车辆控制装置的制作方法

1.本发明涉及控制系统，尤其涉及故障时能继续动作的控制系统。


背景技术：

2.以自动驾驶为首的控制的全自动化不需要人为操作，能够降低人为错误所引起的事故的概率、提高安全性。在高级的自动驾驶中，系统具有车辆控制的责任，所以需要高级的安全性。作为针对该安全性的要求之一，有故障操作(故障时动作可继续性)的要求。
3.这是指在构成要素的一个部位发生了故障的情况下不立即停止功能而是使用残留的功能来维持最低限度的性能的功能。可列举在驾驶控制中例如做到即便发生了故障也能在移动至安全的场所之后再停止，由此与当场立即停车的情况相比能够确保安全性。
4.实现自动驾驶的驾驶控制系统不仅具有进行驾驶计划的上位的运算部(以下记作“自动驾驶控制部”)，还在其辖下具有对发动机、电池、功率变换器(逆变器)等掌管车辆的运动的装置进行控制的下位的运算部(以下记作“驱动系统控制部”)。为了做到即便发生了故障也能在移动至安全的场所之后再停止，不仅是自动驾驶控制部，驱动系统控制部也需要故障操作(故障时动作可继续性)。
5.从环保和人类社会活动的可持续性的观点来看，将发动机与马达等不同动力(能量)源组合而成的混合动力驱动系统也在普及。尤其是从自动驾驶的观点来看，串联式混合动力驱动系统因具有线性特性所以今后将得到广泛使用。
6.关于这些控制汽车的电子设备的故障时动作可继续性，例如揭示有专利文献1。现有技术文献专利文献
7.专利文献1：日本专利特开2018-016107号公报


技术实现要素：

发明要解决的问题
8.根据专利文献1，能够提高故障时的动作继续性的可靠性，但它是以控制装置的冗余化为前提，业界期望对成本降低有更多考虑。
9.因此，本发明的目的在于以更少的冗余度来实现具有故障时的动作继续性的控制装置而降低成本。解决问题的技术手段
10.为达成上述目的，本发明的车辆控制系统的特征在于，具备：传递部，其向驱动轮传递能量；第1控制部，其控制所述传递部；第1源，其向所述传递部输入能量；第2源，其向所述传递部输入能量；第2控制部，其控制所述第1源；以及第3控制部，其控制所述第2源，在所述第1控制部发生了故障的情况下，由所述第2控制部或所述第3控制部控制所述传递部。发明的效果
11.通过将混合动力驱动系统所配备的不同动力(能量)源视为冗余化的动力(能量)
源，不需要更多的冗余化，可以通过最小限度的冗余化来实现混合动力驱动系统的故障可操作性，从而能兼顾故障时动作继续性的实现与成本抑制。
附图说明
12.图1为本发明的基本实施例1的构成图。图2为并联式混合动力驱动系统的实施例。图3为并联式混合动力驱动系统的实施例。图4为并联式混合动力驱动系统的实施例。图5为并联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图6为并联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图7为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。图8为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。图9为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。图10为串联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图11为串联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图12为混联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图13为混联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图14为将ecu统合化的实施例。图15为各ecu间的信号的流通的实施例。图16为动作例。图17为并联式混合动力驱动系统的动作的实施例。图18为并联式混合动力驱动系统的动作的实施例。图19为并联式混合动力驱动系统的动作的实施例。图20为串联式混合动力驱动系统的动作的实施例。图21为串联式混合动力驱动系统的动作的实施例。图22为串联式混合动力驱动系统的动作的实施例。图23为增程器的动作的实施例。图24为增程器的动作的实施例。图25为增程器的动作的实施例。图26为增程器的动作的实施例。图27为本发明的基本实施例2。图28为并联式混合动力驱动系统的实施例。图29为并联式混合动力驱动系统的实施例。图30为并联式混合动力驱动系统的实施例。图31为并联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图32为并联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图33为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。图34为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。图35为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。
图36为串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统的实施例。图37为串联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图38为串联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图39为混联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图40为混联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。图41为将ecu统合化的实施例。图42为将ecu统合化的详细的实施例。图43为输出保护协调的实施例。图44为输出保护协调的实施例。图45为输出保护协调的实施例。
具体实施方式
13.下面，按照附图，对本发明的实施例进行说明。实施例1
14.图1为本发明的基本实施例1。
15.来自不同动力(能量)源100、200的动力(能量)被输入至混合传递部(combiner)300，在混合传递部300中将来自动力(能量)源100、200的动力(能量)混合并将动力(能量)传递至驱动轮400。混合传递部300由第1控制部即电子控制单元ecu10-3控制。动力(能量)源100由第2控制部即电子控制单元ecu10-1控制，动力(能量)源100由第3控制部即电子控制单元ecu10-2控制。进一步地，由担任混合动力驱动系统整体的能量管理的第4控制部即电子控制单元ecu10-0来控制混合传递部300中的来自动力(能量)源100、200的(能量)的混合比。以上为通常的混合动力驱动系统的构成。
16.进一步地，在本发明中，将ecu10-3设为故障可操作(故障时能继续动作)。具体而言，如图所示，考虑设为ecu10-3a、ecu10-3b这一冗余构成。对ecu10-1和ecu10-2实施共因故障对策而设为不会在同一故障或故障原因下失去两者的控制功能的构成。具体而言，考虑将ecu10-1和ecu10-2的壳体、线路基板、半导体芯片区分开来而在物理上加以分离，或者以不同电源使其动作而电性分离。
17.进一步地，在本发明中，ecu10-0以如下方式进行控制：在一动力(能量)源(例如100)或者该动力(能量)源的控制部(例如ecu10-1)的故障时，混合传递部300借助来自另一动力(能量)源(例如200)的动力(能量)向驱动轮传递能量。通过以上控制，可以将不同动力(能量)源100、200视为冗余的动力(能量)源，即便一者发生故障，也能依靠另一者来继续动作。
18.根据以上叙述过的本实施例，着眼于混合动力驱动系统原本已具有的冗余性，由此，能以更少的冗余性使混合动力驱动系统实现故障可操作。实施例2
19.图2为对并联式混合动力驱动系统运用本发明的实施例。具有发动机110作为图1的实施例中的动力(能量)源100，具有包含马达的动力(能量)源210作为动力(能量)源200，具有变速器310作为混合传递部300。在本实施例中，包含马达的动力(能量)源210由马达(或电动发电机)211、功率变换器212、电池213构成，来自发动机110、马达211的驱动力被输
入至变速器310，在变速器310中通过齿轮、离合器等将来自发动机110、马达211的驱动力以恰当的减速比加以混合。大多情况下，发动机110、马达211、与驱动轮相连的输出轴经由变速器而结合，通过插入于各者之间的离合器将发动机110、马达211或者这两者的驱动力传递至输出轴。在本实施例中，以冗余方式具有控制变速器310的ecu10-3a、ecu10-3b，而在像图3所示那样驱动变速器310的液压阀的螺线管311未作冗余化而为单重系统的情况下，根据来自冗余化的ecu10-3a、ecu10-3b的控制信号而经由或电路或选择器电路312来驱动螺线管311。在像图4所示那样以冗余方式具有螺线管311a、311b的情况下，也可以由冗余化的ecu10-3a、ecu10-3b分别驱动螺线管311a、311b。再者，也可以由未图示的变速器310内部的液压电路来构成或电路或选择器电路。
20.另外，较理想为功率变换器(逆变器)211不仅具有逆变器功能，还具有四象限转换功能，即，将减速时输出侧马达作为发电机进行动作所产生的电力转换为直流电而送回至电池213，以使得马达(或电动发电机)211不仅能担负驱动还能担负再生制动。
21.图5为并联式混合动力驱动系统的更详细的实施例。
22.发动机110的驱动力输出经由离合器cl1并经由马达(或电动发电机)211被输入至自动变速器at。自动变速器at包含离合器cl2，由控制阀单元cvu控制。较理想为来自自动变速器at的驱动力被供给至驱动轮400，车辆在弯道上转弯时的内侧与外侧的车轮所产生的速度差(转速的差)经由差动齿轮410。
23.离合器cl1用于在利用发动机110对驱动轮400进行驱动时接合而将发动机110的驱动力传递至驱动轮400，在利用马达(或电动发电机)211对驱动轮400进行驱动时断开以免发动机110成为马达(或电动发电机)211的负载。离合器cl2用于在电池213的soc降低时在停车时利用发动机110的驱动力马达(或电动发电机)211进行发电。作为离合器cl2，展示的是借用自动变速器at中内置的摩擦接合要素之一的例子。也考虑在电动发电机mg与自动变速器at之间配置独立的离合器cl2的例子或者在自动变速器at与驱动轮400之间配置独立的离合器cl2的例子。
24.此外，若不进行在停车时利用发动机110的驱动力马达(或电动发电机)211来发电的动作，则也可以像图6所示那样省略离合器cl2。
25.在本实施例中，自动变速器at、离合器cl1、(图5的实施例中的离合器cl2)相当于混合传递部300，所以由冗余化的ecu10-3a、10-3b来控制这些要素。实施例3
26.图7为对串联式混合动力驱动系统或混联式混合动力驱动系统运用本发明的实施例。具有发动机-发电机120作为图1的实施例中的动力(能量)源100，具有电池220作为动力(能量)源200，具有输出侧马达( 功率变换器(逆变器))320作为混合传递部300。发动机-发电机120由发动机121、发电机122、功率变换器123构成，输出侧马达( 功率变换器(逆变器))320由输出侧马达(或电动发电机)321和功率变换器(逆变器)322构成。
27.在本实施例的内串联式混合动力驱动系统中，如图8、图9所示，来自发动机-发电机120和电池220的电力(直流)被输入至功率变换器(逆变器)322，功率变换器(逆变器)322输出与输出侧马达321的磁极一同步的三相交流来驱动输出侧马达321，输出侧马达321对驱动轮400进行驱动。
28.在混联式混合动力驱动系统中，除了来自发动机-发电机120的电力以外，来自发动机121的驱动力也被输入至输出侧马达321。具体而言，发动机121的转轴连接于输出侧马达321的转轴，输出侧马达321所产生的驱动力与发动机121所产生的驱动力相合而对驱动轮400进行驱动。
29.另外，较理想为功率变换器(逆变器)322不仅具有逆变器功能，还具有四象限转换功能，即，将减速时输出侧马达(或电动发电机)321作为发电机进行动作所产生的电力转换为直流电而送回至电池220，以使得输出侧马达321不仅能担负驱动还能担负再生制动。
30.在本实施例中，以冗余方式具有控制输出侧马达( 功率变换器(逆变器))320的ecu10-3a、ecu10-3b，而在像图8所示那样驱动输出侧马达321的功率变换器(逆变器)322未作冗余化而为单重系统的情况下，根据来自冗余化的ecu10-3a、ecu10-3b的控制信号而经由或电路或选择器电路323来驱动功率变换器(逆变器)322。此外，在像图9所示那样以冗余方式具有功率变换器(逆变器)322a、322b的情况下，冗余化的ecu10-3a、ecu10-3b分别驱动功率变换器(逆变器)322a、322b。再者，也可以将未图示的输出侧马达321内部的绕组也设为冗余结构。
31.另外，存在来自发动机-发电机120和电池220的电力经由未图示的二极管or或电路被供给至功率变换器(逆变器)321或功率变换器(逆变器)322a、322b的情况和发动机-发电机120、电池220、功率变换器(逆变器)322a、322b连接于共通的母线的情况。在前一种情况下，在具有多个功率变换器(逆变器)322a、322b的实施例(图9)中，还有将发动机-发电机120的电力固定送至功率变换器(逆变器)322a、将来自电池220的电力固定送至功率变换器(逆变器)322b也就是将动力(能量)源与功率变换器(逆变器)的组合固定的方法。此外，在后一种情况下，电池220的soc由发动机-发电机120的输出电压、功率变换器(逆变器)322a、322b的再生时的输出电压加以控制，所以ecu10-2推断电池220的soc，ecu10-0向ecu10-1输出发动机-发电机120的输出电压的指令值、向ecu10-3a、10-3b输出功率变换器(逆变器)322a、322b的再生时的输出电压的指令值。除此以外，ecu10-2在电池220的soc异常时将连结电池220与母线的连接器(开闭器)断开来保护电池220。
32.图10为对串联式混合动力驱动系统(包含增程器)运用本发明的更详细的实施例。发动机121的驱动输出轴以机械方式连接于发电机122，发电机122的电力端子经由功率变换器123连接于电池220、功率变换器(逆变器)322a、322b。功率变换器(逆变器)322a、322b将来自功率变换器123、电池220的电力(直流)转换为三相交流电来驱动输出侧马达(或电动发电机)321。
33.再者，如图11所示，也可以将以机械方式连接有发动机121、发电机122的驱动输出轴经由离合器cl1而以机械方式连接至输出侧马达(或电动发电机)321的驱动输出轴，由此，在高负荷时将发动机的驱动输出直接传递至驱动轮400，从而消除与发电机122、功率变换器123、功率变换器(逆变器)322a、322b、输出侧马达(或电动发电机)321协作而暂时转换为电力所造成的转换损失。
34.在本实施例中，输出侧马达(或电动发电机)321、功率变换器(逆变器)322a、322b、(图11的实施例中的离合器cl1)相当于混合传递部300，所以，由冗余化的ecu10-3a、10-3b来控制这些要素。
35.图12为对混联式混合动力驱动系统运用本发明的更详细的实施例。发动机121的
驱动输出经由动力分配机构124而以机械方式传递至发电机122及混合传递部300。发电机122的输出经由功率变换器123而以电方式传递至电池220以及混合传递部300(320)内的功率变换器322a、322b。
36.在混合传递部300(320)中，经由动力分配机构124来传递的发动机121的驱动输出以机械方式连接于输出侧马达(或电动发电机)321的输出轴，输出侧马达(或电动发电机)321对驱动轮400进行驱动。进而，功率变换器322a、322b将从功率变换器123、电池220供给的电力(直流)转换为三相交流来驱动输出侧马达(或电动发电机)321。
37.再有，如图13所示，也可以经由离合器cl1而以机械方式连接动力分配机构124与输出侧马达(或电动发电机)321的输出轴，由此，在高速下以轻负荷巡航时通过离合器cl1将发动机121断开，从而防止发动机121成为负载而减少损失。
38.再者，动力分配机构124有各种实现方法，例如，动力分配机构124中展示的是使用差动齿轮的方法，日本专利特开平9-100853中展示的是使用行星齿轮的方法，wo2008/018539中展示的是使用具备多个转子的马达的方法。
39.在本实施例中，输出侧马达(或电动发电机)321、功率变换器(逆变器)322a、322b、(图13的实施例中的离合器cl1)相当于混合传递部300，所以由冗余化的ecu10-3a、10-3b来控制这些要素。
40.如以上所述，根据本发明，在并联式混合动力驱动系统、串联式混合动力驱动系统、混联式混合动力驱动系统中，只须将对相当于混合传递部300的部位进行控制的ecu冗余化为ecu10-3a、10-3b，即可使驱动系统整体在故障时也能继续动作。实施例4
41.图14为将ecu统合化的实施例，是以共通的壳体、线路基板、半导体芯片等来构成ecu10-1和ecu10-3a、ecu10-2和ecu10-3b的实施例。根据本实施例，ecu10-1与ecu10-2由不同的壳体、线路基板、半导体芯片等构成，所以能减少两者之间的共因故障的发生。进一步地，冗余构成的ecu10-3a与ecu10-3b也由不同的壳体、线路基板、芯片等构成，所以能减少两者之间的共因故障的发生，从而能提高冗余化的效果。实施例5
42.图15为各ecu间的信号的流通。能量管理ecu10-0根据来自自动驾驶控制部1的要求转矩11向各ecu10-1、10-2、10-3a、10-3b输出控制指令13-1、13-2、13-3a、13-3b。
43.此处，能量管理ecu10-0根据来自各ecu10-1、10-2、10-3a、10-3b的诊断结果(ok/ng)12-1、12-2、12-3a、12-3b来输出控制指令13-1、13-2、13-3a、13-3b这一点为本发明的特征。即，ecu10-0以如下方式进行控制：在一动力(能量)源(例如100)或该动力(能量)源的控制部(例如ecu10-1)的故障时(例如诊断结果12-1为ng时)，混合传递部300借助来自另一动力(能量)源(例如200)的动力(能量)向驱动轮传递能量。
44.ecu10-1、10-2、10-3a、10-3b具有诊断功能，通过诊断功能来判断ecu10-1、10-2、10-3a、10-3b的正常/异常、作为控制对象的动力(能量)源100、200、混合传递部300的正常/异常，并将诊断结果(ok/ng)12-1、12-2、12-3a、12-3b送至能量管理ecu10-0。
45.此外，在能量管理ecu10-0的故障时，将能量管理ecu的诊断结果(ok/ng)12-0送至各ecu10-1、10-2、10-3a、10-3b，各ecu10-1、10-2、10-3a、10-3b根据来自自动驾驶控制部1的要求转矩11来进行图17～图26所示的实施例那样的动作。
46.接着，将各情况下的动作示于图16。
47.情形0，在诊断结果12-1、12-2、12-3a、12-3b全部为ok的情况下，让ecu10-1、10-2通过能量管理对动力(能量)源100、200分别进行最佳控制，让ecu10-3a、ecu10-3b进行通过动力(能量)源100、200的输出使混合传递部300动作的控制。
48.情形1，在仅诊断结果12-1为ng、其他为ok的情况下，ecu10-1因无法控制而停止动力(能量)源100的动作，让ecu10-2根据要求转矩11来控制动力(能量)源200。进一步地，让ecu10-3a、ecu10-3b进行通过动力(能量)源200的输出使混合传递部300动作的控制。
49.情形4，在诊断结果12-1、12-2为ng的情况下，ecu10-1、10-2因无法控制而停止动力(能量)源100、200的动作，让ecu10-3a、ecu10-3b停止混合传递部300的动作。
50.情形5，在仅诊断结果12-3a为ng、其他为ok的情况下，让ecu10-1、10-2通过能量管理对动力(能量)源100、200分别进行最佳控制，让ecu10-3b进行通过动力(能量)源100、200的输出使混合传递部300动作的控制。
51.图17～19为并联式混合动力驱动系统的动作的实施例。在正常时，如图17所示，进行以下控制：根据要求转矩11并结合电池213的soc等对发动机110、马达210的输出转矩进行最佳分配，从混合传递部300送出输出转矩。
52.在马达210或ecu10-2故障时，如图18所示，进行以下控制：根据要求转矩11而通过发动机110从混合传递部300送出输出转矩。在该情况下，无法进行马达210的再生制动，所以在制动时，通过机械制动或者使用发动机110的发动机制动来产生制动转矩。另外，为了安全起见，控制简单的机械制动下的制动较为理想。
53.然后，在发动机110或ecu10-1故障时，如图19所示，进行以下控制：根据要求转矩11而通过马达210从混合传递部300送出输出转矩。在该情况下，可以进行马达210的再生制动，所以在制动时，使马达210的再生制动与机械制动协调动作来产生制动转矩。再者，为了安全起见，控制简单的机械制动下的制动较为理想。
54.此外，在ecu10-0故障时，在自动驾驶车辆中根据由自动驾驶控制部1指示的要求转矩、在以往的手动驾驶车辆中根据驾驶员的加速踏板开度所指示的要求转矩而让ecu10-1、ecu10-2、ecu10-3a、ecu10-3b各自进行判断来进行固定为图18、图19中的任一者的动作即可。
55.图20～22为串联式混合动力驱动系统或混联式混合动力驱动系统的动作的实施例。在正常时，如图20所示，进行以下控制：根据要求转矩11并结合电池220的soc等对来自发动机-发电机120和电池220的电力能量进行最佳分配，从混合传递部300送出输出能量(转矩)。
56.在电池220或ecu10-2故障时，如图21所示，进行以下控制：根据要求转矩11而通过来自发动机-发电机120的电力能量从混合传递部300送出输出能量(转矩)。在该情况下，电池220无法吸收再生电力，所以在制动时，通过机械制动或者使用发动机121的发动机制动来吸收能量。为了通过发动机制动来吸收能量，考虑使离合器cl1接合来转动发动机121或者利用马达321所产生的再生电力而经由功率变换器123使发电机122作为马达进行动作来转动发动机121的方法。再者，为了安全起见，控制简单的机械制动下的制动较为理想。
57.在发动机-发电机120或ecu10-1故障时，如图22所示，进行以下控制：根据要求转
矩11而通过来自电池220的电力能量从混合传递部300送出输出能量(转矩)。在该情况下，电池220可以吸收再生电力，所以在制动时，使马达321的再生制动与机械制动协调动作来产生制动转矩。再者，为了安全起见，控制简单的机械制动下的制动较为理想。
58.此外，在ecu10-0故障时，在自动驾驶车辆中根据由自动驾驶控制部1所指示的要求转矩、在以往的手动驾驶车辆中根据驾驶员的加速踏板开度所指示的要求转矩而让ecu10-1、ecu10-2、ecu10-3a、ecu10-3b各自进行判断来进行固定为图21、图22中的任一者的动作即可。
59.图23～26为增程器的动作的实施例。在正常时，进行以下控制：在电池220的soc较低时，如图23所示，利用发动机-发电机120进行发电，而在soc较高时，如图24所示，通过来自电池220的电力能量从混合传递部300送出输出能量(转矩)。
60.在电池220或ecu10-2故障时，如图25所示，进行以下控制：根据要求转矩11而通过来自发动机-发电机120的电力能量从混合传递部300送出输出能量(转矩)。在该情况下，电池220无法吸收再生电力，所以在制动时，通过机械制动或者使用发动机121的发动机制动来吸收能量。再者，为了安全起见，控制简单的机械制动下的制动较为理想。
61.在发动机-发电机120或ecu10-1故障时，如图26所示，进行以下控制：根据要求转矩11而通过来自电池220的电力能量从混合传递部300送出输出能量(转矩)。在该情况下，电池220可以吸收再生电力，所以在制动时，使马达321的再生制动与机械制动协调动作来产生制动转矩。再者，为了安全起见，控制简单的机械制动下的制动较为理想。
62.此外，在ecu10-0故障时，在自动驾驶车辆中根据由自动驾驶控制部1所指示的要求转矩、在以往的手动驾驶车辆中根据驾驶员的加速踏板开度所指示的要求转矩而让ecu10-1、ecu10-2、ecu10-3a、ecu10-3b各自进行判断来进行固定为图25、图26中的任一者的动作即可。实施例6
63.使用图27，对本发明的实施例6进行说明。再者，与实施例1-5同样的构成将省略说明。
64.前文所述的实施例1中是将控制混合传递部300的ecu10-3设为ecu10-3a、ecu10-3b这一冗余构成，相对于此，本实施例在以下方面存在差异，即，控制混合传递部300的ecu10-3不作冗余化，在ecu10-3故障时，由此前控制动力(能量)源100的ecu10-1或者此前控制动力(能量)源200的ecu10-2来控制混合传递部300，由此来实现故障可操作。
65.如图27所示，在本实施例中，在ecu10-3不作冗余化的情况下实现故障可操作(故障时能继续动作)。具体而言，如图所示，除了原本就控制混合传递部300的ecu10-3以外，还具备供原本控制动力(能量)源200的ecu10-2对混合传递部300进行控制的路径，在ecu10-3故障时，通过sw1来切换ecu10-2的连接目标，由此通过此前控制动力(能量)源200的ecu10-2来控制混合传递部300。
66.在ecu10-3发生了故障的情况下，ecu10-2切换其功能来实施ecu10-3的功能。ecu10-0以通过动力(能量)源100的动力来控制驱动轮400的方式向ecu10-1和ecu10-2发送控制指令。
67.在本实施例中，着眼于只要动力100和动力200中的某一个还能驱动便能实现车辆的驱动这样的混合动力系统中的冗余性，在控制混合传递部300的ecu10-3发生了故障的情
况下，使用ecu10-1或ecu10-2中的某一个来控制混合传递部300，由此，能在控制混合传递部300的控制装置即ecu10-3不作冗余化的情况下实现故障操作。根据本实施例，能在降低系统成本的同时达成故障操作。
68.此外，作为更多的好例子，具备控制从动力100和动力200向混合传递部300的能量输入的控制部即ecu10-4，在ecu10-3发生了故障时，ecu10-4以关闭能量向驱动轮的传递的方式对混合传递部300进行控制。在正以ecu10-1或ecu10-2成为ecu10-3的替代的方式切换功能时，有从动力源100或200产生骤然的制动而让驾驶员感到不安之虞，通过借助ecu10-4以关闭混合传递部300的能量传递的方式进行控制，能够抑制这样的骤然制动传递至驱动轮，所以能实现平顺的切换，因此更加理想。
69.再者，将用于实现不需要的骤然制动的防止、保护协调用的马达驱动的继电器、离合器、螺线管阀控制的详细实施例展示于实施例11。实施例7
70.使用图28至图32，对本发明的实施例7进行说明。实施例7是对并联式混合动力驱动系统运用实施例6中说明过的发明的实施例。与实施例2和实施例6同样的构成将省略说明。
71.如图28所示，本实施例中的车辆控制系统具有发动机110作为动力(能量)源100，具有包含马达的动力(能量)源210作为动力(能量)源200，具有变速器310作为混合传递部300。
72.与作为混合传递部300的变速器310连接的除了平时控制变速器310的ecu10-3以外，还有平时控制动力(能量)源200即马达210的ecu10-2。ecu10-2除了具备控制马达210的路径以外，还具备控制变速器310的路径，可以通过sw1来变更连接目标。ecu10-2在ecu10-3发生了故障的情况下控制变速器310。再者，控制目标的变更方法不限于sw1，可考虑发送地址的变更等各种方法。
73.再者，关于在正常时控制变速器310的ecu10-3故障时宜让ecu10-1、10-2中的哪一者来代替其功能，在并联式混合动力的情况下无法一概而定。
74.作为一个方法，考虑根据电池的soc(state of charge)或者燃料的余量来进行判断的方法。如果是在ecu10-3故障时的电池的soc(state of charge)足够高、燃料的余量少的情况下，由控制发动机100(110)的ecu10-1来代替ecu10-3的功能即可，如果是在电池的soc(state of charge)低、燃料的余量充足的情况下，由控制马达200(210)的ecu10-2来代替ecu10-3的功能即可。但在该方法中，需要额外的切换开关、线路(网络)、执行的程序文件和存储器以便ecu10-1、10-2均能代替ecu10-3的功能，从而导致成本的上升。
75.通常而言，燃料的余量大多比电池的soc(state of charge)多，所以作为另一方法，考虑在ecu10-3的故障时始终由控制马达200(210)的ecu10-2来代替ecu10-3的功能的方法。根据该方法，只要做到ecu10-2能够代替ecu10-3的功能即可，所以相较于前一方法而言能够削减切换开关、线路(网络)、执行的程序文件，还能削减成本。
76.在像图29所示那样驱动变速器310的液压阀的螺线管311未作冗余化而为单重系统的情况下，根据来自ecu10-3、ecu10-2的控制信号而经由或电路或者选择器电路sw2来驱动螺线管311。
77.另一方面，在像图30所示那样以冗余方式具有螺线管311a、311b的情况下，也可以由ecu10-3驱动螺线管311b、由ecu10-2驱动螺线管311a。另外，也可以由未图示的变速器310内部的液压电路来构成或电路者选择器电路。在控制变速器310的ecu10-3发生了故障时由控制动力源200的ecu10-2来控制传递部300的情况下，即便控制对象以冗余方式存在，ecu10-3正常时ecu10-1或ecu10-2所控制的控制对象也不会动作，ecu10-3故障时ecu10-3所控制的控制对象也不会动作，所以有动作性能降低之虞。因此理想而言，若是做到ecu10-3、ecu10-2经由选择器电路sw2来驱动以冗余方式准备的控制对象(螺线管311a、311b)，则可靠性、动作性能均能提高。
78.图31是图5所示的并联式混合动力驱动系统中对控制阀单元cvu进行控制的ecu不作冗余化而由其他ecu来代替动作的实施例。
79.在本实施例中，在原本就对控制阀单元cvu进行控制的ecu10-3正常时，ecu10-3对控制阀单元cvu进行控制，ecu10-2对功率变换器212进行控制。在ecu10-3发生了故障时，原本控制功率变换器212的ecu10-2停止功率变换器212的控制而对控制阀单元cvu进行控制。如以上所述，根据本实施例，对控制阀单元cvu进行控制的ecu不作冗余化而由其他ecu来代替动作，由此，可以经由控制阀单元cvu来控制自动变速器at。结果，即便ecu10-2停止功率变换器212的控制而停止马达(或电动发电机)211的驱动，也可以通过发动机100(110)的驱动力而经由离合器cl1、自动变速器at对驱动轮400进行驱动。此外，若不进行在停车时利用发动机110的驱动力马达(或电动发电机)211来发电的动作，则也能像图32所示那样省略离合器cl2。实施例8
80.使用图33至图40，对本发明的实施例8进行说明。再者，与实施例3和实施例6同样的构成将省略说明。本实施例是将实施例6中记载的发明运用于串联式混合动力驱动系统或混联式混合动力驱动系统的实施例。
81.在本实施例中，具有发动机-发电机120作为动力(能量)源100，具有电池220作为动力(能量)源200，具有输出侧马达( 功率变换器(逆变器))320作为混合传递部300。发动机-发电机120由发动机121、发电机122、功率变换器123构成，输出侧马达( 功率变换器(逆变器))320由输出侧马达(或电动发电机)321和功率变换器(逆变器)322构成。
82.在像图34所示那样驱动输出侧马达321的功率变换器(逆变器)322未作冗余化而为单重系统的情况下，根据来自ecu10-3、ecu10-2的控制信号而经由或电路或者sw2来驱动功率变换器(逆变器)322。
83.另一方面，在像图35所示那样混合传递部300以冗余方式具有功率变换器(逆变器)322a、322b的情况下，ecu10-3、ecu10-2分别驱动功率变换器(逆变器)322a、322b。另外，也可以将未图示的输出侧马达321内部的绕组也设为冗余结构。
84.对图34与图35的实施例进行比较，在图35的实施例中，功率变换器(逆变器)322a、322b也进行了冗余化，所以有面对功率变换器(逆变器)的故障也能继续动作的优点。但是，功率变换器(逆变器)322a仅在ecu10-3正常时才被使用，功率变换器(逆变器)322b仅在ecu10-3异常而ecu10-2代替其功能时才被使用，所以功率变换器(逆变器)的利用效率差。相对于此，在图34的实施例中，通过切换开关sw2来切换进行控制的ecu，所以在ecu10-3正常时和异常时功率变换器(逆变器)322都始终会被使用，因此功率变换器(逆变器)的利用
效率高。再者，在图9所示的实施例中，在正常时ecu10-3a、10-3b对功率变换器(逆变器)322a、322b同时进行控制而能实现2台的输出的并列运行，所以功率变换器(逆变器)的利用效率不会变差。
85.图36为ecu10-1、ecu10-3分别控制功率变换器(逆变器)322a、322b来驱动输出侧马达321的实施例。
86.ecu10-1、ecu10-3分别控制功率变换器(逆变器)322a、322b来驱动输出侧马达321，ecu10-3正常时由ecu10-3控制功率变换器(逆变器)322b，ecu10-3故障时由ecu10-1控制功率变换器(逆变器)322a来驱动输出侧马达321。
87.在串联式混合动力系统或混联式混合动力系统中，作为在ecu10-3发生了故障时由控制第1动力源100的控制装置即ecu10-1来控制混合传递部300的优点，可列举切换时间的缩短。其原因在于，第1动力源100即发动机-发电机120的功率变换器123的控制与混合传递部300中包含的功率变换器(逆变器)322a的控制极为类似，所以无需ecu10-1的大的功能切换即可在ecu10-3故障时由原本控制功率变换器123的ecu10-1来控制功率变换器(逆变器)322a。再者，在像图34所示那样功率变换器322为单重系统的情况下，只要设为在ecu10-3故障时由ecu10-1来控制混合传递部300的功率变换器322的构成，也会取得与前文所述的功率变换器322冗余的情况同样的效果。
88.图37为对串联式混合动力驱动系统(包含增程器)运用本发明的更详细的实施例。发动机121的驱动输出轴以机械方式连接于发电机122，发电机122的电力端子经由功率变换器123连接于电池220、功率变换器(逆变器)322。功率变换器(逆变器)322将来自功率变换器123、电池220的电力(直流)转换为三相交流电来驱动输出侧马达(或电动发电机)321。
89.在本实施例中，ecu10-1、ecu10-3经由切换开关sw2来控制功率变换器(逆变器)322而驱动输出侧马达321，ecu10-3正常时由ecu10-3控制功率变换器(逆变器)322，ecu10-3故障时由ecu10-1控制功率变换器(逆变器)322来驱动输出侧马达321。
90.再者，如图38所示，也可以将以机械方式连接有发动机121、发电机122的驱动输出轴经由离合器cl1而以机械方式连接至输出侧马达(或电动发电机)321的驱动输出轴，由此，在高负荷时将发动机的驱动输出直接传递至驱动轮400，从而消除与发电机122、功率变换器123、功率变换器(逆变器)322、输出侧马达(或电动发电机)321协作而暂时转换为电力所造成的转换损失。再者，在该情况下，也由ecu10-1、ecu10-3经由切换开关sw2来控制离合器cl1。
91.图39为对混联式混合动力驱动系统运用本发明的更详细的实施例。在本实施例中，ecu10-1、ecu10-3经由切换开关sw2来控制功率变换器(逆变器)322而驱动输出侧马达321，ecu10-3正常时由ecu10-3控制功率变换器(逆变器)322，ecu10-3故障时由ecu10-1控制功率变换器(逆变器)322来驱动输出侧马达321。
92.再有，如图40所示，也可以经由离合器cl1而以机械方式连接动力分配机构124与输出侧马达(或电动发电机)321的输出轴，由此，在高速下以轻负荷巡航时通过离合器cl1将发动机121断开，从而防止发动机121成为负载而减少损失。再者，在该情况下，也由ecu10-1、ecu10-3经由切换开关sw2来控制离合器cl1。实施例9
93.使用图41，对本发明的实施例9进行说明。
94.图41为将ecu统合化的实施例，是以共通的壳体、线路基板、半导体芯片等来构成ecu10-1和ecu10-3的实施例。根据本实施例，ecu10-1与ecu10-2由不同的壳体、线路基板、半导体芯片等构成，所以能减少两者之间的共因故障的发生。进一步地，ecu10-3与故障时对功能进行代替的ecu10-2也是由不同的壳体、线路基板、芯片等构成，所以能减少两者之间的共因故障的发生，从而能提高冗余化的效果。实施例10
95.使用图42，对本发明的实施例10进行说明。图42是将控制串联式混合动力的ecu10-1～10-3设为统合化而成的统合ecu10-all的实施例。
96.在构成ecu10-3的微型计算机核心10-3正常时，微型计算机核心10-1-1、10-1-2构成ecu10-1，控制动力(能量)源100。具体而言，微型计算机核心10-1-1控制发动机121，微型计算机核心10-1-2控制发电机(generator)122。同样地，微型计算机核心10-2构成ecu10-2，控制动力(能量)源200即电池210。此外，微型计算机核心10-3构成ecu10-3，控制传递部300即输出侧马达321。
97.在微型计算机核心10-3故障时，微型计算机核心10-1-2停止发电机122控制而代替微型计算机核心10-3对传递部300即输出侧马达321进行控制。
98.较理想为ecu10-1、10-2、10-3与连接于控制对象即发动机121、发电机122、电池210、传递部300的传感器、驱动器经由接口(i/f)而以网络进行连接。在不网络化的情况下，连接于控制对象即发动机121、发电机122、电池210、传递部300的每一线路都需要切换开关sw2，相对于此，通过以网络进行连接，如图所示，可以大幅削减以sw2进行切换的线路数量。
99.此外，作为构成ecu10-1、10-2、10-3的微型计算机核心的安装方法，构成ecu10-1的微型计算机核心10-1-1、10-1-2可为同一芯片构成，而从同一故障对策的观点来看，构成ecu10-1的微型计算机核心与构成ecu10-3的微型计算机核心较理想设为不同芯片，同样地，构成ecu10-1的微型计算机核心与构成ecu10-2的微型计算机核心较理想设为不同芯片。实施例11
100.图43、图44为不需要的骤然制动的防止、控制输出的保护协调用的马达控制的实施例。从构成ecu10-1、10-2、10-3的微型计算机除了输出控制输出11-1、11-2、11-3以外，还输出控制模式信号cntl12-1、12-2、12-3，从异常检测单元输出异常检测结果ok/ng13-1、13-2、13-3。
101.在ecu10-3正常且为马达控制模式时(图44中的s1)，构成ecu10-3的微型计算机一边控制传递部300(马达321)一边以控制模式信号cntl12-3的形式输出马达控制模式(h)，从异常检测单元以异常检测结果ok/ng13-3的形式输出ok(h)。在ecu10-3中发生了故障的情况下(图44中的s2)，在微型计算机能检测到故障时，以控制模式信号cntl12-3的形式输出非马达控制模式(l)。在微型计算机无法检测到故障时，也从异常检测单元以异常检测结果ok/ng13-3的形式输出ng(l)。
102.构成ecu10-1或10-2的微型计算机始终监视控制模式信号cntl12-3及异常检测结果ok/ng13-3，在控制模式信号cntl12-3为马达控制模式(h)而且异常检测结果ok/ng13-3为ok(h)时，对原本所分配的动力(能量)源100或动力(能量)源200进行控制(图44中的s1)。在ecu10-3发生故障(图44中的s2)、控制模式信号cntl12-3变成非马达控制模式(l)或者异
常检测结果ok/ng13-3变成ng(l)的情况下，停止对原本所分配的动力(能量)源100或动力(能量)源200的控制，并开始传递部300(马达321)控制的准备(具体为程序的下载、初始化等)(图44中的s3)。
103.传递部300(马达321)控制的准备结束后，ecu10-1或10-2开始传递部300(马达321)控制，将控制模式信号cntl12-1、12-2从非马达控制模式(l)设为马达控制模式(h)，在ecu10-1或10-2正常的情况下，异常检测功能以异常检测结果ok/ng13-1、13-2的形式输出ok(h)(图44中的s4)。
104.选择对变换器322的控制输入的sw2由控制模式信号cntl12-3和异常检测结果ok/ng13-3或者控制模式信号cntl12-1、12-2和异常检测结果ok/ng13-1、13-2加以控制，以选择任一项均为h的ecu的输出的方式进行动作。图43中，以在控制模式信号cntl12-3和异常检测结果ok/ng13-3均为h时选择控制输出11-3的方式进行动作。
105.对变换器322的相输出进行开闭的sw3、控制对变换器322的电力供给的sw4在控制模式信号cntl12-3和异常检测结果ok/ng13-3均为h时或者控制模式信号cntl 12-1、12-2和异常检测结果ok/ng 13-1、13-2均为h时变为导通，使得变换器322能够驱动输出侧马达321。通过以上那样的实施例，仅在ecu10-3或ecu10-1、10-2中的某一个为马达控制模式也就是能够驱动输出侧马达321而且异常检测结果ok/ng为on也就是正常时，变换器322才能驱动输出侧马达321，从而避免了异常的ecu或者马达控制的准备尚未完成的ecu对变换器322进行控制而驱动输出侧马达321这一情况。
106.以上，对串联式混合动力或混联式混合动力驱动系统的输出侧马达321的控制输出的保护协调的实施例进行了叙述，而并联式混合动力驱动系统也是同样地加以控制。再者，要实现这一目的，像图45所示那样将功率变换器322替换为螺线管驱动器320、将输出侧马达321替换为变速器310和离合器cl1、cl2即可。
107.如以上所述，根据本发明，将使来自混合动力驱动系统所配备的不同动力(能量)源的动力(能量)加以混合而向驱动轮传递能量的传递部的控制部设为冗余构成，由此，即便构成混合动力驱动系统的某一个控制部发生故障，在系统整体上也能继续动作。例如，即便在一动力(能量)源或者该动力(能量)源的控制部的故障时，也可以通过以传递部借助来自另一动力(能量)源的动力(能量)向驱动轮传递能量的方式进行控制来继续动作。此外，通过使成为系统整体的单一故障点的传递部的控制部具有故障时动作继续功能，即便传递部的控制部发生故障也能继续传递部的控制，从而在系统整体上能够继续动作也就是实现故障可操作。
108.通过将混合动力驱动系统所配备的不同动力(能量)源视为冗余化的动力(能量)源，不需要更多的冗余化，可以通过最小限度的冗余化来实现混合动力驱动系统的故障可操作，从而能兼顾故障时动作继续性的实现与成本抑制。符号说明
109.100、200
…
动力(能量)源，300
…
混合传递部，400
…
驱动轮，10
…
电子控制单元ecu。