CN110228559A - 电动机驱动控制装置及电动辅助车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动机驱动控制装置及电动辅助车。本发明进行与推定为制动操作中所出现的使用者意图的行驶状态对应的再生控制。本发明的电动机驱动控制装置具有:(A)驱动部,驱动电动机;及(B)控制部,基于检测到通过经驱动的电动机而移动的车辆的制动变成断开的第1时点的车辆的第1速度决定再生量,并依据该再生量控制驱动部。另外,也可以具有如下(C)代替上文中所说明的控制部:(C)控制部,基于通过经驱动的电动机而移动的车辆的加速度的推移,决定成为基准的车辆的第1速度,并依据基于该第1速度的再生量控制驱动部控制部。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动辅助车的再生控制技术。
背景技术
关于在何种情况下进行再生控制存在各种方法。例如,存在对应于加速度自动动作的方法(例如专利文献1)。
根据该方法,即便使用者不进行操作也会自动开始再生,因此期待在迄今为止尚未能进行再生的行驶状态下进行再生且使再生量增加。另一方面,存在因在使用者并不意图减速时自动开始再生而导致使用者感觉到违和感的情况。
另外,在其它文献(例如专利文献2)中公开一种电动机驱动控制装置,该电动机驱动控制装置具有:(a)检测部,检测通过搭乘者而进行的再生控制的开始指示或停止指示;(b)控制系数算出部,当通过检测部检测再生控制的开始指示时,指定该检测时的第1车速并且设定特定值作为针对再生目标量的控制系数,在通过检测部检测再生控制的停止指示之前,在当前车速快于第1车速时增加控制系数的值,在当前车速慢于第1车速时减少控制系数的值;(c)控制部,根据来自控制系数算出部的控制系数的值与再生目标量控制电动机的驱动。在该文献中,再生控制的开始指示是通过踏板的特定相位角以上的逆旋转、用于再生控制的开始指示的指示开关的接通、或制动开关在特定时间内连续接通来检测。
根据该文献的技术,斟酌搭乘者的意图后使再生制动力运作,且以尽可能维持第1车速的方式进行再生控制,但前提是搭乘者记得用于带着指定第1车速的意图来进行再生控制的开始指示的操作。另外,虽欲维持再生控制的开始指示时的车速,但是对于搭乘者而言优选的车速并不限定于再生控制的开始指示时的车速。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第5655989号公报
[专利文献2]日本专利特开2014-90539号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
本发明的目的在于根据一方面提供一种用来进行与推定为制动操作中所出现的使用者意图的行驶状态对应的再生控制的新颖技术。
[解决问题的手段]
本发明的第1形态的电动机驱动控制装置具有:(A)驱动部,驱动电动机;及(B)控制部,基于检测到通过经驱动的电动机而移动的车辆的制动变成断开的第1时点的车辆的第1速度决定再生量,并依据该再生量控制驱动部。
本发明的第2形态的电动机驱动控制装置具有:(C)驱动部,驱动电动机;及(D)控制部,基于通过经驱动的电动机而移动的车辆的加速度的推移,决定成为基准的车辆的第1速度,并依据基于该第1速度的再生量控制驱动部。
[发明的效果]
根据一方面,能够进行与推定为制动操作中所出现的使用者意图的行驶状态对应的再生控制。
附图说明
图1是表示电动辅助自行车的外观的图。
图2系表示电动机驱动控制装置的构成例的图。
图3是表示再生控制部的构成例的图。
图4是表示第1实施方式中的处理流程的图。
图5是表示第1实施方式中的处理流程的图。
图6是表示第1实施方式中的处理流程的图。
图7是表示ΔV与再生系数的关系的一例的图。
图8是用来对第1实施方式的控制例进行说明的图。
图9是用来对第1实施方式的控制例进行说明的图。
图10是表示第1实施方式的变化中的处理流程的图。
图11是表示加速度与再生系数的关系的一例的图。
图12是表示第2实施方式中的处理流程的图。
图13是表示第2实施方式中的处理流程的图。
图14(a)、(b)是用来对通常的制动操作的情况下的加速度及制动标记的时间变化进行说明的图。
图15(a)、(b)是用来对进行紧急制动的情况下的加速度及制动标记的时间变化进行说明的图。
图16是表示加速度与速度的关系的一例的图。
图17是表示第2实施方式的变化1中的处理流程的图。
图18是用来对第2实施方式的变化1进行说明的图。
图19(a)、(b)是用来对通常的制动操作的情况下的制动传感器及加速度的时间变化进行说明的图。
图20(a)、(b)是用来对进行紧急制动的情况下的制动传感器及加速度的时间变化进行说明的图。
图21是用来对与再生系数相乘的调整系数进行说明的图。
具体实施方式
以下,根据作为电动辅助车的一例的电动辅助自行车的例子对本发明的实施方式进行说明。然而,本发明的实施方式并未将应用对象仅限定于电动辅助自行车,也能够应用于针对电动机等的电动机驱动控制装置,这些电动机等辅助根据人力移动的移动体(例如台车、轮椅、升降机等)的移动。
[实施方式1]
图1是表示本实施方式中的电动辅助车的一例、也就是电动辅助自行车的一例的外观图。该电动辅助自行车1搭载着电动机驱动装置。电动机驱动装置具有电池组101、电动机驱动控制装置102、转矩传感器103、踏板旋转传感器104、电动机105、操作面板106、及制动传感器107。
另外,电动辅助自行车1还具有前轮、后轮、前照灯、飞轮、变速机等。
电池组101例如为锂离子二次电池,也可以为其它种类的电池、例如锂离子聚合物二次电池、镍氢蓄电池等。并且,电池组101经由电动机驱动控制装置102对电动机105供电,再生时也经由电动机驱动控制装置102并利用来自电动机105的再生电力进行充电。
转矩传感器103设置在曲轴周边,检测骑乘者所施加的踏板的踏力,并将该检测结果输出给电动机驱动控制装置102。另外,踏板旋转传感器104与转矩传感器103同样地设置在曲轴周边,并将与旋转对应的信号输出给电动机驱动控制装置102。
电动机105例如为公知的三相直流无刷电动机,例如安装在电动辅助自行车1的前轮。电动机105以使前轮旋转并且根据前轮的旋转使转子旋转的方式将转子连结在前轮。进而,电动机105具备霍尔元件等旋转传感器来将转子的旋转信息(也就是霍尔信号)输出给电动机驱动控制装置102。
电动机驱动控制装置102基于来自电动机105的旋转传感器、制动传感器107、转矩传感器103及踏板旋转传感器104等的信号进行特定的运算,控制电动机105的驱动,还通过电动机105进行再生的控制。
操作面板106从使用者接收例如与有无辅助相关的指示输入(也就是电源开关的接通及断开),在有辅助的情况下从使用者接收希望辅助比等输入,并将该指示输入等输出给电动机驱动控制装置102。另外,操作面板106也存在具有显示通过电动机驱动控制装置102运算所得的结果、也就是行驶距离、行驶时间、消費卡路里、再生电量等数据的功能。另外,操作面板106也存在具有由LED(Light Emitting Diode,发光二极管)等形成的显示部的情况。由此,将与例如电池组101的充电电平、或接通断开的状态、希望辅助比对应的模式等提示给骑乘者。
制动传感器107检测骑乘者的制动操作,并将与制动操作相关的信号(例如表示制动有无的信号)输出给电动机驱动控制装置102。具体来说,制动传感器107是使用磁铁与磁簧开关的传感器。
将与本实施方式的电动机驱动控制装置102相关的构成示于图2。电动机驱动控制装置102具有控制器1020、及FET(Field Effect Transistor,场效应晶体管)电桥1030。FET电桥1030包含进行与电动机105的U相相关的开关的高侧FET(Suh)及低侧FET(Sul)、进行与电动机105的V相相关的开关的高侧FET(Svh)及低侧FET(Svl)、及进行与电动机105的W相相关的开关的高侧FET(Swh)及低侧FET(Swl)。该FET电桥1030构成互补型开关放大器的一部分。
另外,控制器1020具有运算部1021、踏板旋转输入部1022、电动机旋转输入部1024、可变延迟电路1025、电动机驱动时点产生部1026、转矩输入部1027、制动输入部1028、及AD(Analog-Digital,模拟-数字)输入部1029。
运算部1021使用来自操作面板106的输入(例如辅助的接通/断开等)、来自踏板旋转输入部1022的输入、来自电动机旋转输入部1024的输入、来自转矩输入部1027的输入、来自制动输入部1028的输入、来自AD输入部1029的输入进行特定运算,并输出给电动机驱动时点产生部1026及可变延迟电路1025。此外,运算部1021具有存储器10211,存储器10211储存运算所使用的各种数据及处理中途的数据等。进而,也存在运算部1021通过使处理器执行程序来实现的情况,在此情况下,也存在将该程序记录在存储器10211中的情况。另外,也存在存储器10211与运算部1021独立设置的情况。
踏板旋转输入部1022将来自踏板旋转传感器104的表示踏板旋转相位角(也称为旋转相位角;此外,也存在包含表示旋转方向的信号的情况)的符号数字化后输出给运算部1021。电动机旋转输入部1024根据电动机105输出的霍尔信号将与电动机105的旋转(在本实施方式中为前轮的旋转)相关的信号(例如旋转相位角、旋转方向等)数字化后输出给运算部1021。转矩输入部1027将来自转矩传感器103的相当于踏力的信号数字化后输出给运算部1021。制动输入部1028将来自制动传感器107的表示有无制动的信号数字化后输出给运算部1021。AD输入部1029将来自二次电池的输出电压数字化后输出给运算部1021。
运算部1021将进角值作为运算结果输出给可变延迟电路1025。可变延迟电路1025基于从运算部1021接收到的进角值调整霍尔信号的相位并输出给电动机驱动时点产生部1026。运算部1021例如将相当于PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)的占空比的PWM代码作为运算结果输出给电动机驱动时点产生部1026。电动机驱动时点产生部1026基于来自可变延迟电路1025的调整后的霍尔信号与来自运算部1021的PWM代码,产生针对FET电桥1030中所包含的各FET的开关信号并输出。根据运算部1021的运算结果,电动机105存在经力行驱动的情况,也存在经再生驱动的情况。此外,电动机驱动的基本动作记载在国际公开第2012/086459号说明书等中,因并非为本实施方式的主要部分,所以此处省略说明。
接着,在图3中示出与运算部1021中的再生控制部3000相关的功能方块构成例(本实施方式的部分)。再生控制部3000具有再生目标算出部3100、基准速度设定部3200、及控制部3300。此外,运算部1021具有根据来自电动机旋转输入部1024的电动机旋转输入算出电动辅助自行车1的速度及加速度(速度的时间变化量)的电动机旋转处理部2000。
再生目标算出部3100根据当前速度或加速度等指定根据速度或加速度等而预先设定的再生目标量并输出。基准速度设定部3200根据来自制动输入部1028的制动输入及来自电动机旋转处理部2000的速度及加速度进行再生控制,并且设定成为基准的速度、也就是基准速度。
控制部3300基于来自制动输入部1028的制动输入、来自基准速度设定部3200的基准速度、来自电动机旋转处理部2000的速度及加速度、来自再生目标算出部3100的再生目标量、来自踏板旋转输入部1022的踏板旋转输入、来自转矩输入部1027的踏板转矩输入,算出再生量并依据该再生量进行再生控制。在本实施方式中,控制部3300根据所获得的数据决定再生系数,并将该再生系数乘以再生目标量,由此算出再生量。此外,控制部3300不仅进行本实施方式的再生控制,还进行基于其它观点的再生控制。例如,也可以在制动操作前进行基于加速度或速度的自动再生控制。另外,还可以在检测到制动传感器107接通的时点至制动传感器107断开的时点之前,通过特定的再生量进行自动再生控制。
此外,在不进行再生的情况下,运算部1021以进行以往的力行驱动的方式经由电动机驱动时点产生部1026、可变延迟电路1025及FET电桥1030驱动电动机105。另一方面,在进行再生的情况下,运算部1021以实现控制部3300所输出的再生量的方式经由电动机驱动时点产生部1026、可变延迟电路1025及FET电桥1030再生驱动电动机105。
根据本实施方式,例如在沿下坡行驶时,当速度上升而使用者感到危险时,便会着眼于启动制动这一基本动作。也就是说,在并非为紧急制动的通常的制动操作的情况下,推定并非启动制动的时点(制动传感器107接通)而是松开制动杆的时点(制动传感器107断开)的电动辅助自行车1的速度为使用者感到满意的速度,将该速度作为基准来抑制速度上升。另一方面,在进行了紧急制动的情况下,推定并非松开制动杆的时点的电动辅助自行车1的速度而是启动制动的时点的电动辅助自行车1的速度为使用者意图的速度,将该速度作为基准来抑制速度上升。
通过根据此种再生控制而产生的再生制动,能够削减使用者进行的制动操作的频度或时间,从而节省使用者的工夫,并且能够增加对电池的充电量。进而,因为是以实现依据使用者的意图的行驶状态的方式控制再生量,所以能够进行更舒适的行驶。
接着,使用图4至图9对图3所示的再生控制部3000的处理内容进行说明。
首先,基准速度设定部3200根据来自制动输入部1028的制动输入判断制动是否从OFF变化成ON(步骤S1)。在判断制动从OFF变化成ON的情况下(步骤S1:是路线),基准速度设定部3200将来自电动机旋转处理部2000的当前速度设定为第1基准候补速度V1(步骤S3)。接下来,处理经由端子A移行至图5的处理。
另一方面,在判断制动并未从OFF变化成ON的情况下(步骤S1:否路线),基准速度设定部3200根据来自制动输入部1028的制动输入判断制动是否从ON变化成OFF(步骤S5)。在判断制动并未从ON变化成OFF的情况下(步骤S5:否路线),处理经由端子A移行至图5的处理。另一方面,在判断制动从ON变化成OFF的情况下(步骤S5:是路线),基准速度设定部3200将来自电动机旋转处理部2000的当前速度设定为第2基准候补速度V2(步骤S7)。进而,基准速度设定部3200将表示制动是否从ON变化成OFF的第1标记设定为ON(制动从ON变化成OFF)(步骤S9)。接下来,处理经由端子A移行至图5的处理。
移行至图5的处理的说明,基准速度设定部3200根据来自制动输入部1028的制动输入判断制动是否变成ON(步骤S11)。在制动变成ON的情况下(步骤S11:是路线),基准速度设定部3200判断在检测到制动从OFF变化成ON之后的来自电动机旋转处理部2000的加速度中最小的加速度(加速度为负值,该加速度的绝对值的最大值)是否变成用来判定紧急制动的阈值TH1(<0)以下(步骤S13)。在本实施方式中,示出通过加速度来判定有无紧急制动的例子,但也可以斟酌制动变成ON后至达到最小加速度之前的时间来进行判断。
在不满足步骤S13中的条件的情况下(步骤S13:否路线),处理经由端子B移行至图6的处理。另一方面,在判断检测到制动从OFF变化成ON之后的最小加速度变成用来判定紧急制动的阈值TH1以下的情况下(步骤S13:是路线),基准速度设定部3200将表示有无紧急制动的第2标记设定为ON(有紧急制动)(步骤S15)。并且,处理经由端子B移行至图6的处理。
当在步骤S11中判断制动并未变成ON、也就是说制动变成OFF时(步骤S11:否路线),基准速度设定部3200判断表示制动是否从ON变化成OFF的第1标记是否为ON(步骤S17)。如果第1标记为OFF(步骤S17:否路线),那么处理经由端子B移行至图6的处理。另一方面,如果第1标记为ON(步骤S17:是路线),那么基准速度设定部3200判断表示有无紧急制动的第2标记是否为ON(步骤S19)。在第2标记为OFF的情况下(步骤S19:否路线),基准速度设定部3200将第2基准候补速度V2设定为基准速度V0(步骤S23)。也就是说,将检测到制动变成OFF的时点的速度设定为基准速度。接下来,基准速度设定部3200将基准速度V0输出给控制部3300。之后,处理移行至步骤S27。
另一方面,在第2标记为ON的情况下(步骤S19:是路线),基准速度设定部3200将第1基准候补速度V1设定为基准速度V0(步骤S21)。也就是说,将检测到制动变成ON的时点的速度设定为基准速度。另外,基准速度设定部3200将基准速度V0输出给控制部3300。接下来,基准速度设定部3200将第2标记设定为OFF(步骤S25)。将第2标记设定为OFF是为了进行后续紧急制动检测。进而,基准速度设定部3200将用来允许基于基准速度的再生控制的第3标记设定为ON,并且将表示制动是否从ON变化成OFF的第1标记设定为OFF(步骤S27)。原因在于第1标记的OFF由后续制动操作所具备。之后,处理经由端子B移行至图6的处理。
移行至图6的处理的说明,控制部3300判断根据来自踏板旋转输入部1022的踏板旋转输入所指定的踏板旋转角度(例如最近的单位时间内的踏板旋转角度)是否未达阈值TH2(步骤S31)。原因在于在使用者意图使踏板旋转的情况下,不适合进行本再生控制。在不满足步骤S31的条件的情况下(步骤S31:否路线),控制部3300将用于允许基于基准速度的再生控制的第3标记设定为OFF(步骤S37)。接下来,处理移行至步骤S39。
另一方面,在踏板旋转角度未达阈值TH2的情况下(步骤S31:是路线),控制部3300判断来自转矩输入部1027的踏板转矩输入是否未达阈值TH3(步骤S33)。原因在于在使用者意图蹬踏板来进行踏板转矩输入的情况下,不适合进行本再生控制。在不满足步骤S33的条件的情况下(步骤S33:否路线),处理移行至步骤S37。另一方面,在踏板转矩输入未达阈值TH3的情况下(步骤S33:是路线),控制部3300判断来自电动机旋转处理部2000的当前速度是否超过阈值TH4(步骤S35)。原因在于在未出现某种程度的速度的情况下不适合进行本再生控制。如果当前速度为阈值TH4以下(步骤S35:否路线),那么处理移行至步骤S37。
在当前速度超过阈值TH4的情况下(步骤S35:是路线),控制部3300判断第3标记是否变成ON(步骤S39)。在第3标记变成OFF的情况下(步骤S39:否路线),不适合进行本实施方式的再生控制,因此控制部3300根据其它条件决定再生量(也存在0的情况),并使FET电桥1030等进行依据该再生量的电动机105的再生驱动(步骤S47)。接下来,处理移行至步骤S49。
另一方面,在第3标记变成ON的情况下(步骤S39:是路线),控制部3300判断来自电动机旋转处理部2000的当前速度是否超过基准速度V0(步骤S41)。在本实施方式中,因为是在超过基准速度V0的情况下通过再生制动抑制速度,所以如果当前速度为基准速度V0以下,便不进行本实施方式的再生控制。但是,也可以进行使用小于当前的再生系数的再生系数那样的控制。
在本实施方式中,如果当前速度为基准速度V0以下(步骤S41:否路线),那么处理移行至步骤S47。另一方面,在当前速度超过基准速度V0的情况下,控制部3300基于ΔV(=当前速度-V0)决定再生系数(步骤S43)。例如,预先设定ΔV与再生系数[%]的对应关系。将该对应关系的一例示于图7。在图7的例子中,纵轴表示再生系数[%],横轴表示ΔV[km/h]。例如,可以为由ΔV=0时的再生系数为RMIN(既可以为0,也存在为超过0的值的情况)、ΔV=v1(特定值)时的再生系数为RMAX(既可以为100,也存在为未达100的值的情况)的直线a所表示的对应关系。另外,也可以为由ΔV=0时的再生系数为RMIN(既可以为0,也存在为超过0的值的情况)、ΔV=v1时的再生系数为RMAX(既可以为100,也存在为未达100的值的情况)的指数函数的曲线b所表示的关系。还可以为由其它函数所表示的曲线。另外,也可以并非基于单纯的ΔV而是基于包含(当前速度-V0)项的其它指标值来决定再生系数。
此外,如果直接采用所决定的再生系数,那么会给使用者带来因加速度大幅变化而产生的冲击,因此,也进行从检测到制动变成OFF的时点起渐增至所决定的再生系数那样的控制。
控制部3300通过将再生系数乘以从再生目标算出部3100输出的当前再生目标量来决定再生量,并依据该再生量进行再生控制(步骤S45)。接下来,处理移行至步骤S49。
在使用者等指示处理结束之前反复进行步骤S1至S47的处理(步骤S49)。如果未指示处理结束,那么处理经由端子C返回至图4的步骤S1。另一方面,如果指示处理结束,那么在此结束处理。此外,在每单位时间内执行步骤S1至S47。
通过执行此种处理,能够进行基于推定为制动操作中所出现的使用者意图的基准速度的再生控制。
接着,使用图8及图9对本实施方式的再生控制的例子进行说明。图8表示进行通常的制动操作的情况。在图8中,右边的纵轴表示速度,左边的纵轴表示再生系数,横轴表示时间[s]。
在图8的例子中,例如假定沿下坡行驶的情况,由一点链线表示的速度V逐渐增加。当变成时刻t1时,使用者感到危险而启动制动,制动传感器107输出ON。时刻t1的速度为第1基准候补速度V1。之后,在制动传感器107输出ON的期间内电动辅助自行车1减速,当变成时刻t2时,由于已充分减速,因此使用者解除制动,制动传感器107输出OFF。时刻t2的速度为第2基准候补速度V2。在本例中,因为不存在紧急制动,所以变成基准速度V0=V2。
如果在时刻t2设定基准速度V0=V2,那么像粗虚线所表示那样第3标记被设定为ON,而本实施方式的再生控制开始。但是,在本实施方式的再生控制中,因为在时刻t2之前再生系数变成0,所以如果在时刻t2解除制动,那么速度V再次增加。另外,在本实施方式的再生控制中,设定与ΔV(=当前速度-V0)对应的再生系数,在该例中,在变成时刻t3之前,速度V逐渐增加,因此,由两点链线所表示的ΔV也逐渐增加,与ΔV对应的再生系数也增加。当变成时刻t3时,速度V的增加受到抑制而成为固定速度,ΔV也成为固定值。因此,再生系数也维持为固定值。
在此种处理中,设定与当前速度和基准速度V0=V2的背离程度对应的再生系数,而速度的增加受到抑制。此外,如上所述,也可以基于加速度等在时刻t1之前进行再生。另外,也可以在制动传感器107变成ON的时间、也就是时刻t1至时刻t2的时间内进行与制动传感器107为ON相对应的再生。
另外,在该例中示出小于上限的值的再生系数、速度及ΔV均衡地维持为固定值的例子,但也可能会产生根据下坡的状态而速度减少从而ΔV减少,因此再生系数逐渐减少那样的场面。同样地,也可能会产生因为速度再次增加而ΔV增加,所以再生系数也逐渐增加那样的场面。
另外,图9表示进行了紧急制动的情况。在图9中,右边的纵轴表示速度,左边的纵轴表示再生系数,横轴表示时间。
在图9的例子中,例如假定沿下坡行驶的情况,由一点链线所表示的速度V逐渐增加。当变成时刻t5时,使用者感到危险而采取紧急制动,制动传感器107输出ON。时刻t5的速度为第1基准候补速度V1。因为是紧急制动,所以在制动传感器107输出ON的期间内,电动辅助自行车1极速减速,当变成时刻t6时,使用者解除制动,制动传感器107输出OFF。时刻t6的速度为第2基准候补速度V2。在本例中,因为是紧急制动的例子,所以变成基准速度V0=V1。
如果在时刻t6设定基准速度V0=V1,那么像粗虚线所表示那样第3标记被设定为ON,而本实施方式的再生控制开始。但是,在本实施方式的再生控制中,因为在时刻t6之前再生系数变成0,所以如果在时刻t6解除制动,那么速度V再次增加。
在图8的例子中,因为制动传感器107变成OFF的时点的速度变成基准速度,所以立刻变成当前速度>V0,但在图9的例子中,因为V2<V1,所以并未立刻决定再生系数的值。如果在时刻t7速度再次达到V1(=V0),那么在本实施方式的再生控制中决定与ΔV(=当前速度-V0)对应的再生系数,因为ΔV从0开始渐增,所以像粗实线所表示那样再生系数也渐增。
在该例中,因为在时刻t7之后速度V逐渐增加,所以两点链线d所表示的ΔV也逐渐增加,但因为再生系数也增加,所以速度的增加从此刻开始被抑制。但是,因为在时刻t8再生系数达到作为上限的100%,所以再生制动不会再进一步增加。因此,在时刻t8之后,虽然从此刻开始速度增加被抑制,但ΔV还是会增加。
在此种处理中,设定与当前速度和基准速度V0=V1的背离程度对应的再生系数,速度的增加被抑制。但是,如果再生系数达到上限,便不会再进一步进行再生制动,因此也存在根据路面的斜率而无法获得充分的减速,从而要再次进行制动操作的情况。在后续制动操作中,也存在判定为通常的制动操作的情况。
此外,关于图6中的步骤S31至S35的3个条件,也存在并非全部进行确认,而只要至少任一个便足够的情况。另外,关于图6中的步骤S31至S35的3个条件,可以并非以这种顺序进行判断,而是以不同的顺序进行判断,也可以并列地判断。
[实施方式1的变化]
在第1实施方式中,预先设定ΔV与再生系数的对应关系,并指定当前的ΔV对应的再生系数,但是也可以预先设定加速度与再生系数的对应关系,并指定与当前加速度对应的再生系数。
也就是说,将图6的处理替换成图10的处理。
在图10中,对于与图6相同的处理,也标注相同的步骤编号。经具体变更的部分是图6的步骤S43经步骤S101替换的部分。
在本实施方式中,在步骤S101中,控制部3300设定与来自电动机旋转处理部2000的当前加速度对应的再生系数。例如,预先设定加速度与再生系数的对应关系,并指定与当前加速度对应的再生系数。更具体来说,预先设定如图11所示那样的对应关系。
在图11的例子中,纵轴表示再生系数[%],横轴表示加速度[G]。此处,可以为由加速度=0时的再生系数为RMIN(既可以为0,也存在为超过0的值的情况)、加速度=aref(特定值)时的再生系数为RMAX(既可以为100,也存在为未达100的值的情况)的直线c所表示的对应关系。另外,也可以为由加速度=0时的再生系数为RMIN(既可以为0,也存在为超过0的值的情况)、加速度=aref时的再生系数为RMAX(既可以为100,也存在为未达100的值的情况)的指数函数的曲线d所表示的关系。还可以为由其它函数所表示的曲线。
根据本实施方式,因为在当前速度大于基准速度的情况下,也决定与当前加速度对应的再生量来进行再生控制,所以速度增加被抑制,充电量增加。另外,能够进行基于推定为制动操作中所出现的使用者意图的基准速度的再生控制。
[实施方式2]
在第1实施方式及其变化中,使用制动传感器107掌握使用者所进行的制动操作,仅制动传感器107的部分成本增加。在本实施方式中,对不使用制动传感器107来推定制动操作的情况下的处理进行说明。
在本实施方式中,执行图12的处理代替第1实施方式中的图4至图6中的图4,执行图13的处理代替图5。图6的处理相同,因此省略说明。
首先,对图12的处理进行说明。
基准速度设定部3200判断表示有无制动操作的推定结果的制动标记是否为OFF(步骤S200)。在制动标记为OFF、也就是推定无制动操作的状态的情况下(步骤S200:是路线),基准速度设定部3200判断来自电动机旋转处理部2000的当前加速度是否为阈值TH11以下(步骤S201)。阈值TH11是为了检测制动变成ON而预先设定的阈值。
将进行通常的制动操作的情况下的加速度的时间变化的一例示于图14。在图14中,(a)表示加速度的时间变化,(b)表示制动标记的ON/OFF的时间变化。此外,阈值TH11例如为-50mG,阈值TH12例如为0。在加速度暂时增加后,在时刻t11变成阈值TH11以下,因此制动标记变成ON。之后,在时刻t13之前,加速度依指数函数减少,在时刻t13加速度变成最小。将最小加速度记为a1。最小加速度在每次制动操作中都不同,但是绝对值变成最大的负的加速度。在时刻t13之后,加速度逐渐增加,之后急速增加,当在时刻t12变成阈值TH12以上时,制动标记变成OFF。此外,加速度amin是在本实施方式中预先设定的用来判定紧急制动的阈值。
在当前加速度为阈值TH11以下的情况下(步骤S201:是路线),基准速度设定部3200将来自电动机旋转处理部2000的当前速度设定为第1基准候补速度V1(步骤S203)。另外,基准速度设定部3200将制动标记设为ON(步骤S205)。之后,处理经由端子D移行至图13的处理。
另一方面,在当前加速度超过阈值TH11的情况下(步骤S201:否路线),处理经由端子D移行至图13的处理。由此,仅在制动标记为OFF的状态且当前加速度为阈值TH11以下的情况下移行至步骤S203。相对于此,在制动标记并非为OFF、也就是制动标记为ON并且推定存在制动操作的情况下(步骤S200:否路线),基准速度设定部3200判断当前加速度是否变成阈值TH12以上(步骤S209)。阈值TH12是为了检测制动变成OFF而预先设定的阈值。
在当前加速度未达阈值TH12的情况下(步骤S209:否路线),处理经由端子D移行至图13的处理。另一方面,在当前加速度为阈值TH12以上的情况下(步骤S209:是路线),基准速度设定部3200将当前速度设定为第2基准候补速度V2(步骤S211)。另外,基准速度设定部3200将制动标记设为OFF(步骤S213)。其原因在于为了进行后续处理。进而,基准速度设定部3200将表示制动是否从ON变化成OFF的第1标记设定为ON(制动从ON变化成OFF)(步骤S215)。接下来,处理经由端子D移行至图13的处理。
移行至图13的处理的说明,基准速度设定部3200判断当前加速度是否未达阈值TH12(步骤S217)。也就是判断制动是否仍然是ON。在当前加速度未达阈值TH12的情况下(步骤S217:是路线),基准速度设定部3200判断当前加速度是否小于此前的最小加速度a1(步骤S219)。最小加速度a1的初始值例如为0。在不满足步骤S219的条件的情况下(步骤S219:否路线),不更新最小加速度a1,处理经由端子B移行至图6的处理。
另一方面,在当前加速度未达此前的最小加速度a1的情况下(步骤S219:是路线),基准速度设定部3200相对于最小加速度a1设定当前加速度(步骤S221)。接下来,处理经由端子B移行至图6的处理。
于在步骤S217中判断当前加速度为阈值TH12以上的情况下(步骤S217:否路线),基准速度设定部3200判断表示制动是否从ON变化成OFF的第1标记是否变成ON(制动从ON变化成OFF)(步骤S223)。在第1标记为OFF的情况下(步骤S223:否路线),处理经由端子B移行至图6的处理。
另一方面,在第1标记为ON的情况下(步骤S223:是路线),基准速度设定部3200判断最小加速度a1是否为用来判定紧急制动的阈值amin以上(步骤S225)。
将进行了紧急制动的情况下的加速度的时间变化的一例示于图15。在图15中,(a)表示加速度的时间变化,(b)表示制动标记的ON/OFF的时间变化。与图14相同,阈值TH11例如为-50mG,阈值TH12例如为0。在加速度暂时增加后,在时刻t21变成阈值TH11以下,因此制动标记变成ON。之后,在时刻t23之前加速度急速减少,在时刻t23加速度变成最小。在该例中,最小加速度a1低于用来判定紧急制动的阈值amin。在时刻t23之后,加速度逐渐增加,当经过时刻t22时变成正的值。因此,制动标记也变成OFF。
如上所述,在最小加速度a1未达阈值amin且判断发生了紧急制动的情况下(步骤S225:否路线),基准速度设定部3200将第1基准候补速度V1设定为基准速度V0(步骤S231)。接下来,处理移行至步骤S229。
另一方面,在最小加速度a1为阈值amin以上的情况下(步骤S225:是路线),基准速度设定部3200将基于最小加速度a1的速度设定为基准速度V0(步骤S227)。使用图16对本步骤的具体例进行说明。
在本实施方式中,规定加速度与速度的关系,并指定与最小加速度a1对应的速度作为基准速度。例如在图16中,横轴表示加速度的绝对值,纵轴表示速度,如图16所示,规定在加速度的绝对值为0时变成速度V2且在加速度的绝对值为|amin|以上时变成速度V1的直线g,并将与|a1|对应的速度设定为基准速度V0。此处使用直线,但若为其它适当的曲线,也可以采用该曲线。另外,于图16中如虚线所示,也可以规定在加速度的绝对值为0以上且未达|amin|时变成速度V2且在加速度的绝对值为|amin|以上时变成速度V1的直线h,并将与|a1|对应的速度设定为基准速度V0。还可以定义与这些直线接近的曲线。
之后,基准速度设定部3200将用来允许基于基准速度的再生控制的第3标记设定为ON,并将表示制动是否从ON变化成OFF的第1标记设定为OFF(制动并未从ON变化成OFF)(步骤S229)。接下来,处理经由端子B移行至图6的处理。
通过执行此种处理,即便不使用制动传感器107,也能够决定基准速度V0,并根据基于该基准速度V0的再生量进行再生控制。
此外,上文中采用最小加速度a1作为制动操作中的特征性加速度,但也可以将例如最小加速度a1的前后特定范围(极窄的范围)设定为特征部分,并使用该特征部分中所包含的任一加速度代替最小加速度a1。可以利用其它方法决定特征部分。
另外,虽进行了对从推定制动变成ON的时点至推定制动变成OFF的时点的加速度的推移进行观测,并指定作为特征性加速度的最小加速度a1的处理,但也可以指定其它特征性加速度或指定其它特征性时点的加速度。
也有在存在其它特征性时点的情况下,采用该特征性时点的速度作为基准速度的情况。
[实施方式2的变化1]
例如,也可以将图13的处理变更为图17所示那样的处理。
图17是以将图13中的步骤S231变更为步骤S301,并且在步骤S301之后经由端子B移行至图6的处理的方式变更。
在步骤S301中,基准速度设定部3200将用来允许基于基准速度的再生控制的第3标记设定为OFF(不允许)。
在图16中,规定加速度与速度的关系,并指定与最小加速度a1对应的速度作为基准速度,如果不是紧急制动,那么最小加速度的绝对值|a1|变成阈值的绝对值|amin|以下,因此在假定范围内决定基准速度。然而,在紧急制动的情况下,当在图18中与图16同样地根据V1及V2以及|amin|规定加速度与速度的关系时,为最小加速度的绝对值|a1|超过阈值的绝对值|amin|那样的状态,而为假定情况以外的状况。另外,存在违反使用者意图的紧急制动的可能性。例如,在以20km/h从0开始加速的过程中,当在15km/h(=V1)的时点因某种情况而实施紧急制动,由此减速至5km/h(=V2)时,因为使用者的目标速度为20km/h,所以无须进行本实施方式的再生控制。因此,可以进行像本变化那样的处理。在图18中示出针对超过阈值的绝对值|amin|的部分未进行定义的状态,且规定与本变化的目的对应的加速度与速度的关系。此外,直线j是图16的直线g的一部分,虚线的直线k是图16的直线h的一部分。
[实施方式2的变化2]
在第2实施方式中也示出使用图6那样的例子,也可以使用图10代替图6。
如此一来,能够将第1实施方式的变化例导入第2实施方式中。
[实施方式2的变化3]
在第2实施方式中,对不使用制动传感器107的例子进行了说明,但在根据其它目的等而设置制动传感器107的情况下,能够以使用来自该制动传感器107的输出的方式变化。
也就是说,上文中对从推定制动变成ON的时点至推定制动变成OFF的时点的加速度的推移进行了观测,但在本变化中,并非对所推定的时点而是从检测到制动变成ON的时点至检测到制动变成OFF的时点的加速度的推移进行观测。
具体来说,在图12中的步骤S201中,判断当前加速度是否为TH11以下,只要判断制动传感器107是否输出ON即可。另外,在步骤S209中,判断当前加速度是否为TH12以上,只要判断制动传感器107是否输出OFF即可。
如果从另一侧面来说明,那么在第2实施方式中,如针对图14及图15说明那样,根据加速度的时间变化设定制动标记的ON/OFF,并在制动标记变成ON的时点至制动标记变成OFF的时点观测加速度的时间变化。
另一方面,在本变化中,如图19及图20那样对应于制动传感器107的ON/OFF确定对加速度的推移进行观测的期间。图19表示进行了通常的制动操作的情况下的制动传感器107及加速度的时间变化的一例。在图19中,(a)表示制动传感器107的ON/OFF的时间变化,在本变化中,制动标记的ON/OFF的时间变化也相同。另外,(b)表示加速度的时间变化。加速度的时间变化本身与图14的(a)相同,并且时刻t33与图14的(a)中的时刻t13相同,观测期间为时刻t31至时刻t32,该期间与时刻t11至时刻t12不同。然而,包含作为特征性加速度的a1。
另外,图20表示进行了紧急制动的情况下的制动传感器107及加速度的时间变化的一例。在图20中,(a)表示制动传感器107的ON/OFF的时间变化,制动标记的ON/OFF的时间变化也相同。另外,(b)表示加速度的时间变化。加速度的时间变化本身与图15的(a)相同,并且时刻t43与图15的(a)中的时刻t23相同,观测期间为时刻t41至时刻t42,该期间与时刻t21至时刻t22不同。然而,包含座位特征性加速度的a1。
如此一来,能够确实地掌握制动变成ON的时间带,因此不进行阈值TH11及TH12的调整及设定也行。
[其它变化]
在上文中所说明的实施方式中,在第3标记被设为OFF之前进行基于基准速度决定再生系数的再生控制,也可以设为即便未将第3标记设为OFF,也使1次制动操作的影响减弱。
例如,从检测到制动变成OFF的时点或推定制动变成OFF的时点起,随着时间经过将再生系数逐渐减少。
具体来说,将如上所述那样随着时间经过而逐渐减少的调整系数α乘以再生系数。调整系数α取0以上且1以下的值。
将调整系数α的时间变化的一例示于图21。在图21中,纵轴表示调整系数α,横轴表示从检测到制动变成OFF的时点或推定制动变成OFF的时点起的经过时间[s]。在图21中,直线e表示调整系数α从检测到制动变成OFF的时点或推定制动变成OFF的时点起立刻直线减少的例子。
另一方面,图21的直线群f表示调整系数α从检测到制动变成OFF的时点或推定制动变成OFF的时点起,在固定时间内维持1,经过固定时间后直线减少的例子。在上文中所说明的实施方式中,因为再生系数逐渐增加,所以在使再生系数增加某种程度的期间内,预先将调整系数α设为1,之后使其逐渐减少。此外,在使调整系数α减少的情况下,也可以并非使调整系数α直线减少,而是依据其它曲线使调整系数α减少。
在长下坡中,也存在将制动设为OFF后不欲紧急加速,但经过时间后欲逐渐加速的情况,因此也应对此种场面。此外,如果之后感到速度过快,便会进行制动操作,因此也可能会使上文中所说明那样的再生控制再次启动。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于此。例如,可以根据目的删除上文中所说明的各实施方式中的任意技术性特征,也可以追加其它实施方式中所说明的任意技术性特征。另外,在上文中,仅对制动变成ON起至制动变成OFF的1个循环进行了说明,但在下一次循环中,只要更新基准速度V0并进行相同的处理即可。例如在沿长下坡行驶时也存在将制动启动至2度、3度的情况,每次更新基准速度V0即可。如此,能够进行与各时段对应的适当的控制。
进而,上文中所说明的功能框图为一例,可以将1个功能方块分成多个功能方块,也可以将多个功能方块统合成1个功能方块。关于处理流程,只要处理内容不便,便可以替换步骤的顺序或并列执行多个步骤。
运算部1021既可以将一部分或全部安装在专用电路中,也可以通过执行预先准备的程序来实现如上文所说明那样的功能。
关于传感器的种类,上文中所说明的例子也是一例,也可以使用能够获得上文中所说明的参数那样的其它传感器。
如果对以上所说明的实施方式进行汇总,便成为以下内容。
本实施方式中的第1形态的电动机驱动控制装置具有:(A)驱动部,驱动电动机;及(B)控制部,基于检测到通过经驱动的电动机而移动的车辆的制动变成断开的第1时点的车辆的第1速度决定再生量,并依据该再生量控制驱动部。
得知作为制动操作中所出现的使用者意图,优选检测到制动变成断开的第1时点的车辆的第1速度,因此基于该第1速度进行再生控制。
另外,上文中所说明的控制部在制动接通的时间内的车辆的加速度低于阈值的情况下,可以基于检测到制动变成接通的第2时点的车辆的第2速度决定再生量,并依据该再生量控制驱动部。原因在于认为例如在进行了紧急制动的情况下,相比于第1时点,优选第2时点的第2速度。
进而,上文中所说明的控制部也可以进而基于处理时点的车辆的加速度决定再生量。例如,上文中所说明的控制部在处理时点的车辆的速度超过第1速度的情况下,也可以决定与处理时点的车辆的加速度对应的再生量。以通过决定与加速度对应的再生量而变成优选速度的方式进行控制。
另外,上文中所说明的控制部在处理时点的车辆的速度超过第1速度的情况下,也可以决定与处理时点的车辆的速度和第1速度的差对应的再生量。以将速度尽可能收敛成第1速度的方式进行控制。
进而,上文中所说明的控制部在制动接通的时间内的车辆的加速度低于阈值且处理时点的车辆的速度超过第2速度的情况下,也可以决定与处理时点的车辆的加速度对应的再生量。也存在在将第2速度设为基准的情况下,也优选设定与加速度对应的再生量的情况。
本实施方式中的第2形态的电动机驱动控制装置具有:(C)驱动部,驱动电动机;及(D)控制部,基于通过经驱动的电动机而移动的车辆的加速度的推移,决定成为基准的车辆的第1速度,并依据基于该第1速度的再生量控制驱动部。
因为是通过加速度的推移来推定使用者意图,所以只要基于该加速度的推移决定成为基准的第1速度,并基于该第1速度进行再生控制,便能够进行与使用者意图相符的移动。此外,所述控制也可以在处理时点的车辆的速度超过第1速度的情况下进行。
另外,也存在上文中所说明的车辆的加速度的推移是从推定车辆的制动变成接通的第1时点至推定车辆的制动变成断开的第2时点的加速度的推移的情况。原因在于推定制动操作中所出现的使用者意图。
进而,上文中所说明的控制部也可以决定与在推定或检测到车辆的制动变成接通的第1时点至推定或检测到车辆的制动变成断开的第2时点所检测到的加速度中的特征部分的加速度对应的速度作为为第1速度。特征部分例如为加速度最小的部分,即便不是最小加速度本身,也可以是同等的加速度。
进而,上文中所说明的控制部在处理时点的车辆的速度超过第1速度的情况下,可以基于处理时点的车辆的速度与第1速度的差决定再生量。以将速度尽可能收敛成第1速度的方式进行控制。
另外,上文中所说明的控制部在处理时点的车辆的速度超过第1速度的情况下,可以基于处理时点的车辆的加速度决定再生量。以通过决定与加速度对应的再生量而变成优选速度的方式进行控制。
进而,上文中所说明的控制部在所述特征部分的加速度未达阈值的情况下,也可以不依据基于第1速度的再生量进行控制。原因在于也存在因意外原因而导致行驶状态急遽变化的情况。
另外,上文中所说明的控制部在特征部分的加速度未达阈值的情况下,也可以基于第1时点的车辆的第3速度决定再生量。原因在于也存在在紧急制动的情况下优选如上方式的情况。
此外,上文中所说明的控制部也能够以随着时间经过逐渐减少的方式对所述再生量进行修正。原因在于也存在优选使再生制动减弱而使行驶状态变化的情况。
另外,在满足踏板旋转角为阈值以上、踏板转矩输入为阈值以上及处理时点的车辆的速度为特定速度以下中的至少任一个的情况下,也可以不进行上文中所说明的依据再生量的控制。原因在于也存在如下情况:在使用者使踏板旋转某一程度的情况下或施加某一程度的力来蹬踏板的情况下,当速度过慢时,如上文中所说明那样的再生制动欠佳。
此种构成并不限定于实施方式中所说明的事项,也存在以实质上发挥相同效果的其它构成来实施的情况。
[符号的说明]
3000 再生控制部
3100 再生目标算出部
3200 基准速度设定部
3300 控制部
Claims (19)
1.一种电动机驱动控制装置,具有:
驱动部,驱动电动机;以及
控制部,基于检测到通过经驱动的所述电动机而移动的车辆的制动变成断开的第1时点的所述车辆的第1速度决定再生量,并依据该再生量控制所述驱动部。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在所述制动接通的时间内的所述车辆的加速度低于阈值的情况下,基于检测到所述制动变成接通的第2时点的所述车辆的第2速度决定再生量,并基于该再生量控制所述驱动部。
3.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部进而基于处理时点的所述车辆的加速度决定再生量。
4.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在处理时点的所述车辆的速度超过所述第1速度的情况下,决定和所述处理时点的所述车辆的速度与所述第1速度的差对应的再生量。
5.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在处理时点的所述车辆的速度超过所述第1速度的情况下,决定与所述处理时点的所述车辆的加速度对应的再生量。
6.根据权利要求2所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在所述制动接通的时间内的所述车辆的加速度低于阈值且处理时点的所述车辆的速度超过所述第2速度的情况下,决定与所述处理时点的所述车辆的加速度对应的再生量。
7.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部以随着时间经过逐渐减少的方式对所述再生量进行修正。
8.根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置,其中在满足踏板旋转角为阈值以上、踏板转矩输入为阈值以上及处理时点的车辆的速度为特定速度以下中的至少任一个的情况下,不进行依据所述再生量的控制。
9.一种电动机驱动控制装置,具有:
驱动部,驱动电动机;以及
控制部,基于通过经驱动的所述电动机而移动的车辆的加速度的推移,决定成为基准的所述车辆的第1速度,并依据基于该第1速度的再生量控制所述驱动部。
10.根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置,其中所述车辆的加速度的推移是从推定所述车辆的制动变成接通的第1时点至推定所述车辆的制动变成断开的第2时点的加速度的推移。
11.根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部决定与在从推定或检测到所述车辆的制动变成接通的第1时点至推定或检测到所述车辆的制动变成断开的第2时点所检测到的加速度中的特征部分的加速度对应的速度作为所述第1速度。
12.根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在处理时点的所述车辆的速度超过所述第1速度的情况下,基于所述处理时点的所述车辆的速度与所述第1速度的差决定再生量。
13.根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在处理时点的所述车辆的速度超过所述第1速度的情况下,基于处理时点的所述车辆的加速度决定再生量。
14.根据权利要求11所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在所述特征部分的加速度未达阈值的情况下,不依据基于所述第1速度的再生量进行控制。
15.根据权利要求11所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部在所述特征部分的加速度未达阈值的情况下,基于所述第1时点的所述车辆的第3速度决定再生量。
16.根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置,其中所述控制部以随着时间经过逐渐减少的方式对所述再生量进行修正。
17.根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置,其中在满足踏板旋转角为阈值以上、踏板转矩输入为阈值以上及处理时点的车辆的速度为特定速度以下中的至少任一个的情况下,不进行依据所述再生量的控制。
18.一种电动辅助车,其具有根据权利要求1所述的电动机驱动控制装置。
19.一种电动辅助车,其具有根据权利要求9所述的电动机驱动控制装置。
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