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移动体的控制装置

文献发布时间:2023-06-19 19:35:22


移动体的控制装置

相关申请的援引

本申请基于2020年7月13日申请的日本专利申请2020-119785号主张其优先权,并将该专利申请的全部内容以参照的形式纳入本说明书。

技术领域

本公开涉及一种移动体的控制装置。

背景技术

以往,存在下述专利文献1所记载的车辆。专利文献1所记载的车辆包括用于使车辆行驶的电动机和控制电动机的控制装置。在检测出车辆的制动装置的异常时,控制装置通过使电动机进行再生驱动来使车辆产生制动力,从而使车辆停车。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特许第6064375号公报。

发明内容

当检测出制动装置的异常时,如果在电池的充电状态为满充电或接近满充电的状态下使电动机进行再生驱动,则电池有可能成为过充电状态。若电池的过充电状态继续,则有可能会产生电池的寿命会显著降低、或者更差的情况下电池无法发挥作用等能想到的最坏的异常。

另外,这样的技术问题不限于车辆,是基于电动机的动力而移动的移动体共同的技术问题。

本公开的目的在于提供一种在制动装置发生异常时能够在避免电池的最坏的异常的同时使移动体停止的控制装置。

本公开的一个方式的控制装置具有:作为移动用的动力源而动作的电动机;进行向电动机的电力供给和通过电动机的再生驱动而发电的电力的充电的电池,并且设置于能够通过电动机的再生驱动和制动装置的工作而得到制动力的移动体。控制装置包括:异常检测部,上述异常检测部对制动装置的异常进行检测;以及电动机控制部,上述电动机控制部对电动机进行控制。在将制动装置为正常时由电动机进行再生驱动产生的再生转矩设为通常再生转矩时,电动机控制部在由异常检测部检测出制动装置的异常时,在从检测出异常的时间点起到经过规定的宽限时间为止的期间内,无论电池的充电状态如何,都以产生比通常再生转矩大的非常时再生转矩的方式使电动机进行再生驱动。

电池在成为过充电状态的时间点处不会立即引起异常,实际上在成为过充电状态后直到产生最坏的异常为止,存在一定程度的时间上的宽限。因此,如上述结构那样,在检测出制动装置的异常时,如果在从检测出该异常的时间点起到经过规定的宽限时间为止的期间内使电动机进行再生驱动,则即使假设电池处于过充电状态,也能够在避免电池发生最坏的异常的同时得到制动力。因此,能够使移动体停止。

附图说明

图1是表示第一实施方式的车辆的示意结构的框图。

图2是表示第一实施方式的车辆的控制装置的示意结构的框图。

图3是表示第一实施方式的EVECU的结构的框图。

图4是用于根据由第一实施方式的EVECU使用的油门踏板的操作量AP、换档位置SP、车速VC对基本转矩指令值T10*进行计算的映射图。

图5是表示由第一实施方式的EVECU使用的、车速VC与最终转矩指令值T20*的关系的映射图。

图6是表示由第一实施方式的EVECU执行的处理的步骤的流程图。

图7是表示由第一实施方式的EVECU执行的故障安全控制的步骤的流程图。

图8是表示由第一实施方式的EVECU使用的、油门踏板的踏入量AP与最终转矩指令值T20*的关系的映射图。

图9的(A)~(G)是表示第一实施方式的车辆中的电池的SOC值、油门踏板的踏入量AP、车速VC、车辆10的制动力、最终转矩指令值T20*、通电占空比值的下限值DMmin以及计数器C的推移的时序图。

图10是表示由第二实施方式的EVECU执行的处理的步骤的流程图。

图11是表示由第二实施方式的EVECU使用的、电池的充电电流值Ib与规定值ΔC的关系的映射图。

图12是表示由第三实施方式的EVECU执行的处理的步骤的流程图。

图13是表示由第三实施方式的EVECU执行的最终转矩指令值的设定处理的步骤的流程图。

图14是表示由第三实施方式的EVECU使用的、计数器C与系数Kwin的关系的映射图。

具体实施方式

以下,参照附图对车辆的控制装置的实施方式进行说明。为了便于理解说明,在各图中对同一构成要素尽可能标注同一符号,并省略重复说明。

<第一实施方式>

首先,对装设有第一实施方式的控制装置的车辆的示意结构进行说明。

图1所示的本实施方式的车辆10是以电动发电机31为动力源行驶的所谓电动车辆。在本实施方式中,车辆10相当于移动体,车辆10的行驶及停车相当于移动体的移动及停止。如图1所示,车辆10包括转向装置20、动力系统30和制动装置41~44。

转向装置20具有由驾驶员操作的方向盘21并未与车轮11、12机械连结的所谓的线控式的结构。转向装置20包括操舵角传感器22和转舵装置23。操舵角传感器22对方向盘21的旋转角度即操舵角进行检测。转舵装置23基于由操舵角传感器22检测出的操舵角来使右前轮11和左前轮12各自的转舵角变化。

动力系统30包括电动发电机(MG:Motor generator)31、逆变器装置32、电池33和差动齿轮34。

逆变器装置32将从电池33供给的直流电力转换为三相交流电力,并且将转换后的三相交流电力供给至电动发电机31。

电动发电机31在车辆10的加速行驶时作为电动机动作。电动发电机31在作为电动机动作的情况下,基于从逆变器装置32供给的三相交流电力进行驱动。电动发电机31的动力从其输出轴310经由差动齿轮34和驱动轴35传递至右后轮13和左后轮14,从而对后轮13、14施加转矩而使车辆10加速行驶。

电动发电机31能够在车辆10的减速行驶时作为发电机动作。电动发电机31在作为发电机动作的情况下,通过再生驱动进行发电。通过电动发电机31的再生驱动,分别对后轮13、14施加制动力。由电动发电机31的再生驱动而发电的三相交流电力通过逆变器装置32转换为直流电力并对电池33充电。

这样,在本实施方式的车辆10中,右后轮13和左后轮14作为驱动轮发挥作用,右前轮11和左前轮12作为从动轮发挥作用。以下,为了方便,将右后轮13和左后轮14统称为“驱动轮13、14”。

制动装置41~44分别设置于车辆10的车轮11~14。制动装置41~44例如包括:与车轮11~14一体旋转的旋转体;与旋转体相对配置的刹车垫;以及通过对刹车垫施加液压力而使刹车垫与旋转体接触和分离的液压回路。在制动装置41~44中,刹车垫通过液压回路的液压力与旋转体接触,从而对旋转体施加摩擦力来对车轮11~14施加制动力。

接着,参照图2,对车辆10的电气结构进行具体说明。

如图2所示,车辆10包括油门位置传感器50、换档位置传感器51、加速度传感器52、车速传感器53、刹车位置传感器54和通知装置55。另外,作为进行各种控制的部分,车辆10包括EV(Electric Vehicle:电动汽车)ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)60、刹车ECU 61、MGECU 62和BMU(Battery Management Unit:电池管理单元)63。这些要素构成本实施方式的控制装置80。在本实施方式中,EVECU 60相当于电动机控制部。

油门位置传感器50对车辆10的油门踏板的操作量进行检测,并且将与检测出的油门踏板的操作量对应的信号输出到EVECU 60。在本实施方式中,油门位置传感器50相当于油门位置检测部。

换档位置传感器51对车辆10的变速杆的操作位置进行检测,并且将与检测出的变速杆的操作位置对应的信号输出到EVECU 60。

加速度传感器52对车辆10的行进方向的加速度进行检测,并且将与检测出的加速度对应的信号输出到EVECU 60。

车速传感器53对车辆10的行进方向的行驶速度即车速进行检测,并且将与检测出的车速对应的信号输出到EVECU 60。

刹车位置传感器54对车辆10的刹车踏板的操作位置进行检测,并且将与检测出的刹车踏板的操作位置对应的信号输出到刹车ECU 61。

通知装置55是对车内和车外进行通知的装置。通知装置55例如是通过向车室内发出声音对车内进行通知的扬声器装置、通过双跳灯及刹车灯的亮灯对车外进行通知的亮灯装置等。

各ECU 60~63以具有CPU、存储器等的微型计算机为中心构成。各ECU 60~63能够经由装设于车辆10的CAN等车载网络70,接收、发送各种信息。

刹车ECU 61通过执行预先存储在存储器中的程序来控制制动装置41~44。例如,刹车ECU 61在基于由刹车位置传感器54检测出的刹车踏板的操作位置而检测出刹车踏板被踩下的情况下,驱动制动装置41~44来对各车轮11~14施加制动力。

另外,刹车ECU 61在检测出刹车踏板被踩下的情况下,将制动转矩指令值T30*发送至EVECU 60。制动转矩指令值T30*是为了使车辆10减速而应该从电动发电机31输出的制动方向的转矩的目标值。刹车ECU 61以使通过驱动制动装置41~44而得到的制动力和通过电动发电机31的再生驱动而得到的制动力的合计成为车辆10所要求的制动力的目标值的方式,设定制动转矩指令值T30*。基于该制动转矩指令值T30*,EVECU 60使电动发电机31进行再生驱动,从而从电动发电机31对驱动轮13、14施加制动力。

EVECU 60是通过执行预先存储在存储器中的程序来综合控制车辆10的行驶状态的部分。如图3所示,EVECU 60具有基本转矩指令值运算部600和转矩指令值调停部601。

向基本转矩指令值运算部600输入油门位置传感器50、换档位置传感器51和车速传感器53各自的输出信号。基本转矩指令值运算部600基于这些传感器的输出信号来获取油门踏板的操作量AP、换档位置SP和车速VC的信息,并且根据这些信息,使用图4所示的映射来对基本转矩指令值T10*进行计算。基本转矩指令值T10*是应该从电动发电机31输出的转矩的目标值。例如,在使车辆10加速的情况下、换言之在使电动发电机31驱动的情况下,将基本转矩指令值T10*设定为正值。在使车辆10减速的情况下、换言之在使电动发电机31再生动作的情况下,将基本转矩指令值T10*设定为负值。基本转矩指令值运算部600将计算出的基本转矩指令值T10*输出到转矩指令值调停部601。

转矩指令值调停部601在没有从刹车ECU 61发送制动转矩指令值T30*的情况下,将基本转矩指令值T10*作为最终转矩指令值T20*发送至逆变器装置32。

转矩指令值调停部601在从刹车ECU 61发送了制动转矩指令值T30*的情况下,使制动转矩指令值T30*比基本转矩指令值T10*优先,并且将制动转矩指令值T30*作为最终转矩指令值T20*发送至逆变器装置32。制动转矩指令值T30*被设定为负值、即使电动发电机31进行再生驱动的值。

MGECU 62设置于逆变器装置32。MGECU 62基于从转矩指令值调停部601发送的最终转矩指令值T20*来控制电动发电机31。具体而言,MGECU 62基于最终转矩指令值T20*来计算通电占空比值DM,并且基于计算出的通电占空比值DM来驱动逆变器装置32,从而控制电动发电机31。另外,通电占空比值DM设定在“-100[%]≤DM≤100[%]”的范围内。在通电占空比值DM为“0[%]<DM≤100[%]”的情况下,电动发电机31消耗电池33的电力进行驱动。在通电占空比值DM为“-100[%]≤DM<0[%]”的情况下,电动发电机31进行再生驱动。

如上所述,在没有从刹车ECU 61向EVECU 60发送制动转矩指令值T30*的情况下,从电动发电机31输出与基本转矩指令值T10*对应的驱动转矩或再生转矩。另外,驱动转矩是指通过电力的供给而从电动发电机31输出的转矩且是能够使车辆10加速的转矩。再生转矩是由电动发电机31的再生驱动产生的转矩且是能够使车辆10减速的转矩。另一方面,在从刹车ECU 61向EVECU 60发送了制动转矩指令值T30*的情况下,从电动发电机31输出与制动转矩指令值T30*对应的再生转矩。

如图2所示,BMU 63对电池33的SOC(State Of Charge:充电状态)值进行检测,并且基于检测出的SOC值来管理电池33的状态。另外,在将电池33的完全放电状态定义为“0(%)”,将电池33的满充电状态定义为“100(%)”的基础上,SOC值将电池33的充电状态表示为“0(%)~100(%)”的范围。在本实施方式中,BMU 63相当于电池控制部。

另外,在电池33处于满充电或接近满充电的状态的情况下,如果通过电动发电机31的再生驱动进行电池33的充电,则电池33会成为过充电状态。若电池33的过充电状态继续,则存在产生电池33的寿命会显著降低、或者差的情况下电池无法发挥作用等能想到的最坏的异常的可能性,因此,不是优选的。因此,在达到这种状况的情况下,为了避免电池的过充电,本实施方式的BMU 63对EVECU 60进行充电量限制请求。

具体而言,BMU 63对电池33的SOC值是否为规定值以上进行监控,在电池33的SOC值为规定值以上的情况下,判定为电池33处于满充电或接近满充电的状态。在电池33处于满充电或接近满充电的状态的情况下,BMU 63对EVECU 60发送请求,以对从电动发电机31向电池33的再生发电进行限制。在本实施方式中,该请求相当于充电量限制请求。如图3所示,从该EVECU 60发送的充电量限制请求由EVECU 60的转矩指令值调停部601接收。转矩指令值调停部601在接收到充电量限制请求时,以限制电动发电机31的再生发电量、或禁止电动发电机31的再生驱动的方式,设定最终转矩指令值T20*。基于该最终转矩指令值T20*,MGECU 62对电动发电机31进行控制,以限制电动发电机31的再生发电量、或禁止电动发电机31的再生驱动本身,因此,能够抑制电动发电机31的过充电。其结果是,能够避免在电池33中发生如上所述的最坏的异常。

此外,刹车ECU 61对制动装置41~44的动作进行监控。在本实施方式中,刹车ECU61相当于对电动发电机31的异常进行检测的异常检测部。刹车ECU 61在检测出制动装置41~44的异常的情况下,禁止制动装置41~44的工作,并且将该意思的异常检测通知发送至EVECU 60。EVECU 60在接收到从刹车ECU 61发送的异常检测通知时,执行在使车辆10减速时使电动发电机31的再生转矩增加的再生转矩修正控制。

更详细而言,EVECU 60的转矩指令值调停部601在制动装置41~44为正常且刹车踏板未被踩下的情况下,将基本转矩指令值T10*设定为最终转矩指令值T20*。如上所述,基于图4所示的映射,根据油门踏板的操作量AP、换档位置SP和车速VC来计算基本转矩指令值T10*。通过基于图4所示的映射来设定基本转矩指令值T10*,例如在油门踏板的操作量AP为“0”的情况下、即在车辆10减速时,如图5中实线所示那样设定最终转矩指令值T20*。其结果是,电动发电机31的再生转矩根据车速VC如图5中实线所示那样变化。以下,为了方便,将图5中实线所示的电动发电机31的再生转矩称为“通常再生转矩TBa”。通常再生转矩TBa是例如相当于“-0.2[G]”的减速转矩。

另一方面,EVECU 60的转矩指令值调停部601在制动装置41~44为异常的情况下,以能够通过电动发电机31的再生驱动使车辆10减速或停车的方式,修正最终转矩指令值T20*。例如,转矩指令值调停部601在油门踏板的操作量AP为“0”时,将最终转矩指令值T20*设定为图5中单点划线所示的非常时再生转矩TBb。非常时再生转矩TBb是比通常再生转矩TBa大的再生转矩,例如是在电动发电机31中能够设定的再生转矩的最大值。非常时再生转矩TBb例如是相当于“-0.4[G]”的减速转矩。通过将最终转矩指令值T20*设定为非常时再生转矩TBb,电动发电机31的再生转矩增加,因此,即使假设在由于制动装置41~44的异常而使能够从制动装置41~44对车轮11~14施加的制动力不足那样的状况、或者在不能从制动装置41~44对车轮11~14施加制动力的状况下,也能够更可靠地使车辆10减速或停车。

另外,在为了避免电池33的过充电而使BMU 63对EVECU 60请求充电量的限制的情况下,EVECU 60有可能不能执行电动发电机31的再生发电量增加那样的再生转矩修正控制、或者对再生转矩修正控制的执行施加较大的限制。因此,有可能产生不能适当地使车辆10减速等不良情况。

另一方面,从电池33成为过充电状态的时间点起到产生能想到的最坏的异常为止,存在一定程度的时间上的宽限。换言之,如果处于该宽限时间内,即使使电动发电机31进行再生驱动,电池33产生最坏的异常的可能性也较低。利用此,本实施方式的EVECU 60在制动装置41~44发生异常时,从检测出该异常的时间点起到经过规定时间为止的期间内,在避免基于来自BMU 63的请求而限制电池33的充电量的同时,使电动发电机31进行再生驱动。

接着,参照图6及图7,对由该EVECU 60执行的处理的步骤进行具体说明。另外,EVECU 60以规定的周期反复执行图6所示的处理。另外,在图6和图7的处理中使用的强制停车标志XFE的初始值设定为“0”。

如图6所示,EVECU 60的转矩指令值调停部601首先设定最终转矩指令值T20*作为步骤S10的处理。具体而言,转矩指令值调停部601在制动装置41~44为正常的情况下,基于基本转矩指令值T10*或制动转矩指令值T30*来设定最终转矩指令值T20*。由此,例如在油门踏板的操作量AP为“0”的情况下,将最终转矩指令值T20*设定为图5中实线所示的通常再生转矩TBa。另一方面,转矩指令值调停部601在制动装置41~44发生异常的情况下,以使电动发电机31的再生转矩增加的方式,修正最终转矩指令值T20*。例如,转矩指令值调停部601将最终转矩指令值T20*设定为图5中单点划线所示的非常时再生转矩TBb。

作为步骤S10之后的步骤S11的处理,EVECU 60对刹车异常标志XFB是否为“1”进行判断。刹车ECU 61在制动装置41~44为正常的情况下,将设定为“0”的刹车异常标志XFB发送至EVECU 60。刹车ECU 61在制动装置41~44发生异常的情况下,将设定为“1”的刹车异常标志XFB发送至EVECU 60。EVECU 60基于这样从刹车ECU 61发送的刹车异常标志XFB来执行步骤S11的处理。

具体而言,EVECU 60在刹车异常标志XFB为“0”的情况下、即制动装置41~44为正常的情况下,在步骤S11的处理中进行否定判断。在这种情况下,EVECU 60将限制恢复计数器C设定为“0”以作为步骤S20的处理,并且对是否从BMU 63请求了电池33的充电量的限制进行判断以作为步骤S21的处理。EVECU 60在步骤S21的处理中进行了否定判断的情况下、即在没有从BMU 63请求电池33的充电量的限制的情况下,暂时结束图6所示的处理。在这种情况下,从电动发电机31输出与基本转矩指令值T10*或制动转矩指令值T30*对应的转矩。

在EVECU 60在步骤S21的处理中进行了肯定判断的情况下、即从BMU 63请求了电池33的充电量的限制的情况下,作为步骤S22的处理,EVECU 60的转矩指令值调停部601对在步骤S10的处理中设定的最终转矩指令值T20*是否比限制转矩指令值TWin小进行判断。限制转矩指令值TWin是为了在从BMU 63对EVECU 60进行了充电量限制请求时避免电池33的过充电而针对电动发电机31的再生转矩设置的限制值。预先设定限制转矩指令值Twin并存储在EVECU 60的ROM中。限制转矩指令值TWin例如设定为“0”。转矩指令值调停部601在步骤S22的处理中进行了肯定判断的情况下、即在最终转矩指令值T20*比限制转矩指令值TWin小的情况下,作为步骤S23的处理,在将最终转矩指令值T20*设定为限制转矩指令值TWin之后,转移到步骤S30的处理。在这种情况下,从电动发电机31输出与限制转矩指令值TWin对应的再生转矩、或者不从电动发电机31输出再生转矩。其结果是,由于电动发电机31的再生发电量受到限制,因此,能够抑制电池33的过充电。

转矩指令值调停部601在步骤S22的处理中进行了否定判断的情况下、即在最终转矩指令值T20*为限制转矩指令值TWin以上的情况下,不执行步骤S23的处理而转移到步骤S30的处理。在这种情况下,由于不需要对电动发电机31的转矩进行限制,因此,从电动发电机31输出与基本转矩指令值T10*或制动转矩指令值T30*对应的转矩。

作为步骤S30的处理,EVECU 60执行故障安全控制。该故障安全控制的处理步骤如图7所示。

如图6所示,作为步骤S31的处理,EVECU 60对刹车异常标志XFB是否为“1”进行判断。在图6所示的步骤S11的处理中进行了否定判断之后执行了步骤S30的处理的情况下,将刹车异常标志XFB设定为“0”。因此,在这种情况下,EVECU 60在步骤S31的处理中进行否定判断。因此,EVECU 60在图7所示的控制结束之后,暂时结束图6所示的处理。

另一方面,EVECU 60在步骤S11的处理中进行了肯定判断的情况下、即在刹车异常标志XFB为“1”的情况下,判定为制动装置41~44发生了异常。在这种情况下,作为步骤S12的处理,EVECU 60使限制恢复计数器C的值递增。作为步骤S12之后的步骤S13的处理,EVECU60对限制恢复计数器C的值是否为第一规定值Cth11以上进行判断。在本实施方式中,预先通过实验等求出从电池33成为过充电状态的时间点起到产生最坏的异常为止的宽限时间TG。在将比宽限时间TG短的时间设为停车判定时间T11时,第一规定值Cth11设定为能够对从检测出制动装置41~44的异常的时间点起是否经过了停车判定时间T11进行判断的值,并预先存储在EVECU 60的ROM中。停车判定时间T11是用于对是否处于应该使车辆强制停车的时期进行判定的时间,例如设定为“20分钟”。

在检测出制动装置41~44的异常的初期的时间点处,限制恢复计数器C的值比第一规定值Cth11小。因此,EVECU 60在步骤S13的处理中进行否定判断。在这种情况下,作为步骤S14的处理,EVECU 60执行消耗电力量增加控制。EVECU 60在从BMU 63请求了电池33的充电量的限制的情况下,为了降低处于满充电或接近满充电的状态的电池33的充电电力量,执行使车辆10中的成为电池33的电力供给对象的电负载的消耗电力量增加的消耗电力量增加控制。例如,EVECU 60通过使车辆10的灯装置自动亮灯来降低电池33的充电电力量。另外,EVECU 60也可以通过故意降低电动发电机31的电力效率来降低电池33的充电电力量。

EVECU 60在执行步骤S14的处理之后,作为步骤S30的处理,执行图7所示的故障安全控制。此时,刹车异常标志XFB设定为“1”,并且强制停车标志XFE设定为“0”。因此,如图7所示,在执行步骤S31的处理、即对刹车异常标志XFB是否为“1”进行判断的处理时,EVECU60在该处理中进行肯定判断。接着,在执行步骤S32的处理、即对强制停车标志XFE是否为“1”进行判断的处理时,EVECU 60在该处理中进行否定判断。其结果是,EVECU 60结束图7所示的处理,并暂时结束图6所示的处理。

之后,在从检测出制动装置41~44的异常的时间点起经过停车判定时间时,EVECU60在图6所示的步骤S13的处理中进行肯定判断。在这种情况下,作为步骤S15的处理,EVECU60对限制恢复计数器C的值是否为第二规定值Cth12以上进行判断。第二规定值Cth12被设定为能够对从检测出制动装置41~44的异常的时间点起是否经过了规定的宽限时间T12进行判断的值,并预先存储在EVECU 60的ROM中。宽限时间T12例如设定为“30分钟”。

EVECU 60在步骤S15的处理中进行了否定判断的情况下、即在限制恢复计数器C的值小于第二规定值Cth12的情况下,作为步骤S16的处理,将强制停车标志XFE设定为“1”,之后执行步骤S14的消耗电力量增加控制和步骤S15的故障安全控制。在这种情况下,如图7所示,EVECU 60在步骤S31的处理中进行肯定判断,并且在步骤S32的处理中也进行肯定判断。因此,作为步骤S33的处理,EVECU 60为了使车辆10强制停车,执行基于油门踏板的操作量AP的减速控制。具体而言,EVECU 60具有如图8所示的表示油门踏板的操作量AP与最终转矩指令值T20*的关系的映射,基于图8所示的映射,根据油门踏板的操作量AP来计算最终转矩指令值T20*。在图8所示的映射中,在油门踏板的操作量AP为“0”附近的情况下、即在油门踏板未被踩下的情况下,将最终转矩指令值T20*设定为“-Ta”。另外,在油门踏板的操作量AP为规定值AP11以上的情况下、即在油门踏板被踩下的情况下,将最终转矩指令值T20*设定为比“-Ta”大的“-Tb”。“-Ta”是例如在电动发电机31中能够设定的再生转矩的最大值。“-Ta”是例如相当于“-0.4[G]”的减速转矩。“-Tb”是例如相当于“-0.2[G]”的减速转矩。

通过基于图8所示的映射来设定最终转矩指令值T20*,无论油门踏板的操作量AP如何,电动发电机31的输出转矩都设定为负值。即,由于从电动发电机31输出再生转矩,因此,能够通过对驱动轮13、14施加的制动力使车辆10强制停车。

如图7所示,作为步骤S33之后的步骤S34的处理,EVECU 60通过驱动通知装置55来对车内和车外进行通知。通过该通知,车辆10的乘客和车外的人能够认识到车辆10将要紧急停车。EVECU 60在执行步骤S34的处理之后,结束图7所示的处理,并暂时结束图6所示的处理。

这样,本实施方式的EVECU 60即使在刹车异常标志XFB为“1”的情况下、即在制动装置41~44发生异常的情况下,从检测出异常的时间点起到经过宽限时间TG为止的期间内,也不执行步骤S21~S23的处理、即对电动发电机31的再生驱动进行限制的处理。换言之,在从检测出制动装置41~44的异常的时间点起到经过宽限时间TG为止的期间内,EVECU60在无视来自BMU 63的限制请求的同时,以产生非常时再生转矩TBb的方式控制电动发电机31。

之后,在从检测出制动装置41~44的异常的时间点起经过宽限时间时,EVECU 60在图6所示的步骤S15的处理中进行肯定判断。在这种情况下,EVECU 60执行步骤S21~S23的处理。其结果是,在从BMU 63请求了限制电池33的充电量的情况下,通过将最终转矩指令值T20*限制为限制转矩指令值TWin,能够对电动发电机31的再生发电量进行限制并抑制电池33的过充电。

接着,参照图9,对本实施方式的车辆10的动作例进行说明。

如图9的(A)所示,在电池33的SOC值为规定值Sth11以上时,BMU 63对EVECU 60请求限制电池33的充电量。因此,EVECU 60在最终转矩指令值T20*比限制转矩指令值TWin小的情况下,将最终转矩指令值T20*限制为限制转矩指令值TWin。因此,如图9的(B)所示,通过在时刻t10处使油门踏板操作量AP变为“0”,即使在如图9的(E)中用单点划线所示那样,最终转矩指令值T20*本来设定为负值“-Ta”的状况下,最终转矩指令值T20*也被限制为限制转矩指令值TWin。另外,在图9所示的动作例中,例示了限制转矩指令值TWin设定为“0”的情况。这样,通过将限制转矩指令值TWin设定为“0”,如图9的(F)所示,电动发电机31的通电占空比值的下限值DMmin被限制为“0[%]”。因此,电动发电机31不会再生驱动。

这样,通过将最终转矩指令值T20*限制为限制转矩指令值TWin,作用于驱动轮13、14的制动力会减少。EVECU 60以从制动装置41~44输出该减少量的制动力的方式请求刹车ECU 61。作为结果,如图9的(D)所示,制动力作用于车辆10,因此,能够使车辆10减速。

之后,如图9的(B)所示,如果在时刻t11处油门踏板被踩下,则由于电动发电机31驱动而消耗电池33的充电电力量,因此,如图9的(A)所示,电池33的SOC值减少。伴随于此,在限制转矩指令值TWin缓和时,如图9的(F)所示,电动发电机31的通电占空比值的下限值DMmin也被缓和。

在这样的状况下,如果在时刻t12处制动装置41~44中的至少一个发生了异常,则如图9的(E)所示,EVECU 60将最终转矩指令值T20*设定为非常时再生转矩TBb。假设非常时再生转矩TBb被设定为在电动发电机31中能够设定的再生转矩的最大值“-Ta”,则如图9的(F)所示,电动发电机31的通电占空比值的下限值DMmin被设定为“-100(%)”。因此,电动发电机31的再生发电量的限制实质上被解除。由此,由于电动发电机31进行再生驱动,因此,对驱动轮13、14施加制动力。因此,即使在制动装置41~44发生异常的情况下,如图9的(D)所示,也对车辆10施加制动力。

另外,如图9的(G)所示,在时刻t12处制动装置41~44中的至少一个发生了异常的情况下,从该时间点开始,限制恢复计数器C的值随着时间的经过而增加。

在时刻t12以后,如图9的(B)所示,例如在时刻t13处油门踏板被踩下时,如图9的(E)所示,基于油门踏板的操作量AP将最终转矩指令值T20*设定为正值。由此,从电动发电机31输出驱动转矩,因此,如图9的(C)所示,车辆10在时刻t13处加速。以后,在油门踏板被踩下的情况下,通过从电动发电机31输出与油门踏板的操作量AP对应的驱动转矩来使车辆10加速。另外,在油门踏板的操作量AP为“0”的情况下,通过从电动发电机31输出非常时再生转矩TBb来使车辆10减速。

之后,如图9的(B)所示,在时刻t14处驾驶者踩下油门踏板之后,在时刻t15处,如图9的(G)所示,限制恢复计数器C的值达到了第一规定值Cth11。即,在时刻t15处,从检测出制动装置41~44的异常的时间点起经过了停车判定时间T11。在这种情况下,EVECU 60执行图7所示的步骤S33和S34的处理。即,EVECU 60在时刻t15的时间点处开始使车辆10强制停车的控制,并且对车内和车外进行通知。由此,如图9的(E)所示,无论油门踏板的操作量AP的值如何,最终转矩指令值T20*都被设定为负值,因此,如图9的(C)所示,能够更可靠地使车辆10减速。

另外,如图8所示,最终转矩指令值T20*根据油门踏板的操作量AP而变化。因此,如图9的(B)所示,在油门踏板在时刻t16处被踩下的情况下,如图9的(E)所示,最终转矩指令值T20*增加。即,电动发电机31的再生转矩减少。由此,即使在使车辆10强制停车的情况下,也能够实现与驾驶员的意图对应的车辆10的动作。

之后,在时刻t17处,限制恢复计数器C的值达到第二规定值Cth12。即,在时刻t17处,从检测出制动装置41~44的异常的时间点起经过了宽限时间TG。此时,如图9的(E)所示,EVECU 60将最终转矩指令值T20*设定为限制转矩指令值Twin、即“0”,因此,电动发电机31不再再生驱动。因此,在时刻t17以后,抑制了电池33的过充电,因此,能够避免电池33发生最坏的异常。

根据以上说明的本实施方式的车辆10的控制装置80,能够得到以下的(1)~(4)所示的作用和效果。

(1)当通过刹车ECU 61检测出制动装置41~44的异常时,EVECU 60在从检测出异常的时间点起到经过规定的宽限时间TG为止的期间内,无论电池33的充电状态如何,都以产生比通常再生转矩TBa大的非常时再生转矩TBb的方式使电动发电机31进行再生驱动。电池33在成为过充电状态的时间点处不会立即引起异常,实际上在成为过充电状态后直到产生最坏的异常为止,存在一定程度的时间上的宽限。因此,在检测出制动装置41~44的异常时,如果在从检测出该异常的时间点起到经过规定的宽限时间TG为止的期间内使电动机进行再生驱动,则即使假设电池33处于过充电状态,也能够在避免电池33发生最坏的异常的同时得到制动力。因此,能够使车辆10停车。

(2)EVECU 60在从检测出制动装置41~44的异常的时间点起经过了停车判定时间T11时,以使车辆10自动减速并停车的方式使电动发电机31进行再生驱动。根据该结构,能够在电池33发生最坏的异常之前使车辆10停车,因此,能够确保车辆10的安全性。

(3)EVECU 60使用图8所示的映射并根据油门踏板的操作量AP来计算最终转矩指令值T20*,由此基于油门踏板的操作量AP来设定车辆10的减速度。根据该结构,能够实现与驾驶员的驾驶操作对应的车辆10的减速度,因此,能够提高驾驶性能。

(4)EVECU 60在从检测出制动装置41~44的异常的时间点起到经过宽限时间TG为止的期间内,增加电池33的电力供给对象即电负载的消耗电力量。根据该结构,能够更可靠地避免电池33的过充电。

<第二实施方式>

接着,对第二实施方式的控制装置80进行说明。以下,以与第一实施方式的控制装置80的不同点为中心进行说明。

如图10所示,本实施方式的EVECU 60在步骤S12的处理中,通过将上次的限制恢复计数器C的值加上规定值ΔC,求出本次的限制恢复计数器C。

具体而言,EVECU 60使用图11所示那样的表示电池33的充电电流值Ib与规定值ΔC的关系的映射,根据充电电流值Ib来计算规定值ΔC。电池33的充电电流值Ib是通过电动发电机31的再生驱动进行电池33的充电而供给至电池33的电流。因此,对电池33充电的电力越大,电池33的充电电流值越大。在本实施方式中,电池33的充电电流值相当于通过电动发电机31的再生驱动而发电的再生发电电力。另外,EVECU 60从BMU 63获取电池33的充电电流值Ib的信息。

EVECU 60在基于图11所示的映射对规定值ΔC进行计算之后,通过将上次的限制恢复计数器C的值加上规定值ΔC,求出本次的限制恢复计数器C。由此,限制恢复计数器C如图9的(G)中双点划线所示那样变化。

在图11所示的映射中,设定为电池33的充电电流值越大,规定值ΔC越大。由此,在制动装置41~44检测出异常之后,电池33的充电电流值越大,在步骤S13和步骤S15的处理中进行肯定判断的时期、换言之车辆10的强制停车被执行的时期和电动发电机31的再生发电电力被限制的时期越早。其结果是,电池33的充电电流值越大,停车判定时间T11和宽限时间TG越缩短。

根据以上说明的本实施方式的车辆10的控制装置80,能够得到以下的(5)所示的作用和效果。

(5)EVECU 60在检测出制动装置41~44的异常的时间点以后,基于电动发电机31的充电电流值来改变停车判定时间T11和宽限时间TG。根据该结构,能够根据电动发电机31的再生发电电力的实际情况来设定停车判定时间T11和宽限时间TG,因此,能够更适当地进行车辆10的强制停车和电动发电机31的再生发电量的限制。

<第三实施方式>

接着,对第三实施方式的控制装置80进行说明。以下,以与第一实施方式的控制装置80的不同点为中心进行说明。

如图12所示,作为步骤S14之后的步骤S40的处理,本实施方式的EVECU 60执行最终转矩指令值T20*的设定处理。具体而言,如图13所示,作为步骤S41的处理,EVECU 60首先设定限制转矩指令值TWin。EVECU 60具有如图14所示的表示限制恢复计数器C的值与系数Kwin的关系的映射。如上所述,由于限制恢复计数器C从检测出制动装置41~44的异常的时间点起增加,因此,示出了从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间。因此,图14所示的映射相当于表示从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间与系数Kwin的关系的映射。如图14所示,从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间越长,系数Kwin被设定为越小的值。

EVECU 60在使用图14所示的映射计算出系数Kwin之后,基于以下的式f1,根据再生转矩最大值TWinMax和系数Kwin来计算限制转矩指令值TWin。再生转矩最大值TWinMax是电动发电机31的再生转矩的最大值,例如是相当于“-0.4[G]”的减速转矩。

Twin=Kwin×TWinMax(f1)

通过基于该式f1来设定限制转矩指令值TWin,从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间越长,限制转矩指令值TWin越从再生转矩最大值TWinMax接近“0”。

如图13所示,作为步骤S41之后的步骤S42的处理,EVECU 60的转矩指令值调停部601对在步骤S10的处理中设定的最终转矩指令值T20*是否比限制转矩指令值TWin小进行判断。转矩指令值调停部601在步骤S42处理中进行了肯定判断的情况下、即在最终转矩指令值T20*比限制转矩指令值TWin小的情况下,作为步骤S43的处理,将最终转矩指令值T20*设定为限制转矩指令值Twin,并返回至图12所示的处理。由此,从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间越长,最终转矩指令值T20*越从再生转矩最大值TWinMax接近“0”、换言之再生转矩从最大的状态变化为“0”的状态。

另一方面,转矩指令值调停部601在步骤S42的处理中进行了否定判断的情况下,不执行步骤S43的处理而是返回至图12所示的处理。

根据以上说明的本实施方式的车辆10的控制装置80,能够得到以下的(6)所示的作用和效果。

(6)EVECU 60基于从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间,使电动发电机31的再生转矩变化。根据该结构,从检测出制动装置41~44的异常的时间点起的经过时间越长,越能够减少电动发电机31的再生发电量,因此,能够更可靠地避免电动发电机31的过充电。

<其他实施方式>

另外,各实施方式也可以通过以下方式实施。

·代替图14所示的映射,第三实施方式的EVECU 60也可以使用表示电池33的充电电流值Ib与系数Kwin的关系的映射。由此,EVECU 60能够基于电动发电机31的再生发电电力来改变电动发电机31的再生转矩。即使是这样的结构,也能够得到与上述的(6)所示的作用和效果相同或类似的作用和效果。

·各实施方式的控制装置80的结构不限于电动车辆10,也可以适用于以电动机为动力源的任意的移动体、例如在空中移动的垂直起降机等的移动性。

·本公开所记载的控制装置80及其控制方法也可以通过一个或多个专用计算机来实现,该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供,上述处理器被编程为执行由计算机程序具体化的一个或多个功能。也可以是,本公开所记载的控制装置80及其控制方法通过专用计算机来实现,该专用计算机是通过构成包括一个或多个专用硬件逻辑电路的处理器而提供的。还可以是,本公开所记载的控制装置80及其控制方法由一个或多个专用计算机来实现,该专用计算机通过被编程为执行一个或多个功能的处理器及存储器与包括一个或多个硬件逻辑电路的处理器的组合构成。计算机程序也可以被存储于计算机可读的非暂时性有形存储介质,以作为由计算机执行的指令。专用硬件逻辑电路和硬件逻辑电路也可以由包括多个逻辑电路的数字电路或模拟电路来实现。

·本公开并不限定于上述具体例。即使本领域技术人员对上述具体例做了适当的设计变更,只要包括本公开的特征,就包含于本公开的范围内。上述各具体例所包括的各要素及其配置、条件、形状等并不限定于例示的情况,能够进行适当变更。只要不产生技术上的矛盾,能够对上述各具体例所包括的各要素进行适当的组合改变。

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