车辆的制作方法_2

文档序号:9835379阅读:来源:国知局
金属氢化物电池、锂离子电池等,并且通过分配控制器140输出作为驱动马达150和辅助机械组135的驱动电力的充电电力。二次电池130不仅可以使用由燃料电池100生成的电力直接充电,而且可以通过当驾驶员减少加速器踏板20的下压时或当制动器踏板22被下压时车辆减速时,通过利用驱动马达150再生车辆10的动能而获得的电力充电。分配控制器140执行从燃料电池100带到驱动马达150的电力量、从二次电池130带到驱动马达150的电力量和被传输到辅助机械组135中每个辅助机械的驱动电力量的分配控制。进一步地,在车辆10的减速时,分配控制器140将通过驱动马达150再生的电力传输到二次电池130用于电池充电。将在随后讨论该点。在此,在控制单元200的控制下执行了来自驱动马达150的再生电力的生成和已描述的由分配控制器140进行的电力分配和电池充电。进一步地,除未示出的DC-DC转换器之外,分配控制器140还包括降压变压器,并且在电力被调节至电动装置的驱动电压之后,将电力分配到驱动马达150和辅助机械组135。
[0025]驱动马达150通过分配控制器140接收燃料电池100的生成的电力以被驱动,并且起电动马达的作用用于移动车辆1。进一步地,当车辆1减速时,在控制单元200的控制下,驱动马达150起发电机的作用用于将车辆10的动能再生为电能。驱动轴160是旋转轴用于将驱动马达150的驱动力输出传输到分配齿轮170。分配齿轮170将驱动力分配到右前轮和左前轮180F。
[0026]控制单元200被构造为所谓的微型计算机,其包括执行逻辑操作的CPU、R0M、RAM等。然后,控制单元200响应于来自用于检测加速器踏板20的下压量的加速器传感器的输入、来自用于检测制动器踏板22的下压量的制动器传感器的输入、来自未示出的车速检测传感器的输入等,执行车辆10的各种控制,诸如在气体供应和排出以及各种阀中涉及的未示出的喷射器的驱动控制、驱动马达150的再生控制和前轮制动器190F和后轮制动器190R的驱动控制。
[0027]接着,将描述在根据实施例的车辆1中执行的制动器辅助减速控制。实施例中的车辆10通过由燃料电池100的生成的电力驱动的驱动马达150的驱动力而行驶,因此,与具有内燃机的现有车辆不同,不能产生发动机制动。因此,实施例中的车辆10通过用使用前轮制动器190F和后轮制动器190R的车辆制动力辅助由驱动马达150的再生控制获得的再生制动力,来实现相当于发动机制动的车辆减速。相当于发动机制动的车辆减速对应于在没有制动器踏板的下压的情况下的车辆减速,并且实施例中的车辆10执行制动器辅助减速控制用于在驱动挡行驶期间减少加速器踏板20的下压的情况下,或者在其中加速器踏板20的下压不变化但车速增加的下坡行驶的情况下,获得相当于发动机制动的车辆减速。在下文中,前轮制动器190F和后轮制动器190R被总称为机械制动器190。
[0028]图2是示出用于用机械制动器190的车辆制动力辅助驱动马达150的再生制动力的制动器辅助减速控制的流程图。在打开车辆10中未示出的点火开关之后的预先确定的时间间隔处,控制单元200执行制动器辅助减速控制。首先,控制单元200读取车辆信息诸如换挡挡位、车速V、示出驾驶员对加速器踏板20的下压状态的加速器行程量As和示出制动器踏板22的下压状态的制动器行程量Bs(步骤S100)。其次,控制单元200基于所读取的车辆信息确定制动器辅助减速是否是必需的(步骤S110),并且在做出制动器辅助减速是不必需的否定决定的情况下,终止程序而不执行后续过程。在步骤SllO中,在控制单元200根据车辆信息做出处于加速器行程量As增加的加速情况下、处于检测到制动器行程量Bs的制动执行下、处于车速V为零的车辆停止情况下等的决定的情况下,做出制动器辅助减速是不必需的否定决定。另一方面,在控制单元200根据加速器行程量As的过渡,做出处于在换挡挡位在驱动挡时由驾驶员减少加速器踏板20的下压的加速器下压减少情况下、加速器踏板20的下压不变化但车速增加的下坡行驶情况下等的决定的情况下,做出制动器辅助减速是必需的肯定决定。在此,即使在接下来的制动器辅助减速控制的执行中,当基于驾驶员对制动器踏板22的下压而检测到制动器行程量Bs时,则控制单元200清除制动器辅助减速控制,并且优选地执行用于由与制动器踏板22的下压对应的制动力执行车辆制动的制动器控制。
[0029]在步骤SI10中做出制动器辅助减速是必需的肯定决定的情况下,控制单元200计算对应于那时的车速V的必需的减速力(步骤SI20)。图3是示出当执行制动器辅助减速时车速和减速度之间的关系的图。图3示出了指示与车速V对应的减速度的车速对应减速度线DLB。车速对应减速度线DLB指示了对于每个车速估求的减速度,并且在根据实施例的车辆1中,车速对应减速度线DLB被指定以便遵循在具有内燃机的车辆中获得的发动机制动的减速度。在此,在不遵循发动机制动减速度的情况下,车速对应减速度线DLB可以对应于车速V被唯一指定。
[0030]控制单元200通过参照图3中的车速对应减速度线DLB估求与在步骤SlOO读取的车速V对应的减速度,并且计算对于将车辆减速到从当前车速V减去减速度得到的车速所必需的减速力(步骤S120)。当执行制动器辅助减速时,实施例中的车辆1用通过驱动马达150的再生控制获得的再生制动力,执行与图3中所示的车速对应减速度线DLB上的减速度的80-90%对应的减速,并且用机械制动器190的车辆制动力辅助剩余的减速。图3关于车速对应减速度线DLB独特地示出了由驱动马达150的再生制动力覆盖的范围和由机械制动器190的车辆制动力覆盖的范围。即,当在没有制动器踏板的下压的情况下执行车辆减速时,实施例中的车辆10对应于车速V限制由驱动马达150的再生控制获得的再生制动力,并且不管制动器踏板的下压,用通过机械制动器190的驱动控制获得的预先确定的车辆制动力(制动器车辆制动力Fa ),辅助所限制的再生制动力(车速对应限制的再生制动力RL)。然后,在步骤S120中,通过参照图3,对于车辆减速所必需的减速力在被分成驱动马达150的车速对应限制的再生制动力RL和机械制动器190的制动器车辆制动力Fa的同时被计算。
[0031]图3所示的车速对应限制的再生制动力RL随着车速变高而增加。在根据实施例的车辆10中,甚至图3中所示的最大的车速对应限制的再生制动力RL小于通过消耗再生电力获得的上限再生制动力,其中该再生电力相当于被包括在辅助机械组135中的所有辅助机械能够消耗的最大的消耗电力。即,上述上限再生制动力大于图3所示的在高车速下的车速对应限制的再生制动力RL,并且车速对应限制的再生制动力RL的上限被设定成上述上限再生制动力。随后将描述另一个实施例,其中车速对应限制的再生制动力RL的上限被设定成上限再生制动力。在此,图3作为对应于车速V的对应限制的再生制动力RL和制动器车辆制动力Fa的映射数据,被存储在控制单元200的预先确定的存储区域中。
[0032]减速力的计算之后,控制单元200计算机械制动器190被连续驱动的持续时间(步骤S130)。图4是用于解释估求机械制动器190的驱动持续时段的概念的说明图,并且图5是示出车速V和制动器持续时间Bt之间的关系的图。如图4所示,由于具有液压从动盘式制动器构造,随着驱动频率变高或者随着驱动时间变长,前轮制动器190F(见图1)和后轮制动器190R的机械制动器190生成更多的热。通常,驱动频率和驱动时间随着车速变高而增加,因此,如图所示,制动器热生成随着车速变高而增加。另一方面,关于与车辆行驶相关联的在机械制动器190周围流动的车辆空气,空气流随着车速变高而增加。因此,随着车辆的速度变高,机械制动器190的冷却效果增加并且制动器温度下降。鉴于此,如图5所示,实施例中的车辆10对应于车速指定机械制动器190的制动器持续时间Bt,并且详细地,指定制动器持续时间Bt使得制动器持续时间Bt在低于60km/h的车速范围下是短的,在60至120km/h的车速范围下是长的,并且在高于120km/h的车速范围下是短的。因此,在步骤S130中,参照图5指定了对应于车速V的制动器持续时间Bt。在此,图5作为映射数据被存储在控制单元200的预先确定的存储区域中。
[0033]制动器持续时间Bt的计算之后,控制单元200对于在步骤120中获得的减速力的车辆减速执行制动器辅助减速(步骤140),并且终止程序。图6是用于解释在制动器辅助减速中所形成的制动力和制动器的车辆制动力的施加的方式的说明图。如图6所示,当在步骤S140中执行制动器辅助减速时,控制单元200对于驱动马达150执行驱动马达150的再生控制,使得获得在步骤SI20中决定的对应于车速V的车速对应限制的再生制动力RL。随之,辅助机械组135(见图1)消耗与马达的再生制动关联的再生电力,直到驱动马达150的再生制动力达到车速对应限制的再生制动力RL,并且再生电力的消耗被限制于辅助机械组135。具体地,辅助机械组135消耗与驱动马达150的再生制动相关联的再生电力,而不是辅助机械组135在这之前已经消耗的二次电池130的充电电力。此外,对于机械制动器190,控制单元200针对步骤S130中决定的制动器持续时间Bt连续执行机械制动器190的驱动控制,使得获得在步骤S120中决定的对应于车速V的制动器车辆制动力Fa。
[0034]当执行驱动马达150的再生控制使得获得车速对应限制的再生制动力RL时,控制单元200执行下列过程。当电源被切换时,被包括在辅助机械组135中的氧化气体供应系统的压缩
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