CN102963360A - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的控制装置，其在车辆为停转状态时能够减轻向电动机供给驱动电流的电源电力供给电路的负担，并且，无论制动装置的状态如何，都能够稳定地抑制车辆的后退，从而实现商品性的提高。在判定为停转状态的状态下，电源电力供给电路的温度上升到预定值以上的温度时，执行如下所述的处理：生成电动机转矩指令值以使电动机的输出转矩减小，同时，生成制动转矩指令值，使得以与电动机的输出转矩的减小量等价的制动力使制动装置的制动力增加。并且在执行生成该制动转矩指令值的处理时检测出车辆的后退的情况下，校正制动转矩指令值，直到车辆不再后退为止。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及可利用电动机的推动力行驶的车辆的控制装置。

背景技术

以往，在可仅利用电动机的推动力行驶的混合动力车辆等的车辆中，例如在上坡道，与踩下油门踏板无关，而是由于斜坡负荷较大而无法出发的所谓的停转状态的情况下，有可能电流连续流过逆变器的多个开关元件之中的特定的开关元件，开关元件变为过热状态。因此，提出有以下的技术：检测开关元件的温度，在该开关元件的温度为阈值以上的情况下，通过将电动机的推动力置换成制动装置的机械制动力，从而，降低开关元件的温度，防止逆变器的故障，同时，防止车辆的后退（例如，参考专利文献1）。

此外，提出有以下的技术：在用内燃机驱动前轮，用电动机驱动后轮的混合动力车辆中，为了减轻电动机的热负荷，在后轮倒转的情况下产生基于制动装置的机械制动力，同时，降低内燃机的驱动力，从而使车辆停止（例如，参考专利文献2）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009－232485号公报

专利文献2：日本特许第3923451号公报

发明内容

但是，上述以往的车辆由于分别依照制动力的指令值使制动装置动作，因此，有可能由于制动装置的状态而无法得到稳定的制动力，导致车辆后退。

本发明是鉴于上述情况而被提出的，提供一种车辆的控制装置，其能够在车辆为停转状态时减轻向电动机供给驱动电流的电源电力供给电路的负担，同时，无论制动装置的状态如何，都能够稳定地抑制车辆的后退，从而实现商品性的提高。

为了解决上述问题，第1方面记载的发明的特征在于，其具有：作为车辆（例如，实施方式中的车辆1）的推动力产生源的电动机（例如，实施方式中的电动机2）；向该电动机供给电源电力的电源电力供给电路（例如，实施方式中的电动机PDU22）；电动机控制单元（例如，实施方式中的电动机ECU31），其根据作为所述电动机的输出转矩的指令值的电动机转矩指令值，经由所述电源电力供给电路控制所述电动机；产生对所述车辆的车轮（例如，实施方式中的车轮7）进行制动的机械制动力的制动单元（例如，实施方式中的制动装置10）；制动控制单元（例如，实施方式中的制动ECU34），其根据作为该制动力的指令值的制动转矩指令值，控制由该制动单元产生的制动力；停转判定单元（例如，实施方式中的步骤S06、步骤S07），其判定所述车辆的动作状态是从所述电动机向该车辆的驱动轮传递作为所述车辆的推动力的输出转矩的状态，还是该车辆停止的状态、即停转状态；检测所述电源电力供给电路的温度的温度检测单元（例如，实施方式中的步骤S03）；检测所述车辆的后退的后退检测单元（例如，实施方式中的步骤S26）；其中，在由所述停转判定单元判定为停转状态的状态下，由所述温度检测单元检测出的所述电源电力供给电路的温度上升到预定值（例如，实施方式中的预定温度α）以上的温度时，执行如下处理：生成所述电动机转矩指令值，使得所述电动机的输出转矩减小，同时，生成所述制动转矩指令值，使得以与所述电动机的输出转矩的减小量等价的制动力使所述制动单元的制动力增加，并且，该控制装置在执行生成该制动转矩指令值的处理时由所述后退检测单元检测出所述车辆的后退的情况下，校正所述制动转矩指令值，直到所述车辆不再后退为止。

第2方面所记载的发明的特征在于，其具有检测所述制动单元的油温的油温检测单元（例如，实施方式中的油温传感器S1），随着由该油温检测单元检测出的所述制动单元的油温升高而增大校正所述制动转矩指令值时的校正量。

第3方面所记载的发明的特征在于，其具有检测所述车辆的外部气温的外部气温检测单元（例如，实施方式中的外部气温传感器S2），随着由该外部气温检测单元检测出的所述外部气温升高而增大校正所述制动转矩指令值时的校正量。

第4方面所记载的发明的特征在于，其具有判定所述制动单元的衬垫的劣化状态的劣化度判定单元（例如，实施方式中的制动ECU34），随着由该劣化度判定单元判定出的所述衬垫的劣化度变大而增大校正所述制动转矩指令值时的校正量。

根据第1方面所记载的发明，在判定为车辆为停转状态，电源电力供给电路的温度上升到预定值以上的温度后向电源电力供给电路供给的热负荷增加的情况下，由于电动机的输出转矩减小，因此，能够减轻电源电力供给电路的负担。

并且，由于能够以与电动机的输出转矩的减小量等价的制动力使制动单元的制动力增加，因此，能够防止车辆的后退。此外，例如，即便是在与制动力的指令值对应的实际的制动力根据制动衬垫的温度、衬垫的摩擦系数、液压温度等制动单元的状态而产生偏差的情况下，由于对制动单元的制动力进行校正，直到车辆不再后退为止，因此，能够可靠地保持车辆的停止状态。

因此，能够减轻停转状态中的电源电力供给电路的负担，同时，无论制动单元的状态如何，都能够稳定地防止车辆的后退，从而实现商品性的提高。

根据第2方面所记载的发明，由于能够随着制动单元的油温升高而增大校正制动力时的校正量，因此，即便油温升高且与制动转矩指令值对应的实际的制动力减小，也能够适当地校正该减小量。

根据第3方面所记载的发明，由于能够随着车辆的外部气温升高而增大校正制动转矩指令值时的校正量，因此，即便外部气温升高且制动单元的衬垫的温度等上升，与制动转矩指令值对应的实际的制动力减小，也能够适当地校正该减小量。

根据第4方面所记载的发明，由于能够随着制动单元的衬垫的劣化度增大而增大校正制动转矩指令值时的校正量，因此，即便衬垫的劣化程度增大而导致摩擦系数降低，且与制动转矩指令值对应的实际的制动力减小，也能够适当地校正该减小量。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的电动车辆的系统结构的概略的图。

图2是示出图1所示的电动机PDU的主要部分的电路结构的图。

图3是示出图1所示的管理ECU的控制处理的流程图。

图4是示出图1所示的管理ECU的控制处理的流程图。

图5是示出第1实施方式中的制动转矩指令值及电动机转矩指令值等的经时变化的例子的时序图。

图6是第2实施方式的相当于图4的流程图。

图7是第2实施方式的相当于图5的流程图。

标号说明

1：车辆；2：电动机；7：车轮；10：制动装置（制动单元）；22：电动机PDU（电源电力供给电路）；31：电动机ECU（电动机控制单元）；34：制动ECU（制动控制单元、劣化度判定单元）；S06，S07：停转判定单元；S03：温度检测单元；S26：后退检测单元；α：预定温度（预定值）；S1：油温传感器；S2：外部气温传感器。

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的第1实施方式的车辆的制动控制装置进行说明。

如图1所示，本实施方式的电动车辆1（以下，有时仅称作车辆1）具有电动机2作为该车辆1的推动力产生源，同时，具有发电机3和用于驱动发电机3的发动机4。另外，在本实施方式中，发动机4也可作为车辆1的推动力产生源来使用。因此，本实施方式的车辆1是一种能够进行串联型的混合动力车辆的动作以及并联型的混合动力车辆的动作的电动车辆。

电动机2具有与其转子（省略图示）一体地旋转的旋转轴2a。该旋转轴2a经由动力传递机构5和差动齿轮机构6与一对车轮（驱动轮7）联结，并经由动力传递机构5和差动齿轮机构6进行电动机2与车轮7之间的动力传递。此时，动力传递机构5在本实施方式的例子中，由多个齿轮8构成。另外，动力传递机构5也可包含CVT等变速器。

发电机3和发动机4同轴心地配置，与发电机3的转子（省略图示）一体地旋转的旋转轴3a与发动机4的输出轴（曲柄轴）4a以一体地旋转的方式相互联结。并且，发电机3的旋转轴3a的向与发动机4相反的一侧突出的端部经由离合器机构9与动力传递机构5的1个齿轮8a同轴心地联结。离合器机构9能够选择性地动作到截断旋转轴3a与齿轮8a之间的动力传递的切断状态和可进行该动力传递的连接状态。

此时，在使离合器机构9动作到连接状态的情况下，能够使发动机4的动力从输出轴4a经由发电机3的旋转轴3a、离合器机构9、动力传递机构5以及差动齿轮机构6传递到车轮7。因此，在该状态下，例如，能够使该发动机4单独或者与电动机2组合地作为车辆1的推动力产生源来使用。此外，在该状态下，也能够根据需要进行发电机3的发电运转。

此外，在使离合器机构9动作到切断状态的情况下，截断发动机4的输出轴4a以及发电机3的旋转轴3a与车轮7之间的动力传递。因此，能够在该状态下使发动机4的动力不传递到车轮7，而是进行发电机3的发电运转。

另外，电动机2不仅能够通过向该电枢绕组供给电力来进行产生驱动转矩的牵引运转，也能够进行输出发电电力的发电运转。例如，在车辆1的减速行驶时，电动机2能够将车辆1的动能作为动力进行发电运转（再生运转）。

同样，发电机3不仅能够进行发电运转，也能够进行牵引运转。例如，在起动发动机4时，通过向该发电机3的电枢绕组供给电力，从而，该发电机3能够作为对发动机4的输出轴4a进行旋转驱动的起动用电动机来动作。

电动机2以及发电机3例如构成为在转子上搭载了永磁铁的3相同步机。

本实施方式的电动车辆1还具有制动装置（制动单元）10，其产生对各车轮7进行制动的机械制动力（摩擦力导致的制动力）并施加到各车轮7。该制动装置10是电动式制动装置，其具有：制动力施加部11，其将由制动液压产生的制动转矩施加到各车轮7；制动液压电路12，其能够通过未图示的电动机气缸（由电动机驱动的气缸）生成供给到该制动力施加部11的制动液压；电动机13（以下，称作制动电动机13），其驱动该电动机气缸。另外，在图1中，设置有制动力施加部11的车轮7是一对驱动轮，但是，在未图示的其他车轮上也可设置有制动力施加部11。

上述制动装置10的制动力施加部11以及制动液压电路12的更具体的结构可以是公知的结构。因此，虽然省略本说明书中的详细说明及图示，但是，制动力施加部11例如为以下的结构：通过由制动液压向与各车轮7一体地自由旋转的制动盘按压制动衬垫，从而使该制动盘与制动衬垫之间产生成为该车轮7的制动力的摩擦力。

此外，制动液压电路12例如能够采用在特开2005-343366号公报等中本申请申请人以前提出的结构等。此时，制动液压电路12构成为：生成制动液压，该制动液压通过与车辆1的制动踏板14的操作联动的主气缸与不需要制动踏板14的操作而是由上述制动电动机13驱动的电动机气缸中的任一方供给到各车轮7的制动力施加部11。

以上是本实施方式的电动车辆1的主要的机构结构。

接着，对电动车辆1的电气结构进行说明。

电动车辆1上搭载有储藏供给到电动机2等的电源电力的电池（二次电池）21。并且，电动机2的电枢绕组经由后述的包含逆变器电路24的电动机驱动电路、即电力传动单元22（以下，称作电动机PDU22）和由DC-DC转换器等构成的电压调节器23（以下，称作VCU23）与电池21电连接，并经由电动机PDU22在电动机2与电池21之间授受电力。

图2示出上述电动机PDU22的逆变器电路24的电路结构。该逆变器电路24是公知结构的3相逆变器电路。该逆变器电路24是以下结构的电路：具有3个（U相、V相、W相的3相）由串联连接的一对半导体开关元件25以及分别与这些一对半导体开关元件25并联连接的一对二极管26构成的臂部，将这些3相的臂部并联连接到施加有电动机2的电源电压的一对电源端子27之间。各半导体开关元件25例如由绝缘栅双极晶体管（即，IGBT）构成。

并且，该逆变器电路24的U相、V相、W相的各臂部的中点分别与电动机2的U相、V相、W相的电枢绕组2U、2V、2W相连接。

在该情况下，在电动机2的牵引运转时，根据电动机2的转子的旋转在所需的时机控制各半导体开关元件25的导通/断开，从而，使从电池21经由所述VCU23供给到电源端子27间的直流电力转换为3相交流电力，该交流电力供给到电动机2的电枢绕组2U、2V、2W。由此，进行该电动机2的牵引运转。

此外，在电动机2的发电运转（再生运转）时，根据电动机2的转子的旋转在所需的时机控制各半导体开关元件25的导通/断开，从而，使在电动机2的电枢绕组2U、2V、2W产生的3相交流电力转换为直流电力，该直流电力从电源端子27供给（充电）到电池21。由此，进行电动机2的发电运转（再生运转）。

返回图1，所述发电机3经由与电动机PDU22相同结构的电力传动单元30（以下，称作发电机PDU30）和所述VCU23与电池21电连接。并且，与电动机2的情况相同，通过控制发电机PDU30的逆变器电路的各半导体开关元件的导通/断开，能够经由发电机PDU30，在发电机3与电池21之间进行电力的授受，进而，进行该发电机3的发电运转或者牵引运转。

此外，车辆1具有：电动机ECU31，其是经由电动机PDU22进行电动机2的运转控制（通电控制）的控制单元；发电机ECU32，其是经由发电机PDU30进行发电机3的运转控制的控制单元；发动机ECU33，其是经由发动机4的未图示的节气门致动器或燃料喷射器、点火装置进行发动机4的运转控制的控制单元；制动ECU34，其是经由所述制动电动机13进行制动装置10的运转控制（供给到各制动力施加部11的制动液压的控制）的控制单元；电池ECU35是监视电池21的状态（充电状态等）的控制单元；管理ECU36，其是总括这些ECU31～35的上位的控制单元。这些ECU31～36是包含CPU、RAM、ROM等的电子电路单元。

上述各ECU31～36能够相互地授受各种数据。并且，管理ECU36根据从电动机ECU31、发电机ECU32、发动机ECU33、制动ECU34以及电池ECU35给出的数据（表示电动机2的运转状态等的数据）或者车辆1的各种传感器的检测数据，执行生成指令数据的处理，并将各自的指令数据提供给电动机ECU31、发电机ECU32、发动机ECU33、制动ECU34，其中，该指令数据指示电动机2、发电机3、发动机4以及制动装置10的动作。

此时，电动机ECU31、发电机ECU32、发动机ECU33、制动ECU34分别根据给出的指令数据进行电动机2、发电机3、发动机4以及制动装置10的运转控制。

在本实施方式中，为了通过管理ECU36执行本发明的控制处理，在该管理ECU36中，从适当的传感器（或者从ECU31～34之一）给出车辆1的未图示的油门踏板的操作量AP（以下，称作油门操作量AP）、车速VP、电动机PDU22的逆变器电路24的半导体开关元件25的温度Tig（以下，称作逆变器开关元件温度Tig）以及供给到制动力施加部11的制动液压PMCX的检测数据，同时，输入通过未图示的坡度估计器计算出的路面（车辆1行驶的路面）的坡度的估计值SLP（以下，称作估计坡度值SLP）。并且，向管理ECU36输入油温传感器S1检测到的制动液压电路12的油温的检测值，并输入外部气温传感器S2检测到的车辆1的外部气温的检测值。并且，制动ECU34判定衬垫的劣化度，并将该衬垫的劣化度的判定结果输入到管理ECU36。

其中，衬垫的厚度作为判定衬垫的劣化度的代表性参数，衬垫越薄，衬垫的劣化度越高（劣化度加强的状态）。衬垫的厚度例如也能够通过照相机或超声波传感器等直接测量，与此相对，也能够通过测量构成衬垫的板间的静电电容（衬垫的静电电容）来间接测量。板间的静电电容以新品衬垫为基准，磨损越加剧厚度越变薄，则越发生变化（增加），因此，通过求取与新品时的静电电容的差分，能够估计衬垫的厚度。

管理ECU36使用上述输入数据执行所需的运算处理，生成作为电动机2的输出转矩的指令值的电动机转矩指令值以及作为基于制动装置10的车辆1的制动力的指令值的制动转矩指令值，将这些电动机转矩指令值以及制动转矩指令值分别输出到电动机ECU31、制动ECU34。

另外，逆变器开关元件温度Tig更详细地说是电动机PDU22的逆变器电路24的半导体开关元件25之中温度最高的半导体元件25的温度或者与其基本同等的电动机PDU22的预订部位的温度。

此外，估计坡度值SLP是根据车速VP或车辆1的前进方向的加速度α的检测数据，通过公知的手法估计的路面坡度。例如，估计坡度值SLP能够根据利用下述式(1a），（1b），（1c）分别计算出的空气阻力Ra、滚动阻力Rr、加速阻力Rc、车辆要求驱动力（整个车辆1的推动力的要求值），通过下述式（1）计算出。

空气阻力Ra=λ×S×VP2……（1a）

其中，λ为空气阻力系数，S为车辆1的前面投影面积。

滚动阻力Rr=W×μ……（1b）

其中，W为车辆1的重量，μ为滚动阻力系数。

加速阻力Rc=α×W……（1c）

估计坡度值SLP[rad]=﹛车辆要求驱动力-(Ra+Rr+Rc）﹜/(W×g）……(1）

其中，g为重力加速度常数。

另外，式（1）中的车辆要求驱动力是管理ECU36在预定的运算处理周期依次确定的，使用前次的运算处理周期中计算出的值（前次值）作为其值。此外，在式（1）中，近似地，设

进行补充时，估计坡度值SLP也可通过管理ECU36计算出。

接着，以下对本发明的控制处理进行说明。管理ECU36在预定的运算处理周期依次执行图3～图4的流程图所示的处理，从而，生成电动机2的电动机转矩指令值和制动装置10的制动转矩指令值。

首先，在图3的步骤S01～步骤S05中，读入油门操作量AP、车速VP、逆变器开关元件温度Tig、制动液压PMCX、估计坡度值SLP。另外，步骤S03的读入逆变器开关元件温度Tig的处理相应于本发明的温度检测单元。

接着，在步骤S06中，判定车速VP的检测值是否为“0”（更详细地说，车速VP的检测值是否位于“0”附近的预定范围内）。

该判定的结果为“否”（VP≠0）时，即，车辆没有停止时，执行步骤S10、步骤S11的处理，结束此次的运算处理周期的处理。在上述步骤S10中，根据油门操作量AP、车速VP，通过运算求出驱动力Fr（整个车辆1的推动力的要求值）。此时，例如，根据表示驱动力Fr与油门操作量AP和车速VP之间的关系的预先设定的映射图（map）确定驱动力Fr。另外，驱动力Fr更详细地说，例如，表现为在车辆1的前进方向应当作用于车辆1的平移力的要求值（以下，驱动力F也一样）。

此外，在上述步骤S11中，将步骤S10中确定出的驱动力Fr设定为电动机（MOT）2的转矩目标值。通过对电动机2进行驱动控制，从而向车辆1施加驱动力Fr，使得为该电动机2的转矩目标值。通过车轮7的有效半径乘以施加到车辆1的驱动力的目标值、即驱动力目标值，从而计算车轮7的总共的驱动转矩，并通过用从电动机2到车轮7之间的动力传递系统的减速比除该驱动转矩，从而计算出电动机2的转矩目标值。另外，也可通过换算为电动机2的输出转矩后的要求转矩的次元确定驱动力Fr。此时，可直接将驱动力Fr确定为电动机2的转矩目标值，步骤S11的处理实质上并不需要。

在步骤S06的判定结果为“是”（VP=0）的情况下，在步骤S07中，判定油门操作量AP是否固定（油门操作量≠0为固定的）。在该判定结果为“否”（AP≠固定）的情况下，进入上述步骤S10，在“否”（AP=固定）的情况下，进入步骤S08。另外，对油门操作量AP是否固定的判定例如也能够判定出油门操作量AP是否位于预定范围内。另外，步骤S06、S07的处理相应于本发明的停转判定单元。

在步骤S08中，根据油门操作量AP的检测值确定车辆1的驱动力F。此时，例如，在步骤S10中使用的映射图中，通过设VP=0，从而根据油门操作量AP的检测值确定驱动力F。另外，虽然驱动力F与上述驱动力Fr实质上相同，但是，以将根据油门操作量AP与车速VP确定出的设为驱动力Fr，将根据油门操作量AP确定出的设为驱动力F的方式进行区别。

在步骤S09中，将步骤S08中确定出的驱动力F设定为电动机（MOT）2的转矩目标值。也可以通过转换驱动力目标值求出电动机2的转矩目标值，根据该电动机2的转矩目标值对电动机2进行驱动控制。

在通过以上的步骤S01～11的处理，步骤S06的判定结果为“是”的状况，即车辆1停车或者几乎停止的状况下，在油门操作量AP固定的情况下，将驱动力F设定为不是“0”的值，即，应该产生车辆1的推动力的值。因此，在本实施方式中，在步骤S08、S09中进行运算并求出驱动力F的状况相当于车辆1的停转状态。该车辆1的停转状态在车辆1位于上坡道的状态下产生。另外，在本实施方式的一个例子中，不同时进行油门操作与制动操作，在油门操作量AP固定的情况下，制动操作量视为“0”。

在车辆1的停转状态下，管理ECU36执行上述步骤S09的处理后，执行图4的流程图所示的处理。

首先，在步骤S21中，判定逆变器开关元件温度Tig是否高于预先设定的预定温度α。预定温度α是预先设定的温度，作为比逆变器电路24的各半导体开关元件25的容许上限温度低一些的温度。

在步骤S21的判定结果为“否”（Tig>α）的情况下，进入步骤S22，与上述步骤S09相同地，将步骤S08中求出的驱动力F设定为电动机2的转矩目标值后结束此次的运算处理周期的处理。

与此相对，在步骤S21的判定结果为“是”（Tig≦α）的情况下，进入步骤S23。

在步骤S23中，通过运算设定制动器制动力增加用的转矩转移比率。

此处，制动转矩增加用的转矩转移比率是指逆变器开关元件升温防止处理中的制动转矩指令值的每单位时间的目标增大量或者电动机转矩指令值的每单位时间的目标减小量。在该实施方式中，基本上，逆变器开关元件升温防止处理中的制动转矩指令值的每单位时间的目标增大量的大小与电动机2的驱动指令值的每单位时间的目标减小量的大小设定为相同的大小，该大小相当于转矩转移比率。该转矩转移比率设定为在估计坡度值SLP越大时变得越小，同时设定为逆变器开关元件温度Tig越高变得越大。

在步骤S24中，将车辆1的驱动力F设定为制动（BRK）转矩目标值。此处，驱动力F为车辆1在斜坡不后退的驱动力（斜坡平衡驱动力）。即，为了将通过电动机2输出的转矩量带入制动转矩，将驱动力F转换为制动转矩（电动机2的输出转矩→制动转矩）并设定制动转矩目标值。制动转矩指令值随着上述转矩转移比率而增大，直到变成制动转矩目标值为止。具体而言，将运算处理周期的1周期量的时间乘以制动器制动力增加用的转矩转移比率而得到的值上加上制动转矩指令值的前次值，从而，确定制动转矩指令值的此次值（现在的运算处理周期中的值）。其中，设车辆1的驱动力F的此次值为制动转矩目标值，制动转矩指令值的此次值限制在制动转矩目标值以下。

另外，车辆1的驱动力F的此次值在车辆1位于上坡道的情况下，相当于与作用于车辆1的重力所引起的、车辆1在上坡道欲后退的力（=重力×sin（路面的坡度））平衡的推动力，因此，制动转矩目标值相当于与车辆1在上坡道欲后退的力相抵的所需最低限的制动力。

在步骤S25中，将电动机（MOT）2的转矩目标值设定为“0”。具体而言，将制动液压PMCX的检测值换算为制动转矩，求出实际的制动转矩的估计值。进而，根据该制动转矩的估计值和驱动力F的此次值确定电动机转矩指令值，以使制动转矩与电动机2的转矩的总和为驱动力F。其中，电动机转矩指令值限制为使该电动机转矩指令值的此次值不低于“0”。另外，使用预先设定的预定运算式或者数据表进行从制动液压PMCX的检测值到制动转矩的换算。

另外，在步骤S25中，例如，可取代求出的制动转矩，使用步骤S24中确定出的制动转矩指令值（前次值或者此次值）确定电动机转矩指令值。或者，也可根据判定在步骤S23中确定出的转矩转移比率的符号后得到的转矩转移比率（<0），确定该电动机转矩指令值，以使电动机制动指令值减少（其中，设电动机转矩指令值≧0）。

在步骤S26中，判定车速VP是否小于“0”。此处，车速VP小于“0”的状态是指车辆1后退的状态。在该判定结果为“是”（VP<0）的情况下，进入步骤S27，在判定结果为“否”（VP≧0）的情况下，结束此次的运算处理周期的处理。另外，上述步骤S26的处理相应于本发明的后退检测单元。

在步骤S27中，根据车速VP计算制动转矩指令值的校正比率Bi。然后，在步骤S28中，将校正比率Bi乘以制动转矩指令值的此次值后得到的校正值设定为制动转矩指令值。

接着，在步骤S29中，判定车速VP是否为“0”。在该判定结果为“否”（VP≠0）的情况下，返回步骤S27的处理，在为“是”（VP=0）的情况下，结束此次的运算处理周期的处理。

即，在步骤S27～步骤S29的处理中，虽然制动转矩指令值设定为车辆1在上坡道可维持停止状态的制动转矩目标值，但是由于车辆1后退，因此，使制动转矩指令值增大，直到车辆1不再后退为止。此处，车辆1后退的状态是在制动转矩指令值与实际的制动转矩之间产生偏差的情况，例如，由制动衬垫的温度、衬垫的摩擦系数、液压温度（油温）等的制动状态引起，通常制动转矩相对于制动转矩指令值下降的情况较多。从制动装置10输出的实际的制动转矩随着制动油温、车辆1的外部气温升高而下降，并随着制动衬垫的劣化度增大而下降。

校正比率Bi例如通过乘以制动转矩指令值的此次值，从而对制动转矩指令值进行校正，能够根据利用该校正比率Bi校正的制动转矩指令值，使制动转矩增大，直到车速VP为“0”，即车辆不再后退为止。另外，校正比率Bi例如也能够根据表示车速VP与校正比率Bi之间的关系的预先设定的表或映射图求出。

以上是本实施方式中的管理ECU36执行的处理（与本发明相关的处理）的详细内容。

管理ECU36通过以上说明的处理，将确定出的电动机转矩指令值与制动转矩指令值分别提供给电动机ECU31、制动ECU34。此时，电动机ECU31根据所提供的电动机转矩指令值与电动机2的转子的旋转速度的检测值，确定电动机2的电枢绕组的通电电流的目标值，确定用于规定电动机PDU22的逆变器电路24的各半导体开关元件25的导通/断开动作的控制指令，以使该电枢绕组的通电电流的检测值与该目标值一致。然后，电动机ECU31通过根据该控制指令控制电动机PDU22，从而，控制电动机2的电枢绕组的通电电流，进而，根据电动机转矩指令值控制该电动机2的输出转矩。

此外，制动ECU34根据所给出的制动转矩指令值确定应该通过制动装置10的电动机气缸产生的制动液压PMCX的目标值，为了达到该制动液压PMCX的目标值，控制制动电动机13的动作。

图5示出通过以上说明的第1实施方式的控制处理而确定的电动机转矩指令值和制动转矩指令值等的经时变化的图形的例子。

在图5中，示出通过制动踏板14的操作使车辆1在具有一定坡度的上坡道停止后，在时刻t1,以几乎固定的油门操作量AP踩踏油门踏板后的状态。在该例子中，在从时刻t1到时刻t3的期间，车辆1为停转状态，车辆1几乎保持在停转状态。此外,逆变器开关元件温度Tig在从时刻t1到时刻t2期间维持在比所述预定温度α低的温度。

此时，从时刻t1到时刻t2之后不久，通过步骤S08的处理确定几乎固定的驱动力F。然后，逆变器开关元件温度Tig由于还是比所述预定温度α低的温度，因此，逆变器开关元件升温防止处理还未开始，通过步骤S22的处理确定电动机2的转矩目标值。因此，电动机转矩指令值如到时刻t2为止的期间的图形所示，保持为通过电动机2的输出转矩产生的车辆1的推动力与驱动力F一致的值。

在该状态下，由于较大的电流集中地流过电动机PDU22的逆变器电路24的任一个半导体开关元件25，因此，逆变器开关元件温度Tig上升，在时刻t2，达到预定温度α以上的温度。

于是，步骤S21中的判定为“是”，开始逆变器开关元件升温防止处理。时刻t2以后，如图所示，制动转矩指令值逐渐增大，同时，电动机转矩指令值逐渐减小。然后，减小电动机转矩指令值，并且增大制动转矩指令值，使得如下所述的合成力与按照油门操作量AP确定的驱动力F一致，上述合成力是在使电动机2的输出转矩与电动机转矩指令值一致时车辆1的车轮7中产生的车辆1的推动力与使基于制动装置10的车辆1的总制动力与制动转矩指令值一致时的该制动力的合成力。换言之，确定电动机转矩指令值与制动转矩指令值的组，以使制动装置10产生与电动机转矩指令值的减小量等价的制动力。

电动机转矩指令值最终减小到“0”并保持。同样，制动转矩指令值以产生与驱动力F相同大小的制动力的方式增大，然后，在步骤S26中，保持为与驱动力F相同大小的制动力，直到判定车辆1的后退为止。

通过逆变器开关元件升温防止处理，电动机转矩指令值如上所述地减小，因此，电动机2的电枢绕组的通电电流减少，进而，如图5的图形所示，逆变器开关元件温度Tig下降。

此处，实际的制动转矩（实转矩）为比制动转矩指令值低一些的值，因此，从完全更换电动机转矩指令值与制动转矩指令值的时刻t3起，车速VP逐渐下降，在时刻t4判定车辆1的后退。即在步骤S26中判定车速VP<0。并且，通过步骤S27、S28进行使制动转矩指令值增大的校正，从而，直到实际的制动转矩达到制动转矩目标值为止，即，车速VP变为“0”为止增加。在时刻t5，在步骤S29中判定为车速VP为“0”，制动转矩指令值的增大停止，然后，制动转矩指令值保持为固定的值。另外，从时刻t4到时刻t5之间，即车辆停车标志为后退状态期间进行制动转矩指令值的校正。

因此，根据上述的第1实施方式的车辆的控制装置，在判定为车辆1为停转状态，逆变器开关元件温度Tig上升到预定温度α以上的温度，半导体开关元件25的热负荷增加的情况下，由于电动机2的输出转矩减小，因此，能够减轻半导体开关元件25的负担。并且，由于能够以与电动机2的输出转矩的减小量等价的制动力使制动单元10的制动力增加，因此，能够防止车辆1的后退。此外，例如，即便是在与制动装置10的制动转矩指令值对应的实际的制动力转矩根据制动衬垫的温度、衬垫的摩擦系数、油压温度等制动装置10的状态产生偏差的情况下，由于对制动装置10的制动力进行校正直到车辆1不再后退为止，因此，能够可靠地保持车辆1的停止状态。其结果是，能够减轻停转状态中的半导体开关元件25的负担，同时，无论制动装置10的状态如何，都能够稳定地防止车辆1的后退，从而实现商品性的提高。

并且，随着制动装置10的油温升高，并随着车辆1的外部气温升高，进而随着制动装置10的制动衬垫的劣化度增大，使校正制动转矩指令值时的校正量增大，因此，能够适当地校正这些要素所引起的实际的制动转矩的减小量。

接着，参照附图对本发明的第2实施方式中的车辆的控制装置进行说明。另外，该第2实施方式的车辆的控制装置在上述的第1实施方式的控制处理上追加了电动机/制动恢复处理。引用图1～图3的同时对流程图中的相同处理付与相同标号后，仅对电动机/制动恢复处理进行说明。

首先，图3的步骤S01～S09的处理，即读入油门操作量AP、车速VP、逆变器开关元件温度Tig、制动液压PMCX，进行对于车辆1的状态是否为车速VP为“0”且油门操作量AP一定的停转状态的判定。

接着，在图6所示的步骤S21中，判定为逆变器开关元件温度Tig高于预定温度α时，执行步骤S23～S25的处理作为逆变器开关元件升温防止处理，并执行如下处理：生成电动机转矩指令值，以使电动机2的输出转矩减小，并且生成制动转矩指令值，使得以与电动机2的输出转矩的减小量等价的制动力使制动装置10的制动力增加。

再者，在步骤S26中，判定出车辆1的后退（VP<0）的情况下，进行使制动转矩指令值增大的校正处理，直到车辆1不再后退为止。具体而言，在步骤S27中，根据车速VP计算校正比率Bi，在步骤S28中，将校正比率Bi乘以驱动力F的此次值得出的校正值设定为制动转矩指令值。然后，在步骤S29中，判定车速VP是否为“0”，在该判定结果为“否”（VP≠0）的情况下，返回步骤S27的处理，在为“是”（VP=0）的情况下，进入步骤S30。另外，在步骤S26中没有判定出车辆1的后退的情况下（VP≧0），不进行上述校正处理，进入步骤S30。

接着，在步骤S30中，判定逆变器开关元件温度Tig的检测值是否为低于预定温度β的温度。该预定温度β设定为比上述的步骤S21的预定温度α低一些的温度。

在该判定结果为“否”（Tig≧β）的情况下，重复步骤S30的判定处理，直到逆变器开关元件温度Tig的检测值为低于预定温度β的温度为止，在为“是”（Tigくβ）的情况下，进入步骤S31。另外，步骤S31以后的处理是如下所述的电动机/制动恢复处理:使电动机转矩指令值增大（恢复）的同时，使制动转矩指令值减小。

因此，在本实施方式中，执行增大制动转矩指令值并且减小电动机转矩指令值的电动机/制动恢复处理，直到逆变器开关元件温度Tig上升到高于预定温度α的温度后，下降到低于预定温度β(<α）的温度为止。

在步骤S31中，通过运算求出电动机/制动恢复处理（BRK→MOT）中的电动机转矩增加用的转矩转移比率。

此处，电动机转矩增加用的转矩转移比率是指电动机/制动恢复处理中的电动机转矩指令值的每单位时间的目标增大量或者制动转矩指令值的每单位时间的目标减小量。

在步骤S32中，将驱动力F设定为电动机2(MOT）的转矩目标值，根据步骤S31中求出的转矩转移比率使电动机转矩指令值增大。具体而言，通过将运算处理周期的1周期量的时间乘以制动器制动力减少用的转矩转移比率（>0）而得到的值加上电动机转矩指令值的前次值，从而，确定电动机转矩指令值的此次值。不过，电动机转矩指令值限制为使该电动机转矩指令值的此次值不超过车辆1的驱动力F。

在步骤S33中，将制动（BRK）转矩目标值设定为“0”，结束此次的运算处理周期的处理。具体而言，将制动液压PMCX的检测值换算为制动转矩，求出实际的制动转矩的估计值。进而，根据该制动转矩的估计值和驱动力F的此次值确定制动转矩指令值，使得制动转矩与电动机2的转矩的总和为驱动力F。其中，制动转矩指令值限制为使该制动转矩指令值的此次值不低于“0”。

另外，在步骤S33中，例如，可取代求出的制动转矩，使用步骤S32中确定的电动机转矩指令值（前次值或者此次值）确定制动转矩指令值。或者，也可根据使在步骤S31中确定出的转矩转移比率的符号反转后得到的转矩转移比率（<0），确定该制动转矩指令值，以使制动转矩指令值减小。

图7示出过以上说明的第2实施方式的控制处理而确定的电动机转矩指令值和制动转矩指令值等的经时变化的图形的例子。

在图7中，示出通过制动踏板14的操作使车辆1在具有一定坡度的上坡道停止后，在时刻t1，以几乎固定的油门操作量AP踩踏油门踏板后的状态。在该例子中，在从时刻t1到时刻t3的期间，车辆1为停转状态，车辆1几乎保持在停止状态。此外，逆变器开关元件温度Tig在从时刻t1到时刻t2的期间维持在比所述预定温度α低的温度。

此时，从时刻t1到时刻t2之后不久，通过步骤S08的处理确定几乎固定的驱动力F。然后，逆变器开关元件温度Tig由于还是比所述预定温度α低的温度，因此，逆变器开关元件升温防止处理还未开始，通过步骤S22的处理确定电动机2的转矩目标值。因此，电动机转矩指令值如到时刻t2为止的期间的图形所示，保持为通过电动机2的输出转矩产生的车辆1的推动力与驱动力F一致的值。

在该状态下，由于较大的电流集中地流过电动机PDU22的逆变器电路24的任一个半导体开关元件25，因此，逆变器开关元件温度Tig上升，在时刻t2，达到预定温度α以上的温度。

因此，步骤S21中的判定为“是”，开始逆变器开关元件升温防止处理。时刻t2以后，如图所示，制动转矩指令值逐渐增大，同时，电动机转矩指令值逐渐减小。此时，减小电动机转矩指令值并且增大制动转矩指令值，使得如下所述的合成力与按照油门操作量AP确定的驱动力F一致，上述合成力是在使电动机2的输出转矩与电动机转矩指令值一致时车辆1的车轮7中产生的车辆1的推动力与使基于制动装置10的车辆1的转矩制动力与制动转矩指令值一致时的该制动力的合成力。换言之，确定电动机转矩指令值与制动转矩指令值的组，以使制动装置10产生与电动机转矩指令值的减小量等价的制动力。

电动机转矩指令值最终减小到“0”并被保持。同样，制动转矩指令值以产生与驱动力F相同大小的制动力的方式增大，然后，在步骤S26中，保持为与驱动力F相同大小的制动力，直到判定车辆1的后退为止。

此处，实际的制动转矩（实转矩）为比制动转矩指令值低一些的值，因此，从完全更换电动机转矩指令值与制动转矩指令值的时刻t3起，车速VP逐渐下降，在时刻t4判定车辆1的后退。即在步骤S26中判定车速VP<0。并且，通过步骤S27、S28进行使制动转矩指令值增大的校正，由此被增大，直到实际的制动转矩达到制动转矩目标值为止，即，车速VP变为“0”为止。在时刻t5，在步骤S29中判定为车速VP为“0”，停止制动转矩指令值的增大，然后，制动转矩指令值保持为固定的值。

通过逆变器开关元件升温防止处理，电动机转矩指令值如上所述地减小，从而，电动机2的电枢绕组的通电电流减少，进而，逆变器开关元件温度Tig如图7的图形所示地下降。然后，在时刻t6，逆变器开关元件温度Tig下降到低于预定温度β的温度。

此时，由于步骤S30的判定结果为“是”，因此，逆变器开关元件升温防止处理中止，同时，开始电动机/制动恢复处理。因此，在时刻t6以后，如图所示，制动转矩指令值逐渐减少，同时，电动机转矩指令值逐渐增大。

此外，此时，与逆变器开关元件升温防止处理的情况相同，增大电动机转矩指令值并且减小制动转矩指令值，使得如下所述的合成力与按照油门操作量AP确定的目标值、即车辆1的驱动力F一致，上述合成力是在使电动机2的输出转矩与电动机转矩指令值一致时车辆1的车轮7中产生的车辆1的推动力与使制动装置10的车辆1的转矩制动力与制动转矩指令值一致时的制动力的合成力。换言之，确定电动机转矩指令值与制动转矩指令值的组，以使电动机2产生与制动转矩指令值的减小量等价的输出转矩。

在电动机/制动恢复处理中，制动转矩指令值最终减小到“0”。此外，电动机转矩指令值增大到以下的电动机转矩指令值：在使电动机2的输出转矩与该电动机转矩指令值一致时产生的车辆1的推动力与目标值、即车辆1的驱动力F  一致。

由此，如果逆变器开关元件温度Tig下降到低于预定温度β的温度，则制动转矩指令值减小，同时，电动机转矩指令值增大，恢复到与逆变器开关元件升温防止处理的开始前相同的状况，因此，在该状况下，如果驾驶员进一步踩踏使车辆1前进的油门踏板，则如图7所示，车速VP迅速地上升，车辆1顺畅地前进。

因此，根据上述的第2实施方式的车辆的控制装置，能够防止逆变器开关元件温度Tig过度地成为高温，并在车辆1欲前进时，减少制动装置10的制动力作用于车辆1的状况的频率，顺畅地使车辆1前进。

另外，本发明不限于上述的各实施方式的结构，能在不超过该主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，在上述实施方式中，虽然对车辆1具有发动机4和发电机3的情况进行了说明，但是也可是不具有这些发动机4和发电机3的车辆。此外，虽然以半导体开关元件25为IGBT的情况为例进行了说明，但是如果是开关元件的话，则可不限于IGBT。

Claims (4)

1.一种车辆的控制装置，其特征在于，所述车辆的控制装置具有：

电动机，其作为车辆的推动力产生源；

电源电力供给电路，其向该电动机供给电源电力；

电动机控制单元，其根据作为所述电动机的输出转矩的指令值的电动机转矩指令值，经由所述电源电力供给电路控制所述电动机；

制动单元，其产生对所述车辆的车轮进行制动的机械制动力；

制动控制单元，其根据作为该制动力的指令值的制动转矩指令值，控制由该制动单元产生的制动力；

停转判定单元，其判定所述车辆的动作状态是从所述电动机向该车辆的驱动轮传递作为所述车辆的推动力的输出转矩的状态，还是该车辆停止的状态、即停转状态；

温度检测单元，其检测所述电源电力供给电路的温度；以及

后退检测单元，其检测所述车辆的后退，

其中，在由所述停转判定单元判定为停转状态的状态下，由所述温度检测单元检测出的所述电源电力供给电路的温度上升到预定值以上的温度时，该控制装置执行如下处理：生成所述电动机转矩指令值，使得所述电动机的输出转矩减小，同时，生成所述制动转矩指令值，使得以与所述电动机的输出转矩的减小量等价的制动力使所述制动单元的制动力增加，

并且，该控制装置在执行生成该制动转矩指令值的处理时由所述后退检测单元检测出所述车辆的后退的情况下，校正所述制动转矩指令值，直到所述车辆不再后退为止。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具有检测所述制动单元的油温的油温检测单元，

随着由该油温检测单元检测出的所述制动单元的油温升高而增大校正所述制动转矩指令值时的校正量。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具有检测所述车辆的外部气温的外部气温检测单元，

随着由该外部气温检测单元检测出的所述外部气温升高而增大校正所述制动转矩指令值时的校正量。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述车辆的控制装置具有判定所述制动单元的衬垫的劣化状态的劣化度判定单元，

随着由该劣化度判定单元判定出的所述衬垫的劣化度变大而增大校正所述制动转矩指令值时的校正量。

Images