CN111152789A - 车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的控制装置，其能够防止驱动部的过热。本发明的车辆的控制装置具备：驱动部(11)，其驱动模式切换机构(110)，该模式切换机构(110)用于切换车辆(100)的动作模式；操作部(13)，其输出操作信号(P、NP)，该操作信号(P、NP)用于指示由所述模式切换机构进行的动作模式的切换；以及ECU(14)，其根据操作信号(P、NP)控制驱动部(11)。ECU(14)判定操作信号(P、NP)的输入频率是否成为阈值以上，且在输入频率成为阈值以上的状态下，控制驱动部(11)以使动作模式的切换周期比操作信号(P、NP)的输入周期长。

Description

车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆的控制装置。

背景技术

在SBW(线控换挡)方式的换挡装置中，若动作模式切换操作(换挡操作)以过剩的频率进行，则对模式切换机构进行驱动的驱动部(制动器及其驱动电路)产生发热。为了应对该种问题，关于专利文献1的停车制动系统，在每次由用户执行换挡操作时推断制动器的温度，且当其推断温度超过阈值时，具备如下功能：通过禁止切换到利用换挡操作所选择的换挡位置，从而防止驱动部的过热。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2017-78483号公报

然而，在专利文献1中记载的以往技术中，当制动器的推断温度超过阈值的期间，由用户进行的换档操作会成为无效。因此，有可能无法切换所需的动作模式。

发明内容

本发明提供一种能够在防止驱动部的过热的同时进行所需的动作模式的切换的车辆的控制装置。

本发明的车辆的控制装置具备：驱动部，其驱动模式切换机构，该模式切换机构用于切换车辆的动作模式；操作部，其输出操作信号，该操作信号用于指示由所述模式切换机构进行的所述动作模式的切换；以及控制部，其根据所述操作信号控制所述驱动部，所述控制部判定所述操作信号的输入频率是否成为阈值以上，且在所述输入频率成为所述阈值以上的状态下，控制所述驱动部以使所述动作模式的切换周期比所述操作信号的输入周期长。

发明效果

根据本发明的车辆的控制装置，能够在防止驱动部的过热的同时，进行所需的动作模式的切换。

附图说明

图1是表示搭载控制装置的车辆的简要结构的示意图，该控制装置为本发明的车辆的控制装置的一实施方式。

图2是用于对图1所示的控制装置的动作进行说明的时序图。

图3是用于对图1所示的控制装置的动作进行说明的流程图。

图4是用于对图1所示的控制装置的其他动作进行说明的流程图。

附图标记说明：

11 驱动部；

13 操作部；

14 控制部；

100 车辆；

110 模式切换机构；

111 停车制动机构；

f 输入频率；

ft 阈值；

ta 输入周期；

tb 切换周期；

NP 操作信号；

PS 操作信号；

T 规定期间。

具体实施方式

图1是表示搭载控制装置10的车辆100的简要结构的示意图，该控制装置10为本发明的车辆的控制装置的一实施方式。

如图1所示，控制装置10具备驱动部11、操作部13及ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)14。

驱动部11驱动模式切换机构110，该模式切换机构110用于切换车辆100的动作模式。驱动部11包括由马达构成的制动器和其驱动电路而构成。驱动部11与ECU14电连接。

模式切换机构110连结于对车轮101进行驱动的轴102。模式切换机构110具有：PKB(停车制动机构)111，其用于通过驱动部11中包含的马达的动作来锁定轴102，从而对车辆100赋予制动力；以及T/M(变速器)112，其用于通过驱动部11中包含的马达的动作来进行车辆100的变速控制。

车辆100的动作模式中包括：停车模式(P模式)，其为通过PKB111对车辆100赋予制动力的动作模式；以及非P模式，其为通过PKB111来解除对车辆100的制动力，从而成为能够行驶的动作模式。

非P模式中例如包含驱动模式(D模式)、后驱动模式(R模式)及空挡模式(N模式)。

模式切换机构110的PKB111通过被驱动部11驱动，从而执行P模式与非P模式的切换。另外，模式切换机构110的T/M112通过被驱动部11驱动，从而执行D模式、R模式及N模式的模式切换。

操作部13与ECU14电连接。操作部13输出操作信号，该操作信号用于指示由模式切换机构110进行的动作模式的切换。

操作部13具有供用户进行动作模式的切换操作的操作杆或按钮等操作件，且输出与对操作件执行的操作相应的操作信号。从操作部13输出的操作信号被输入到ECU14中。

操作部13中包含：P按钮，其用于指示P模式与非P模式的切换；以及变换杆，其用于指示D模式、R模式及N模式的切换。

ECU14作为根据来自操作部13的操作信号来控制驱动部11的控制部发挥作用。

接着，对控制装置10的动作进行说明。以下，对与P模式与非P模式的切换相关的控制进行说明。

图2示出了在切换到P模式的操作信号P及切换到非P模式的操作信号NP被交替地输入到ECU14的状况下的、由驱动部11进行的动作模式切换动作(P模式/非P模式切换动作)。

如图2所示，ECU14在每次被输入操作信号P或NP时，测定从输入上次操作信号P或NP起到输入此次操作信号P或NP为止的时间、即操作信号P、NP的输入周期ta，且判定操作信号P、NP的输入频率f(f＝1/ta)是否成为阈值ft以上。

输入周期ta越小，输入频率f的值越大。因此，所谓输入频率f成为阈值ft以上的状态的含义与输入周期ta成为预先决定的值以下的含义相同。该被预先决定的值设定为，根据驱动部11的发热特性而判断成无法允许驱动部11的发热的程度的短的值(例如，1秒等)。

在输入频率f成为阈值ft以上(f≥ft)的状态下，ECU14控制驱动部11，以使动作模式的切换周期tb长于来自操作部13的操作信号的输入周期ta。

在图2的时刻t1～时刻t4期间，成为输入频率f＜阈值ft。在该期间，若在时刻t1时操作信号NP被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过PKB111使动作模式转换到非P模式。

若在时刻t1之后的时刻t2时操作信号P被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过PKB111使动作模式转换到P模式。

若在时刻t2之后的时刻t3时操作信号NP被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过PKB111使动作模式转换到非P模式。

若在时刻t3之后的时刻t4时操作信号P被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过PKB111使动作模式转换到非P模式。在时刻t1～t4期间，输入周期ta与切换周期tb一致。

作为时刻t4与时刻t3之间的时间的输入周期ta的倒数即输入频率f成为阈值ft以上，其中，所述时刻t4是输入操作信号P的时刻，所述时刻t3是在时刻t4之前刚输入操作信号NP的时刻。

当在时刻t4时成为输入频率f≥阈值ft的情况下，ECU14从时刻t4起在预先决定的规定期间T内持续如下模式，即作为与在时刻t4时所输入的操作信号P相对应的动作模式的P模式。

在图2所示的例子中，在从时刻t4到经过规定期间T为止的期间的时刻t5和时刻t6时，输入有操作信号NP和操作信号P。然而，关于在该规定期间T内所输入的操作信号NP或操作信号P，ECU14使其无效化。无效化是指，停止与从操作部13输入的操作信号相应的驱动部11的控制。

然后，在从时刻t4起经过规定期间T的时间点，ECU14解除操作信号的无效化。若在无效化被解除之后的时刻t7时输入操作信号NP，则ECU14控制驱动部11，从而通过PKB111使动作模式转换为非P模式。通过上述无效化处理，在输入频率f≥阈值ft的状态下，动作模式的切换周期tb比输入周期ta长。

作为时刻t7与时刻t6之间的时间的输入周期ta的倒数依然是阈值ft以上，其中，所述时刻t6是在时刻t7之前刚输入操作信号P的时刻。因此，ECU14从时刻t7起在规定期间T内持续非P模式。

在图2所示的例子中，在从时刻t7到到经过规定期间T为止的期间的时刻t8和时刻t9时，输入操作信号P和操作信号NP。然而，关于在该规定期间T内所输入的操作信号P或操作信号NP，ECU14使其无效化。之后，若无效化被解除且在时刻t10时输入操作信号P，则ECU14控制驱动部11，从而通过PKB111使动作模式转换为P模式。

在时刻t10的时间点也成为输入频率f≥阈值ft，因此进行操作信号的无效化，且从时刻t10起在规定期间T内持续P模式。若从时刻t10经过规定期间T，则ECU14解除操作信号的无效化。需要说明的是，例如在时刻t10的时间点成为输入频率f＜阈值ft的情况下，进行与时刻t2以后相同的处理。

在此，关于规定期间T，驱动部11的部件的温度的变化特性根据车辆100的系统结构和环境温度等而不同，因此通过考虑如下来进行设定，即考虑在每次执行动作模式的切换操作时，每个部件放出多少程度的热量或上限温度为多少度等。

例如，通过驱动部11的驱动电路及马达在环境温度120℃下进行温度上升/下降试验，能够得到下述结果(1)和(2)。

(1)驱动电路的试验结果

上限温度为130℃，在每次执行切换操作时温度上升0.8℃，切换操作后每经过1秒时温度下降0.3℃。

(2)马达的试验结果

上限温度为135℃，每次执行切换操作时温度上升0.08℃，切换操作后每经过1秒时温度下降0.02℃。

从结果(1)可以看出，如果在上次的切换操作后等待至少3秒，则驱动电路的温度不上升。

从结果(2)可以看出，如果在上次的切换操作后等待至少4秒，则马达的温度不上升。另外，还可以看出，为了使马达的温度上升1℃，需要进行13次的切换操作。

从结果(1)和(2)，切换周期tb被设定为3秒。即，为了使马达从120℃上升到137℃需要进行212次的切换操作，由于执行这种大频率的切换操作是不现实的，因此根据驱动电路的试验结果设定过热保护时的动作时间T。

图3是用于对图1所示的控制装置10的动作进行说明的流程图。

在步骤S1中，ECU14判断是否输入了操作信号P或NP，即，是否执行了从P模式到非P模式的切换操作或者从非P模式到P模式的切换操作。如果未判断为输入操作信号P或NP(步骤S1中的“否”)，则持续现在的动作模式(返回)。

另一方面，如果判断为输入了操作信号P或NP(步骤S1中的“是”)，则进入步骤S2。

在步骤S2中，ECU14向驱动部11发出动作指示。驱动部11按照来自ECU14的指示使马达工作，从而使模式切换机构110的PKB111执行P模式/非P模式切换动作。之后，进入步骤S3。

在步骤S3中，ECU14根据如下时间计算输入频率f且判定输入频率f是否成为阈值ft以上，其中，所述时间是指从上次输入操作信号P或NP的时间点到步骤S1中的判断成为“是”的时间点为止的时间。

在步骤S3中的判定结果是输入频率f小于阈值ft、或者在控制装置10起动后的初次判定的情况下(步骤S3中的“否”)，处理返回到步骤S1。由此，如图2所示，当输入频率f为低频率(f＜ft)时，按照来自操作部13的操作信号P、NP，执行由驱动部11进行的P模式/非P模式切换动作。

在步骤S3中的判定结果是输入频率f为阈值ft以上的情况下(步骤S3中的“是”)，ECU14使操作信号无效化(步骤S4)。然后，ECU14将内置的定时器的值设置为规定期间T(步骤S5)，且开始定时器的计数。

之后，在被计数的定时器的值超过0的期间，继续操作信号的无效化。由此，如图2所示，当输入频率f为高频率(f≥ft)时，以适当地忽视来自操作部13的操作信号P、NP的方式执行由驱动部11进行的P模式/非P模式切换动作。

当定时器的值成为0时(步骤S6中的“是”)，ECU14解除操作信号的无效化(步骤S7)，且使处理返回到步骤S1。

如上所述，根据本实施方式，在用于指示车辆100的动作模式的切换的操作信号P、NP的输入频率f成为阈值ft以上的状态下，操作信号P、NP被无效化，控制控制部11以使动作模式的切换周期tb比输入周期ta长。因此，即使在操作部13中以过剩的频率进行模式切换操作的情况下，也能够防止驱动部11的过热。另外，由于驱动部11的动作并非完全停止，因此通过在经过了规定期间T时进行所需的操作，从而能够切换到乘员所希望的动作模式。

另外，根据本实施方式，不需要推断驱动部11的发热温度，因此不需要用于检测马达和驱动电路的温度的温度传感器及其周边电路，也不需要进行用于推断发热温度的处理，因此能够以比以往更低的成本实现驱动部11的过热防止。

需要说明的是，前述实施方式能够适当进行变形、改良等。例如，输入频率f可以被计算为最近的过去多次的操作信号P、NP的输入间隔的平均值的倒数。另外，当最近过去多次的操作信号P、NP的输入周期ta均为预先决定的值以下时，可以判断为输入频率f成为阈值ft以上。

另外，在上述实施方式中，对通过P模式和非P模式切换动作进行的驱动部11的过热防止进行了说明，但本发明也能够适用于，在设定非P模式的状态下的通过D模式、R模式及N模式的切换动作进行的驱动部11的过热防止。

图4中示出了，在非P模式的状态下，切换到D模式的操作信号D及切换到R模式的操作信号R交替地输入到ECU14的状况下的、由驱动部11进行的动作模式切换动作(D模式/R模式切换动作)。

在图4中的时刻t1～时刻t4期间，成为输入频率f＜阈值ft。在该期间内，若在时刻t1时操作信号D被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过T/M112使动作模式转换到D模式。

若在时刻t1之后的时刻t2时操作信号R被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过T/M112使动作模式转换到R模式。

若在时刻t2之后的时刻t3时操作信号D被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过T/M112使动作模式转换到D模式。

若在时刻t3之后的时刻t4时操作信号R被输入到ECU14，则ECU14控制驱动部11，从而通过T/M112使动作模式转换到R模式。这样，在时刻t1～t4为止的期间内，输入周期ta与切换周期tb一致。

作为时刻t4与时刻t3之间的时间的输入周期ta的倒数的输入频率f成为阈值ft以上，其中，所述时刻t4是指输入操作信号R的时刻，所述时刻t3是指在时刻t4之前刚输入操作信号D的时刻。

当在时刻t4时成为输入频率f≥阈值ft的情况下，ECU14从时刻t4起在上述规定期间T内持续如下模式，即作为与在时刻t4时所输入的操作信号R相对应的动作模式的R模式。

在图2所示的例子中，在从时刻t4到到经过规定期间T为止的期间的时刻t5和时刻t6时，输入操作信号D和操作信号R。然而，关于在该规定期间T内所输入的操作信号D或操作信号R，ECU14使其无效化。

然后，若从时刻t4起经过规定期间T，则ECU14解除操作信号的无效化。若在无效化被解除之后的时刻t7时输入操作信号D，则ECU14控制驱动部11，从而通过T/M112使动作模式转换为D模式。通过上述无效化的处理，在输入频率f≥阈值ft的状态下，使动作模式的切换周期tb比输入周期ta长。

这样，即使频繁地执行D模式与R模式之间的切换操作的情况下，也能够通过进行操作信号的无效化来防止驱动部11的过热。在车辆100中，例如，在从雪路脱离等状况下，假定频繁地进行D模式与R模式之间的切换，因此图4所示的控制是有效的。

如以上说明的那样，在本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是，尽管在括弧内示出了上述实施方式中的相应构成要素等，但并不限定于此。

(1)一种车辆的控制装置，其具备：

驱动部(驱动部11)，其驱动模式切换机构(模式切换机构110)，该模式切换机构(模式切换机构110)用于切换车辆(车辆100)的动作模式；

操作部(操作部13)，其输出操作信号(操作信号P、NP)，该操作信号(操作信号P、NP)用于指示由所述模式切换机构进行的所述动作模式的切换；以及

控制部(ECU14)，其根据所述操作信号控制所述驱动部，

所述控制部判定所述操作信号的输入频率(输入频率f)是否成为阈值(阈值ft)以上，且在所述输入频率成为所述阈值以上的状态下，控制所述驱动部以使所述动作模式的切换周期(切换周期tb)比所述操作信号的输入周期(输入周期ta)长。

根据(1)，在用于指示车辆的动作模式的切换的操作信号的输入频率为阈值以上的状态时，控制驱动部以使动作模式的切换周期比操作信号的输入周期长。因此，能够防止驱动部频繁地动作，且能够防止驱动部的过热。

(2)根据(1)所述的车辆的控制装置，其中，

在所述输入频率成为所述阈值以上的状态下，所述控制部从接收所述操作信号起使与该操作信号相应的所述动作模式持续预先决定的期间(规定期间T)，且针对在该期间中所输入的所述操作信号，停止根据该操作信号而应该进行的所述动作模式的切换用的控制。

根据(2)，通过忽略在动作模式持续预先决定的期间的中途所输入的操作信号这种简易处理，能够防止驱动部的过热。

(3)根据(2)所述的车辆的控制装置，其中，

当输入所述操作信号的时机与在该时机之前刚输入所述操作信号的时机之差为预先决定的值以下时，所述控制部判定成所述输入频率为所述阈值以上。

根据(3)，通过检测上次输入操作信号的时机与本次输入操作信号的时机之差成为了预先决定的值以下这一情况这种简易处理，能够防止驱动部的过热。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的车辆的控制装置，其中，

所述模式切换机构包括停车制动机构(停车制动机构111)，

所述动作模式包括通过所述停车制动机构对车辆赋予制动力的动作模式(P模式)、以及解除所述停车制动机构对车辆赋予的制动力而成为能够行驶的动作模式(非P模式)。

根据(4)，能够防止由于以过剩的频率执行如下操作引起的驱动部的过热，所述操作是指，通过停车制动机构对车辆赋予制动力的动作模式、与解除所述停车制动机构对车辆赋予的制动力而成为能够行驶的动作模式之间切换的操作。

Claims (4)

1.一种车辆的控制装置，其中，

所述车辆的控制装置具备：

驱动部，其驱动模式切换机构，该模式切换机构用于切换车辆的动作模式；

操作部，其输出操作信号，该操作信号用于指示由所述模式切换机构进行的所述动作模式的切换；以及

控制部，其根据所述操作信号控制所述驱动部，

所述控制部判定所述操作信号的输入频率是否成为阈值以上，且在所述输入频率成为所述阈值以上的状态下，控制所述驱动部以使所述动作模式的切换周期比所述操作信号的输入周期长。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其中，

在所述输入频率成为所述阈值以上的状态下，所述控制部从接收所述操作信号起使与该操作信号相应的所述动作模式持续预先决定的期间，且针对在该期间中所输入的所述操作信号，停止根据该操作信号而应该进行的所述动作模式的切换用的控制。

3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其中，

当输入所述操作信号的时机与在该时机之前刚输入所述操作信号的时机之差为预先决定的值以下时，所述控制部判定成所述输入频率为所述阈值以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置，其中，

所述模式切换机构包括停车制动机构，

所述动作模式包括通过所述停车制动机构对车辆赋予制动力的动作模式、以及解除所述停车制动机构对车辆赋予的制动力而成为能够行驶的动作模式。

Images