JP6626519B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施の形態である車両用制御装置10を備えた車両11の構成例を示す概略図である。図1に示すように、車両11には、動力源としてのエンジン12を備えたパワーユニット13が搭載されている。エンジン12のクランク軸14には、ベルト機構15を介してスタータジェネレータ(発電機)16が機械的に連結されている。また、エンジン12にはトルクコンバータ17を介して変速機構18が連結されており、変速機構18にはデファレンシャル機構19等を介して車輪20が連結されている。つまり、スタータジェネレータ16と車輪20とは、トルクコンバータ17や変速機構18等からなる動力伝達経路21を介して互いに連結されている。
車両11に搭載される電源回路40について説明する。図2は電源回路40の一例を簡単に示した回路図である。図2に示すように、電源回路40は、スタータジェネレータ16に電気的に接続されるリチウムイオンバッテリ41と、これと並列にスタータジェネレータ16に電気的に接続される鉛バッテリ42と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ41を積極的に放電させるため、リチウムイオンバッテリ41の端子電圧は、鉛バッテリ42の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ41を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ41の内部抵抗は、鉛バッテリ42の内部抵抗よりも小さく設計されている。
図3は車両用制御装置10が備える制御系の一例を示す図である。図1および図3に示すように、車両用制御装置10は、マイコン等からなるメインコントローラ60を有している。メインコントローラ60には、エンジンコントローラ61に制御信号を出力してエンジン12を制御するエンジン制御部62が設けられており、ISGコントローラ24に制御信号を出力してスタータジェネレータ16を制御する発電制御部63が設けられている。また、メインコントローラ60には、ブレーキコントローラ36に制御信号を出力してブレーキ装置30を制御するブレーキ制御部64が設けられており、エンジンコントローラ61やブレーキコントローラ36に制御信号を出力して追従クルーズコントロールを実行するクルコン制御部65等が設けられている。メインコントローラ60や前述した各コントローラ24,36,52,61は、CANやLIN等の車載ネットワーク66を介して互いに通信自在に接続されている。
前述したように、車両11には、車速を自動制御する運転支援機能や自動運転機能の1つとして、先行車両との車間距離を一定に保持する追従クルーズコントロール機能が搭載されている。
メインコントローラ60の発電制御部63は、リチウムイオンバッテリ41の充電状態SOCに基づいて、スタータジェネレータ16の目標発電電圧を設定する。そして、発電制御部63は目標発電電圧をISGコントローラ24に出力し、ISGコントローラ24は目標発電電圧に従ってスタータジェネレータ16の発電電圧を制御し、後述するように、スタータジェネレータ16を燃焼発電状態または発電休止状態に制御する。このように、メインコントローラ60の発電制御部63は、リチウムイオンバッテリ41の充電状態SOCに基づき、スタータジェネレータ16を燃焼発電状態または発電休止状態に制御している。
前述したように、アクセルペダルの踏み込みが解除される車両減速時や、ブレーキペダル31が踏み込まれる車両減速時には、スタータジェネレータ16が回生発電状態に制御される。このように、スタータジェネレータ16を回生発電状態に制御する際には、過度な減速によって乗員に違和感を与えないように、スタータジェネレータ16の発電トルクつまり回生トルクを制限することが求められている。特に、車両11が緩やかに減速する状況においては、回生トルクの増加が車体減速度の増加となって顕著に現れるため、乗員に違和感を与えないように回生トルクを制限することが求められている。
P1[W]=Wv[kg]×Dx[m/s2]×V[m/s] ・・(1)
P2a[W]=μr×Wv[kg]×g[m/s2]×V[m/s] ・・(2)
P2b[W]=μl×ρ[kg/m3]×S[m2]×{V[m/s]}3 ・・(3)
P3[W]=Tef[Nm]×Ne[rad/s] ・・(4)
Pg[W]={P1−P2a−P2b−P3[W]} ・・(5)
Tg[Nm]=Pg[W]/Nisg[rad/s] ・・(6)
続いて、前述したスタータジェネレータ16の回生トルク制限制御をフローチャートに沿って説明する。図9は回生トルク制限制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。
続いて、スタータジェネレータ16の回生トルク制限制御の他の例をフローチャートに沿って説明する。図10は回生トルク制限制御の実行手順の他の例を示すフローチャートである。なお、図10において、図9に示したステップと同様のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
11 車両
12 エンジン
16 スタータジェネレータ(発電機)
20 車輪
21 動力伝達経路
24 ISGコントローラ(発電トルク制御部)
30 ブレーキ装置(ブレーキ機構)
31 ブレーキペダル(ブレーキ操作部)
34 キャリパ(車輪制動部)
35 アクチュエータ(液圧ユニット)
74 ブレーキセンサ(第1センサ)
75 圧力センサ(第2センサ)
80a 第1理想減速度設定部(第1減速度設定部)
80b 第2理想減速度設定部(第2減速度設定部)
81 理想仕事率算出部(第1仕事率算出部)
82 転がり抵抗仕事率算出部(第2仕事率算出部)
83 空気抵抗仕事率算出部(第2仕事率算出部)
84 エンジン抵抗仕事率算出部(第3仕事率算出部)
85 回生仕事率算出部(上限仕事率算出部)
86 トルク制限値算出部(上限トルク算出部)
T1 減速度テーブル(第1データ群)
T2 減速度テーブル(第2データ群)
Bs ブレーキストローク(ブレーキ操作量)
Bp ブレーキ液圧
Dx 理想減速度(許容減速度)
P1 車体理想減速仕事率(第1減速仕事率)
P2a 転がり抵抗仕事率(第2減速仕事率)
P2b 空気抵抗仕事率(第2減速仕事率)
P3 エンジンフリクション仕事率(第3減速仕事率)
Pg 回生仕事率(上限仕事率)
Tg 回生トルク制限値(上限トルク)
Claims (5)
- 乗員のブレーキ操作に基づき車両を減速させる第1制御モードと、車両の前方状況に基づき車両を減速させる第2制御モードと、を備える車両用制御装置であって、
車輪に動力伝達経路を介して連結される発電機と、
乗員に操作されるブレーキ操作部と、前記車輪を制動する車輪制動部と、前記車輪制動部に供給されるブレーキ液の圧力を制御する液圧ユニットと、を備えるブレーキ機構と、
前記ブレーキ操作部の操作量であるブレーキ操作量を検出する第1センサと、
前記ブレーキ液の圧力であるブレーキ液圧を検出する第2センサと、
前記第1制御モードが実行される場合に、車両減速時に許容される車体減速度であり且つ前記ブレーキ機構に起因する減速度以外の車体減速度である許容減速度を、前記ブレーキ操作量に基づき設定する第1減速度設定部と、
前記第2制御モードが実行される場合に、車両減速時に許容される車体減速度であり且つ前記ブレーキ機構に起因する減速度以外の車体減速度である許容減速度を、前記ブレーキ液圧に基づき設定する第2減速度設定部と、
前記第1または第2減速度設定部が設定する許容減速度に基づいて、車両減速時に回生発電状態に制御される前記発電機の発電トルクを制限する発電トルク制御部と、
を有する、車両用制御装置。 - 請求項1に記載の車両用制御装置において、
前記第1減速度設定部は、前記第1制御モードが実行される場合に、前記ブレーキ操作量に基づき第1データ群から車両減速時の許容減速度を設定し、
前記第2減速度設定部は、前記第2制御モードが実行される場合に、前記ブレーキ液圧に基づき前記第1データ群とは別の第2データ群から車両減速時の許容減速度を設定する、
車両用制御装置。 - 請求項1に記載の車両用制御装置において、
前記第1減速度設定部は、前記第1制御モードが実行される場合に、前記ブレーキ操作量に基づき第1データ群から車両減速時の許容減速度を設定し、
前記第2減速度設定部は、前記第2制御モードが実行される場合に、前記ブレーキ液圧を前記ブレーキ操作量に変換し、変換された前記ブレーキ操作量に基づき前記第1データ群から車両減速時の許容減速度を設定する、
車両用制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用制御装置において、
前記第1または第2減速度設定部が設定する許容減速度に、車両減速時の減速度を到達させる第1減速仕事率を算出する第1仕事率算出部と、
車両減速時の走行速度に基づいて、車両を減速させる走行抵抗分の第2減速仕事率を算出する第2仕事率算出部と、
前記第1減速仕事率から前記第2減速仕事率を減算し、前記発電機の上限仕事率を算出する上限仕事率算出部と、
前記発電機の前記上限仕事率に基づいて、前記発電機の上限トルクを算出する上限トルク算出部と、
を有し、
前記発電トルク制御部は、前記上限トルクに基づいて前記発電機の発電トルクを制限する、
車両用制御装置。 - 請求項4に記載の車両用制御装置において、
前記発電機に連結されるエンジンと、
前記エンジンの回転速度に基づいて、車両を減速させるエンジン回転抵抗分の第3減速仕事率を算出する第3仕事率算出部と、
を有し、
前記上限仕事率算出部は、前記第1減速仕事率から前記第2および第3減速仕事率を減算し、前記発電機の前記上限仕事率を算出する、
車両用制御装置。
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