车辆用控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种充分地运用蓄电体性能的车辆用控制装置。车辆用控制装置具有连接到车轮的电动机、连接到电动机的蓄电体、控制蓄电体的充放电的充放电控制部、基于驾驶员的驾驶操作来控制电动机的第一行驶控制部以及基于对车速进行自动控制的巡航功能来控制电动机的第二行驶控制部，充放电控制部在第一行驶控制部控制电动机的情况下，将蓄电体的充放电电力控制在第一充放电范围Xa1、Xa4，在第二行驶控制部控制电动机的情况下，将蓄电体的充放电电力控制在比第一充放电范围Xa1、Xa4广的第二充放电范围Xb1、Xb4。
【专利说明】车辆用控制装置
[0001 ] 本申请是申请日为2015年3月24日、申请号为201510130048.9、发明名称为“车辆用控制装置”的申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及具备蓄电体的车辆用控制装置。
【背景技术】
[0003]作为车辆的驾驶辅助系统开发有维持所设定的车速的定速行驶系统，S卩，巡航控制系统。另外，还开发有使用毫米波雷达、红外线激光器、立体照相机、单眼照相机等收集前行车辆信息并使自身车辆跟随前行车辆的巡航控制系统。这些巡航控制系统也适用于使用电动机行驶的电动汽车和/或混合动力车辆。
[0004]然而，在混合动力车辆中，为了积极地停止发动机并提高燃油效率，正在追求扩大利用电动机行驶的电动机行驶范围。于是，提出了在已接近前行车辆的情况下推定为没有驾驶员的加速要求，解除电动机的转矩限制来扩大电动机行驶范围的混合动力车辆(参照专利文献I)。即，在推定为没有来自驾驶员的加速要求的行驶状况下，削减加速行驶用保留的电动机的转矩余量，提升电动机的可输出转矩来扩大电动机行驶范围。
[0005]另外，作为车辆的驾驶辅助系统，开发有使用毫米波雷达、红外线激光器、立体照相机、单眼照相机等监视车辆前方，在有可能发生车辆碰撞的情况下自动制动车辆的驾驶辅助系统。进一步地，在混合动力车辆和/或电动汽车上搭载有使电动机再生的再生制动器。然而，因为再生制动器的制动力受到蓄电池可接收电力的限制，所以由于蓄电池的充电状态和/或温度等导致难以增加制动力。进一步地，由于伴随着再生制动而向蓄电池供应再生电力，所以也有可能由于蓄电池的充电状态和/或温度等导致蓄电池的过充电。于是，提出有在蓄电池可能过充电的情况下，由其他电动机消耗伴随再生制动而产生的再生电力，从而避免蓄电池的过充电的混合动力车辆(参照专利文献2)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特开2012-240566号公报
[0009]专利文献2:日本特开2010-111182号公报
【发明内容】
[0010]技术问题
[0011]然而，考虑到即使如专利文献I所记载的那样削减电动机的转矩余量，也无法充分运用作为蓄电体的蓄电池和/或电容器的性能而使电动机行驶范围受到限制。即，由于蓄电体的可利用的充放电范围会根据温度条件和/或充电状态等变窄，所以即使仅提升电动机的可输出转矩，也有可能使电动机行驶范围受到限制。进一步地，在设定蓄电体的充放电范围时，基于避免蓄电体的过充电和/或过放电的观点，需要考虑充放电时的上冲和/或下冲而使充放电范围变窄。基于这一点，也不能充分运用蓄电体的性能而难以扩大电动机行驶范围。另外，不仅是混合动力车辆，在电动汽车中，充分运用蓄电体的性能从提高电动汽车的电能效率等的观点来说也是很重要的。
[0012]另外，在前述的驾驶辅助系统的自动制动控制中，在判定有可能发生车辆碰撞的情况下，快速且强有力地提高制动力是很重要的。即，在自动制动控制中，增大再生制动器的制动力是很重要的。然而，如前所述，因为再生制动器的制动力受到蓄电池的可接收电力的限制，所以由于蓄电池的充电状态和/或温度等导致不能充分运用蓄电体的性能而难以增加制动力。这样，基于自动制动控制的观点，也要求充分运用蓄电体的性能。
[0013]本发明的目的在于提供一种充分运用蓄电体性能的车辆用控制装置。
[0014]技术方案
[0015]本发明的车辆用控制装置具有:电动机，连接到车轮;蓄电体，连接到前述电动机；充放电控制部，控制前述蓄电体的充放电；第一行驶控制部，基于驾驶员的驾驶操作控制前述电动机；以及第二行驶控制部，基于对车速进行自动控制的巡航功能控制前述电动机，其中，前述充放电控制部在前述第一行驶控制部控制前述电动机的情况下，将前述蓄电体的充放电电力控制在第一充放电范围，在前述第二行驶控制部控制前述电动机的情况下，将前述蓄电体的充放电电力控制在比第一充放电范围广的第二充放电范围。
[0016]本发明的车辆用控制装置为基于车辆前方的目标物体信息自动地对车辆进行制动的车辆用控制装置，具有:电动机，连接到车轮;蓄电体，连接到前述电动机;制动判定部，基于前述目标物体信息来判断是否处于与目标物体的距离低于距离阈值的制动状况;蓄电体控制部，在判定处于前述制动状况的情况下扩大前述蓄电体的充电侧的电力限制值；以及电动机控制部，在判定处于前述制动状况的情况下使前述电动机再生。
[0017]技术效果
[0018]根据本发明，通过根据行驶状况来改变蓄电体的控制范围，从而能够充分地运用蓄电体的性能。
【附图说明】
[0019]图1为示出本发明的第一实施方式的车辆用控制装置的图。
[0020]图2为示出电动机行驶模式的设定范围和并行行驶模式的设定范围的一个示例的映射图。
[0021 ]图3为示出控制单元具有的部分功能的框图。
[0022]图4为示出蓄电池的放电侧限制值和充电侧限制值的示意图。
[0023]图5(a)为示出常温时适用的充放电范围的示意图，(b)为示出高温时和/或低温时适用的充放电范围的示意图。
[0024]图6为示出放电侧的蓄电池的充放电电力的变化的说明图。
[0025]图7为示出充电侧的蓄电池的充放电电力的变化的说明图。
[0026]图8为示出本发明的第二实施方式的车辆用控制装置的图。
[0027]图9为示出控制单元具有的功能的一部分的图。
[0028]图10为示出自动制动状况的图。
[0029]图11为示出蓄电池的充放电范围的示意图。
[0030]图12为示出充电限制值的扩大控制的执行顺序的一个示例的流程图。
[0031]图13为示出限制扩大量的示意图。
[0032]图14为示出在自动制动控制中扩大的充电限制值的示意图。
[0033]图15为示出控制单元的自动制动控制的执行状况的时序图。
[0034]符号说明
[0035]12:车辆用控制装置
[0036]14:电动发电机(电动机)
[0037]21:车轮
[0038]24:蓄电池(蓄电体)
[0039]30:混合动力控制单元(充放电控制部、第一行驶控制部、第二行驶控制部)
[0040]Xal，Xa4:第一充放电范围[0041 ]Xbl，Xb4:第二充放电范围
[0042]Cal，Ca4:第一充电侧限制值
[0043]Cbl，Cb4:第二充电侧限制值
[0044]Dal，Da4:第一放电侧限制值
[0045]Dbl，Db4:第二放电侧限制值
[0046]110:车辆用控制装置
[0047]112:电动发电机(电动机)
[0048]122:车轮
[0049]125:蓄电池(蓄电体)
[0050]140:控制单元(制动判定部、蓄电体控制部、电动机控制部)
[0051 ]X:充电限制值(充电侧的电力限制值)
[°°52]Xa:限制扩大量(扩大量)
[0053]L1:距离阈值
[0054]V1:速度阈值
【具体实施方式】
[0055][第一实施方式]
[0056]下面，基于附图详细说明本发明的第一实施方式。图1为示出本发明的第一实施方式的车辆用控制装置12的图。如图1所示，在混合动力车辆搭载有动力单元10和控制系统
11。通过该动力单元10和控制系统11构成本发明的第一实施方式的车辆用控制装置12。
[0057]动力单元10作为动力源具有发动机13和电动发电机(电动机)14。另外，在动力单元10设置有具备主动轮15和从动轮16的无级变速器17。在主动轮15的一侧通过变矩器18连结有发动机13，在主动轮15的另一侧连结有电动发电机14。另外，在从动轮16通过输出轴19和差速机构20连结有车轮21。进一步地，在电动发电机14的定子22通过逆变器23连接有蓄电池(蓄电体)24。这样，在车轮21机械地连接有电动发电机14，在电动发电机14电连接有蓄电池24。
[0058]在变矩器18和主动轮15之间设置有可切换到断开状态和连接状态的离合器25。在设定电动机行驶模式作为行驶模式时，通过将离合器25切换到断开状态来使主动轮15和发动机13分离。在该电动机行驶模式下，发动机13停止，电动发电机14被驱动，通过电动机动力来驱动车轮21。另一方面，在设定并行行驶模式作为行驶模式时，通过使离合器25切换到连接状态来使主动轮15和发动机13连接。在该并行行驶模式下，发动机13和电动发电机14被驱动，通过发动机动力和/或电动机动力来驱动车轮21。
[0059]这里，图2为示出电动机行驶模式的设定范围和并行行驶模式的设定范围的一个示例的映射图。如图2所示，在映射图中基于目标驱动力和车速来设定模式阈值α。如图2中箭头A所示，当目标驱动力和/或车速上升以超过模式阈值α时，发动机13开始发动，行驶模式从电动机行驶模式切换到并行行驶模式。另一方面，如图2中箭头B所示，当目标驱动力和/或车速下降以低于模式阈值α时，发动机13停止，行驶模式从并行行驶模式切换到电动机行驶模式。
[0060]另外，如图1所示，为了控制发动机13、电动发电机14、无级变速器17、离合器25等而在控制系统11中设置有混合动力控制单元30(以下，记作控制单元)。控制单元30向节流阀和/或喷油器等辅助设备31输出控制信号，以控制发动机13的转矩和/或转数。另外，控制单元30向起动电动机32输出控制信号，以在发动机开始发动时控制发动机13的摇动。另外，控制单元30向逆变器23输出控制信号，以控制电动发电机14的转矩和/或转数。进一步地，控制单元30向阀单元33输出控制信号，以控制无级变速器17和/或离合器25的工作状态，阀单元33控制对无级变速器17和/或离合器25进行的工作油的供给。另外，控制单元30连接有检测加速踏板的操作量(以下，记作加速操作量)的加速传感器34、检测制动踏板的操作量(以下，记作制动操作量)的制动传感器35、检测作为车辆行驶速度的车速的车速传感器36等。另外，从蓄电池控制单元37向控制单元30发送蓄电池24的温度和/或充电状态SOC等信息。应予说明，控制单元30由对控制信号等进行运算的CPU、对控制程序、运算式和映射数据等进行存储的R0M、对数据进行临时存储的RAM等构成。
[0061]另外，控制系统11具有自动控制车速的巡航控制功能(以下，记作巡航功能)。控制系统11作为巡航功能具有保持一定车速的定速控制功能，并且具有与前行车辆保持一定的车间距离的跟随控制功能。在控制系统11设置有拍摄车辆前方的照相机单元38，并且设置有由驾驶员操作的巡航开关39。通过操作该巡航开关39，能够在巡航功能的执行和停止之间进行切换，并能够设定作为巡航功能的控制目标的设定车速和/或设定车间距离。如果操作巡航开关39以启动巡航功能，则控制单元30基于来自照相机单元38的图像信息来判定车辆前方的前行车辆信息。作为前行车辆信息可列举有是否存在前行车辆、与前行车辆的车间距离、与前行车辆的速度差等。并且，控制单元30在不存在前行车辆的情况下对车速进行自动控制以维持设定车速，在存在前行车辆的情况下在不超过设定车速的范围内对车速进行自动控制以维持设定车间距离。应予说明，车速的自动控制通过控制发动机13、电动发电机14、无级变速器17等来执行。
[0062]这里，图3为示出控制单元30具有的部分功能的框图。如后所述，控制单元30作为第一行驶控制部、第二行驶控制部和充放电控制部发挥功能。如图3所示，控制单元30具有设定第一目标驱动力的第一目标驱动力设定部40。第一目标驱动力是指基于驾驶员的加速操作和/或制动操作等的驾驶操作设定的目标驱动力，以及巡航功能停止的通常行驶时使用的目标驱动力。另外，控制单元30具有设定第二目标驱动力的第二目标驱动力设定部41。第二目标驱动力是指巡航功能工作的巡航行驶时使用的目标驱动力。另外，基于驾驶操作进行增减的第一目标驱动力的变化速度比基于巡航功能进行增减的第二目标驱动力的变化速度快。即，在通常行驶时，变化速度的上限值设定得高，可以使第一目标驱动力快速地变化。另一方面，在巡航行驶时，变化速度的上限值设定得低，可以使第二目标驱动力平缓地变化。应予说明，第一目标驱动力设定部40基于车速和加速操作量并参照预定的驱动力映射关系来设定第一目标驱动力。第二目标驱动力设定部41基于设定车速、设定车间距离、实际车速、实际车间距离等来设定第二目标驱动力。另外，在再生制动时，第一目标驱动力设定部40基于车速和制动操作量并参照预定的驱动力映射关系来设定第一目标驱动力。
[0063]另外，控制单元30具有判定巡航功能的执行状态的巡航判定部42。巡航判定部42基于巡航开关39和/或制动踏板的操作状况来判定是否正在执行巡航功能，并将该判定结果输出到第一驱动控制部43和第二驱动控制部44。例如，巡航判定部42在巡航开关39被操作为关闭的情况和/或制动踏板被踩踏的情况下，判定处于巡航功能停止的通常行驶过程中。并且，第一驱动控制部43向逆变器23和/或辅助设备31等输出控制信号来驱动控制电动发电机14和/或发动机13，以使车轮21被第一目标驱动力控制。另一方面，巡航判定部42在巡航开关39被操作为打开且制动踏板没有被踩踏的情况下，判定处于巡航功能被执行的巡航行驶过程中。并且，第二驱动控制部44向逆变器23和/或辅助设备31等输出控制信号来驱动控制电动发电机14和/或发动机13，以使车轮21被第二目标驱动力控制。
[0064]进一步地，控制单元30具有设定蓄电池24的充放电范围的充放电范围设定部45。充放电范围设定部45基于蓄电池24的温度和充电状态SOC来设定充放电范围。这里，图4为示出蓄电池24的放电侧限制值和充电侧限制值的示意图。如图4中白色空心箭头所示，在蓄电池24为低温时或高温时，放电极限值Dl和充电极限值Cl被设定得小，在蓄电池24为常温时，放电极限值D4和充电极限值C4被设定得大。即，在蓄电池24为低温时或高温时，根据限制值Dl，C1来设定狭窄的充放电范围XI。并且，在蓄电池24的温度从低温向常温上升的情况或蓄电池24的温度从高温向常温下降的情况下，充放电范围按充放电范围X2、充放电范围X3、充放电范围X4的顺序逐渐地扩大。另外，随着充电状态SOC接近O %，放电极限值DI?D4设定为朝向O减小，随着充电状态SOC接近100%，充电极限值Cl?C4设定为朝向O减小。应予说明，在蓄电池24为低温的一侧，因为相对于充放电电力的变动电压有较大变动，所以基于保护各种电子元件的观点来设定放电极限值Dl?D4和充电极限值Cl?C4。另外，在蓄电池24为高温的一侧，基于抑制蓄电池24的劣化的观点来设定放电极限值Dl?D4和充电极限值Cl ?C4。
[0065]另外，充放电范围设定部45基于防止蓄电池24的过充电和/或过放电的观点，以前述的充放电范围Xl?X4为基准，根据巡航控制的有无来校正充放电范围的大小。图5(a)为示出常温时适用的充放电范围的示意图，图5(b)为示出高温时或低温时适用的充放电范围的示意图。如图5(a)所示，在常温时的通常控制中，第一放电侧限制值Da4被设定为比放电极限值D4小余量(margin)Ma的量，第一充电侧限制值Ca4被设定为比充电极限值C4小余量Ma的量。即，在常温时的通常控制中，由第一放电侧限制值Da4和第一充电侧限制值Ca4划分的第一充放电范围Xa4被设定为对蓄电池24进行充放电控制时的充放电范围。另外，在常温时的巡航控制中，第二放电侧限制值Db4被设定为比放电极限值D4小余量Mb的量，第二充电侧限制值Cb4被设定为比充电极限值C4小余量Mb的量。这样，在巡航控制中，使用比通常控制时的余量Ma小的余量Mb。即，在常温时的巡航控制中，由在放电侧比第一放电侧限制值Da4大的第二放电侧限制值Db4和在充电侧比第一充电侧限制值Ca4大的第二充电侧限制值Cb4划分的第二充放电范围Xb4被设定为对蓄电池24进行充放电控制时的充放电范围。
[0066]另外，如图5(b)所示，在高温时或低温时的通常控制中，第一放电侧限制值Dal被设定为比放电极限值Dl小余量Ma的量，第一充电侧限制值Cal被设定为比充电极限值Cl小余量Ma的量。即，在高温时或低温时的通常控制中，由第一放电侧限制值Dal和第一充电侧限制值Cal划分的第一充放电范围Xal被设定为对蓄电池24进行充放电控制时的充放电范围。另外，在高温时或低温时的巡航控制中，第二放电侧限制值Dbl被设定为比放电极限值DI小余量Mb的量，第二充电侧限制值Cb I被设定为比充电极限值CI小余量Mb的量。这样，在巡航控制中，使用比通常控制时的余量Ma小的余量Mb。即，在高温时或低温时的巡航控制中，由在放电侧比第一放电侧限制值Da I大的第二放电侧限制值Db I和在充电侧比第一充电侧限制值Cal大的第二充电侧限制值Cbl划分的第二充放电范围Xbl被设定为对蓄电池24进行充放电控制时的充放电范围。
[0067]如前所述，在巡航功能停止的通常控制中，蓄电池24的充放电输出(即，充放电电力)被控制在第一充放电范围Xa1、Xa4内。另一方面，在执行巡航功能的巡航控制中，蓄电池24的充放电电力被控制在比第一充放电范围Xal、Xa4广的第二充放电范围Xbl、Xb4内。即，在通常控制中，充放电电力被控制在设定了大的余量Ma的第一充放电范围Xal、Xa4内，另一方面，在巡航控制中，充放电电力被控制在设定了小的余量Mb的第二充放电范围Xb 1、Xb4。这样，在电动发电机14的转矩根据驾驶员的驾驶操作而迅速地变化的通常控制中，由于蓄电池24的充放电电力也容易迅速变化，所以充放电电力被控制在具备大的余量Ma的第一充放电范围Xa 1、Xa4内。另外，在电动发电机14的转矩平缓地变化的巡航控制中，由于蓄电池24的充放电电力也平缓地变化，所以充放电电力被控制在具备小的余量Mb的第二充放电范围Xbl、Xb4内。由此，可以在抑制蓄电池24的过放电和/或过充电的同时，充分地运用蓄电池24的性能。
[0068]图6为示出放电侧的蓄电池24的充放电电力的变化的说明图，图7为示出充电侧的蓄电池24的充放电电力的变化的说明图。应予说明，图6和图7中作为一个示例示出了常温时的充放电范围。如图6所示，在巡航功能停止的通常控制中，设定与放电极限值D4之间具备大的余量Ma的第一放电侧限制值Da4。由此，即使在用力踩踏加速踏板而使充放电电力的控制目标值Pl在放电侧剧增的情况下，控制目标值Pl也会尽早被限制在第一放电侧限制值Da4内。即，即使在由蓄电池24实际进行充放电的充放电电力P2超过第一放电侧限制值Da4而产生上冲的状态下，也可以抑制充放电电力P2以使充放电电力P2不达到放电极限值D4。由此，可以防止蓄电池24的过放电。并且，在执行巡航功能的巡航控制中，设定与放电极限值D4之间具备小的余量Mb的第二放电侧限制值Db4。即，在充放电电力的控制目标值PI平缓地变化的巡航控制中，由于充放电电力P2不会产生过度的上冲，所以可以使充放电电力P2接近放电极限值D4。由此，可以充分运用蓄电池24的性能，进而可提高混合动力车辆的燃油效率。
[0069]另外，如图7所示，在巡航功能停止的通常控制中，设定与充电极限值C4之间具备大的余量Ma的第一充电侧限制值Ca4。由此，即使在用力踩踏制动踏板而使充放电电力的控制目标值Pl在充电侧剧增的情况下，控制目标值Pl也会尽早被限制在第一充电侧限制值Ca4内。即，即使在由蓄电池24实际进行充放电的充放电电力P2低于第一充电侧限制值Ca4而产生下冲的状态下，也可以抑制充放电电力P2以使充放电电力P2不达到充电极限值C4。由此，可以防止蓄电池24的过充电。并且，在执行巡航功能的巡航控制中，设定与充电极限值C4之间具备小的余量Mb的第二充电侧限制值Cb4。即，在充放电电力的控制目标值PI平缓地变化的巡航控制中，由于充放电电力P2不会产生过度的下冲，所以可以使充放电电力P2接近充电极限值C4。由此，可以充分地运用蓄电池24的性能，进而可提高混合动力车辆的燃油效率。
[0070]如前面所说明的那样，在巡航功能停止的通常控制中，蓄电池24的充放电电力被控制在第一充放电范围，在巡航功能被执行的巡航控制中，蓄电池24的充放电电力被控制在比第一充放电范围广的第二充放电范围。这样，通过根据行驶状况来改变蓄电池24的控制范围，从而能够充分运用蓄电池24的性能。即，可以在抑制蓄电池24的过放电和/或过充电的同时，充分地运用蓄电池24的性能。这样，由于能够充分地运用蓄电池24的性能，所以可以减少由温度条件等对电动机行驶模式的限制和/或对电动机再生量的限制，进而可以提高混合动力车辆的燃油效率。特别地，在蓄电池24为高温时/或低温时，如图5(b)所示，由于作为基准的充放电范围Xl狭窄，所以大幅度限制了电动机行驶模式和/或电动机再生量，然而在巡航控制中，通过使充放电范围从Xal扩大到Xbl，从而大幅度增加了电动发电机14的使用机会。进一步地，在蓄电池24为低温时，由于电动发电机14的使用机会增加，所以可以积极地使蓄电池24进行充放电并提早预热。即，由于通过预热蓄电池24来扩大充放电范围，所以可以进一步增加电动发电机14的使用机会。
[0071]应予说明，在从巡航控制切换到通常控制的过程中，S卩，使充放电范围变窄的过程中，为了避免蓄电池24的过充电和/或过放电，希望基于驾驶操作来抑制第一目标驱动力的变化速度。例如，如图6所示，在巡航控制中，也可以设想充放电电力P2超过第一放电侧限制值Da4的情况。在这种情况下，若使控制目标值Pl紧急改变，则充放电电力P2超过放电极限值D4，因此在使充放电范围变窄的过程中希望抑制第一目标驱动力的变化速度，进而抑制控制目标值Pl的紧急改变。
[0072]本发明并不限于前述实施方式，应当理解在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更。在前述说明中，车辆用控制装置12应用于混合动力车辆，但并不限于此，车辆用控制装置12也可应用于只具备电动机作为动力源的电动汽车。因为即使在将本发明应用于电动汽车的情况下，也能够充分地运用蓄电池24的性能，所以可以提高电动汽车的电能效率等。另夕卜，控制系统11具备定速控制功能和跟随控制功能来作为巡航功能，但并不限于此，可以只具备定速控制功能来作为巡航功能，也可以只具备跟随控制功能来作为巡航功能。另外，在前述说明中，在放电侧和充电侧使用相同的余量Ma、Mb，但并不限于此，在放电侧和充电侧的余量也可以改变。另外，如图5(a)和(b)所示，在作为基准的充放电范围X1、X4被变更的情况下，在通常控制中也应用相同的余量Ma，在巡航控制中也应用相同的余量Mb，但并不限于此，也可以根据作为基准的充放电范围来变更余量。
[0073]在前述说明中，将蓄电池24作为蓄电体使用，但并不限于此，也可以将电容器作为蓄电体使用。另外，在前述说明中，使用照相机单元38来取得前行车辆信息，但作为照相机单元38可以是具备多个照相机的立体照相机，也可以是具备一个照相机的单眼照相机。另夕卜，也可以使用毫米波雷达和/或红外线激光器等来取得前行车辆信息。另外，作为搭载于混合动力车辆的动力单元不限于图示的构成的动力单元10。例如，图1所示的动力单元10为具备一个电动发电机14的动力单元，但并不限于此，也可以为具备两个以上的电动发电机14的动力单元。
[0074][第二实施方式]
[0075]下面，基于附图详细说明本发明的第二实施方式。图8为示出本发明的第二实施方式的车辆用控制装置110的图。如图8所示，车辆用控制装置110具备包括发动机111和电动发电机(电动机)112的动力单元113。另外，动力单元113具有由主动轮114和从动轮115构成的无级变速器116。在主动轮114通过离合器117和变矩器118连结有发动机111，并且通过电动机轴119连结有电动发电机112。在从动轮115通过输出轴120和差速机构121连结有车轮122。另外，在电动发电机112的定子123通过逆变器124连接有蓄电池(蓄电体)125。这样，在车轮122机械连接有电动发电机112，在电动发电机112电连接有蓄电池125。另外，由电动发电机112构成再生制动器126，并且可以通过电动发电机112的再生转矩来制动车轮122。
[0076]在车辆用控制装置110设置有对车轮122进行制动的油压制动器130。油压制动器130具备由驾驶员操作的制动踏板131以及根据制动踏板131的操作量而产生制动液压的主液压缸132。另外，油压制动器130具备设置于车轮122的盘形转子133和对盘形转子133进行制动的卡钳134。并且，主液压缸132和卡钳134通过引导制动液的制动配管135而连接。另夕卜，油压制动器130具有控制制动液压的制动传动装置136。制动传动装置136由未图示的电动栗、储液器和电磁阀等构成。应予说明，制动传动装置136在后述的自动制动控制中具有对制动液压进行调整的功能。
[0077]车辆用控制装置110具有控制发动机111、电动发电机112和制动传动装置136等的控制单元140。在控制单元140连接有拍摄车辆前方的照相机单元141、检测车速的车速传感器142、检测加速踏板的操作量的加速传感器143、检测制动踏板131的操作量的制动传感器144等。另外，从设置于蓄电池125的未图示的传感器等向控制单元140发送蓄电池125的温度、充电状态(SOC)、电流和电压等信息。并且，控制单元140基于来自各种传感器的检测信号来判定车辆状态，并向发动机111、电动发电机112和制动传动装置136等输出控制信号。应予说明，控制单元140由对控制信号等进行运算的CPU、对程序和/或数据等进行存储的R0M、对数据进行临时存储的RAM等构成。
[0078]接着，关于对车辆进行自动制动的自动制动控制进行说明。图9为示出控制单元140具有的部分功能的图。如图9所示，控制单元140具有发动机控制部150、电动机控制部151和蓄电池控制部152。另外，控制单元140具有图像信息处理部153、预碰撞判定部154和自动制动控制部155。具备这些功能模块的控制单元140如后所述作为制动判定部、蓄电体控制部和电动机控制部发挥功能。
[0079]图像信息处理部153处理来自照相机单元141的图像信息，并检测车辆前方的前行车辆信息(目标物体信息)。作为由图像信息处理部153检测的前行车辆信息可以列举有与前行车辆的车间距离(与目标物体的距离)、与前行车辆的速度差(与目标物体的速度差)等。另外，预碰撞判定部154基于作为前行车辆信息的车间距离和/或速度差，判定是否处于与前行车辆的车间距离低于预定的距离阈值的自动制动状况(制动状况)，即，需要自动制动控制的制动状况。
[0080]这里，图10为示出自动制动状况的图。如图10中符号α所示，在本车辆与前行车辆的车间距离L低于距离阈值LI的情况下，通过预碰撞判定部154判定处于需要自动制动控制的自动制动状况。应予说明，当本车辆与前行车辆的速度差大时，即，在本车辆相对于前行车辆的接近速度快的情况下，距离阈值LI设定得大。另一方面，当本车辆与前行车辆的速度差小时，即，在本车辆相对于前行车辆的接近速度慢的情况下，距离阈值LI设定得小。另外，可以根据速度差使距离阈值LI连续地变化，也可以根据速度差使距离阈值LI阶段性地变化。
[0081 ]如前所述，如果根据预碰撞判定部154而判定为处于自动制动状况时，自动制动控制部155基于与前行车辆的车间距离和/或速度差等设定车辆的目标减速度。然后，自动制动控制部155向发动机控制部150、电动机控制部151、制动传动装置136输出控制信号以使车辆以目标减速度减速。即，为了避免与前行车辆的碰撞，降低发动机转矩，启用电动发电机112的再生转矩，并启用油压制动器130的制动力。这样，控制单元140的电动机控制部151在判定处于自动制动状况的情况下，为了启用再生制动器126的制动力而使电动发电机112再生。
[0082]但是，在自动制动控制中，快速且强有力地提高制动力是很重要的，因此要求增大响应性良好的再生制动器126的制动力。然而，由再生制动器126产生的制动力的大小，SP，电动发电机112的再生转矩的大小受到在蓄电池125中设定的充电侧的电力限制值(以下，记作充电限制值。)的限制。因此，由于蓄电池125的充电状态和/或温度等导致再生制动器126难以充分发挥作用。于是，自动制动控制部155为了在自动制动控制的同时扩大充电限制值，而对蓄电池控制部152也输出控制信号。
[0083]接着，在对蓄电池125的充放电范围进行说明之后，对充电限制值的扩大控制进行说明。图11为示出蓄电池125的充放电范围的示意图。应予说明，在图11中，在上方表示蓄电池125的放电侧，在下方表示蓄电池125的充电侧。另外，在以下说明中，与充电限制值相同，将放电侧的电力限制值记作放电限制值。如图11中白色空心箭头所示，在蓄电池125为低温时或高温时，放电限制值Dxl和充电限制值Cxl被设定得小，在蓄电池125为常温时，放电限制值Dx4和充电限制值Cx4被设定得大。即，在蓄电池125为低温时或高温时，充放电范围被设定得窄，在蓄电池125为常温时，充放电范围被设定得宽。另外，随着充电状态接近O %，放电限制值Dxl?Dx4被设定为朝向O减小，随着充电状态接近100%，充电限制值Cxl?Cx4被设定为朝向O减小。
[0084]应予说明，在蓄电池125为低温的一侧，因为相对于充放电电力的变动电压有较大变动，所以基于保护各种电子元件的观点，放电限制值和充电限制值被设定得小。另外，在蓄电池125为高温的一侧，基于抑制蓄电池125的劣化的观点，放电限制值和充电限制值被设定得小。这样，在蓄电池125的温度(以下，记作蓄电池温度。)高的区域内，基于抑制蓄电池125的劣化的观点，充电限制值被设定得小。于是，在本发明的一个实施方式的车辆用控制装置110，为了增加电动发电机112的再生转矩并提高自动制动性能，将考虑到蓄电池125的劣化而对所设定的充电限制值进行临时扩大。
[0085]下面，对伴随自动制动控制的充电限制值的扩大控制进行说明。图12为示出充电限制值的扩大控制的执行顺序的一个示例的流程图。如图12所示，在步骤SlO中，基于前行车辆信息，判断是否处于本车辆接近前行车辆的自动制动状况。在步骤SlO中判定处于自动制动状况的情况下，进入步骤S11，判断车速是否为预定的速度阈值以上。在步骤Sll中判定车速为速度阈值以上的情况下，进入步骤S12，判断蓄电池125的充电能力是否不足。在步骤S12中，针对自动制动控制的再生制动器126的目标制动力，判定蓄电池125的充电限制值是否不足。然后，在步骤S13中，设定允许充电限制值扩大的限制扩大标志。接下来在步骤S14中，基于蓄电池温度，计算出充电限制值的限制扩大量(扩大量)Xa。
[0086]这里，图13为示出限制扩大量Xa的示意图。应予说明，图13中示出了蓄电池125的预定充电状态的限制扩大量Xa。如图13中单点划线所示，在蓄电池温度低的情况下，限制扩大量Xa设定得小，另一方面，在蓄电池温度高的情况下，限制扩大量Xa设定得大。这样，限制扩大量Xa是基于蓄电池温度来设定的。另一方面，在前述的步骤SlO中判定不处于自动制动状况的情况或在步骤S12中判定蓄电池125的充电能力足够的情况下，进入步骤S15，解除限制扩大标志的设定。在后续的步骤S16中，基于蓄电池125的温度和充电状态计算出作为充电限制值的基础的基本限制值Xb。例如，如图11所示，在蓄电池125的充电状态为SI，蓄电池温度为Tl的情况下，设定基本限制值Xb作为充电限制值的基础。
[0087]然后，在步骤S17中，判断是否设定了限制扩大标志。在步骤S17中判定设定了限制扩大标志的情况下，进入步骤S18，通过在基本限制值Xb上加算限制扩大量Xa来计算充电限制值X ο接着，进入步骤S19，将电动发电机112，即，再生制动器126控制在扩大了的充电限制值X的范围内。这里，图14为示出在自动制动控制中扩大的充电限制值X的示意图。如图14中实线所示，在自动制动控制中，根据限制扩大量Xa来扩大充电限制值X。这样，通过在自动制动控制中扩大充电限制值X，从而能够增加电动发电机112的再生转矩，可以显著地提高自动制动性能。
[0088]另一方面，在步骤S17中判定解除了限制扩大标志的设定的情况下，进入步骤S20，将基本限制值Xb直接作为充电限制值X计算出。在后续的步骤S21中，设定应用于充电限制值X被缩小的情况下的上限速度，并在缩小充电限制值X时以不超过上限速度的速度来变更充电限制值X。然后，进入步骤S19，将电动发电机112，即，再生制动器126控制在充电限制值X的范围内。这样，在自动制动控制停止的通常控制时，通过缩小充电限制值X，从而能够抑制蓄电池125的劣化。另外，在步骤S21设定了限制值的上限速度，这是为了避免再生转矩的紧急改变而保持稳定性。即，在从电动发电机112输出大的再生转矩的情况下，如果迅速缩小充电限制值X，则再生转矩有可能急剧减小。由于该再生转矩的急剧减小是影响行驶稳定性的主要原因，所以以平缓地变更充电限制值X的方式设定上限速度。
[0089]接着，根据时序图来说明根据控制单元140的自动制动控制的执行状况。图15为示出根据控制单元140的自动制动控制的执行状况的时序图。应予说明，在图15中，使用实线表示扩大充电限制值X的状况，使用虚线表示未扩大充电限制值X的状况。如图15所示，如果判定处于自动制动状况(符号Al)，则设定限制扩大标志(符号A2)，并扩大蓄电池125的充电限制值X(符号A3)。通过扩大该充电限制值X，从而能够增大再生制动器126的制动力(符号A4)，而能够增大再生制动器126和油压制动器130合计的车辆的总制动力(符号A5)。这样，通过在自动制动控制中扩大充电限制值X，可以增大总制动力，并且加快提尚总制动力。由此，因为能够提尚自动制动控制的制动能力，所以可以提尚车辆的安全性。
[0090]另外，如图15所示，如果随着自动制动控制车速低于预定的速度阈值Vl(符号A6)，则解除限制扩大标志的设定(符号A7)，并开始缩小充电限制值X(符号AS)。这里，如图15中符号α 1、α2所示，缩小充电限制值X时的变化速度设定得比扩大充电限制值X时的变化速度慢。即，如前所述，在缩小充电限制值X时，由于设定有使限制值变化时的上限速度，因此使充电限制值X平缓地缩小。这样，通过使充电限制值X平缓地缩小，即使在电动发电机输出大的再生转矩的情况下，也可以抑制再生转矩的紧急改变。由此，能够避免车辆制动力的紧急改变，因此可以提高车辆的行驶稳定性。
[0091]如前面所说明的那样，在自动制动控制中，临时扩大了充电限制值。这样，通过根据行驶状况改变蓄电池125的控制范围，能够充分地运用蓄电池125的性能。即，在自动制动控制中，通过临时扩大充电限制值，在将蓄电池125的劣化抑制到最低限度的同时可以增大再生转矩。由此，能够提高自动制动控制的制动能力，因此可以显著地提高车辆的安全性。另外，通过提尚自动制动控制的制动能力，从而可以减少自动制动控制的介入机会，基于这一点也可以提高车辆的安全性。进一步地，由于能够提高再生制动器126的制动力，所以可以避免油压制动器130的大型化和高性能化。
[0092]本发明并不限于前述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更。在前述说明中，虽然基于蓄电池温度来设定限制扩大量Xa，但并不限于此，也可以基于蓄电池温度和其他信息来设定限制扩大量Xa。另外，在前述说明中，虽然基于蓄电池温度和充电状态来设定基本限制值Xb，但并不限于此，也可以基于蓄电池125的电流和/或电压等其他信息来设定基本限制值Xb。另外，在前述说明中，虽然使用蓄电池125作为蓄电体，但并不限于此，也可以使用电容器作为蓄电体。
[0093]在前述说明中，为了收集车辆前方的目标物体信息，虽然使用了照相机单元141，但作为照相机单元，可以是具备多个照相机的立体照相机，也可以是具备一个照相机的单眼照相机。另外，为了收集车辆前方的目标物体信息，也可以使用毫米波雷达和/或红外线激光器等。进一步地，也可以通过将照相机单元141、毫米波雷达、红外线激光器等组合使用来收集车辆前方的目标物体信息。应予说明，虽然列举了前行车辆作为车辆前方的目标物体，但并不限于此，也可以识别自行车和/或行人等作为目标物体。
[0094]在前述说明中，虽然是在驾驶员不踩踏制动器踏板131的情况下执行自动制动控制，但并不限于此。例如，即使在驾驶员踩踏制动器踏板131的情况下，当判定为控制单元140处于自动制动状况时，也执行作为自动地对车轮122进行制动的自动制动控制的制动辅助控制。另外，虽然图示的动力单元113为搭载于混合动力车辆的混联式(seriesparallel)的动力单元113，但并不限于此，即可以是搭载于混合动力车辆的串联式和/或并联式的动力单元，又可以是搭载于电动汽车的动力单元。
【主权项】
1.一种车辆用控制装置，其特征在于， 是基于车辆前方的目标物体信息自动地对车辆进行制动的车辆用控制装置， 所述车辆用控制装置具有: 电动机，连接到车轮； 蓄电体，连接到所述电动机； 制动判定部，基于所述目标物体信息来判断是否处于与目标物体的距离低于距离阈值的制动状况； 蓄电体控制部，在判定处于所述制动状况的情况下，扩大所述蓄电体的充电侧的电力限制值；以及 电动机控制部，在判定处于所述制动状况的情况下，使所述电动机再生。2.根据权利要求1所述的车辆用控制装置，其特征在于， 所述蓄电体控制部基于所述蓄电体的温度来设定所述电力限制值的扩大量。3.根据权利要求1或2所述的车辆用控制装置，其特征在于， 所述蓄电体控制部在所述蓄电体的温度低的情况下将所述电力限制值的扩大量设定得小，另一方面，在所述蓄电体的温度高的情况下将所述电力限制值的扩大量设定得大。4.根据权利要求1或2所述的车辆用控制装置，其特征在于， 所述蓄电体控制部在扩大了所述电力限制值后，如果车速低于速度阈值，则缩小所述电力限制值。5.根据权利要求4所述的车辆用控制装置，其特征在于， 缩小所述电力限制值时的变化速度比扩大所述电力限制值时的变化速度慢。
【文档编号】B60W10/26GK106043301SQ201610380506
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月24日
【发明人】田中悠, 田中悠一, 古田树, 古田一树
【申请人】富士重工业株式会社