The power split device includes a planetary gear unit US coupled to the engine 1A via a forward clutch CF and coupled to the motor generator 1B and the transmission 80. The planetary gear unit US has a ring gear R _S , Sungear S _S And both gears R _S , S _S Pinion gear P meshing with _S Career C _S Is the simplest gear configuration with a rotating element as the ring gear R _S Is connected to the output shaft 10 of the engine 1A via the forward clutch CF. _S To the rotor 11 of the motor generator 1B and the carrier C _S Are connected to the input shaft 81 of the automatic transmission 80, respectively. Furthermore, ring gear R _S And sun gear S _S Are connected to and disconnected from each other, and the planetary gear unit US can be directly connected or planetarily rotated.
[0017]
The control device that controls the drive device having such a configuration is an electronic control device (T) that controls the motor generator 1B via the inverter 2B and further controls each clutch and brake of the automatic transmission 80 via a hydraulic control device (not shown). / M & M / G-ECU) 3C, which mainly stores the energy collected by the motor generator 1B as electric power and supplies the electric power for driving the motor generator 1B and the control means for the motor generator 1B Engine control computer (E / G-ECU) that constitutes the control means of the engine 1A and exchanges information with the electronic control device 3C. 3A.
[0018]
The engine 1A, the motor generator 1B, and the power split device of the vehicle drive device configured as described above basically operate in five different modes as shown in the operation chart of FIG. That is, during traveling in the motor mode, the forward clutch CF is released (x), the direct clutch CD is engaged (o), the engine (E / G) 1A is idling, and the motor generator (M / G) ) 1B is electrically (M) controlled. At this time, the output torque of motor generator 1B is transmitted to transmission 80 through planetary gear unit US in the directly connected state.
[0019]
When traveling in the split mode, the forward clutch CF is engaged (O), the direct clutch CD is released (X), the engine 1A is maintained at a predetermined speed, and the motor generator (M / G) 1B is increased in vehicle speed. Accordingly, the power generation (G) is shifted to the electric (M) control. At this time, the engine output torque is transmitted through the forward clutch CF to the ring gear R of the planetary gear unit US. _S To the sun gear S by the motor generator 1B. _S The output torque corresponding to the reaction torque support of the carrier C _S To the transmission 80.
[0020]
Further, when traveling in the parallel hybrid (PH) mode, the forward clutch CF and the direct coupling clutch CD are both engaged (O), and the motor generator (M / G) 1B controls the power generation (G) or the electric (M) control. Is done. At this time, the engine output torque is output to the transmission 80 via the forward clutch CF and the directly connected planetary gear unit US, and the output torque of the motor generator 1B is output to the transmission 80 via the directly connected planetary gear unit US. The
[0021]
Further, when traveling in the engine (E / G) mode, the forward clutch CF and the direct coupling clutch CD are both engaged (O). At this time, the output torque of the engine 1A is output to the transmission 80 via the forward clutch CF and the planetary gear unit US.
[0022]
When traveling in the regeneration mode, the forward clutch CF is disengaged (x), the direct coupling clutch CD is engaged (O), and the motor generator (M / G) 1B is subjected to power generation (G) control. At this time, the reverse drive torque transmitted from the wheel 91 side to the planetary gear unit US in the directly connected state via the transmission 80 is used for the braking force of the vehicle according to the torque control of the motor generator 1B in the power generation (G) control state. The
[0023]
Further, as shown in the engagement diagram of FIG. 4, the automatic transmission of the vehicle drive device has each range position selected, i.e., “P”, “N”, “R”, “D”. It operates by engaging or disengaging engagement elements, that is, clutches C0 to C2, brakes B0 to B3, and one-way clutches F0 to F2. In the figure, ◯ indicates engagement for each clutch and brake, and lock for a one-way clutch. X indicates release for each clutch and brake, and idling for a one-way clutch. Note that the "2" range is not shown separately in the figure, but in this range, the second speed and the first speed are achieved, the engagement indicated by the parenthesized circles is added, and the engine brake operation is obtained. It becomes a state.
[0024]
In the above device, the accelerator fail-safe device as the subject of the present invention is incorporated in an electronic control device 3C as a control device (ECU) 3 using the various sensors 4 to 7 as input means for control. A program for executing a control routine, which will be described later, is used as control means, and an inverter 2B as drive means 2 is used as output means. Therefore, the failure determination means, torque control means, target vehicle speed setting means, and maximum vehicle speed setting means referred to in the present invention are all configured as programs.
[0025]
FIG. 5 is a flowchart showing the control executed by the above program. This control routine branches in step S1 of the first stage accelerator sensor failure determination, and includes a loop passing through step S16 for realizing normal traveling, Branch in step S2 of the two-step limp home mode flag determination, and when the initial failure is detected, a loop is passed through step S3 for issuing a warning to notify the driver, and in the third-step limp home mode, the shift position is set. Accordingly, a loop that passes through step S9 that is substantially excluded from the control and a loop that passes through step S11 that executes the actual control according to the brake operation are configured. Hereinafter, each of these loops will be described separately according to the driving state of the vehicle.
[0026]
〔Normal〕
When the accelerator sensor failure has not occurred normally, the determination of the accelerator sensor failure in step S1 constituting the failure determination means is not established (N), so the loop for executing the normal travel control subroutine in step S16 is repeated. As for the normal running control, the control in each mode shown in FIG. 3 is performed, but the details thereof are not directly related to the subject matter of the present invention, and thus the detailed description thereof is omitted. Note that the accelerator sensor failure is caused by, for example, operating a sensor composed of two variable resistors that output a signal corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal, and comparing two systems of signals from those sensors. Judgment from outliers.
[0027]
(When a failure is detected)
If an accelerator sensor failure occurs, the accelerator sensor failure determination in step S1 is established (Y), so whether or not the limp home mode execution flag is set to 1 in the next step S2. In this limp home mode determination, since the flag F is not set (N) at the beginning of the failure, the alarm shifts to step S3, and the warning is displayed by, for example, displaying on the display in order to notify the driver of the accelerator sensor failure. To send. Then, in step S4, the output torque T as a command value output to the driving means 2 is set to 0 to prompt the vehicle to be temporarily stopped, and in step S5, monitoring is performed until the vehicle speed becomes substantially 0, while step S7. The torque output to the driving means 2 (in this case, the torque command value T = 0) is continued. By repeating the above loop, the process waits for the determination of vehicle speed 0 in step S5 to be established (Y). That is, at the beginning of the accelerator sensor failure, the vehicle is always stopped and then shifted to the limp home mode. Therefore, until the vehicle stops, the vehicle is coasted with the torque T of the drive source 1, that is, the motor generator 1B in this embodiment, set to zero. Eventually, when the determination of the vehicle speed V = 0 in step S5 is established (Y), the limp home mode flag F is set to 1 in step S6, and this loop is terminated.
[0028]
[When moving to limp home mode]
When the stop of the vehicle is confirmed in this way, the flag determination F = 1 in step S2 is established (Y) from the next loop, and the process proceeds to the next shift position determination in step S8. At this time, if the vehicle is parked, the shift position is in the “P” or “N” range. In step S9, the actual vehicle speed v = 0 is read into the vehicle speed v0 at the start of limp home control, and the vehicle speed v0 = 0, the current time t is read at the reference time t0 at the start of the control, the reference time t0 = t, the integrated value s of the difference between the target vehicle speed sp and the current vehicle speed v is cleared and set to s = 0, respectively. In step S10, the output torque T is set to 0. In step S7, torque output with torque T = 0 is performed. Therefore, in a state where this loop is repeated, the stop state of the vehicle is maintained as before the limp home mode transition.
[0029]
[When limp home mode starts]
When the shift position is determined in step S8, if the shift position is in the “D” or “R” range, it is determined whether or not the brake pedal is depressed in step S11. Then, as long as the brake is depressed, the control start vehicle speed v0, the reference time t0, and the integrated value s are set in step S12 as in step S9. Since the next step S13 is not directly related to the control in the situation where the running has not started, it will be described in detail later, but the actual vehicle speed v = 0 is read and the target vehicle speed sp = 0 and the output torque T = 0. In step S7, torque output with torque T = 0 is performed. Therefore, even when this loop is repeated, the vehicle is kept stopped as in the limp home mode transition.
[0030]
[When limp home mode travel starts]
In this state, when the brake is released and the brake ON determination in step S11 is not established (N), the target vehicle speed sp is set in step S14, and the set target vehicle speed sp and the current value are set in order to start and accelerate the vehicle. Calculation of the integrated value s of the difference from the vehicle speed v is started. Once traveling is started in this way, the brake-on determination in step S11 is a determination of the driver's intention to accelerate or decelerate.
[0031]
[Limp home mode acceleration]
In this state, unless the driver steps on the brake, in order to accelerate the vehicle until reaching a predetermined vehicle speed that is limited to the maximum vehicle speed spmax, in step S14, by sequentially setting the target vehicle speed sp and the integrated value s. The target vehicle speed sp is updated, and the torque T is sequentially set in step S15 accordingly.
[0032]
Here, the setting of the target vehicle speed sp and the torque T will be described. This speed control is speed feedback control including an integral element. Therefore, the target vehicle speed sp (km / h) is defined by, for example, the following equation (a) in relation to the elapsed time tp (sec) where the time point when the brake at the time of stopping is released is zero.
sp = MIN (v0 + G × tp, spmax) (a)
Here, v0 is the actual vehicle speed when the brake is released, the elapsed time tp is expressed as tp = t−t0, where t is the current time and t0 is the reference time, and G is a proportional constant, for example, set G = 2. Thus, assuming that the vehicle speed v0 = 0 when starting the control, the target vehicle speed sp becomes 20 (km / h) after 10 seconds. The maximum vehicle speed value spmax is set to 40 (km / h), for example, so as to avoid high speed travel in a special operation mode.
[0033]
On the other hand, the output control will be described by taking as an example a case where the output torque can be controlled like a motor generator in a configuration in which automatic shifting is not performed. For example, according to PI feedback control, the output torque T is expressed by the following equation (b): Given in.
T = Gp × (sp−v (t)) + Gi × ∫ (sp−v (t)) dt (b)
Here, Gp is a proportional gain, and Gi is an integral gain. v (t) is the actual vehicle speed at time t. The speed feedback control used in this control may be an algorithm that does not generate a steady deviation when the target vehicle speed is constant so that the target vehicle speed is achieved even when climbing or the like. The simple PI control shown is sufficient. Further, since it is not necessary to pursue quick response, it is appropriate to set the gain within a range where no overshoot occurs.
[0034]
[Limp home mode deceleration]
If the brake is stepped on while the vehicle is accelerating or when the vehicle reaches a predetermined target vehicle speed and travels at a constant speed where the torque setting in step S16 is T = 0, the brake ON determination in step S11 is established (Y), and the target is set in step S13 The vehicle speed sp is set to the smaller of the actual vehicle speed v and the maximum speed limit value spmax. That is, when the brake is stepped on, the elapsed time tp in the equation (a) is held at zero. Therefore, equation (a) is expressed as follows:
sp = MIN (v, spmax) (c)
Thus, when the actual vehicle speed v is less than or equal to the maximum vehicle speed spmax, the equation (c) becomes sp = v. Here, by resetting (= 0) the integral value ∫ (sp−v (t)) dt in the equation (b), T = 0. Accordingly, when the actual vehicle speed v is less than or equal to the maximum speed limit value spmax, the torque T is zero and coasting is performed. However, when the actual vehicle speed v is greater than the maximum speed limit value spmax, the torque T is a negative value. This indicates that the engine brake is applied in the case of a downhill road or the like.
[0035]
[Limp home mode backwards]
In the shift “R” range, the basic control configuration is the same as in the “D” range. However, it is appropriate to set the speed command value in this case to a low value such as the proportional constant value G = 0.5 and the maximum speed limit value spmax = 5. In the case where the power transmission device 8 is a reduction gear or the like that does not have a reverse speed change mechanism such as the automatic transmission 80 of the power train of this embodiment, the output torque T obtained by the calculation is T = −T. To do.
[0036]
Thus, according to the above embodiment, after shifting to the limp home mode, the operation control is started when the shift position is in the “D” or “R” range. Then, the driver starts acceleration control by releasing the brake pedal, and performs predetermined gentle acceleration until the maximum vehicle speed is reached. And acceleration can be stopped by lightly depressing the brake on the way. Thus, since the torque output is stopped by stepping on the brake, all the braking force of the brake can be applied to the deceleration of the vehicle. Further, when the actual vehicle speed (v) exceeds the maximum vehicle speed (spmax) on a downhill or the like, the output torque (T) of the drive source becomes a negative torque, that is, a braking torque, and a function corresponding to engine braking by regenerative control. Works to reduce the brake load.
[0037]
FIG. 6 is a block diagram showing a specific system configuration of a vehicle drive device when the drive source is an engine alone, except for sensors. In this way, when the drive source 1 is the engine 1A, the drive means 2 is the electronic throttle 2A, the power transmission device 8 is the automatic transmission 80 or speed reducer with a torque converter, and the control unit (ECU) 3 is the engine control computer 3A. And the transmission control computer 3D. In this case, the torque command value is not the torque value itself as in the case of motor generator control, but a throttle opening command value corresponding to the torque characteristics of engine 1A.
[0038]
On the other hand, FIG. 7 is a similar block diagram when the drive source is a motor generator alone. Thus, when the drive source 1 is the motor generator 1B, the drive means 2 is the inverter 2B, the power transmission device 8 is the automatic transmission 80 or the speed reducer, and the control device (ECU) 3 is the motor generator control computer 3B and the transmission control. It becomes computer 3D.
[0039]
Similarly, FIG. 8 is a similar block diagram in the case of a hybrid system in which the drive source is an engine and a motor generator. In this example, the drive source 1 is an engine 1A and a motor / generator 1B, the drive means 2 is an inverter 2B for ease of torque control, and the control unit (ECU) 3 controls the inverter 2B and the automatic transmission 80. The transmission and motor generator control computer 3C is configured to cooperate with the engine control computer 3A.
[0040]
In these embodiments, the power transmission device 8 has a drive system including an automatic transmission 80 or a reduction gear with a fixed gear ratio, and has a shift system that does not require manual transmission and clutch operation. Further, it is assumed that the input of the shift lever has at least each range of “P”, “R”, “N”, and “D”. Further, the brake sensor 5 can detect the depression force, operating hydraulic pressure, or stroke of the brake pedal, or can detect depression of the brake pedal using a stop lamp lighting detection function.
[0041]
Although the present invention has been described in detail based on the four embodiments, the present invention is implemented by changing various specific configurations within the scope of the matters described in the individual claims. be able to. For example, for the set value, the proportionality constant value G and the maximum vehicle speed value spmax are set when the automatic transmission has an “L” range.
In the “D” range, proportional constant value G = 1, maximum vehicle speed value spmax = 40,
In the “L” range, the proportional constant value G = 2, the maximum vehicle speed value spmax = 20,
Like this, acceleration and maximum vehicle speed can be used properly according to the range. Or, for example,
In the “D” range, proportional constant value G = 0, maximum vehicle speed value spmax = 40,
In the “L” range, the proportional constant value G = 2, the maximum vehicle speed value spmax = 40,
By using the fact that a plurality of shift modes (such as “D”, “2”, “L” ranges, and overdrive switches) can be selected, the proportional constant value G = 0 is set. By setting the mode, acceleration is performed in the “L” range, and L → D shift is performed when a desired speed (for example, 30 km / h) is reached, so that constant speed operation can be performed at an arbitrary speed. In such a case, when it is desired to decelerate, it is possible to maintain the post-deceleration speed by decelerating the brake to a desired speed and releasing the brake. Further, when it is desired to accelerate again, the acceleration can be resumed by performing a D → L shift.
[0042]
In the description of each of the above embodiments, the relationship between the torque output and the shift control is not mentioned. However, when the power transmission device 8 is the automatic transmission 80, the shift is performed according to the change in the target vehicle speed sp. It can also be. In this case, since the shift control computer generally incorporates a shift map that defines the shift stage to be selected from the relationship between the transmission input torque and the vehicle speed, the shift control can be performed using the map as it is. it can. In such a case, the gear ratio can be changed according to the vehicle speed. Therefore, when the drive source 1 is the motor generator 1B during limp home control, there is an advantage that power consumption during limp home can be reduced. Be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a vehicle drive device common to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention by using only a skeleton as a power train unit.
FIG. 3 is an operation and engagement chart of the vehicle drive device of the embodiment.
FIG. 4 is an engagement diagram of the automatic transmission during the powertrain of the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a limp home control process by the accelerator fail-safe device of the vehicle drive device of the embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a system configuration of a vehicle drive device according to a second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a system configuration of a vehicle drive device according to a third embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a system configuration of a vehicle drive device according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Drive source
2 Driving means
3 Control device
4 Accelerator sensor
5 Brake sensor
6 Vehicle speed sensor
S1 Fail judgment means
S13, S15 Torque control means
S13, S14 Target vehicle speed setting means
S13, S14 Maximum limit vehicle speed setting means

Claims

A drive source, a drive means for the drive source, a control device for controlling the drive source via the drive means, an accelerator sensor for inputting accelerator operation information to the control device, and a brake sensor for detecting brake pedal operation In the vehicle drive device comprising:
The control device includes:
Fail judgment means for judging a failure of the accelerator operation system from the information of the accelerator sensor;
When the failure determination means determines that the accelerator operation system has failed, the drive means is controlled by using the brake pedal operation detected by the brake sensor as an input regardless of the information of the accelerator sensor, and the output torque of the drive source is changed. An accelerator fail-safe device for a vehicle drive device, comprising: a torque control means.

It has a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle,
The control device has target vehicle speed setting means for setting a target vehicle speed for vehicle travel,
The torque control means controls the drive means to change the output torque of the drive source so that the actual vehicle speed increases following the target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means on condition that the brake is off. An accelerator fail-safe device for a vehicle drive device according to Item 1.

The control device has a maximum vehicle speed setting means for setting a maximum vehicle speed when the vehicle travels,
The torque control means is subject to brake on,
When the actual vehicle speed is greater than the maximum vehicle speed set by the maximum vehicle speed setting means, the drive means is controlled according to the difference between the actual vehicle speed and the maximum vehicle speed to make the output torque of the drive source negative,
3. The vehicle drive device according to claim 2, wherein when the actual vehicle speed is smaller than the maximum vehicle speed, the drive means is controlled by setting the target vehicle speed set by the target vehicle speed setting means to 0 and the output torque of the drive source is set to 0. Accelerator fail-safe device.

4. The torque control unit according to claim 1, wherein when the failure determination unit determines that the accelerator operation system has failed, the torque control unit determines whether the vehicle is stopped, and then proceeds to control of the drive unit using the brake pedal operation as an input. An accelerator fail-safe device for a vehicle drive device according to any one of the above.

The accelerator fail-safe device for a vehicle drive device according to claim 4, wherein the fail determination means issues a warning when it determines that the accelerator operation system has failed.

The vehicle drive device includes a shift lever capable of selecting a plurality of forward ranges.
The accelerator failsafe device for a vehicle drive device according to any one of claims 1 to 5, wherein the torque control means changes an output torque of a drive source in accordance with an operation of the shift lever.