CN109689437B - 车辆的控制方法以及车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

在本发明的车辆的控制方法中，在基于自动驾驶用电装仪器的自动驾驶中，在交流电机发生故障时，抑制从电池向其他电装仪器的电力供给量。

Description

车辆的控制方法以及车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及具有自动驾驶装置的车辆的控制方法以及车辆的控制装置。

背景技术

专利文献1中公开了一种具有如下自动驾驶用电装仪器的车辆，即，该自动驾驶用电装仪器将利用交流电机发电所得的电力蓄积于电池，并且利用电力进行自动驾驶。

专利文献1：日本特开2016-39770号公报

发明内容

然而，在自动驾驶用电装仪器工作时，如果交流电机发生故障，则有可能无法对自动驾驶用电装仪器供给充足的电力。

本发明的目的在于提供一种即使交流电机在自动驾驶控制中发生故障也能够确保安全性的车辆的控制方法。

为了达成上述目的，在本发明的车辆的控制方法中，在基于自动驾驶用电装仪器的自动驾驶中，在交流电机发生故障时，抑制从电池向其他电装仪器的电力供给量。

发明的效果

因而，能够确保自动驾驶用电装仪器所使用的电力。

附图说明

图1是应用了实施例1的自动驾驶控制的车辆的系统图。

图2是表示实施例1的车辆的电气系统的概略图。

图3是表示实施例1的紧急避险控制处理的流程图。

图4是表示实施例1的本车辆周围的行驶状况的概略图。

图5是表示实施例1的本车辆周围的行驶状况的概略图。

图6是表示实施例1的本车辆周围的行驶状况的概略图。

图7是表示实施例1的本车辆周围的行驶状况的概略图。

图8是表示实施例2的紧急避险控制处理的流程图。

图9是表示基于实施例2的本车辆周围的行驶状况的避险计划的概略图。

图10是表示基于实施例2的本车辆周围的行驶状况的避险计划的概略图。

图11是表示基于实施例2的本车辆周围的行驶状况的避险计划的概略图。

图12是表示基于实施例2的本车辆周围的行驶状况的避险计划的概略图。

图13是表示基于实施例2的本车辆周围的行驶状况的避险计划的概略图。

标号的说明

1 发动机

2 离合器

3 带式无级变速器

4 油泵

5 制动器踏板

6 制动加力器

7 主缸

8 制动器控制单元(VDC)

9 轮缸

10 驱动轮

11 交流电机(ALT)

12 电池单元

13 节流阀

30 转向轮

32 电动动力转向装置(EPS)

CU 控制单元

具体实施方式

〔实施例1〕

图1是应用了实施例1的自动驾驶控制的车辆的系统图。从作为内燃机的发动机1输出的旋转经由离合器2而输入至带式无级变速器3。利用带式无级变速器3变速后的旋转经由终级齿轮等而传递至驱动轮10。发动机1具有：交流电机11(下面，记作ALT)，其经由卷绕于发动机1与曲轴之间的传动带而与该发动机1连接，作为发电机而起作用；起动电机110，其通过齿轮的啮合而使曲轴转动；电池单元12，其将电力供给至起动电机110，并且在与ALT之间发送接收电力；以及节流阀13，其对发动机1的吸入空气量进行控制。在发动机1的输出轴设置有油泵4，利用油泵4的液压对带式无级变速器3进行控制。此外，也可以具有电动油泵等，并未特别限定。

利用发动机1的负压对制动器踏板操作力进行辅助的制动加力器6与制动器踏板5连接。制动加力器6利用配管与比发动机1的节流阀13靠缸室侧的部位连接，将随着发动机1的活塞运动而产生的负压供给至制动加力器6。供给轮缸压力的主缸7与制动加力器6连接。主缸7经由进行制动防抱死控制、车辆动作稳定化控制等的制动器控制单元8(下面也记作VDC)而与各车轮的轮缸9连接。制动器控制单元8具有泵用电机以及各种电磁阀，无论驾驶者针对制动器踏板的操作状态如何，都对泵用电机进行驱动而将制动液压至轮缸9。

在方向盘31经由转向轴以及齿条齿轮机构而连接有转向轮30。在方向盘31与转向轮30的转向力传递路径的中途设置有电动动力转向装置32(下面，也称为EPS)，根据驾驶者的转向扭矩、行驶状态而对转向扭矩施加辅助扭矩。此外，电动动力转向装置32可以是柱式辅助结构，也可以是齿条式辅助结构，并未特别限定。

车辆具有信息获取装置35，该信息获取装置35具有获取车辆周围的路面状态、包含其他车辆的障碍物等信息的拍摄元件以及雷达。利用该信息获取装置35例如对车辆周围的障碍物(前方车辆、行人等)进行检测。

控制单元CU具有：自动驾驶控制部101，其对离合器2的接合状态、带式无级变速器3的变速状态、发动机1的运转状态、起动电机110、ALT的工作状态、制动器控制单元8的工作状态、电动动力转向装置32的工作状态进行控制，并且基于由信息获取装置35获取的车辆周围信息而进行使车辆自动驾驶的自动驾驶控制(下面，也记作AD)；以及紧急避险控制部102，其在ALT在自动驾驶控制中发生故障的情况下趋向车辆停止而进行紧急避险控制。

下面，对自动驾驶控制进行说明。自动驾驶控制部101进行如下控制，即，基于驾驶者设定的目的地信息、行驶道路条件等而确定目标行驶道路，利用信息获取装置35对车辆周围的信息进行检测而使得车辆避开障碍物等并沿着目标行驶道路行驶。此时，通过对发动机1的节流阀13进行自动控制而控制车辆的驱动力，通过对VDC进行自动控制而控制车辆的制动力，通过对EPS进行自动控制而控制车辆的行进方向。由此，自动驾驶控制部101沿着目标行驶道路而自动地使车辆驾驶。

下面，对紧急避险控制进行说明。紧急避险控制部102对ALT的故障进行检测，在判断为ALT在自动驾驶控制中发生故障时，进行用于使车辆安全地停止的紧急避险控制。具体而言，利用信息获取装置35对车辆周围的障碍物进行检测而建立避险计划。而且，基于避险计划使制动器控制单元8工作，进行避免与障碍物的碰撞且使车辆停止所需的制动控制，并且使EPS工作而避开障碍物且朝向适合于车辆停止的位置进行自动转向控制。

图2是表示实施例1的车辆的电气系统的概略图。电池单元12具有：主电池121，其是额定电压为12V的铅蓄电池；以及副电池122，其是额定电压为12V的铅蓄电池。ALT、自动驾驶用电装仪器100以及其他电装仪器200与电池单元12并联连接。自动驾驶用电装仪器100具有信息获取装置35、EPS以及VDC。其他电装仪器200能举出起动电机110、音频系统、导航系统、空调系统、头灯、刮水器电机等。在ALT正常的状态下，可以从ALT以及电池单元12朝向自动驾驶用电装仪器100、其他电装仪器200供给电力。另一方面，在ALT在自动驾驶控制中发生故障的状态下，无法从ALT供给电力，因此进行紧急停止控制。因而，在紧急停止控制中，从电池单元12对自动驾驶用电装仪器100供给电力，另一方面，根据行驶状态而限制从电池单元12对其他电装仪器200供给的电力。

即，在能够利用车辆执行自动驾驶控制的情况下，可以想到在正常的铅蓄电池的基础上搭载备用的副电池，以应对消耗电力的增大。此时，作为副电池而搭载铅蓄电池，从而与搭载锂离子电池、电容器等电池的情况相比，能够抑制成本。然而，铅蓄电池能够确保电力，但每单位时间能够输出的电力即功率受到限制。具体而言，如果供给较大的电流，则电压降容易增大。此时，如果ALT发生故障，则电压降增大，从而难以对电装仪器确保充足的电力供给。因此，在ALT在AD中发生故障的情况下，优先持续进行AD，抑制对音频系统、空调系统之类的相对于车辆的安全而关联性较低的电装仪器的电力供给。

图3是表示实施例1的紧急避险控制处理的流程图。该流程是在AD中检测到ALT的故障之后执行的处理。

在步骤S1中，提示驾驶者使AD结束。这是因为，如果AD结束，则电力消耗量受到抑制。

在步骤S2中，利用信息获取装置35确认周围的行驶状况，并且确定本车辆在路肩等安全的位置停止的避险计划。而且，将与本车辆周围的其他车辆、障碍物等的状况相应的周围检测等级设定为“低”、“中”、“高”。该周围检测等级与避险时AD的电力消耗量具有相关性，周围检测等级越高，AD的电力消耗量越大。后文中对该周围检测等级进行详细叙述。

在步骤S3中，判断周围检测等级是否为“低”，在“低”时进入步骤S4，在除此以外的情况下进入步骤S5。

在步骤S4中，保持原样地持续执行AD，基于避险计划而避险。

在步骤S5中，判断周围检测等级是否为“中”，在“中”时进入步骤S6，在除此以外的情况下判断为周围检测等级为“高”而进入步骤S7。

在步骤S6中，将高负荷的电装仪器置于OFF，持续执行AD，基于避险计划而避险。这里，作为高负荷的电装仪器，能举出其他电装仪器200中的空调系统、音频系统。

在步骤S7中，将自动驾驶用电装仪器100以及其他电装仪器200中的与安全相关的电装仪器以外的电装仪器置于OFF，持续执行AD，基于避险计划而避险。这里，作为与安全相关的电装仪器，能举出头灯、刮水器电机、危险警告灯等。

图4至图7是表示本车辆周围的行驶状况的概略图。如图4所示，在行驶道路上只有本车辆而在周围未检测出车辆的情况下，无需进行紧急制动、紧急转向，另外，进行引导所需的步骤也较少。在该情况下，推定出的AD的消耗电力较低。

如图5所示，在周围检测出其他车辆、障碍物而本车辆在路肩避险时，在需要加减速、变换车道的情况下，推定出的AD的消耗电力为中等程度。如图6所示，在周围检测出车辆、障碍物、且检测出本车辆前方的周围车辆的刹车灯点亮时，在本车辆在路肩避险时，针对本车辆而需要伴随着紧急避让的紧急制动，推定出的AD的消耗电力较高。同样地，如图7所示，在周围检测出车辆、障碍物、且在周围车辆插入本车辆前方的情况下，针对本车辆而需要伴随着紧急避让的紧急制动、紧急转向，推定出的AD的消耗电力较高。

以上，基于根据图4至图7所示的本车辆周围的行驶状况而推定出的AD的电力消耗量，综合地将周围检测等级设定为“低”、“中”、“高”。而且，根据周围检测等级而抑制对其他电装仪器200供给的电力，能够稳定地通过AD而执行避险。

如以上说明，在实施例1中能获得下述作用效果。

(1)具有：自动驾驶用电装仪器100，其使车辆自动地驾驶；其他电装仪器200；电池单元12(电池)，其能够对自动驾驶用电装仪器100以及其他电装仪器200供给电力；以及交流电机11，其能够对自动驾驶用电装仪器100、其他电装仪器200以及电池单元12供给电力，在基于自动驾驶用电装仪器100的行驶中，在ALT发生故障时，抑制从电池单元12向其他电装仪器200的电力供给量。这里，“抑制”表示设为小于由其他电装仪器200所请求的电力供给量的电力供给量。

因而，能够确保AD中使用的电力，能够提高安全性。

(2)对车辆的周围信息进行检测，基于检测出的周围信息推定出直至车辆停止为止而自动驾驶用电装仪器100所消耗的电力，推定出的电力越大，越减小向其他电装仪器200的电力供给量。

因而，在AD的消耗电力较小时，能够确保向其他电装仪器200的电力供给量，能够确保搭乘者的舒适性。

(3)电池单元12是车辆用的铅蓄电池。铅蓄电池是当前最普及的电池，通用性较高，还能够抑制成本。但是，对于铅蓄电池而言，虽然随着电力消耗的电压降较大，但通过预先抑制电力消耗量，能够确保针对AD的电力供给的稳定性。

〔实施例2〕

下面，对实施例2进行说明。基本结构与实施例1相同，因此仅对不同点进行说明。在实施例1中，基于本车辆周围的状况而对电力消耗量进行推定。与此相对，在实施例2中，在对基于避险计划的电力消耗量进行推定这一点上不同。图8是表示实施例2的紧急避险控制处理的流程图。该流程是在AD中检测到ALT的故障之后执行的处理。

在步骤S11中，对驾驶者提示使AD结束。这是因为，如果AD结束，则电力消耗量受到抑制。

在步骤S12中，利用信息获取装置35确认周围的行驶状况，并且确定本车辆在路肩等安全的位置停止的避险计划。此时，针对AD而对避险所需的电力进行推定运算、确定。

在步骤S13中，确认当前使用中的电装仪器所消耗的电力。

在步骤S14中，判断是否即使持续当前的使用状态也能够供给AD和当前使用中的电装仪器这两者所消耗的电力，在判断为能够供给时进入步骤S15，在判断为无法供给时进入步骤S16。

在步骤S15中，保持原样地持续执行AD，基于避险计划而避险。

在步骤S16中，持续执行AD，直至针对AD而能够供给电力为止，按顺序而将除此以外的电装仪器置于OFF，基于避险计划而避险。作为其他电装仪器200中的置于OFF的具体的顺序，能举出音频系统、空调系统、危险警告灯、头灯、刮水器电机的顺序。

图9至图13是表示基于本车辆周围的行驶状况的避险计划的概略图。图中从本车辆延伸的粗箭头为避险路径。如图9所示，在行驶道路上只有本车辆的情况下，可以采用缓慢地进行转向、且缓慢地减速而向路肩等处引导的避险路径。在该情况下，推定出的AD的消耗电力较低。

如图10所示，在行驶道路上存在并行行驶的周围车辆的情况下，为了追赶超越周围车辆而进行加速，然后，进行车道的变换，因此采用在向路肩等处引导时加速、较大幅度的转向、以及减速的避险路径。另外，如图11所示，在本车辆的斜前方存在周围车辆的情况下，采用实施减速而使得周围车辆在先行驶并进行车道的变换的避险路径。在该情况下，推定出的AD的电力消耗量处于中等程度。

如图12所示，由于在本车辆前方存在周围车辆、且刹车灯点亮而可以想到正在进行减速。并且，由于在本车辆斜前方存在周围车辆、且刹车灯点亮而可以想到正进行减速。在该情况下，与图11的情况相比，采用进一步进行紧急减速而使得周围车辆在先行驶并进行车道的变换的避险路径。另外，如图13所示，由于在本车辆前方存在周围车辆、且刹车灯点亮而可以想到正在进行减速。并且，如果存在与本车辆并行行驶的周围车辆，则无法进行基于车道变换的相对于前方车辆的避让动作。在该情况下，与图12的情况相比，需要进一步进行紧急减速。在上述情况下，推定出的AD的消耗电力较高。

如上，基于根据图9至图13所示的本车辆的避险路径而推定出的AD的电力消耗量，将其他电装品200中的在避险中供给电力的优先级较低的顺序的电力供给置于OFF，由此能够确保针对AD的电力供给的稳定性。因而，能够获得与实施例1相同的作用效果。

〔其他实施例〕

以上基于实施例对本发明进行了说明，但具体结构也可以是其他结构。在实施例中，设为具有EPS的结构，但也可以应用于搭载有线控转向系统的车辆。另外，在实施例中，以具有ALT的车辆为例进行了说明，但也可以应用于搭载有作为电动机起作用、且作为发电机而起作用的起动发电机的车辆。另外，在实施例中，示出了作为动力源而仅具有发动机的例子，但也可以应用于作为动力源而具有电机的混合动力车辆。

另外，在实施例中，构成为将主电池121和副电池122这两者设为铅蓄电池，但也可以将主电池121设为铅蓄电池、作为副电池而搭载除了铅蓄电池以外的电池、例如锂离子电池、空气锌电池等下一代电池。

Claims (4)

1.一种车辆的控制方法，所述车辆具有：

自动驾驶用电装仪器，其使得车辆自动地驾驶；

除了该自动驾驶用电装仪器以外的其他电装仪器；

电池，其能够向所述自动驾驶用电装仪器以及所述其他电装仪器供给电力；以及

交流电机，其能够对所述自动驾驶用电装仪器、所述其他电装仪器以及所述电池供给电力，

所述控制方法的特征在于，

在基于所述自动驾驶用电装仪器的自动驾驶中，在所述交流电机发生故障时，对车辆的周围信息进行检测，对基于用于使车辆停止至与所检测出的周围信息相应的安全位置的计划而直至车辆停止为止所述自动驾驶用电装仪器要消耗的电力进行推定，所述推定出的电力越大，越减小从所述电池向除了所述自动驾驶用电装仪器以外的其他电装仪器的电力供给量。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，

所述电池是车辆用的铅蓄电池。

3.一种车辆的控制装置，所述车辆具有：

自动驾驶用电装仪器，其使得车辆自动地驾驶；

除了该自动驾驶用电装仪器以外的其他电装仪器；

电池，其能够向所述自动驾驶用电装仪器以及所述其他电装仪器供给电力；

交流电机，其能够对所述自动驾驶用电装仪器、所述其他电装仪器以及所述电池供给电力；以及

控制器，其对从所述电池向所述自动驾驶用电装仪器以及所述其他电装仪器的电力供给量进行控制，

所述控制装置的特征在于，

在基于所述自动驾驶用电装仪器的自动驾驶中，在检测出所述交流电机的故障时，所述控制器对车辆的周围信息进行检测，对基于用于使车辆停止至与所检测出的周围信息相应的安全位置的计划而直至车辆停止为止所述自动驾驶用电装仪器要消耗的电力进行推定，所述推定出的电力越大，越减小从所述电池向除了所述自动驾驶用电装仪器以外的其他电装仪器的电力供给量。

4.一种车辆的控制方法，所述车辆具有：

自动驾驶用电装仪器，其包含电动转向仪器，使得车辆自动地驾驶；

除了该自动驾驶用电装仪器以外的其他电装仪器；

电池，其能够向所述自动驾驶用电装仪器以及所述其他电装仪器供给电力；以及

交流电机，其能够对所述自动驾驶用电装仪器、所述其他电装仪器以及所述电池供给电力，

所述控制方法的特征在于，

在基于所述自动驾驶用电装仪器的自动驾驶中，在所述交流电机发生故障时，对车辆的周围信息进行检测，对基于与所检测出的周围信息相应的、用于使车辆安全地停止的计划而朝向适于车辆停止的位置直至车辆停止为止所述自动驾驶用电装仪器要消耗的电力进行推定，所述推定出的电力越大，越减小从所述电池向除了所述自动驾驶用电装仪器以外的其他电装仪器的电力供给量。

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