車両駆動ユニットの制御装置
【課題】クルーズモード実行中に異常トルクが検出されたとき、自動的且つ安全に適切なクルーズトルク調整。
【解決手段】異常トルクを検出する第１トルク判定部１７を有する第１のモジュール１９と、第１のモジュール１９とは独立且つ併行して異常トルクを検出する第２トルク判定部２１を有する第２のモジュールとを含んだ制御手段５を備え、第１のモジュール１９には、目標車速設定部２５と実車速検出部２７が備えられており、第２のモジュールには目標車速設定部２６と実車速検出部２８に加えて、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０を計測し、差分Ｖ０に対応したトルク制限率Ｓと当該トルク制限率Ｓに基づいた第２算出トルクＴ２２とを算出するトルク制限率算出部２９が備えられており、制御装置５には差分Ｖ０が第１データ範囲を越えたとき、トルク制限率Ｓに基づいて最終的な出力トルクを設定するトルク設定部３７が備えられている。
【解決手段】異常トルクを検出する第１トルク判定部１７を有する第１のモジュール１９と、第１のモジュール１９とは独立且つ併行して異常トルクを検出する第２トルク判定部２１を有する第２のモジュールとを含んだ制御手段５を備え、第１のモジュール１９には、目標車速設定部２５と実車速検出部２７が備えられており、第２のモジュールには目標車速設定部２６と実車速検出部２８に加えて、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０を計測し、差分Ｖ０に対応したトルク制限率Ｓと当該トルク制限率Ｓに基づいた第２算出トルクＴ２２とを算出するトルク制限率算出部２９が備えられており、制御装置５には差分Ｖ０が第１データ範囲を越えたとき、トルク制限率Ｓに基づいて最終的な出力トルクを設定するトルク設定部３７が備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クルーズコントロール対応車両において、クルーズモード実行中にエンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」ともいう）が故障して異常トルクが検出された場合に、ドライバーによるブレーキ操作を行うことなく自動的に異常トルクを修正して正常なクルーズトルクを出力できるようにする車両駆動ユニットの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アクセルペダルを踏み続けることなく予め設定しておいた目標車速を維持して定速走行することができるクルーズコントロールに対応した車両が開発されている。このような車両ではクルーズモード選択中にドライバーがクルーズトルクの異常を認識した場合には、ドライバーは一般にブレーキペダルを踏むことでクルーズコントロールを解除して通常モードに移行し、追突事故等の発生を未然に防止するようにしていた。
【０００３】
また、下記の特許文献１に示すように、クルーズトルクの異常を検出すると自動的にクルーズモードを通常モードに切り替える機能を備えたクルーズコントロール対応車両も開発されている。そして、このような車両では、クルーズモードから通常モードに切り替えた直後にアクセルペダルやブレーキペダルが全く操作できなくなる事態が生じないよう異常トルク検出時に車間クルーズ制御手段に代わって動作する異常時制御手段を設けていることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、自動的にクルーズモードを通常モードに切り替える機能を有しないクルーズコントロール対応車両に対しては、引き続きドライバーが直接、ブレーキペダルを踏み込まなければクルーズコントロールを解除することはできない。この場合、ドライバーがブレーキペダルを踏むのが遅れることがある。特に、高速走行時にはブレーキペダルの踏み込みが遅れる傾向がある。
【０００６】
一方、上記特許文献１のように異常時制御手段を有していても、異常時制御手段が故障等によって正常に動作しない場合には上記と同様のことが生じる。
また、上記特許文献１に開示されている異常時制御手段は、先行車両との間の車間距離に異常があった場合に車間クルーズ制御手段に代わって作動する制御手段であるため、車間距離が広い場合や定速クルーズ制御時には適用されない。
【０００７】
この他、クルーズコントロール対応車両には、ドライバーのブレーキペダルの踏み込みの遅れを防止するためにブレーキスイッチの２重化が義務付けられているが、これらのブレーキスイッチの操作をドライバーに委ねた場合には、ドライバーのブレーキスイッチの操作遅れが依然として発生する恐れがあるし、ブレーキスイッチを２つ設けた分、部品点数が増加して構造が複雑になり製品コストの上昇を招く。
【０００８】
本願は上記の各問題点に鑑みてなされたものであって、その課題の一例は、クルーズコントロール対応車両において、クルーズモードにおけるトルクコントロールと、クルーズモード実行中にエンジンコントロールユニットの故障に起因する異常トルクが検出された場合に、ドライバーの操作に委ねることなく自動的且つ複次的に正常なクルーズトルクに戻すという監視モードとを、１つの制御手段（ＣＰＵ）で実現することで、部品点数が少なく簡単な構造で安全性と経済性に優れた車両駆動ユニットの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１記載の車両駆動ユニットの制御装置は、車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第１トルク判定部を有する第１のモジュールと、当該第１のモジュールとは独立且つ併行して当該車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第２トルク判定部を有する第２のモジュールとを含んだ制御手段を備えた車両駆動ユニットの制御装置において、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールにはそれぞれ、ドライバーによる入力操作またはコントロール・エリア・ネットワークからの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速を設定する目標車速設定部と、走行中の車両の実車速を検出する実車速検出部とが備えられており、前記第２のモジュールには、目標車速と実車速との差分を計測し、当該差分に対応したトルク制限率と当該トルク制限率に基づいた第２算出トルクとを算出するトルク制限率算出部が備えられており、前記制御装置には、計測した差分が第１データ範囲を越えたとき、算出したトルク制限率に基づいて最終的な出力トルクを設定するトルク設定部が備えられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記第１のモジュールでは、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲内にあるとき、前記第１トルク判定部によって判定された第１判定トルクと、前記トルク制限率算出部によって算出された第２算出トルクとを比較して、これらの最小値を選択する第１トルク選択部を有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１または２記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記第２のモジュールでは、目標車速と実車速の差分が前記第１データ範囲を越えて危険車速に至るまでの第２データ範囲内にあるとき、前記トルク制限率算出部によって算出されたトルク制限率に基づいて第２算出トルクを設定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜３のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記トルク設定部には、前記第１のモジュールと第２のモジュールに対応して個別に設けられている２つの個別トルク設定部と、当該２つの個別トルク設定部で設定された第１出力トルクと第２出力トルクとを比較してこれらの最小値を出力トルクとする比較トルク設定部との双方、またはこれらのいずれか一方が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記第１データ範囲は、前記目標車速の違いに応じて１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜５のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記トルク制限率は、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲にあるときが０％、前記第２データ範囲に移行後前記差分の大きさに比例して増加し、実車速が前記危険車速に到達したときが１００％になるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜６のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記危険車速は、前記目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、車両駆動ユニットの異常トルクの検出を、１つの制御手段内で独立且つ併行して設けられる第１のモジュールと第２のモジュールとによって行っているから、第１のモジュールに異常が発生しても第２のモジュールが補完するため、クルーズトルクの良好な調整が安定して保たれ、安全性が向上する。また、部品点数が少なく簡単な構造で安全性と経済性に優れた車両駆動ユニットの制御装置を提供できる。
【００１７】
また、目標車速と実車速との差分によって算出したトルク制限率に基づいてクルーズトルクを自動的に調整するようにしたから、ドライバーはクルーズトルクの異常を察知したとき、ブレーキペダルを慌てて踏み込んでクルーズコントロールを手動で解除しなくても自動的にクルーズトルクが適切なトルクに調整される。
【００１８】
また、トルク制限率に基づくクルーズトルクの調整は、計測した差分が第１データ範囲を越えたときに実行されるようにしたから、第１データ範囲内では、第１のモジュールによって目標車速と実車速に基づいた通常のフィードバック制御等が実行される。従って、第１データ範囲内では第１のモジュールによる判断が優先され、第１データ範囲を越えたときに第２のモジュールによる判断が実行されるプログラムの２重化構造が採用されており、クルーズコントロールの安全性が高められている。
【００１９】
更に、このようなプログラムの２重化構造の採用によってブレーキスイッチの２重化を行わなくてもクルーズコントロールの安全性が確保できるから、ブレーキスイッチの２重化の義務を将来廃止できる可能性を高めることができる。
【００２０】
また、第１のモジュールにおいて、第１トルク判定部によって判定された第１判定トルクとトルク制限率に基づいて算出された第２算出トルクととの最小値を選択するようにした場合には、第１トルク判定部を構成するクルーズ制御ガバナ等が故障によって暴走してもトルク制限率に基づいて算出された第２算出トルクが採用されるため、クルーズトルクは適切なトルクに調整される。
【００２１】
また、第２のモジュールにおいて、目標車速と実車速の差分が第２データ範囲に至ったときに、トルク制限率に基づいて設定されるより制限された第２算出トルクが採用されるようにした場合には、第１データ範囲より危険性が高まった第２データ範囲に突入した実車速を速やかに減速させて適切なクルーズトルクに調整することが可能になる。
【００２２】
また、最終的なクルーズトルクを設定するトルク設定部を第１モジュールと第２モジュールに対して個別に設けられている２つの個別トルク設定部と、これらの個別トルク設定部で設定された第１出力トルクと第２出力トルクとの最小値を出力トルクとする比較トルク設定部との双方を備える構成とした場合には、個別トルク設定部と比較トルク設定部の一方が故障しても他方が補完するため安全性が向上する。
【００２３】
また、個別トルク設定部のみを設けた場合には、比較トルク設定部を設けない分、プログラムを簡略化でき、動作速度の向上が図られる。
【００２４】
一方、比較トルク設定部のみを設けた場合には、常に第１出力トルクと第２出力トルクの最小値が出力トルクとして採用されるからクルーズトルクを低めに設定することでクルーズ走行の安全性の向上が図られる。
【００２５】
また、第１データ範囲を目標車速の違いに応じて１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成した場合には、目標車速を低めに設定したときは第１のモジュールが作動する第１データ範囲を広めにし、目標車速を高めに設定したときは第２のモジュールが作動する第２データ範囲に速やかに移行して危険を回避できるよう第１データ範囲を狭めに設定する等の選択使用が可能になる。
【００２６】
また、トルク制限率を目標車速と実車速との差分が第１データ範囲にあるときが０％、第２データ範囲に移行後差分の大きさに比例して増加させ、実車速が危険車速に到達したときが１００％になるように設定した場合には、目標車速と実車速との差分が拡大して危険な状態になるほどクルーズトルクに大きく制限がかかるため、クルーズトルクを速やかに適切なトルクに調整することが可能になる。
【００２７】
また、危険車速を目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速にした場合には、実車速が目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーするまでは、第１のモジュールと第２のモジュールとによって適切なクルーズトルクに向けての調整が図られ、実車速が危険車速である目標車速の５０ｋｍ／ｈオーバーの車速に達した時点でクルーズトルクに１００％の制限をかけて速やかに実車速を減速させるように作用する。従って、実車速の段階的な減速が可能な調整可能領域と、直ちに実車速の減速を実行しなければならない非常時との区分けが効果的且つ最適なタイミングで実行されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、車両駆動ユニットの制御装置の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、制御手段の構成の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、トルク制限率の算出に使用するトルク制限率と車速の関係を示すブラフである。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す図で、車両駆動ユニットの制御装置の全体構成の概要を示すブロック図である。
【図５】図１に示す制御装置の制御の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る車両駆動ユニットの制御装置の構成と作動態様とを、図示の実施の形態を例にとって具体的に説明する。
図１に本実施の形態に係る車両駆動ユニットの制御装置１の全体構成の概要がブロック図で示されている。
【００３０】
本実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１は、アクセルペダル１３を踏み続けることなく予め設定しておいた目標車速Ｖ１を維持して定速走行を実行することができるクルーズコントロールに対応した車両に対して適用される。そして、本実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１は、車両に対して搭載されるクルーズコントロールを行っているクルーズ制御部として、あるいはクルーズ制御部の一部の構成として適用される。
【００３１】
本実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１は、入力手段３と制御手段５と出力手段７とを備えている。
入力手段３として、ドライバーＤが目標車速Ｖ１を設定する場合に入力操作する操作ボタン９と、コントロール・エリア・ネットワーク（以下、「ＣＡＮ」ともいう）１１からの入力情報と、走行車両の速度を計測する速度計１２と、アクセルペダル１３と、ブレーキペダル１５とが一例として挙げられる。尚、ＣＡＮ１１とは、相互に接続された車載機器間のデータ転送に使用されるネットワークであり、エンジン運転における電気的な制御を総合的に司る上述したエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）と接続されている。
【００３２】
一方、出力手段７として、燃料の噴射量を設定するためのインジェクタの通電時間ＥＴが割り当てられている。尚、通電時間ＥＴによって最終的なクルーズトルクの出力トルクＴ１、Ｔ２、Ｔ０が決定される。
制御手段５には、車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第１トルク判定部１７を有する第１のレベルモジュール（以下「第１のモジュール」とする）１９と、第１のモジュール１９とは独立且つ併行して車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第２トルク判定部２１を有する第２のレベルモジュール（以下「第２のモジュール」とする）２３との２つのモジュールが備えられている。
また、制御手段５には、第１のモジュール１９の出力及び第２のモジュール２３の出力に基づいて、最終的な出力トルクＴ０を設定するトルク設定部３７が備えられている。
【００３３】
第１のモジュール１９には、ドライバーＤによる入力操作またはＣＡＮ１１からの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速Ｖ１を設定する目標車速設定部２５と、走行中の車両の実車速Ｖ２を検出する実車速検出部２７とが備えられている。
また、第１のモジュール１９には、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１を計測して異常トルクの有無を確認し、第１判定トルクＴ１１を出力する第１トルク判定部１７が備えられている。
【００３４】
一方、第２のモジュール２３には、ドライバーＤによる入力操作またはＣＡＮ１１からの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速Ｖ１を設定する目標車速設定部２６と、走行中の車両の実車速Ｖ２を検出する実車速検出部２８とが備えられている。目標車速設定部２６と実車速検出部２８とは、第１のモジュール１９に備えられている目標車速設定部２５と実車速検出部２７とは独立している。
また、第２のモジュール２３には、更に目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１を計測して異常トルクの有無を確認し、第２判定トルクＴ２１を出力する第２トルク判定部２１が備えられている。更に、第２のモジュール２３には、差分Ｖ０に対応したトルク制限率Ｓを算出し第２算出トルクＴ２２を出力するトルク制限率算出部２９が備えられている。
【００３５】
次に、図２、３に基づいて制御手段５の構成を更に具体的に説明する。尚、図２では制御手段５の構成の概要をブロック図として具体的に示しており、図３ではトルク制限率Ｓと車速の関係をグラフに図示している。
第１のモジュール１９及び第２のモジュール２３は、クルーズコントロールの動作を制御するプログラムである。第２のモジュール２３は、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２の差分Ｖ０が第１データ範囲３１を越えて危険車速３５に至るまでの第２データ範囲３３内にあるとき、第１のモジュール１９によるクルーズコントロールの通常時の動作に異常があると判断して、第１のモジュール１９に代わって実行される補完的な動作を制御する。
【００３６】
ここで、第１データ範囲３１は、目標車速Ｖ１の違いに応じて一例として１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成されている。具体的には目標車速Ｖ１が３０ｋｍ／ｈ未満の低速時には第１データ範囲３１を例えば３０ｋｍ／ｈと広めに設定して第１のモジュール１９で対応できる領域を広くとることが可能である。
【００３７】
また、目標車速Ｖ１が３０ｋｍ／ｈ以上６０ｋｍ／ｈ未満の中速時には第１データ範囲３１を例えば２０ｋｍ／ｈとし、目標車速Ｖ１が６０ｋｍ／ｈ以上の高速時には第１データ範囲３１を例えば１０ｋｍ／ｈというように目標車速Ｖ１が高速になるほど第１データ範囲３１を狭くして、より速やかに後述する第２のモジュール２３に移行させてクルーズトルクに対してより大きな制限をかけるようにすることが可能である。
【００３８】
本実施の形態では、危険車速３５を目標車速Ｖ１を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速に設定しており、図３に示す目標車速Ｖ１が９０ｋｍ／ｈであれば危険車速３５は１４０ｋｍ／ｈとなる。
【００３９】
第１のモジュール１９では、例えばクルーズ制御ガバナ（不図示）によって構成される第１トルク判定部１７の他、第１トルク判定部１７によって判定された第１判定トルクＴ１１と、トルク制限率に基づいて算出された第２算出トルクＴ２２とを比較してこれらの最小値を選択する第１トルク選択部４５と、第１トルク選択部４５によって選択されたトルクとアクセルペダル１３を踏み込むことによって増速されたトルクとの最大値を選択する第２トルク選択部４７と、オートマチック要求トルクと第２トルク選択部４７によって選択されたトルクのうちの最大値を選択して最終的な第１出力トルクＴ１を得る第３トルク選択部４９とが設けられている。ここで、オートマチック要求トルクは、車両のオートマチックユニット（不図示）からＣＡＮ１１等を経由して受ける要求トルクであり、エンジン回転をシンクロさせるために必要となる。
【００４０】
第２のモジュール２３では、第１トルク判定部１７と独立且つ併行して設けられている目標車速設定部２６と実車速検出部２８の他、第２トルク判定部２１と、トルク制限率算出部２９と、更にトルク制限率算出部２９によって算出された第２算出トルクＴ２２とアクセルペダル１３を踏み込むことによって増速されたトルクとの最大値を選択する第１トルク選択部５１と、オートマチック要求トルクと第１トルク選択部５１によって選択されたトルクの最大値を選択して最終的な第２出力トルクＴ２を得る第２トルク選択部５３とが設けられている。
【００４１】
また、トルク制限率算出部２９では、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０が第１データ範囲３１にあるときが０％、第２データ範囲３３に移行後差分Ｖ０の大きさに比例して増加し、実車速Ｖ２が危険車速３５に到達したときが１００％になるトルク制限率Ｓに基づいて第２算出トルクＴ２２が算出されている。
例えば、目標車速Ｖ１が９０ｋｍ、第１データ範囲３１が１０ｋｍ／ｈ、危険車速３５が１４０ｋｍの条件下では、実車速Ｖ２が１２０ｋｍ／ｈのときのトルク制限率Ｓが５０％になるから、第２算出トルクＴ２２は実車速Ｖ２の半分の６０ｋｍ／ｈと算出される。
【００４２】
次に、このようにして構成される車両駆動ユニットの制御装置１における作動態様を、図５を用いて制御の流れに従って説明する。図５は、制御装置１の制御方法を説明するためのフローチャートである。
ドライバーＤによる入力操作信号またはＣＡＮ１１からの入力情報は制御手段５に入力され、第１のモジュール１９の目標車速設定部２５と、第２のモジュール２３の目標車速設定部２６とに送られて（ステップ１０１，２０１）、クルーズコントロール実行時の目標車速Ｖ１がそれぞれ独立して設定される（ステップ１０３，２０３）。また、速度計１２で計測した計測情報が第１のモジュール１９の実車速検出部２７と、第２のモジュール２３の実車速検出部２８とに送られて（ステップ１０１，２０１）、走行車両の現在の実車速Ｖ２が検出される（ステップ１０３，２０３）。
【００４３】
設定した目標車速Ｖ１と検出した実車速Ｖ２は、第１のモジュール１９の第１トルク判定部１７と第２のモジュール２３の第２トルク判定部２１に並列的に送られ、それぞれ別個に異常トルクの有無が確認され、その確認結果に基づいて第１トルク判定部１７から第１判定トルクＴ１１（レベル１クルーズトルク）が出力され（ステップ１０６）、第２トルク判定部２１から第２判定トルクＴ２１が出力される。そして、第１判定トルクＴ１１のトルク情報は、第１のモジュール１９の第１トルク選択部４５に送られる（ステップ１０７）。第２判定トルクＴ２１のトルク情報は、第２のモジュール２３のトルク制限率算出部２９に送られる。
【００４４】
トルク制限率算出部２９では、目標車速設定部２６で設定した目標車速Ｖ１と実車速検出部２８で検出した実車速Ｖ２と図３に示すトルク制限率曲線とからトルク制限率Ｓを求め（ステップ２０５）、第２トルク判定部２１から送られてきた第２判定トルクＴ２１に対して、ここで求めたトルク制限率Ｓを乗じてクルーズトルクが制限された第２算出トルクＴ２２（レベル２クルーズトルク）を得る（ステップ２０６）。そして、算出された第２算出トルクＴ２２のトルク情報は、第１のモジュール１９の第１トルク選択部４５に送られる。
また、第２算出トルクＴ２２のトルク情報と、アクセルペダル１３を踏み込むことによって増速された増速分を含んだトルク情報が第２のモジュール２３の第１トルク選択部５１に送られる。
【００４５】
第１トルク選択部４５では、第１判定トルクＴ１１と第２算出トルクＴ２２の最小値が選択され（ステップ１０７，１０８，１２１）、選択されたトルク情報と、アクセルペダル１３を踏み込むことによって増速された増速分を含んだトルク情報が第１のモジュール１９の第２トルク選択部４７に送られる。
第２トルク選択部４７では、第１トルク選択部４５で選択されたトルクと増速分を含んだトルクのうちの最大値が選択され（ステップ１０９）、選択されたトルク情報は第１のモジュール１９の第３トルク選択部４９に送られる。
【００４６】
第３トルク選択部４９では、オートマチック要求トルクと第２トルク選択部４７によって選択されたトルクの最大値が選択され、選択されたトルク情報がトルク設定部３７の個別トルク設定部３９に送られて最終的な第１出力トルクＴ１（レベル１総合トルク、ステップ１１０）を出力する通電時間ＥＴ１を得る。
【００４７】
一方、第１トルク選択部５１では、トルク制限率算出部２９で算出された第２算出トルクＴ２２と増速分を含んだトルクのうちの最大値が選択され（ステップ２０９）、選択されたトルク情報は第２のモジュール２３の第２トルク選択部５３に送られる。
そして、第２トルク選択部５３では、オートマチック要求トルクと第１トルク選択部５１によって選択されたトルクの最大値が選択され、選択されたトルク情報がトルク設定部３７の個別トルク設定部４１に送られて最終的な第２出力トルクＴ２（レベル２総合トルク、ステップ２１０）を出力する通電時間ＥＴ２を得る。
【００４８】
また、本実施の形態の場合には、トルク設定部３７には、第１のモジュール１９と第２のモジュール２３に対応して個別に設けられている上述した２つの個別トルク設定部３９、４１に加えて、２つの個別トルク設定部３９、４１で設定された第１出力トルクＴ１と第２出力トルクＴ２とを比較する比較トルク設定部４３が設けられている。
そして、比較トルク設定部４３では、第１出力トルクＴ１と第２出力トルクＴ２との最小値を選択し（ステップ１１１，１１２，１２３）、最小値を出力トルクＴ０として出力する通電時間ＥＴ０を得るようにしている（ステップ１１３）。ここで、出力トルクＴ０は実際の噴射量制御に使用され、第１出力トルクＴ１と第２出力トルクＴ２とは別途異常診断等に使用される。
【００４９】
この他、ドライバーＤがブレーキペダル１５（図１）を踏み込んだ場合には（ステップ１０２，２０２）、クルーズコントロールが解除されるため制御手段５の一連の動作は終了されクルーズモードは通常モードに移行する（ステップ１２０，２２０）。
そして、このような本実施の形態に係る車両駆動ユニットの制御装置１によれば、クルーズモード実行中にＥＣＵの故障に起因する異常トルクが検出された場合でも、ドライバーＤの操作に委ねることなく自動的且つ速やかに適切なクルーズトルクに調整することができる。
【００５０】
また、独立且つ併行して設けられている第１のモジュール１９と第２のモジュール２３の相互作用によって第１のモジュール１９が故障しても第２のモジュール２３が第１のモジュール１９を補完するプログラムの２重構造が形成されているから、クルーズコントロールの安全性が高められている。
そして、実車速Ｖ２が目標車速Ｖ１を大きく上回った危険な領域（図３の第１データ範囲３１を越えた領域）にある場合には、第１のモジュール１９によって設定されるクルーズトルクよりも制限されたクルーズトルクが第２のモジュール２３によって設定されるため、より速やかに適切なクルーズトルクへの移行が実行されるようになる。
【００５１】
以上が本発明の基本的な実施の形態であるが、本発明の車両駆動ユニットの制御装置１は上述した実施の形態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の部分的な構成の変更や省略、あるいは当業者において周知、慣用の技術を追加することが可能である。
例えば、図４に示すような構成の他の実施の形態を採用することが可能である。この車両駆動ユニットの制御装置１Ａは、前述した実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１に対して制御手段５内に第３のモジュール５５を配置すると共に、制御手段５の外部に配置した外部ＩＣ５７によって第３のモジュール５５で行う動作検査等を実行するように構成されている。
【００５２】
従って、車両駆動ユニットの制御装置１Ａにおけるその他の構成については、前述した実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略し、前述した実施の形態と異なる構成に絞って説明する。
【００５３】
即ち、第３のモジュール５５は、前述した第２のモジュール２３の動作に異常がないかを監視するためのプログラムであり、第３のモジュール５５内には第２のモジュール２３の動作が正常に実行されているかを検査するための書込み／読取りメモリのためのテストプログラム５９と、読取りメモリのためのテストプログラム６１と、プログラムの実行順等の処理を検査するための動作検査プログラム６３が一例として設けられている。
【００５４】
また、外部ＩＣ５７は、第２のモジュール２３の動作を確認するために予め用意された質問を第３のモジュール５５に送って、第３のモジュール５５内の動作検査プログラム６３等を実行する。
【００５５】
そして、外部ＩＣ５７が第２のモジュール２３の動作に異常があると判断したときには制御手段５をリセットし、クルーズコントロールを解除して出力手段７における出力を制限するように作動する。尚、このような構成の車両駆動ユニットの制御装置１Ａを採用した場合にも前述した実施の形態と同様の作用、効果が発揮され、更に第１のモジュール１９、第２のモジュール２３、第３のモジュール５５によるプログラムの３重構造によってクルーズコントロールの安全性は一層向上する。
【００５６】
この他、図３に示す第１データ範囲３１は、前述した範囲に限らず種々変更可能であり、前述した実施の形態のように目標車速Ｖ１の違いに応じて３段階に切り替える他、更に多段階に切り替えたり、連続的に切り替えるようにしたり、一定の範囲に限定することも可能である。
また、トルク制限率Ｓを設定するトルク制限率曲線は直線的に変化する比例曲線に限らず、車速によってトルク制限率曲線の勾配が変化する湾曲したトルク制限率曲線を採用することが可能である。更に、危険車速３５は目標車速Ｖ１に対して一律的に何ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速として定める他、目標車速Ｖ１の違いや走路状況等によって適宜調整することが可能である。
【００５７】
更に、トルク設定部３７における２つの個別トルク設定部３９、４１と比較トルク設定部４３は、両方設けられている他、いずれか一組のみが設けられている構成であっても構わない。
この他、比較トルク設定部４３を設けない場合には、第１のモジュール１９内に個別トルク設定部３９を配置し、第２のモジュール２３内に個別トルク設定部４１を配置する構成とすることも可能である。そして、この場合には、トルク設定部３７は第１のモジュール１９と第２のモジュール２３の内部に内包された構成となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、クルーズコントロールに対応した車両の製造、使用分野等で利用でき、特にクルーズモード実行中にＥＣＵの故障に起因する異常トルクが検出された場合に、ドライバーの操作に委ねることなく自動的且つ安全にクルーズトルクを適切な大きさに調整したい場合に利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００５９】
１：車両駆動ユニットの制御装置、３：入力手段、５：制御手段、７：出力手段、９：操作ボタン、１１：コントロール・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）、１２：速度計、１３：アクセルペダル、１５：ブレーキペダル、１７：第１トルク判定部、１９：第１のモジュール、２１：第２トルク判定部、２３：第２のモジュール、２５：目標車速設定部、２６：目標車速設定部、２７：実車速検出部、２８：実車速検出部、２９：トルク制限率算出部、３１：第１データ範囲、３３：第２データ範囲、３５：危険車速、３７：トルク設定部、３９：個別トルク設定部、４１：個別トルク設定部、４３：比較トルク設定部、４５：第１トルク選択部、４７：第２トルク選択部、４９：第３トルク選択部、５１：第１トルク選択部、５３：第２トルク選択部、５５：第３のモジュール、５７：外部ＩＣ、５９：テストプログラム、６１：テストプログラム、６３：動作検査プログラム、Ｄ：ドライバー、Ｖ１：目標車速、Ｖ２：実車速、Ｖ０：差分、ＥＴ：通電時間、Ｔ０：出力トルク、Ｔ１：第１出力トルク、Ｔ２：第２出力トルク、Ｔ１１：第１判定トルク、Ｔ２１：第２判定トルク、Ｔ２２：第２算出トルク、Ｓ：トルク制限率
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クルーズコントロール対応車両において、クルーズモード実行中にエンジンコントロールユニット（以下、「ＥＣＵ」ともいう）が故障して異常トルクが検出された場合に、ドライバーによるブレーキ操作を行うことなく自動的に異常トルクを修正して正常なクルーズトルクを出力できるようにする車両駆動ユニットの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アクセルペダルを踏み続けることなく予め設定しておいた目標車速を維持して定速走行することができるクルーズコントロールに対応した車両が開発されている。このような車両ではクルーズモード選択中にドライバーがクルーズトルクの異常を認識した場合には、ドライバーは一般にブレーキペダルを踏むことでクルーズコントロールを解除して通常モードに移行し、追突事故等の発生を未然に防止するようにしていた。
【０００３】
また、下記の特許文献１に示すように、クルーズトルクの異常を検出すると自動的にクルーズモードを通常モードに切り替える機能を備えたクルーズコントロール対応車両も開発されている。そして、このような車両では、クルーズモードから通常モードに切り替えた直後にアクセルペダルやブレーキペダルが全く操作できなくなる事態が生じないよう異常トルク検出時に車間クルーズ制御手段に代わって動作する異常時制御手段を設けていることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、自動的にクルーズモードを通常モードに切り替える機能を有しないクルーズコントロール対応車両に対しては、引き続きドライバーが直接、ブレーキペダルを踏み込まなければクルーズコントロールを解除することはできない。この場合、ドライバーがブレーキペダルを踏むのが遅れることがある。特に、高速走行時にはブレーキペダルの踏み込みが遅れる傾向がある。
【０００６】
一方、上記特許文献１のように異常時制御手段を有していても、異常時制御手段が故障等によって正常に動作しない場合には上記と同様のことが生じる。
また、上記特許文献１に開示されている異常時制御手段は、先行車両との間の車間距離に異常があった場合に車間クルーズ制御手段に代わって作動する制御手段であるため、車間距離が広い場合や定速クルーズ制御時には適用されない。
【０００７】
この他、クルーズコントロール対応車両には、ドライバーのブレーキペダルの踏み込みの遅れを防止するためにブレーキスイッチの２重化が義務付けられているが、これらのブレーキスイッチの操作をドライバーに委ねた場合には、ドライバーのブレーキスイッチの操作遅れが依然として発生する恐れがあるし、ブレーキスイッチを２つ設けた分、部品点数が増加して構造が複雑になり製品コストの上昇を招く。
【０００８】
本願は上記の各問題点に鑑みてなされたものであって、その課題の一例は、クルーズコントロール対応車両において、クルーズモードにおけるトルクコントロールと、クルーズモード実行中にエンジンコントロールユニットの故障に起因する異常トルクが検出された場合に、ドライバーの操作に委ねることなく自動的且つ複次的に正常なクルーズトルクに戻すという監視モードとを、１つの制御手段（ＣＰＵ）で実現することで、部品点数が少なく簡単な構造で安全性と経済性に優れた車両駆動ユニットの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１記載の車両駆動ユニットの制御装置は、車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第１トルク判定部を有する第１のモジュールと、当該第１のモジュールとは独立且つ併行して当該車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第２トルク判定部を有する第２のモジュールとを含んだ制御手段を備えた車両駆動ユニットの制御装置において、前記第１のモジュールと前記第２のモジュールにはそれぞれ、ドライバーによる入力操作またはコントロール・エリア・ネットワークからの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速を設定する目標車速設定部と、走行中の車両の実車速を検出する実車速検出部とが備えられており、前記第２のモジュールには、目標車速と実車速との差分を計測し、当該差分に対応したトルク制限率と当該トルク制限率に基づいた第２算出トルクとを算出するトルク制限率算出部が備えられており、前記制御装置には、計測した差分が第１データ範囲を越えたとき、算出したトルク制限率に基づいて最終的な出力トルクを設定するトルク設定部が備えられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項２記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記第１のモジュールでは、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲内にあるとき、前記第１トルク判定部によって判定された第１判定トルクと、前記トルク制限率算出部によって算出された第２算出トルクとを比較して、これらの最小値を選択する第１トルク選択部を有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項３記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１または２記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記第２のモジュールでは、目標車速と実車速の差分が前記第１データ範囲を越えて危険車速に至るまでの第２データ範囲内にあるとき、前記トルク制限率算出部によって算出されたトルク制限率に基づいて第２算出トルクを設定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項４記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜３のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記トルク設定部には、前記第１のモジュールと第２のモジュールに対応して個別に設けられている２つの個別トルク設定部と、当該２つの個別トルク設定部で設定された第１出力トルクと第２出力トルクとを比較してこれらの最小値を出力トルクとする比較トルク設定部との双方、またはこれらのいずれか一方が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項５記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記第１データ範囲は、前記目標車速の違いに応じて１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項６記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜５のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記トルク制限率は、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲にあるときが０％、前記第２データ範囲に移行後前記差分の大きさに比例して増加し、実車速が前記危険車速に到達したときが１００％になるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７記載の車両駆動ユニットの制御装置は、前記請求項１〜６のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置において、前記危険車速は、前記目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、車両駆動ユニットの異常トルクの検出を、１つの制御手段内で独立且つ併行して設けられる第１のモジュールと第２のモジュールとによって行っているから、第１のモジュールに異常が発生しても第２のモジュールが補完するため、クルーズトルクの良好な調整が安定して保たれ、安全性が向上する。また、部品点数が少なく簡単な構造で安全性と経済性に優れた車両駆動ユニットの制御装置を提供できる。
【００１７】
また、目標車速と実車速との差分によって算出したトルク制限率に基づいてクルーズトルクを自動的に調整するようにしたから、ドライバーはクルーズトルクの異常を察知したとき、ブレーキペダルを慌てて踏み込んでクルーズコントロールを手動で解除しなくても自動的にクルーズトルクが適切なトルクに調整される。
【００１８】
また、トルク制限率に基づくクルーズトルクの調整は、計測した差分が第１データ範囲を越えたときに実行されるようにしたから、第１データ範囲内では、第１のモジュールによって目標車速と実車速に基づいた通常のフィードバック制御等が実行される。従って、第１データ範囲内では第１のモジュールによる判断が優先され、第１データ範囲を越えたときに第２のモジュールによる判断が実行されるプログラムの２重化構造が採用されており、クルーズコントロールの安全性が高められている。
【００１９】
更に、このようなプログラムの２重化構造の採用によってブレーキスイッチの２重化を行わなくてもクルーズコントロールの安全性が確保できるから、ブレーキスイッチの２重化の義務を将来廃止できる可能性を高めることができる。
【００２０】
また、第１のモジュールにおいて、第１トルク判定部によって判定された第１判定トルクとトルク制限率に基づいて算出された第２算出トルクととの最小値を選択するようにした場合には、第１トルク判定部を構成するクルーズ制御ガバナ等が故障によって暴走してもトルク制限率に基づいて算出された第２算出トルクが採用されるため、クルーズトルクは適切なトルクに調整される。
【００２１】
また、第２のモジュールにおいて、目標車速と実車速の差分が第２データ範囲に至ったときに、トルク制限率に基づいて設定されるより制限された第２算出トルクが採用されるようにした場合には、第１データ範囲より危険性が高まった第２データ範囲に突入した実車速を速やかに減速させて適切なクルーズトルクに調整することが可能になる。
【００２２】
また、最終的なクルーズトルクを設定するトルク設定部を第１モジュールと第２モジュールに対して個別に設けられている２つの個別トルク設定部と、これらの個別トルク設定部で設定された第１出力トルクと第２出力トルクとの最小値を出力トルクとする比較トルク設定部との双方を備える構成とした場合には、個別トルク設定部と比較トルク設定部の一方が故障しても他方が補完するため安全性が向上する。
【００２３】
また、個別トルク設定部のみを設けた場合には、比較トルク設定部を設けない分、プログラムを簡略化でき、動作速度の向上が図られる。
【００２４】
一方、比較トルク設定部のみを設けた場合には、常に第１出力トルクと第２出力トルクの最小値が出力トルクとして採用されるからクルーズトルクを低めに設定することでクルーズ走行の安全性の向上が図られる。
【００２５】
また、第１データ範囲を目標車速の違いに応じて１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成した場合には、目標車速を低めに設定したときは第１のモジュールが作動する第１データ範囲を広めにし、目標車速を高めに設定したときは第２のモジュールが作動する第２データ範囲に速やかに移行して危険を回避できるよう第１データ範囲を狭めに設定する等の選択使用が可能になる。
【００２６】
また、トルク制限率を目標車速と実車速との差分が第１データ範囲にあるときが０％、第２データ範囲に移行後差分の大きさに比例して増加させ、実車速が危険車速に到達したときが１００％になるように設定した場合には、目標車速と実車速との差分が拡大して危険な状態になるほどクルーズトルクに大きく制限がかかるため、クルーズトルクを速やかに適切なトルクに調整することが可能になる。
【００２７】
また、危険車速を目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速にした場合には、実車速が目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーするまでは、第１のモジュールと第２のモジュールとによって適切なクルーズトルクに向けての調整が図られ、実車速が危険車速である目標車速の５０ｋｍ／ｈオーバーの車速に達した時点でクルーズトルクに１００％の制限をかけて速やかに実車速を減速させるように作用する。従って、実車速の段階的な減速が可能な調整可能領域と、直ちに実車速の減速を実行しなければならない非常時との区分けが効果的且つ最適なタイミングで実行されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態を示す図で、車両駆動ユニットの制御装置の全体構成の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す図で、制御手段の構成の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す図で、トルク制限率の算出に使用するトルク制限率と車速の関係を示すブラフである。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す図で、車両駆動ユニットの制御装置の全体構成の概要を示すブロック図である。
【図５】図１に示す制御装置の制御の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る車両駆動ユニットの制御装置の構成と作動態様とを、図示の実施の形態を例にとって具体的に説明する。
図１に本実施の形態に係る車両駆動ユニットの制御装置１の全体構成の概要がブロック図で示されている。
【００３０】
本実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１は、アクセルペダル１３を踏み続けることなく予め設定しておいた目標車速Ｖ１を維持して定速走行を実行することができるクルーズコントロールに対応した車両に対して適用される。そして、本実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１は、車両に対して搭載されるクルーズコントロールを行っているクルーズ制御部として、あるいはクルーズ制御部の一部の構成として適用される。
【００３１】
本実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１は、入力手段３と制御手段５と出力手段７とを備えている。
入力手段３として、ドライバーＤが目標車速Ｖ１を設定する場合に入力操作する操作ボタン９と、コントロール・エリア・ネットワーク（以下、「ＣＡＮ」ともいう）１１からの入力情報と、走行車両の速度を計測する速度計１２と、アクセルペダル１３と、ブレーキペダル１５とが一例として挙げられる。尚、ＣＡＮ１１とは、相互に接続された車載機器間のデータ転送に使用されるネットワークであり、エンジン運転における電気的な制御を総合的に司る上述したエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）と接続されている。
【００３２】
一方、出力手段７として、燃料の噴射量を設定するためのインジェクタの通電時間ＥＴが割り当てられている。尚、通電時間ＥＴによって最終的なクルーズトルクの出力トルクＴ１、Ｔ２、Ｔ０が決定される。
制御手段５には、車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第１トルク判定部１７を有する第１のレベルモジュール（以下「第１のモジュール」とする）１９と、第１のモジュール１９とは独立且つ併行して車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第２トルク判定部２１を有する第２のレベルモジュール（以下「第２のモジュール」とする）２３との２つのモジュールが備えられている。
また、制御手段５には、第１のモジュール１９の出力及び第２のモジュール２３の出力に基づいて、最終的な出力トルクＴ０を設定するトルク設定部３７が備えられている。
【００３３】
第１のモジュール１９には、ドライバーＤによる入力操作またはＣＡＮ１１からの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速Ｖ１を設定する目標車速設定部２５と、走行中の車両の実車速Ｖ２を検出する実車速検出部２７とが備えられている。
また、第１のモジュール１９には、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１を計測して異常トルクの有無を確認し、第１判定トルクＴ１１を出力する第１トルク判定部１７が備えられている。
【００３４】
一方、第２のモジュール２３には、ドライバーＤによる入力操作またはＣＡＮ１１からの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速Ｖ１を設定する目標車速設定部２６と、走行中の車両の実車速Ｖ２を検出する実車速検出部２８とが備えられている。目標車速設定部２６と実車速検出部２８とは、第１のモジュール１９に備えられている目標車速設定部２５と実車速検出部２７とは独立している。
また、第２のモジュール２３には、更に目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１を計測して異常トルクの有無を確認し、第２判定トルクＴ２１を出力する第２トルク判定部２１が備えられている。更に、第２のモジュール２３には、差分Ｖ０に対応したトルク制限率Ｓを算出し第２算出トルクＴ２２を出力するトルク制限率算出部２９が備えられている。
【００３５】
次に、図２、３に基づいて制御手段５の構成を更に具体的に説明する。尚、図２では制御手段５の構成の概要をブロック図として具体的に示しており、図３ではトルク制限率Ｓと車速の関係をグラフに図示している。
第１のモジュール１９及び第２のモジュール２３は、クルーズコントロールの動作を制御するプログラムである。第２のモジュール２３は、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２の差分Ｖ０が第１データ範囲３１を越えて危険車速３５に至るまでの第２データ範囲３３内にあるとき、第１のモジュール１９によるクルーズコントロールの通常時の動作に異常があると判断して、第１のモジュール１９に代わって実行される補完的な動作を制御する。
【００３６】
ここで、第１データ範囲３１は、目標車速Ｖ１の違いに応じて一例として１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成されている。具体的には目標車速Ｖ１が３０ｋｍ／ｈ未満の低速時には第１データ範囲３１を例えば３０ｋｍ／ｈと広めに設定して第１のモジュール１９で対応できる領域を広くとることが可能である。
【００３７】
また、目標車速Ｖ１が３０ｋｍ／ｈ以上６０ｋｍ／ｈ未満の中速時には第１データ範囲３１を例えば２０ｋｍ／ｈとし、目標車速Ｖ１が６０ｋｍ／ｈ以上の高速時には第１データ範囲３１を例えば１０ｋｍ／ｈというように目標車速Ｖ１が高速になるほど第１データ範囲３１を狭くして、より速やかに後述する第２のモジュール２３に移行させてクルーズトルクに対してより大きな制限をかけるようにすることが可能である。
【００３８】
本実施の形態では、危険車速３５を目標車速Ｖ１を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速に設定しており、図３に示す目標車速Ｖ１が９０ｋｍ／ｈであれば危険車速３５は１４０ｋｍ／ｈとなる。
【００３９】
第１のモジュール１９では、例えばクルーズ制御ガバナ（不図示）によって構成される第１トルク判定部１７の他、第１トルク判定部１７によって判定された第１判定トルクＴ１１と、トルク制限率に基づいて算出された第２算出トルクＴ２２とを比較してこれらの最小値を選択する第１トルク選択部４５と、第１トルク選択部４５によって選択されたトルクとアクセルペダル１３を踏み込むことによって増速されたトルクとの最大値を選択する第２トルク選択部４７と、オートマチック要求トルクと第２トルク選択部４７によって選択されたトルクのうちの最大値を選択して最終的な第１出力トルクＴ１を得る第３トルク選択部４９とが設けられている。ここで、オートマチック要求トルクは、車両のオートマチックユニット（不図示）からＣＡＮ１１等を経由して受ける要求トルクであり、エンジン回転をシンクロさせるために必要となる。
【００４０】
第２のモジュール２３では、第１トルク判定部１７と独立且つ併行して設けられている目標車速設定部２６と実車速検出部２８の他、第２トルク判定部２１と、トルク制限率算出部２９と、更にトルク制限率算出部２９によって算出された第２算出トルクＴ２２とアクセルペダル１３を踏み込むことによって増速されたトルクとの最大値を選択する第１トルク選択部５１と、オートマチック要求トルクと第１トルク選択部５１によって選択されたトルクの最大値を選択して最終的な第２出力トルクＴ２を得る第２トルク選択部５３とが設けられている。
【００４１】
また、トルク制限率算出部２９では、目標車速Ｖ１と実車速Ｖ２との差分Ｖ０が第１データ範囲３１にあるときが０％、第２データ範囲３３に移行後差分Ｖ０の大きさに比例して増加し、実車速Ｖ２が危険車速３５に到達したときが１００％になるトルク制限率Ｓに基づいて第２算出トルクＴ２２が算出されている。
例えば、目標車速Ｖ１が９０ｋｍ、第１データ範囲３１が１０ｋｍ／ｈ、危険車速３５が１４０ｋｍの条件下では、実車速Ｖ２が１２０ｋｍ／ｈのときのトルク制限率Ｓが５０％になるから、第２算出トルクＴ２２は実車速Ｖ２の半分の６０ｋｍ／ｈと算出される。
【００４２】
次に、このようにして構成される車両駆動ユニットの制御装置１における作動態様を、図５を用いて制御の流れに従って説明する。図５は、制御装置１の制御方法を説明するためのフローチャートである。
ドライバーＤによる入力操作信号またはＣＡＮ１１からの入力情報は制御手段５に入力され、第１のモジュール１９の目標車速設定部２５と、第２のモジュール２３の目標車速設定部２６とに送られて（ステップ１０１，２０１）、クルーズコントロール実行時の目標車速Ｖ１がそれぞれ独立して設定される（ステップ１０３，２０３）。また、速度計１２で計測した計測情報が第１のモジュール１９の実車速検出部２７と、第２のモジュール２３の実車速検出部２８とに送られて（ステップ１０１，２０１）、走行車両の現在の実車速Ｖ２が検出される（ステップ１０３，２０３）。
【００４３】
設定した目標車速Ｖ１と検出した実車速Ｖ２は、第１のモジュール１９の第１トルク判定部１７と第２のモジュール２３の第２トルク判定部２１に並列的に送られ、それぞれ別個に異常トルクの有無が確認され、その確認結果に基づいて第１トルク判定部１７から第１判定トルクＴ１１（レベル１クルーズトルク）が出力され（ステップ１０６）、第２トルク判定部２１から第２判定トルクＴ２１が出力される。そして、第１判定トルクＴ１１のトルク情報は、第１のモジュール１９の第１トルク選択部４５に送られる（ステップ１０７）。第２判定トルクＴ２１のトルク情報は、第２のモジュール２３のトルク制限率算出部２９に送られる。
【００４４】
トルク制限率算出部２９では、目標車速設定部２６で設定した目標車速Ｖ１と実車速検出部２８で検出した実車速Ｖ２と図３に示すトルク制限率曲線とからトルク制限率Ｓを求め（ステップ２０５）、第２トルク判定部２１から送られてきた第２判定トルクＴ２１に対して、ここで求めたトルク制限率Ｓを乗じてクルーズトルクが制限された第２算出トルクＴ２２（レベル２クルーズトルク）を得る（ステップ２０６）。そして、算出された第２算出トルクＴ２２のトルク情報は、第１のモジュール１９の第１トルク選択部４５に送られる。
また、第２算出トルクＴ２２のトルク情報と、アクセルペダル１３を踏み込むことによって増速された増速分を含んだトルク情報が第２のモジュール２３の第１トルク選択部５１に送られる。
【００４５】
第１トルク選択部４５では、第１判定トルクＴ１１と第２算出トルクＴ２２の最小値が選択され（ステップ１０７，１０８，１２１）、選択されたトルク情報と、アクセルペダル１３を踏み込むことによって増速された増速分を含んだトルク情報が第１のモジュール１９の第２トルク選択部４７に送られる。
第２トルク選択部４７では、第１トルク選択部４５で選択されたトルクと増速分を含んだトルクのうちの最大値が選択され（ステップ１０９）、選択されたトルク情報は第１のモジュール１９の第３トルク選択部４９に送られる。
【００４６】
第３トルク選択部４９では、オートマチック要求トルクと第２トルク選択部４７によって選択されたトルクの最大値が選択され、選択されたトルク情報がトルク設定部３７の個別トルク設定部３９に送られて最終的な第１出力トルクＴ１（レベル１総合トルク、ステップ１１０）を出力する通電時間ＥＴ１を得る。
【００４７】
一方、第１トルク選択部５１では、トルク制限率算出部２９で算出された第２算出トルクＴ２２と増速分を含んだトルクのうちの最大値が選択され（ステップ２０９）、選択されたトルク情報は第２のモジュール２３の第２トルク選択部５３に送られる。
そして、第２トルク選択部５３では、オートマチック要求トルクと第１トルク選択部５１によって選択されたトルクの最大値が選択され、選択されたトルク情報がトルク設定部３７の個別トルク設定部４１に送られて最終的な第２出力トルクＴ２（レベル２総合トルク、ステップ２１０）を出力する通電時間ＥＴ２を得る。
【００４８】
また、本実施の形態の場合には、トルク設定部３７には、第１のモジュール１９と第２のモジュール２３に対応して個別に設けられている上述した２つの個別トルク設定部３９、４１に加えて、２つの個別トルク設定部３９、４１で設定された第１出力トルクＴ１と第２出力トルクＴ２とを比較する比較トルク設定部４３が設けられている。
そして、比較トルク設定部４３では、第１出力トルクＴ１と第２出力トルクＴ２との最小値を選択し（ステップ１１１，１１２，１２３）、最小値を出力トルクＴ０として出力する通電時間ＥＴ０を得るようにしている（ステップ１１３）。ここで、出力トルクＴ０は実際の噴射量制御に使用され、第１出力トルクＴ１と第２出力トルクＴ２とは別途異常診断等に使用される。
【００４９】
この他、ドライバーＤがブレーキペダル１５（図１）を踏み込んだ場合には（ステップ１０２，２０２）、クルーズコントロールが解除されるため制御手段５の一連の動作は終了されクルーズモードは通常モードに移行する（ステップ１２０，２２０）。
そして、このような本実施の形態に係る車両駆動ユニットの制御装置１によれば、クルーズモード実行中にＥＣＵの故障に起因する異常トルクが検出された場合でも、ドライバーＤの操作に委ねることなく自動的且つ速やかに適切なクルーズトルクに調整することができる。
【００５０】
また、独立且つ併行して設けられている第１のモジュール１９と第２のモジュール２３の相互作用によって第１のモジュール１９が故障しても第２のモジュール２３が第１のモジュール１９を補完するプログラムの２重構造が形成されているから、クルーズコントロールの安全性が高められている。
そして、実車速Ｖ２が目標車速Ｖ１を大きく上回った危険な領域（図３の第１データ範囲３１を越えた領域）にある場合には、第１のモジュール１９によって設定されるクルーズトルクよりも制限されたクルーズトルクが第２のモジュール２３によって設定されるため、より速やかに適切なクルーズトルクへの移行が実行されるようになる。
【００５１】
以上が本発明の基本的な実施の形態であるが、本発明の車両駆動ユニットの制御装置１は上述した実施の形態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の部分的な構成の変更や省略、あるいは当業者において周知、慣用の技術を追加することが可能である。
例えば、図４に示すような構成の他の実施の形態を採用することが可能である。この車両駆動ユニットの制御装置１Ａは、前述した実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１に対して制御手段５内に第３のモジュール５５を配置すると共に、制御手段５の外部に配置した外部ＩＣ５７によって第３のモジュール５５で行う動作検査等を実行するように構成されている。
【００５２】
従って、車両駆動ユニットの制御装置１Ａにおけるその他の構成については、前述した実施の形態の車両駆動ユニットの制御装置１と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略し、前述した実施の形態と異なる構成に絞って説明する。
【００５３】
即ち、第３のモジュール５５は、前述した第２のモジュール２３の動作に異常がないかを監視するためのプログラムであり、第３のモジュール５５内には第２のモジュール２３の動作が正常に実行されているかを検査するための書込み／読取りメモリのためのテストプログラム５９と、読取りメモリのためのテストプログラム６１と、プログラムの実行順等の処理を検査するための動作検査プログラム６３が一例として設けられている。
【００５４】
また、外部ＩＣ５７は、第２のモジュール２３の動作を確認するために予め用意された質問を第３のモジュール５５に送って、第３のモジュール５５内の動作検査プログラム６３等を実行する。
【００５５】
そして、外部ＩＣ５７が第２のモジュール２３の動作に異常があると判断したときには制御手段５をリセットし、クルーズコントロールを解除して出力手段７における出力を制限するように作動する。尚、このような構成の車両駆動ユニットの制御装置１Ａを採用した場合にも前述した実施の形態と同様の作用、効果が発揮され、更に第１のモジュール１９、第２のモジュール２３、第３のモジュール５５によるプログラムの３重構造によってクルーズコントロールの安全性は一層向上する。
【００５６】
この他、図３に示す第１データ範囲３１は、前述した範囲に限らず種々変更可能であり、前述した実施の形態のように目標車速Ｖ１の違いに応じて３段階に切り替える他、更に多段階に切り替えたり、連続的に切り替えるようにしたり、一定の範囲に限定することも可能である。
また、トルク制限率Ｓを設定するトルク制限率曲線は直線的に変化する比例曲線に限らず、車速によってトルク制限率曲線の勾配が変化する湾曲したトルク制限率曲線を採用することが可能である。更に、危険車速３５は目標車速Ｖ１に対して一律的に何ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速として定める他、目標車速Ｖ１の違いや走路状況等によって適宜調整することが可能である。
【００５７】
更に、トルク設定部３７における２つの個別トルク設定部３９、４１と比較トルク設定部４３は、両方設けられている他、いずれか一組のみが設けられている構成であっても構わない。
この他、比較トルク設定部４３を設けない場合には、第１のモジュール１９内に個別トルク設定部３９を配置し、第２のモジュール２３内に個別トルク設定部４１を配置する構成とすることも可能である。そして、この場合には、トルク設定部３７は第１のモジュール１９と第２のモジュール２３の内部に内包された構成となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、クルーズコントロールに対応した車両の製造、使用分野等で利用でき、特にクルーズモード実行中にＥＣＵの故障に起因する異常トルクが検出された場合に、ドライバーの操作に委ねることなく自動的且つ安全にクルーズトルクを適切な大きさに調整したい場合に利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００５９】
１：車両駆動ユニットの制御装置、３：入力手段、５：制御手段、７：出力手段、９：操作ボタン、１１：コントロール・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）、１２：速度計、１３：アクセルペダル、１５：ブレーキペダル、１７：第１トルク判定部、１９：第１のモジュール、２１：第２トルク判定部、２３：第２のモジュール、２５：目標車速設定部、２６：目標車速設定部、２７：実車速検出部、２８：実車速検出部、２９：トルク制限率算出部、３１：第１データ範囲、３３：第２データ範囲、３５：危険車速、３７：トルク設定部、３９：個別トルク設定部、４１：個別トルク設定部、４３：比較トルク設定部、４５：第１トルク選択部、４７：第２トルク選択部、４９：第３トルク選択部、５１：第１トルク選択部、５３：第２トルク選択部、５５：第３のモジュール、５７：外部ＩＣ、５９：テストプログラム、６１：テストプログラム、６３：動作検査プログラム、Ｄ：ドライバー、Ｖ１：目標車速、Ｖ２：実車速、Ｖ０：差分、ＥＴ：通電時間、Ｔ０：出力トルク、Ｔ１：第１出力トルク、Ｔ２：第２出力トルク、Ｔ１１：第１判定トルク、Ｔ２１：第２判定トルク、Ｔ２２：第２算出トルク、Ｓ：トルク制限率
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第１トルク判定部を有する第１のモジュールと、当該第１のモジュールとは独立且つ併行して当該車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第２トルク判定部を有する第２のモジュールとを含んだ制御手段を備えた車両駆動ユニットの制御装置において、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールにはそれぞれ、
ドライバーによる入力操作またはコントロール・エリア・ネットワークからの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速を設定する目標車速設定部と、
走行中の車両の実車速を検出する実車速検出部と
が備えられており、
前記第２のモジュールには、目標車速と実車速との差分を計測し、当該差分に対応したトルク制限率と当該トルク制限率に基づいた第２算出トルクとを算出するトルク制限率算出部が備えられており、
前記制御装置には、計測した差分が第１データ範囲を越えたとき、算出したトルク制限率に基づいて最終的な出力トルクを設定するトルク設定部が備えられていることを特徴とする車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項２】
前記第１のモジュールでは、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲内にあるとき、前記第１トルク判定部によって判定された第１判定トルクと、前記トルク制限率算出部によって算出された第２算出トルクとを比較して、これらの最小値を選択する第１トルク選択部を有することを特徴とする請求項１記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項３】
前記第２のモジュールでは、目標車速と実車速の差分が前記第１データ範囲を越えて危険車速に至るまでの第２データ範囲内にあるとき、前記トルク制限率算出部によって算出されたトルク制限率に基づいて第２算出トルクを設定するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項４】
前記トルク設定部には、前記第１のモジュールと第２のモジュールに対応して個別に設けられている２つの個別トルク設定部と、当該２つの個別トルク設定部で設定された第１出力トルクと第２出力トルクとを比較してこれらの最小値を出力トルクとする比較トルク設定部との双方、またはこれらのいずれか一方が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項５】
前記第１データ範囲は、前記目標車速の違いに応じて１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項６】
前記トルク制限率は、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲にあるときが０％、前記第２データ範囲に移行後前記差分の大きさに比例して増加し、実車速が前記危険車速に到達したときが１００％になるように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項７】
前記危険車速は、前記目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項１】
車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第１トルク判定部を有する第１のモジュールと、当該第１のモジュールとは独立且つ併行して当該車両駆動ユニットの異常トルクを検出する第２トルク判定部を有する第２のモジュールとを含んだ制御手段を備えた車両駆動ユニットの制御装置において、
前記第１のモジュールと前記第２のモジュールにはそれぞれ、
ドライバーによる入力操作またはコントロール・エリア・ネットワークからの入力情報に基づいてクルーズコントロール実行時の目標車速を設定する目標車速設定部と、
走行中の車両の実車速を検出する実車速検出部と
が備えられており、
前記第２のモジュールには、目標車速と実車速との差分を計測し、当該差分に対応したトルク制限率と当該トルク制限率に基づいた第２算出トルクとを算出するトルク制限率算出部が備えられており、
前記制御装置には、計測した差分が第１データ範囲を越えたとき、算出したトルク制限率に基づいて最終的な出力トルクを設定するトルク設定部が備えられていることを特徴とする車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項２】
前記第１のモジュールでは、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲内にあるとき、前記第１トルク判定部によって判定された第１判定トルクと、前記トルク制限率算出部によって算出された第２算出トルクとを比較して、これらの最小値を選択する第１トルク選択部を有することを特徴とする請求項１記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項３】
前記第２のモジュールでは、目標車速と実車速の差分が前記第１データ範囲を越えて危険車速に至るまでの第２データ範囲内にあるとき、前記トルク制限率算出部によって算出されたトルク制限率に基づいて第２算出トルクを設定するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項４】
前記トルク設定部には、前記第１のモジュールと第２のモジュールに対応して個別に設けられている２つの個別トルク設定部と、当該２つの個別トルク設定部で設定された第１出力トルクと第２出力トルクとを比較してこれらの最小値を出力トルクとする比較トルク設定部との双方、またはこれらのいずれか一方が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項５】
前記第１データ範囲は、前記目標車速の違いに応じて１０〜３０ｋｍ／ｈの範囲で可変できるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項６】
前記トルク制限率は、目標車速と実車速との差分が前記第１データ範囲にあるときが０％、前記第２データ範囲に移行後前記差分の大きさに比例して増加し、実車速が前記危険車速に到達したときが１００％になるように設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【請求項７】
前記危険車速は、前記目標車速を２０〜４０ｋｍ／ｈオーバーしたときの車速であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両駆動ユニットの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１２６１６２（Ｐ２０１２−１２６１６２Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７１０２（Ｐ２０１０−２７７１０２）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
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