CN113165637A - 车辆控制方法及车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置对车辆进行控制，该车辆具有：驱动电动机(22)，其与车轮的旋转轴连接；电池(21)，其对驱动电动机(22)供给电力；以及内燃机(18)，其与驱动电动机(22)连接。作为行驶模式，车辆具有通常模式和节能模式，该节能模式与通常模式相比，通过将车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力更大。当在车辆的行驶中检测出至少内燃机(18)的异常的情况下，控制器(14)使内燃机(18)停止，并且从通常模式切换为节能模式。

Description

车辆控制方法及车辆控制装置
技术领域
本发明涉及车辆控制方法及车辆控制装置。
背景技术
当前，已知对搭载于车辆的发电机的异常进行检测的技术(专利文献1)。专利文献1所记载的发明，基于目标转速和实际转速而对在发电机中是否产生了异常进行检测。
专利文献1：日本特开2016-49895号公报
发明内容
在搭载于车辆的设备(不限定于发电机，还包含内燃机等)被检测出异常的情况下，要求车辆迅速停止，但专利文献1所记载的发明针对该点没有任何提及。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供能够在搭载于车辆的设备被检测出异常的情况下，使车辆在短时间内停止的车辆控制方法及车辆控制装置。
本发明的一个方式涉及的车辆控制方法是对车辆进行控制的方法，该车辆具有：驱动电动机，其与车轮的旋转轴连接；电池，其对驱动电动机供给电力；以及内燃机，其与驱动电动机连接。作为行驶模式，车辆具有通常模式和节能模式，该节能模式与通常模式相比，通过将车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力大。就车辆控制方法而言，当在车辆的行驶中检测出至少内燃机的异常的情况下，使内燃机停止，并且从通常模式切换为节能模式。
发明的效果
根据本发明，在搭载于车辆的设备被检测出异常的情况下，能够在短时间内使车辆停止。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的车辆控制装置的概略结构图。
图2是对车辆控制装置的一个动作例进行说明的时序图。
图3是仪表或者导航装置的画面所显示的图像的一个例子。
图4是对车辆控制装置的其它动作例进行说明的时序图。
图5是对车辆控制装置的其它动作例进行说明的时序图。
图6是对车辆控制装置的一个动作例进行说明的流程图。
图7是对车辆控制装置的其它动作例进行说明的流程图。
图8是本发明的变形例涉及的车辆控制装置的概略结构图。
图9是对通常模式、节能模式以及S模式进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在附图的记载中，对相同部分标注相同的标号而省略说明。
(车辆控制装置的结构例)
参照图1，对本实施方式涉及的车辆控制装置1的结构例进行说明。如图1所示，车辆控制装置1具有大气压传感器10、加速器踏板11、模式开关12、压力传感器13、控制器14、制动器踏板15、主缸16、进气口17、内燃机18、发电机19、电动机控制器20、电池21、驱动电动机22、制动器23。
车辆控制装置1可以搭载于具有自动驾驶功能的车辆，也可以搭载于不具有自动驾驶功能的车辆。另外，车辆控制装置1也可以搭载于能够对自动驾驶和手动驾驶进行切换的车辆。此外，本实施方式中的自动驾驶是指例如制动器、加速器、转向装置等的致动器中的至少任意一个致动器在没有乘员的操作的情况下受到控制的状态。因此，也可以设为其它致动器根据乘员的操作而工作。另外，自动驾驶只要是正在执行加减速控制、横向位置控制等任意的控制的状态即可。另外，本实施方式中的手动驾驶例如是指乘员对制动器、加速器、转向装置进行操作的状态。
在本实施方式中，作为一个例子，车辆控制装置1搭载于不具有自动驾驶功能的车辆。
大气压传感器10对大气压进行测定，输出至控制器14。驾驶员对加速器踏板11踩踏的力被传递至控制器14。
模式开关12是用于对通常模式和节能模式进行切换的开关。根据驾驶员的开关操作，控制器14对通常模式和节能模式进行切换。关于通常模式和节能模式的不同在后面叙述。
驾驶员对制动器踏板15进行踩踏的力经由主缸16而被传递至制动器23，成为制动力。本实施方式中的制动器23的功能包含利用了油压的机械制动器和产生再生制动力的再生制动器，该再生制动力是通过将车轮的旋转能量转换为电能而得到的。
内燃机18经由减速器、轴等而与发电机19机械连接。发电机19与驱动电动机22以及电池21电连接。电池21与发电机19以及驱动电动机22电连接。驱动电动机22与车轮(轮胎)的旋转轴机械连接。
作为一个例子，内燃机18是发动机。内燃机18从进气口17吸入空气，使空气与燃料(汽油)混合而燃烧，得到动力。另外，内燃机18产生进气歧管负压。进气歧管负压被用于机械制动器的工作的支持。
压力传感器13对进气歧管负压进行测定，输出至控制器14。
发电机19从内燃机18接受动力，对电池21进行充电。另外，发电机19对驱动电动机22供给电力。电池21对驱动电动机22供给电力。驱动电动机22使用从电池21或者发电机19接受到的电力而对车轮进行驱动。另外，驱动电动机22通过再生发电出的电力而对电池21进行充电。电池21并不被特别限定，例如是锂离子电池。
电动机控制器20根据由驾驶员进行的加速器踏板11或者制动器踏板15的操作，对内燃机18、发电机19、电池21、驱动电动机22等进行控制。
电动机控制器20与发电机19、驱动电动机22等之间的连接方法并不特别限定，例如能够使用CAN(Controller Area Network)。在本实施方式中，为了便于说明，将控制器14和电动机控制器20区分而进行说明，但控制器14和电动机控制器20也可以作为一个控制器而起作用。
控制器14以及电动机控制器20是具有CPU(中央处理装置)、存储器以及输入输出部的通用的微型计算机。在微型计算机中安装有用于作为车辆控制装置1而起作用的计算机程序。通过执行计算机程序，从而微型计算机作为车辆控制装置1所具有的多个信息处理电路而起作用。此外，这里，示出通过软件而实现车辆控制装置1所具有的多个信息处理电路的例子，但当然，也能够准备用于执行以下所示的各信息处理的专用的硬件而构成信息处理电路。另外，也可以由单独的硬件构成多个信息处理电路。
(车辆控制装置的动作例)
接下来，参照图2所示的时序图，对车辆控制装置1的一个动作例进行说明。车辆控制装置1具有在搭载于车辆的设备被检测出异常的情况下，用于在短时间内使车辆停止的功能。假设在图2所示的时序图的开始时间点，车辆在通常模式下行驶。
控制器14对搭载于车辆的设备的异常进行检测。成为对象的设备包含内燃机18、发电机19、将内燃机18与发电机19机械连接的连接机构(例如轴)等。此外，控制器14也可以构成为对内燃机18的异常、发电机19的异常、将内燃机18与发电机19机械连接的连接机构的异常中的至少1个异常进行检测。内燃机18的异常包含用于对内燃机18进行控制的传感器异常、诸如活塞或轴这样的将通过燃烧而产生的动力向外部传递的机构的故障。发电机19的异常包含锁止等物理故障、逆变器故障等。连接机构的异常包含轴的故障。这些异常可以由未图示的传感器进行检测，也可以基于内燃机18或者发电机19所发送的信息而进行检测。在图2所示的例子中，假设在时刻t，控制器14检测出内燃机18的异常。
由于控制器14检测出内燃机18的异常，如图2所示，标志被从正常切换为异常。此时，控制器14使内燃机18停止。并且此时，控制器14从通常模式切换为节能模式。这里，对通常模式和节能模式的不同进行说明。在通常模式以及节能模式中设定有再生制动力和驱动电动机22的驱动力的响应性。在节能模式中设定的再生制动力比在通常模式中设定的再生制动力大。另外，在节能模式中设定的驱动力的响应性比在通常模式中设定的驱动力的响应性慢。此外，在标志为异常时，控制器14禁止停止状态的内燃机18再次进行动作。理由是，在标志为异常时，即使内燃机18从停止状态变换为动作状态，也不仅不进行发电，而且还不产生进气歧管负压。这是因为，如上所述，在标志为异常时，没有使内燃机18进行动作的好处。另外，当在标志为正常时内燃机18正在停止的情况下，即使标志被从正常切换为异常，控制器14也维持内燃机18的停止状态，禁止内燃机18进行动作。
如果被从通常模式切换为节能模式，则如图2所示，再生制动力的上限值增加。理由如上所述，因为在节能模式中设定的再生制动力比在通常模式中设定的再生制动力大。此外，图2所示的最大再生制动力A是在通常模式中设定的再生制动力的上限值。另一方面，图2所示的最大再生制动力B是在节能模式中设定的再生制动力的上限值。
在标志被从正常切换为异常时，要求车辆迅速停止。因此，在标志被从正常切换为异常时，控制器14将图3所示的图像30显示于仪表或者导航装置的画面，促使驾驶员迅速停止车辆。此外，图3所示的图像30是一个例子，不限于此。另外，控制器14也可以使用在车辆搭载的扬声器(未图示)，通过声音而通知“请安全停车”。
接收到通知的驾驶员将脚从加速器踏板11离开(时刻t+1)。在加速器开度变为零的定时(时刻t+2)，再生制动器开始工作。由于在节能模式中设定的再生制动力比在通常模式中设定的再生制动力大，因此，驾驶员不踩踏制动器踏板15而车辆在短时间内停止(时刻t+3)。此外，在图2所示的例子中，对在加速器开度变为零的定时再生制动器开始工作进行了说明，但再生制动器开始工作的定时不限定于此。例如，也可以在加速器开度变为小于或等于规定值的时间点(驾驶员的踩踏量变小的时间点)，再生制动器开始工作。另外，也可以通过这样的规定值而调整动力运行和再生的切换、以及再生减速度的强度。这样的规定值例如通过实验或者模拟而求出。
此外，在标志为异常时，控制器14将模式开关12的操作设为无效。在标志为异常时，即使驾驶员欲切换为通常模式而按下了模式开关12，也不从节能模式切换为通常模式。将模式开关12的操作设为无效的理由是为了抑制车辆的行驶。
另外，在标志被从正常切换为异常时，如图2所示，控制器14使驱动电动机22的最大驱动力逐渐下降。由此，控制器14能够促使驾驶员进行车辆的停止。此外，就图2所示的驱动电动机输出而言，正方向示出动力运行，负方向示出再生。在本实施方式中，驱动电动机22的最大驱动力被定义为驱动电动机22可输出的动力运行侧的驱动力中的最大的驱动力。
在图2所示的例子中，对驾驶员不踩踏制动器踏板15而车辆在短时间内停止的例子进行了说明，但不限定于此。在检测出异常的情况下，为了使车辆在短时间内停止，驾驶员也可以踩踏制动器踏板15。对于该例子的处理，参照图4所示的时序图而进行说明。
假设在图4所示的时序图的开始时间点，与图2同样地，车辆在通常模式下行驶。另外，假设与图2同样地，在时刻t，控制器14检测出内燃机18的异常。由此，标志被从正常切换为异常，控制器14使内燃机18停止，并且从通常模式切换为节能模式。由此，与图2同样地，再生制动力的上限值增加。
驾驶员将脚从加速器踏板11离开(时刻t+4)，开始踩踏制动器踏板15(时刻t+5)。如上所述，在时刻t，内燃机18停止。因此，如果用户踩踏制动器踏板15，则如图4所示，大气压与进气歧管负压之间的压力差逐渐变小。如果压力差变为小于或等于规定值(小于或等于下限值)，则机械制动器的性能下降。因此，在压力差变为小于或等于规定值时(时刻t+6)，控制器14将驱动电动机22的最大驱动力设定为零。由此，即使用户踩踏加速器踏板11，车辆也不行驶，因此，车辆的行驶被抑制，促进车辆的停止。然后，车辆停止(时刻t+7)。此外，规定值可以使用通常的值，也可以通过实验或者模拟而设定。此外，控制器14使用大气压传感器10以及压力传感器13而对压力差进行检测。但是，控制器14所使用的大气压不限定于由大气压传感器10测定的大气压。控制器14也可以使用标准气压(1013.25hPa)作为大气压。
此外，在检测出异常之前的行驶模式不是通常模式而是节能模式的情况下，在检测出异常之后，车辆控制装置1只要如图5所示，在维持了节能模式的状态下使车辆停止即可。
接下来，参照图6所示的流程图，对车辆控制装置1的一个动作例进行说明。
当控制器14检测出搭载于车辆的设备的异常的情况下(在步骤S101中Yes)，处理进入步骤S103。另一方面，在控制器14未检测出异常的情况下(在步骤S101中No)，处理进入步骤S107。
当车辆在通常模式下行驶的情况下(在步骤S103中Yes)，处理进入步骤S105。另一方面，当车辆在节能模式下行驶的情况下(在步骤S103中No)，处理进入步骤S107。
在步骤S105中，控制器14从通常模式切换为节能模式。此时，控制器14使内燃机18停止。然后，处理进入步骤S107。在大气压与进气歧管负压之间的压力差小于或等于规定值的情况下(在步骤S107中Yes)，处理进入步骤S109，控制器14将驱动电动机22的最大驱动力设定为零(参照图4)。另一方面，在压力差大于规定值的情况下(在步骤S107中No)，结束处理。
(作用效果)
如以上所说明的那样，根据本实施方式涉及的车辆控制装置1，得到以下的作用效果。
驱动电动机22与车轮的旋转轴连接。电池21对驱动电动机22供给电力。内燃机18与驱动电动机22连接。作为行驶模式，车辆具有通常模式和节能模式，该节能模式与通常模式相比，通过将车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力大。当在车辆的行驶中检测出至少内燃机18的异常的情况下，车辆控制装置1使内燃机18停止，从通常模式切换为节能模式。由于在节能模式中设定的再生制动力比在通常模式中设定的再生制动力大，因此，车辆在短时间内停止。并且，如上所述在节能模式中设定的再生制动力大，因此，与通常模式相比，用于使车辆停止的机械制动器的使用频率变小。由此，与通常模式相比，在节能模式下大气压与进气歧管负压之间的压力差的减小得到抑制。由此，例如在至停止为止的中途，即使由于电池21的剩余容量(SOC：STATE OF CHARGE)变高(例如大致最大容量)等而限制了再生制动力的状况下，也能够通过由驾驶员使用机械制动器而使车辆在短时间内停止。这是基于如下情况实现的效果，即，如上所述，与通常模式相比，在节能模式下压力差的减小得到抑制，因此即使内燃机18停止，也可以确保机械制动器的性能。此外，当在至停止为止的中途、即再生制动器动作中电池21的SOC变为大于或等于规定值的情况下，车辆控制装置1也可以经由扬声器等而向驾驶员通知机械制动器的使用。由此，实现车辆的短时间的停止。
车辆具有使用内燃机18的进气歧管负压而进行工作的机械制动器。车辆控制装置1在大气压与进气歧管负压之间的压力差小于或等于规定值的情况下，将驱动电动机22的最大驱动力设定为零。由此，即使用户踩踏加速器踏板11，车辆也不行驶，因此，车辆的行驶被抑制，促进车辆的停止。
在图2所示的例子中，对从通常模式切换为节能模式进行了说明，但不限定于此。例如，当车辆在通常模式下在行驶中被检测出异常的情况下，车辆控制装置1也可以不从通常模式切换为节能模式(即在维持了通常模式的状态下)，使再生制动力与检测出异常之前相比而增加。例如，在图2所示的例子中，在检测出异常时，车辆控制装置1也可以在维持了通常模式的状态下将最大再生制动力A变更为最大再生制动力B。由此，车辆控制装置1能够不从通常模式切换为节能模式而使车辆在短时间内停止。
参照图7所示的流程图，对该动作例进行说明。此外，步骤S201、207、209与图6所示的步骤S101、107、109相同，因此省略说明。
在步骤S205中，车辆控制装置1使内燃机18停止，使再生制动力与检测出异常之前相比而增加。由此，得到上述效果。
(变形例)
接下来，参照图8，对本实施方式的变形例进行说明。
如图8所示，在变形例涉及的车辆控制装置2中，内燃机18与驱动电动机22机械连接。更详细而言，内燃机18经由离合器而与驱动电动机22机械连接。电池21与驱动电动机22电连接。其它结构以及控制与上述实施方式相同，因此省略说明。
根据变形例涉及的车辆控制装置2，由于能够将内燃机18与驱动系统切断，因此，控制器14能够最适当地使用内燃机18和驱动电动机22这两者的动力源。由此，从只有驱动电动机22的行驶开始至使用了内燃机18和驱动电动机22的加速为止，能够实现与状况相应的高效的行驶。当然，检测出异常之后的处理与上述实施方式相同，因此，车辆在短时间内停止。
上述实施方式所记载的各功能可以由1个或多个处理电路实现。处理电路包含含有电路的处理装置等被程序化的处理装置。处理电路还包含以执行所记载的功能的方式而配置的专用集成电路(ASIC)或电路部件等装置。另外，车辆控制装置1以及车辆控制装置2可以改善计算机的功能。
如上所述，记载了本发明的实施方式，但不应理解为对本发明的一部分进行的论述以及附图是对本发明进行限定。根据本发明，对于本领域技术人员而言各种替代实施方式、实施例以及运用技术是显而易见的。
在上述实施方式中，对车辆具有2个模式(通常模式和节能模式)进行了说明，但不限定于2个。车辆也可以具有第3个模式(S模式)。参照图9，对通常模式、节能模式以及S模式的不同进行说明。
如图9所示，在节能模式和S模式中设定的再生制动力比在通常模式中设定的再生制动力大。此外，在节能模式中设定的再生制动力与在S模式中设定的再生制动力相同。另外，对于驱动力的响应性，S模式最快，节能模式最慢。就通常模式而言，处于S模式与节能模式之间。
在检测出异常之前的行驶模式是S模式的情况下，在检测出异常之后，车辆控制装置1从S模式切换为节能模式。由于在节能模式中设定的再生制动力与在S模式中设定的再生制动力相同(由于比在通常模式中设定的再生制动力大)，因此，车辆在短时间内停止。并且，在节能模式中设定的驱动力的响应性比在S模式中设定的驱动力的响应性慢，因此，车辆的行驶被抑制，促进车辆的停止。
在上述实施方式中，驱动电动机22与内燃机18之间的连接包含机械连接以及间接连接。间接连接如图1所示，表示驱动电动机22经由发电机19而与内燃机18连接。
此外，本发明也可以表示如下。本发明的一个方式是对车辆进行控制的车辆控制方法，该车辆具有：驱动电动机，其与车轮的旋转轴机械连接；发电机，其对所述驱动电动机供给电力；电池，其对所述驱动电动机或者所述发电机供给电力；以及内燃机，其与所述发电机机械连接，在该车辆控制方法中，作为行驶模式，所述车辆具有通常模式和节能模式，该节能模式与所述通常模式相比，通过将所述车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力大，当在所述车辆的行驶中检测出所述内燃机的异常、所述发电机的异常、将所述内燃机与所述发电机机械连接的连接机构的异常中的至少1个异常的情况下，使所述内燃机停止，并且从所述通常模式切换为所述节能模式。
标号的说明
1、2 车辆控制装置
10 大气压传感器
11 加速器踏板
12 模式开关
13 压力传感器
14 控制器
15 制动器踏板
16 主缸
17 进气口
18 内燃机
19 发电机
20 电动机控制器
21 电池
22 驱动电动机
23 制动器

Claims (6)

1.一种车辆控制方法，其对车辆进行控制，该车辆具有：驱动电动机，其与车轮的旋转轴连接；电池，其对所述驱动电动机供给电力；以及内燃机，其与所述驱动电动机连接，该车辆控制方法的特征在于，
作为行驶模式，所述车辆具有通常模式和节能模式，该节能模式与所述通常模式相比，通过将所述车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力更大，
当在所述车辆的行驶中检测出至少所述内燃机的异常的情况下，使所述内燃机停止，并且从所述通常模式切换为所述节能模式。
2.一种车辆控制方法，其对车辆进行控制，该车辆具有：驱动电动机，其与车轮的旋转轴连接；电池，其对所述驱动电动机供给电力；以及内燃机，其与所述驱动电动机连接，该车辆控制方法的特征在于，
当在所述车辆的行驶中检测出至少所述内燃机的异常的情况下，使所述内燃机停止，并且，使通过将所述车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力与检测出所述异常之前相比而增加。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制方法，其特征在于，
所述车辆还具有使用所述内燃机的进气歧管负压而进行工作的机械制动器，
在大气压与所述进气歧管负压之间的压力差小于或等于规定值的情况下，将所述驱动电动机的最大驱动力设定为零。
4.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，
作为所述行驶模式，所述车辆还具有S模式，
在所述S模式中，所述再生制动力的大小与所述节能模式相同，所述驱动电动机的响应性比所述节能模式更快，
当在所述车辆的行驶中检测出搭载于所述车辆的设备的异常的情况下，使所述内燃机停止，并且从所述通常模式切换为所述S模式。
5.一种车辆控制装置，其对车辆进行控制，该车辆具有：驱动电动机，其与车轮的旋转轴连接；电池，其对所述驱动电动机供给电力；以及内燃机，其与所述驱动电动机连接，该车辆控制装置的特征在于，
作为行驶模式，所述车辆具有通常模式和节能模式，该节能模式与所述通常模式相比，通过将所述车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力更大，
该车辆控制装置具有控制器，当在所述车辆的行驶中检测出至少所述内燃机的异常的情况下，该控制器使所述内燃机停止，并且从所述通常模式切换为所述节能模式。
6.一种车辆控制装置，其对车辆进行控制，该车辆具有：驱动电动机，其与车轮的旋转轴连接；电池，其对所述驱动电动机供给电力；以及内燃机，其与所述驱动电动机连接，该车辆控制装置的特征在于，
具有控制器，当在所述车辆的行驶中检测出至少所述内燃机的异常的情况下，该控制器使所述内燃机停止，并且使通过将所述车轮的旋转能量转换为电能而得到的再生制动力与检测出所述异常之前相比而增加。
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