JP2009143349A - Electric power control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車両に搭載されたオルタネータ等の発電装置が発電する発電量を制御するための車両の電力制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a vehicle power control device for controlling a power generation amount generated by a power generation device such as an alternator mounted on a vehicle, for example.
この種の装置では、駆動輪を駆動する交流モータに必要な電力を供給する発電機の界磁を制御する車両用駆動制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、この種の装置では、自動車の緊急操舵時において運転者の操作に対する自動車の追従性が損なわれないようにするために、オルタネータ等の発電機と、電動パワーステアリング装置(EPS)とを電気的に直接接続し、発電機から電動パワーステアリング装置に直接電力を供給する自動車の電源システムが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In this type of device, a vehicle drive control device that controls a field of a generator that supplies electric power necessary for an AC motor that drives a drive wheel has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Further, in this type of device, a generator such as an alternator and an electric power steering device (EPS) are electrically connected so that the followability of the vehicle to the operation of the driver is not impaired during emergency steering of the vehicle. There has been proposed a power supply system for an automobile that is directly connected and supplies power directly from a generator to an electric power steering device (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1及び2に開示された技術によれば、車両の通常走行時には、オルタネータ等の発電機が発電する電力が無駄にならないように発電機による発電量が一定の発電量に制限されているため、緊急回避時に発電機から電動パワーステアリング装置に直接電力を供給したとしても、車両が障害物を回避する緊急回避時に電動パワーステアリング装置等のアクチュエータが必要とする電力を発電機から供給できない場合が生じる虞がある。特に、緊急回避時には、各アクチュエータに対して、通常走行時よりも大きな力又は速度が要求されるため、電動パワーステアリング装置等のアクチュエータにおける電力が不足する発生する可能性が高い。 However, according to the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, the power generation amount of the generator is limited to a constant power generation amount so that the power generated by the generator such as an alternator is not wasted during normal driving of the vehicle. Therefore, even if power is directly supplied from the generator to the electric power steering device during emergency avoidance, the power required by the actuator such as the electric power steering device is supplied from the generator during emergency avoidance when the vehicle avoids an obstacle. There is a possibility that it may not be possible. In particular, during emergency avoidance, a greater force or speed is required for each actuator than during normal travel, so there is a high possibility that power in an actuator such as an electric power steering device will be insufficient.
このように、電動パワーステアリング装置等のアクチュエータに電力不足が生じた場合、運転者によるステアリング操作だけでは、障害物を回避可能なように車両の走行状態を制御することが困難になる。また、緊急回避時には、電動パワーステアリング装置だけでなく、例えば、エンジン等の内燃機関におけるスロットル弁、ブレーキ、及びサスペンション等の動作部分の夫々に駆動力を供給するスロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及びサスペンションアクチュエータ等の各種アクチュエータの動作を協調させることによって車両の走行状態が制御されるため、これら各種アクチュエータが必要とする電力が不足する可能性も高く、車両が障害物を緊急に回避することがより一層困難になる。 Thus, when power shortage occurs in an actuator such as an electric power steering device, it becomes difficult to control the running state of the vehicle so that an obstacle can be avoided only by a steering operation by the driver. Further, at the time of emergency avoidance, not only the electric power steering device, but also, for example, a throttle actuator, a brake actuator, and a suspension actuator that supply driving force to each of operating parts such as a throttle valve, a brake, and a suspension in an internal combustion engine such as an engine. Since the driving state of the vehicle is controlled by coordinating the operation of various actuators such as the above, there is a high possibility that the power required by these various actuators will be insufficient, and the vehicle will more quickly avoid obstacles. It becomes difficult.
また、発電機が発電する発電量が制限されているため、これら各種アクチュエータの夫々に供給される電力の供給量を相互に調整したとしても、各種アクチュエータの動作性能を低下させることになり、車両による障害物の緊急回避が困難になる。 In addition, since the amount of power generated by the generator is limited, even if the amount of power supplied to each of these various actuators is mutually adjusted, the operating performance of the various actuators will be reduced. Makes it difficult to urgently avoid obstacles.
ここで、緊急回避時より前の車両の通常走行時に予め発電機による発電量を多めに設定しておくことによって、緊急回避時における電力不足を補う方法が考えられるが、車両の通常走行時において無駄になる電力が増大するうえ、バッテリ等の蓄電装置及びオルタネータ等の発電機に要するコストも増大する。したがって、このような方法は、車両のコスト、及びエネルギーの効率的な使用の観点から見れば、好ましい方法であるとは言い難い。 Here, a method of compensating for power shortage during emergency avoidance by setting a large amount of power generated by the generator in advance during normal travel of the vehicle before emergency avoidance can be considered, but during normal travel of the vehicle In addition to an increase in wasted power, the cost required for a power storage device such as a battery and a generator such as an alternator also increases. Therefore, it is difficult to say that such a method is a preferable method from the viewpoint of vehicle cost and efficient use of energy.
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、車両が障害物を緊急に回避する緊急回避時に、各種アクチュエータが必要とする電力をこれらアクチュエータに供給できる車両の電力制御装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems. For example, when the vehicle avoids an obstacle urgently, the power control of the vehicle that can supply the power required by various actuators to these actuators. It is an object to provide an apparatus.
本発明に係る車両の電力制御装置は上記課題を解決するために、車両が障害物を緊急に回避する緊急回避時に動作する動作部分に駆動力を供給するアクチュエータと、前記車両に搭載された内燃機関から出力された動力を用いて発電し、前記アクチュエータに電力を供給する発電装置と、前記車両が前記障害物を回避する緊急度を取得する取得手段と、
該取得された緊急度に基づいて、前記緊急回避時に前記発電装置が発電する発電量が一時的に増大するように、前記発電装置を制御する制御手段とを備える。
In order to solve the above-described problems, an electric power control apparatus for a vehicle according to the present invention provides an actuator that supplies driving force to an operating part that operates during emergency avoidance in which the vehicle urgently avoids an obstacle, and an internal combustion engine mounted on the vehicle. A power generation device that generates power using power output from the engine and supplies power to the actuator; and an acquisition unit that acquires an urgency level at which the vehicle avoids the obstacle;
And control means for controlling the power generation device so that the amount of power generated by the power generation device during the emergency avoidance temporarily increases based on the acquired urgency level.
本発明に係る車両の電力制御装置によれば、車両が障害物を緊急に回避する緊急回避時に動作する動作部分は、例えば、エンジン等の内燃機関におけるスロットル、ブレーキ、サスペンション、電動パワーステアリング装置(EPS)であり、車両の走行状態を制御するために動作する部分である。このような動作部分は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及びサスペンションアクチュエータ、EPS用のアクチュエータ等の各種アクチュエータから供給される駆動力によって各々駆動される。 According to the power control apparatus for a vehicle according to the present invention, the operation part that operates during emergency avoidance in which the vehicle urgently avoids an obstacle is, for example, a throttle, a brake, a suspension, an electric power steering apparatus ( EPS), which is the part that operates to control the running state of the vehicle. Such operation parts are respectively driven by driving forces supplied from various actuators such as a throttle actuator, a brake actuator, a suspension actuator, and an actuator for EPS.
尚、「緊急回避」とは、車両が走行する走行中に、車両の走行路に突然出現した障害物を回避することをいい、「緊急回避時」とは、車両が障害物を回避するように車両の運転者が車両に対してステアリング、及びブレーキ等の各種動作部分に対して回避操作を行った操作時、若しくは、搭載されたセンサによって障害物が検知された際に、車両の速度及び障害物間の距離に基づいて予め設定された緊急回避条件に車両の走行状態が合致したと判断された時をいう。 “Emergency avoidance” refers to avoiding an obstacle that suddenly appears on the travel path of the vehicle while the vehicle is traveling. “Emergency avoidance” means that the vehicle avoids an obstacle. When the vehicle driver performs an avoidance operation on various operating parts such as steering and brakes on the vehicle, or when an obstacle is detected by the mounted sensor, the vehicle speed and The time when it is determined that the traveling state of the vehicle matches the emergency avoidance condition set in advance based on the distance between obstacles.
発電装置は、例えば、前記車両に搭載されたエンジン等の内燃機関から出力された動力を用いて発電するオルタネータであり、電力をアクチュエータに供給する。 The power generation device is an alternator that generates power using power output from an internal combustion engine such as an engine mounted on the vehicle, and supplies electric power to the actuator.
取得手段は、前記車両が前記障害物を回避する緊急度を取得する。このような緊急度は、例えば、センサから得られた当該車両の周辺状況に基づいて数値化された情報を含む信号により具体的に特定される。 The acquisition means acquires an urgency level at which the vehicle avoids the obstacle. Such an urgency level is specifically specified by a signal including information digitized on the basis of the surrounding situation of the vehicle obtained from a sensor, for example.
制御手段は、例えば、エンジンコントロールユニット(ECU)と一体に、或いは別に設けられたレギュレータ等の制御装置であり、取得された緊急度に基づいて、前記緊急回避時に前記発電装置が発電する発電量が一時的に増大するように、前記発電装置を制御する。より具体的には、例えば、センサから供給された緊急回避を示す緊急回避信号、或いは運転者による車両に対する緊急回避操作が行われた旨を示す信号に基づいて特定された緊急度に基づいて、オルタネータ等の発電装置が発電する発電量が増大するようにオルタネータ等の発電装置を制御する。 The control means is, for example, a control device such as a regulator provided integrally with or separately from the engine control unit (ECU), and the amount of power generated by the power generation device during the emergency avoidance based on the acquired emergency level Is controlled so as to temporarily increase. More specifically, for example, based on the emergency degree specified based on the emergency avoidance signal indicating emergency avoidance supplied from the sensor or the signal indicating that the driver has performed emergency avoidance operation on the vehicle, The power generator such as the alternator is controlled so that the amount of power generated by the power generator such as the alternator increases.
したがって、本発明に係る車両の電力制御装置によれば、車両の緊急回避時に発電装置が発電する発電量が増大するため、発電装置からアクチュエータに供給される電力の供給量が、緊急回避時より前の車両の通常走行時より増大する。よって、アクチュエータは、発電装置が発電する発電量が車両通常走行に応じて制限されている場合に比べて、動作部分の動作性能を低下させることなく、車両が障害物を回避可能なように駆動力を動作部分に供給できる。このように、本発明に係る車両の電力制御装置によれば、予期せぬ障害物が車両の走行路に出現した場合でも、車両は即座に障害物を回避できる。 Therefore, according to the power control device for a vehicle according to the present invention, the amount of power generated by the power generation device during emergency avoidance of the vehicle increases, so the amount of power supplied from the power generation device to the actuator is less than that during emergency avoidance. Increased compared to normal driving of the previous vehicle. Therefore, the actuator is driven so that the vehicle can avoid the obstacle without deteriorating the operation performance of the operation part, compared with the case where the power generation amount generated by the power generation device is limited in accordance with the normal traveling of the vehicle. Power can be supplied to the moving part. Thus, according to the power control apparatus for a vehicle according to the present invention, even when an unexpected obstacle appears on the travel path of the vehicle, the vehicle can immediately avoid the obstacle.
尚、本発明における「一時的に」とは、緊急回避時のみを意味し、車両による緊急回避が終了した際には、発電装置の発電量は、緊急回避時より前の通常の走行時における発電量に戻る。したがって、本発明に係る車両の電力制御装置によれば、緊急回避時に一時的に発電装置の発電量が増大するため、緊急回避時ではない車両の走行時、即ち通常の走行時には、発電装置が発電した電力が無駄になることがなく、内燃機関で出力された動力を効率良く発電に用いることが可能である。 In the present invention, “temporarily” means only during emergency avoidance, and when the emergency avoidance by the vehicle is finished, the power generation amount of the power generation device is the same as during normal travel before emergency avoidance. Return to power generation. Therefore, according to the power control device for a vehicle according to the present invention, the power generation amount of the power generation device temporarily increases at the time of emergency avoidance. Therefore, the power generation device is not at the time of emergency avoidance, that is, at the time of normal travel. The generated power is not wasted, and the power output from the internal combustion engine can be used efficiently for power generation.
本発明に係る車両の電力制御装置の一の態様では、前記制御手段は、前記緊急回避時より前に前記発電装置に設定されていた前記発電量の通常の上限値を該通常の上限値より高い緊急回避時の上限値に設定してもよい。 In one aspect of the vehicle power control apparatus according to the present invention, the control means sets the normal upper limit value of the power generation amount set in the power generation apparatus before the emergency avoidance from the normal upper limit value. You may set to the upper limit at the time of high emergency avoidance.
この態様によれば、「通常の上限値」とは、前記緊急回避時より前に前記発電装置に設定されていた発電量の上限値であって、車両の通常走行時に、即ち緊急回避時ではない走行時に、発電装置が発電する電力が無駄にならないように、設定された発電量の上限値をいう。この態様によれば、緊急回避時における発電量の上限値が、通常の上限値より高い発電量に設定されているため、動作部分を動作させるために十分な駆動力を動作部分に供給可能なようにアクチュエータを駆動することが可能である。 According to this aspect, the “ordinary upper limit value” is the upper limit value of the power generation amount set in the power generation device before the emergency avoidance, and during normal traveling of the vehicle, that is, during emergency avoidance. This means the upper limit value of the power generation amount that is set so that the power generated by the power generation device is not wasted when there is no traveling. According to this aspect, since the upper limit value of the power generation amount at the time of emergency avoidance is set to a power generation amount higher than the normal upper limit value, it is possible to supply a sufficient driving force to the operation portion to operate the operation portion. Thus, it is possible to drive the actuator.
この態様では、前記制御手段は、前記緊急回避時の緊急度に応じて、前記緊急回避時の上限値を設定してもよい。 In this aspect, the control means may set an upper limit value at the time of emergency avoidance according to the degree of emergency at the time of emergency avoidance.
この態様によれば、緊急度は、制御手段によって特定される、例えば、車両が障害物を回避するように車両の運転者が車両に対してステアリング、及びブレーキ等の各種動作部分に対して行った回避操作の操作速度、より具体的には、運転者から単位時間当たりにステアリングに付与される回転力或いは回転角度の大きさ、又は運転者がブレーキを踏み込む単位時間当たりの踏み込み量に基づいて特定される。また、緊急度は、車両に搭載されたセンサによって障害物が検知された際の車両の速度と、その際の車両及び障害物間の距離等の車両及び障害物の相対的な位置関係とに基づいて特定されてもよい。 According to this aspect, the urgency level is specified by the control means. For example, the driver of the vehicle performs various operations such as steering and braking on the vehicle so that the vehicle avoids the obstacle. More specifically, based on the operating speed of the avoidance operation, more specifically, the rotational force or the rotational angle applied to the steering per unit time from the driver, or the amount of depression per unit time that the driver steps on the brake Identified. The degree of urgency depends on the speed of the vehicle when an obstacle is detected by a sensor mounted on the vehicle and the relative positional relationship between the vehicle and the obstacle, such as the distance between the vehicle and the obstacle at that time. It may be specified based on.
制御手段は、このような緊急度に応じて、例えば、緊急度が高い場合、即ち緊急回避時にアクチュエータで消費される電力が多い場合には、緊急度が低い場合、即ち、緊急回避時にアクチュエータで消費される電力が相対的に少ない場合に比べて、前記緊急回避時の上限値を高く設定する。 In accordance with such an urgency level, the control means, for example, when the urgency level is high, that is, when the power consumed by the actuator during emergency avoidance is large, when the urgency level is low, that is, when the emergency avoidance is performed, The upper limit value at the time of emergency avoidance is set higher than in the case where the consumed power is relatively small.
したがって、この態様によれば、緊急回避時にアクチュエータで消費される電力より多い電力を確実に発電装置からアクチュエータに供給でき、車両は障害物を確実、且つ即座に回避できる。 Therefore, according to this aspect, more power than that consumed by the actuator during emergency avoidance can be reliably supplied from the power generator to the actuator, and the vehicle can reliably and immediately avoid an obstacle.
本発明に係る車両の電力制御装置の他の態様では、前記内燃機関の回転数が変更されることなく前記発電量を変更可能なように、前記動力を前記発電装置に伝達する伝達機構を更に備えていてもよい。 In another aspect of the vehicle power control apparatus according to the present invention, a transmission mechanism for transmitting the power to the power generation apparatus is further provided so that the power generation amount can be changed without changing the rotational speed of the internal combustion engine. You may have.
この態様によれば、内燃機関の回転数が変更されないため、例えば、内燃機関から出力された動力のうち発電装置に供給されない動力部分によって駆動される駆動輪等の駆動系に供給される供給駆動力が緊急回避時より前と緊急回避時とに亘って変動する変動量を低減でき、運転者が感じる違和感を低減できる。このような変動量としては、例えば、緊急回避時より前と緊急回避時とに亘って内燃機関の回転数の変化に起因して変化する可能性がある車両の速度の変化量が挙げられる。 According to this aspect, since the rotational speed of the internal combustion engine is not changed, for example, supply drive supplied to a drive system such as a drive wheel driven by a power portion that is not supplied to the power generator among the power output from the internal combustion engine It is possible to reduce the amount of fluctuation in which the force fluctuates before emergency avoidance and during emergency avoidance, thereby reducing the uncomfortable feeling felt by the driver. Examples of such a fluctuation amount include a vehicle speed change amount that may change due to a change in the rotational speed of the internal combustion engine before and during emergency avoidance.
内燃機関から出力された動力を発電装置に伝達する伝達機構は、例えば、内燃機関及び発電装置を機械的に接続するプーリであり、内燃機関から出力された動力のうち発電装置に伝達される動力の割合を規定するプーリ比が制御手段の制御下で変更される。より具体的には、例えば、制御手段の制御下でプーリ等の伝達機構は、オルタネータ等の発電装置の回転数と、エンジン等の内燃機関の回転数との比を変更することができ、前記内燃機関の回転数が変更されることないように内燃機関から出力された動力を発電装置に伝達することが可能である。 The transmission mechanism that transmits the power output from the internal combustion engine to the power generation device is, for example, a pulley that mechanically connects the internal combustion engine and the power generation device, and the power transmitted from the internal combustion engine to the power generation device. The pulley ratio defining the ratio is changed under the control of the control means. More specifically, for example, under the control of the control means, the transmission mechanism such as a pulley can change the ratio between the rotational speed of a power generator such as an alternator and the rotational speed of an internal combustion engine such as an engine, The power output from the internal combustion engine can be transmitted to the power generator so that the rotational speed of the internal combustion engine is not changed.
したがって、この態様によれば、内燃機関の回転数の変化に起因して生じる車両の速度変化を低減することが可能である。尚、伝達機構は、内燃機関から発電装置に動力を伝達可能な機構であれば、上述したプーリに限定されるものではないことは言うまでもない。 Therefore, according to this aspect, it is possible to reduce changes in the vehicle speed caused by changes in the rotational speed of the internal combustion engine. Needless to say, the transmission mechanism is not limited to the pulley described above as long as it can transmit power from the internal combustion engine to the power generation device.
本発明に係る車両の電力制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記緊急回避時より前に設定されていた前記内燃機関の回転数より高い目標回転数を設定し、前記内燃機関が前記目標回転数で駆動されるように前記内燃機関を制御してもよい。 In another aspect of the vehicle power control apparatus according to the present invention, the control means sets a target rotational speed higher than the rotational speed of the internal combustion engine that was set before the emergency avoidance, and the internal combustion engine The internal combustion engine may be controlled to be driven at the target rotational speed.
この態様によれば、緊急回避時に内燃機関の回転数を積極的に高めることによって、内燃機関から出力される動力の出力量を増大させることができ、発電装置が発電する発電量を増大させることが可能である。 According to this aspect, the amount of power output from the internal combustion engine can be increased by actively increasing the number of revolutions of the internal combustion engine during emergency avoidance, and the amount of power generated by the power generation device can be increased. Is possible.
この態様では、前記制御手段は、前記緊急回避時の緊急度に応じて、前記目標回転数を設定してもよい。 In this aspect, the control means may set the target rotational speed in accordance with the urgency level at the time of emergency avoidance.
この態様によれば、目標回転数は、前記緊急回避時の緊急度に応じて、例えば、緊急回避時において車両が障害物を回避可能なように動作部分を動作させる際に動作部分に要する駆動力をアクチュエータから動作部分に供給できるように、且つ発電装置が発電した電力が無駄にならないように、制御手段の制御下で設定される。この態様における緊急度は、上述した緊急度と同様の意味である。 According to this aspect, the target rotational speed is determined according to the degree of urgency at the time of emergency avoidance, for example, driving required for the operation part when the vehicle is operated so that the vehicle can avoid an obstacle at the time of emergency avoidance. It is set under the control of the control means so that the force can be supplied from the actuator to the operating part and the power generated by the power generator is not wasted. The urgency in this aspect has the same meaning as the urgency described above.
したがって、この態様によれば、発電装置が発電した電力を無駄にすることなく、且つ車両による緊急回避が可能なように、発電装置の発電量を増大させることが可能である。 Therefore, according to this aspect, it is possible to increase the power generation amount of the power generation device without wasting power generated by the power generation device and enabling emergency avoidance by the vehicle.
本発明に係る車両の電力制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記緊急回避時における前記車両の走行状態を示す緊急回避時の指標値と、前記緊急回避時より前の走行時における前記車両の走行状態を示す前記緊急回避時より前の指標値との差が小さくなるように、前記目標回転数を設定し、且つ前記車両の変速機構、及び前記アクチュエータの少なくとも一方を制御してもよい。 In another aspect of the vehicle power control apparatus according to the present invention, the control means includes an emergency avoidance index value indicating a travel state of the vehicle at the time of emergency avoidance and a travel time before the emergency avoidance. The target rotational speed is set so that the difference from the index value before the emergency avoidance indicating the traveling state of the vehicle is small, and at least one of the transmission mechanism of the vehicle and the actuator is controlled. Also good.
この態様によれば、前記緊急回避時における前記車両の走行状態を示す緊急回避時の指標値と、前記緊急回避時より前の走行時における前記車両の走行状態を示す前記緊急回避時より前の指標値とは、前記緊急回避時、及び前記緊急回避時より前の夫々における車両の速度、並びに、車両の速度が増大する場合及び減速する場合の夫々における車両の単位時間当たりの速度変化を意味する加速度等を含、車両の走行状態を物理的に特定する各種の値を意味する。 According to this aspect, the index value at the time of emergency avoidance indicating the travel state of the vehicle at the time of emergency avoidance, and the time before the emergency avoidance indicating the travel state of the vehicle at the time of travel prior to the time of emergency avoidance. The index value means the speed of the vehicle at the time of emergency avoidance and before the time of emergency avoidance, and the change in speed of the vehicle per unit time when the speed of the vehicle increases and when the speed decreases. This means various values that physically specify the running state of the vehicle, including acceleration and the like.
この態様によれば、例えば、前記緊急回避時における車両の速度と、前記緊急回避時より前の走行時における車両の速度との差が小さくなるように、言い換えれば、車両による緊急回避によって運転者に違和感を与えないように、制御手段は、前記目標回転数を設定し、且つ前記車両の変速機構、及び前記アクチュエータの少なくとも一方を制御してもよい。 According to this aspect, for example, the driver avoids the difference between the vehicle speed at the time of emergency avoidance and the vehicle speed at the time of traveling before the emergency avoidance, in other words, by the emergency avoidance by the vehicle. The control means may set the target rotational speed and control at least one of the speed change mechanism of the vehicle and the actuator so as not to give a sense of incongruity.
したがって、この態様によれば、内燃機関の回転数が目標回転数に設定されることによって生じる可能性がある違和感を低減でき、緊急回避時において運転者が感じる違和感を低減することが可能である。 Therefore, according to this aspect, it is possible to reduce the uncomfortable feeling that may be caused by setting the rotational speed of the internal combustion engine to the target rotational speed, and to reduce the uncomfortable feeling felt by the driver during emergency avoidance. .
この態様では、前記制御手段は、前記発電装置が前記目標回転数に応じた電力を発電でき、前記車両の運転者による前記動作部分に対応する操作部分に対する操作に応じて前記車両が走行するように、少なくとも前記変速機構の段数を変更してもよい。 In this aspect, the control means is configured such that the power generation device can generate electric power according to the target rotational speed, and the vehicle travels according to an operation on an operation portion corresponding to the operation portion by a driver of the vehicle. In addition, at least the number of stages of the transmission mechanism may be changed.
この態様によれば、前記目標回転数に応じて内燃機関から出力された動力に応じて発電装置で発電される電力をいう。目標回転数は、緊急回避時より前における車両の通常の走行時に設定されていた内燃機関の回転数より高いため、内燃機関の回転数の増大に応じて、車両の加速度が変化し、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。 According to this aspect, the electric power generated by the power generation device according to the power output from the internal combustion engine according to the target rotational speed is said. Since the target rotational speed is higher than the rotational speed of the internal combustion engine set during normal traveling of the vehicle before the emergency avoidance, the acceleration of the vehicle changes as the rotational speed of the internal combustion engine increases, and the driver There is a risk of giving a sense of incongruity.
そこで、この態様では、前記車両の運転者による前記動作部分に対応する操作部分に対する操作に応じて前記車両が走行するように、より具体的には、運転者が緊急回避時にハンドルを操作するハンドル操作、或いは運転者が緊急回避時にブレーキを踏み込むブレーキ操作等の各種操作に応じて、制御手段の制御下で、操作、或いは走行状態に対して違和感が運転者に生じないように、少なくともトランスミッション等の変速機構の段数が変更される。 Therefore, in this aspect, more specifically, a handle for the driver to operate the handle during emergency avoidance so that the vehicle travels in response to an operation on an operation portion corresponding to the operation portion by the driver of the vehicle. At least a transmission or the like so that the driver does not feel uncomfortable with the operation or the running state under the control of the control means according to the operation or various operations such as a brake operation in which the driver depresses the brake at the time of emergency avoidance. The number of stages of the transmission mechanism is changed.
より具体的には、例えば、動作部分の一例がステアリングである場合には、当該ステアリングに対応する操作部分はハンドルとなり、動作部分の一例がブレーキである場合には、当該ブレーキに対応する操作部分はブレーキペダルとなる。 More specifically, for example, when an example of the operation part is a steering wheel, an operation part corresponding to the steering is a handle, and when an example of the operation part is a brake, an operation part corresponding to the brake is used. Becomes a brake pedal.
また、内燃機関の回転数が緊急回避時より前より高い目標回転数に設定された場合には、回転数の変更に応じて増大する車両の速度の増加量を低減するために、例えば、トランスミッションのシフトレンジを低い段数、即ちレンジに下げるように制御手段はトランスミッションを制御する。尚、変速機構は、CVT(Continuously Variable Trans mission)機構を備えて構成されていてもよい。 Further, when the rotational speed of the internal combustion engine is set to a higher target rotational speed than before the emergency avoidance, in order to reduce the increase in the vehicle speed that increases in accordance with the change in the rotational speed, for example, a transmission The control means controls the transmission so as to lower the shift range to a lower number of stages, that is, a range. Note that the speed change mechanism may include a CVT (Continuously Variable Transmission) mechanism.
したがって、この態様によれば、前記車両の運転者による前記動作部分に対応する操作部分に対する操作に応じて前記車両が走行するように変速機構を制御できるため、回転数の増大に応じて生じる可能性がある運転者による車両の操作性、及び違和感を低減することが可能である。 Therefore, according to this aspect, the speed change mechanism can be controlled so that the vehicle travels according to the operation of the operation portion corresponding to the operation portion by the driver of the vehicle, and therefore, it may occur as the rotational speed increases. This makes it possible to reduce the operability of the vehicle by a driver having a tendency to feel uncomfortable.
本発明に係る車両の電力制御装置の他の態様では、前記動作部分は、前記車両のブレーキであり、前記アクチュエータは、前記ブレーキに前記駆動力を供給するブレーキアクチュエータであり、前記操作部分は、ブレーキペダルであり、前記制御手段は、前記車両の運転者による前記ブレーキペダルに対する操作に応じて前記車両を走行させた場合に、前記発電量を増加させるように前記発電装置を制御すると共に、少なくとも前記車両の車速が変更されるように、前記ブレーキアクチュエータを制御する。 In another aspect of the vehicle power control apparatus according to the present invention, the operation portion is a brake of the vehicle, the actuator is a brake actuator that supplies the driving force to the brake, and the operation portion is: A brake pedal, and the control means controls the power generation device to increase the power generation amount when the vehicle is driven in response to an operation on the brake pedal by a driver of the vehicle, and at least The brake actuator is controlled so that the vehicle speed of the vehicle is changed.
この態様によれば、運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合に、例えば、変速機構によるシフトダウンだけでは車速を減速できず、ブレーキアクチュエータも作動させる必要がある状況にも対応可能である。 According to this aspect, when the driver is stepping on the brake pedal, for example, it is possible to cope with a situation in which the vehicle speed cannot be reduced only by downshifting by the speed change mechanism and the brake actuator needs to be operated.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下図面を参照しながら、本発明に係る車両の電力制御装置の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of a power control apparatus for a vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、図1を参照しながら、本発明に係る車両の電力制御装置の一実施形態を備えた車両の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る車両の電力制御装置を具備してなる車両の主要な構成を示したブロック図である。 First, a configuration of a vehicle including an embodiment of a vehicle power control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of a vehicle including the vehicle power control apparatus according to the present embodiment.
図1において、例えば四輪操舵車である車両1は、本発明の「制御手段」の一例であるECU(Electronic Control Unit)10、シャフト21、前輪21L及び21R、後輪22L及び22R、ブレーキペダル25、前輪転舵用のアクチュエータ21La及び21Ra、後輪転舵用のアクチュエータ22La及び22Ra、前輪ブレーキ25L及び25R、後輪ブレーキ26L及び26R、ブレーキ用のアクチュエータ25La及び25Ra、ブレーキ用のアクチュエータ26La及び26Ra、ハンドルシャフト26a、電動パワーステアリング装置(EPS)20、ステアリング用のアクチュエータ20a、ハンドル24、サスペンション機構23、サスペンション用のアクチュエータ23a、アクセルペダル27、アクセルペダル用のアクチュエータ27a、本発明の「内燃機関」の一例であるエンジン50、スロットル51、スロットル用のアクチュエータ51a、本発明の「発電装置」の一例であるオルタネータ30、バッテリ70、本発明の「伝達機構」の一例であるプーリ60、ミリ波レーダ31、車速センサ33、並びにステレオカメラ32を備えて構成されている。複数のアクチュエータ20a、21La、21Ra、22La、22Ra、23a、25La、25Ra、26La、26Ra、27a及び51a、オルタネータ30、ECU10、及びプーリ60が、本発明に係る「車両の電力制御装置」の一例を構成している。また、ECU10、ミリ波レーダ31、車速センサ33、及びステレオカメラ32が、本発明の「取得手段」の一例を構成している。
In FIG. 1, for example, a vehicle 1 that is a four-wheel steered vehicle includes an ECU (Electronic Control Unit) 10, a
前輪21L及び21R、後輪22L及び22R、ブレーキペダル25、前輪ブレーキ25L及び25R、後輪ブレーキ26L及び26R、EPS20、サスペンション機構23、アクセルペダル27、及びスロットル51の夫々は、本発明の「動作部分」の一例であり、車両1が、その走行時に障害物を緊急に回避する緊急回避時に、ECU10の制御下で、或いは運転者の操作に応じて動作する。
The
ECU10は、オルタネータ30の発電動作を制御するレギュレータ等の制御回路、及びメモリを備えて構成されている。ECU10は、エンジン50の動作を制御する。加えて、ECU10は、複数のアクチュエータ20a、21La、21Ra、22La、22Ra、23a、25La、25Ra、26La、26Ra、27a及び51aの夫々から、前輪21L及び21R、後輪22L及び22R、ブレーキペダル25、前輪ブレーキ25L及び25R、後輪ブレーキ26L及び26R、EPS20、サスペンション機構23、アクセルペダル27、及びスロットル51に駆動力が供給されるように、これらアクチュエータの動作を制御する。
The
ECU10は、オルタネータ30、プーリ60、及びバッテリ70の動作を制御する。より具体的には、車両1の走行路に障害物が存在しない通常の走行時には、発電された電力が無駄にならないように、オルタネータ30の発電動作を制御する共に、オルタネータ30によって発電された電力の一部を蓄電可能なようにバッテリ70を制御する。加えて、ECU10は、エンジン50の動作時に、エンジン50から出力された動力をオルタネータ30に伝達するプーリ60の動作を制御する。
The
ECU10は、車両1の走行路に障害物が出現したこと、即ち、車両1の走行状態が障害物を緊急に回避すべき状態に至ったか否かを判断する。より具体的には、ミリ波レーダ31、及びステレオカメラ32によって検知された障害物と車両1との相対的な位置に関する位置情報と、車速センサ33によって検出された車両1の車速Vとに基づいて、車両1が障害物を緊急に回避すべきか否かを判断する。
The
オルタネータ30は、ECU10の制御下で、エンジン50からプーリ60を介して伝達された動力に用いて発電し、発電した電力をバッテリ70に供給すると共に、複数のアクチュエータ20a、21La、21Ra、22La、22Ra、23a、25La、25Ra、26La、26Ra、27a及び51aの夫々に電力を供給する。
The
次に、図2乃至図8を参照しながら、本実施形態に係る車両の電力制御装置による車両の電力制御方法を説明する。図2は、本実施形態に係る車両の電力制御装置によって実行される車両の電力制御方法のフローチャートである。図3は、緊急回避時、及び通常の走行時の夫々における車両の走行状態を図式的に示した概念図である。図4は、動力及び電力の供給路の構成を図式的に示したブロック図である。図5は、アクチュエータの消費電力及びオルタネータによる発電量の変化を図式的に示したグラフである。図6乃至図8は、通常の走行時から緊急回避時に亘るエンジンの回転数Ne及び車両の車速Vの関係を図式的に示したグラフである。 Next, a vehicle power control method by the vehicle power control apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 8. FIG. 2 is a flowchart of a vehicle power control method executed by the vehicle power control apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is a conceptual diagram schematically showing the traveling state of the vehicle during emergency avoidance and during normal traveling. FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the power and power supply paths. FIG. 5 is a graph schematically showing changes in the power consumption of the actuator and the amount of power generated by the alternator. FIGS. 6 to 8 are graphs schematically showing the relationship between the engine speed Ne and the vehicle speed V of the vehicle from normal travel to emergency avoidance.
図2において、ECU10は、緊急回避フラグ信号Sが生成されたか否かを判断する(ステップS101)。より具体的には、ECU10は、その一部として設けられた緊急回避フラグ信号生成回路が、ミリ波レーダ31、及びステレオカメラ32によって検知された障害物と車両1との相対的な位置に関する位置情報と、車速センサ33によって検出された車両1の車速Vとに基づいて、緊急に障害物を回避すべきである旨を内容とする緊急回避フラグ信号Sを生成したか否かを判断する。緊急回避フラグ信号Sは、例えば、予め設定された緊急回避条件に車両1の走行状態が合致したと判断された際に生成される。緊急回避フラグ信号が生成されなかった場合には、通常の発電量を維持する(ステップS132)。尚、緊急度に関する情報は、緊急回避フラグ信号に含まれていてもよいし、緊急回避フラグ信号を取得したECU10が緊急度を具体的に数値化してもよい。
In FIG. 2, the
ここで、図1及び図3を参照しながら、車両の緊急回避状態及び通常の走行状態を説明する。図3では、車両1が、通常の走行状態(A)或いは(B)である車両1が、突然出現した障害物を緊急に避ける緊急回避状態(走行状態(C)及び(D))と、再び通常の走行状態(E)及び(F)に戻る走行経路と、障害物の手前で車両1が緊急に停止する停止状態(G)が図示されている。本発明の「緊急回避時」には、緊急回避状態(走行状態(C)及び(D))、及び停止状態(G)の夫々の状態で車両1の走行状態が制御されている期間を含んでおり、予め設定された緊急回避条件に車両1の走行状態が合致したと判断された時点から車両1が通常の走行状態に戻るまでの期間において、車両1による緊急回避が実行される。 Here, the emergency avoidance state and the normal traveling state of the vehicle will be described with reference to FIGS. 1 and 3. In FIG. 3, an emergency avoidance state (running states (C) and (D)) in which the vehicle 1 in which the vehicle 1 is in a normal running state (A) or (B) urgently avoids an obstacle that suddenly appears, A travel route returning to the normal travel states (E) and (F) again, and a stop state (G) in which the vehicle 1 stops urgently in front of an obstacle are illustrated. The “emergency avoidance” of the present invention includes a period in which the traveling state of the vehicle 1 is controlled in each of the emergency avoiding state (traveling states (C) and (D)) and the stopped state (G). Thus, emergency avoidance by the vehicle 1 is executed in a period from when it is determined that the traveling state of the vehicle 1 matches a preset emergency avoidance condition until the vehicle 1 returns to the normal traveling state.
尚、走行状態(C)及び(D)の夫々における車両1の車速Vc及びVd、並びに加速度αc及びαdの夫々が、本発明の「緊急回避時における前記車両の走行状態を示す緊急回避時の指標値」の一例であり、走行状態(B)における車両1の車速Vb及び加速度αbの夫々が、本発明の「前記緊急回避時より前の走行時における前記車両の走行状態を示す前記緊急回避時より前の指標値」の一例である。 It should be noted that the vehicle speeds Vc and Vd of the vehicle 1 and the accelerations αc and αd in the traveling states (C) and (D) are determined according to the “emergency avoidance state indicating the traveling state of the vehicle during emergency avoidance” according to the present invention. The emergency avoidance is an example of the “index value”, and each of the vehicle speed Vb and the acceleration αb of the vehicle 1 in the traveling state (B) indicates the traveling state of the vehicle when traveling before the emergency avoiding according to the present invention. It is an example of an “index value before time”.
図1及び図3において、ECU10の走行状態が走行状態(B)にある際に、ECU10は、ミリ波レーダ31及びステレオカメラ32が検知した障害物200の位置情報を取得する。このような位置情報は、車速Vで走行する走行状態(B)にある車両1と、障害物200との距離dで示される車両1及び障害物200の相対的な位置関係を示す情報である。ECU10の一部を構成する緊急回避フラグ信号生成回路は、車速センサ33で検出された車両1の車速V及び距離dに基づいて緊急回避フラグ信号を生成する。
1 and 3, when the traveling state of the
緊急回避フラグ信号が生成されなかった場合、より具体的には、障害物200が車両1の走行路に存在していなかった場合、或いは、車速V及び距離dに基づいて余裕をもって障害物200を回避できるように、又は障害物200の手前で余裕をもって車両1を停止させることができるように、運転者が車両1を操作可能であると判断された場合には、ECU10は、オルタネータ30が発電する発電量が通常の発電量となるようにオルタネータ30の動作を維持する(ステップS132)。
When the emergency avoidance flag signal is not generated, more specifically, when the
緊急回避フラグ信号が生成された場合には、ECU10は、緊急度を特定する(ステップS102)。緊急度は、車両に搭載されたセンサによって障害物が検知された際の車両の速度と、その際の車両及び障害物間の距離等の車両及び障害物の相対的な位置関係とに基づいて特定される。また、緊急度は、車両1が障害物200を回避するように車両1の運転者が車両1においてハンドル24、及びブレーキペダル25等の各種動作部分に対して行った回避操作の操作速度、より具体的には、運転者から単位時間当たりにハンドル24に付与される回転力或いはその回転角度の大きさ、又は運転者がブレーキペダル25を踏み込む単位時間当たりの踏み込み量等に基づいて特定されてもよい。
When the emergency avoidance flag signal is generated, the
次に、ECU10は、オルタネータ30が発電すべき目標発電量を設定する(ステップS103)。
Next, the
ここで、図4及び図5を参照しながら、目標発電量について説明する。 Here, the target power generation amount will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
図4において、エンジン50の駆動時には、エンジン50から、前輪21L及び21R等の駆動輪を含む駆動系90と、オルタネータ30とに動力が供給される。車両1の走行状態が通常の走行状態にある場合には、オルタネータ30は、発電量が各種アクチュエータを含む被給電部80が消費する電力及びバッテリ70に充電される電力を超えないように、一定の上限値以下で発電する。バッテリ70は、エンジン50を始動する際に、エンジン50を始動させるスタータを含む被給電部80に電力を供給する。後述するように、車両1の緊急回避時には、通常の走行時より発電量が増大したオルタネータ30から供給された電力が、被給電部80に供給される。
In FIG. 4, when the
図5(a)に示すように、車両1が障害物200を緊急に回避する緊急回避時には、車両1の速度、走行姿勢等を予期せぬ速度及び状態に制御する必要が生じるため、緊急回避時に各種アクチュエータが消費する消費電力Pc2は、通常の走行状態における消費電力Pc1より増大する。より具体的には、例えば、車速Vを急激に変更する、或いは、車両2の走行経路を急激に変更する必要が生じ、各動作部分を駆動するための駆動力は、車両1が通常の走行状態にある場合より大きくなる。
As shown in FIG. 5A, when the vehicle 1 urgently avoids the
したがって、各動作部分に駆動力を供給するアクチュエータ20a、21La、21Ra、22La、22Ra、23a、25La、25Ra、26La、26Ra、27a及び51aの夫々の動作を協調させながら動作させたとしても、これらアクチュエータ全体で消費される消費電力Pc2は、通常の走行時に各アクチュエータで消費されていた消費電力Pc1より増大してしまう。
Therefore, even if the respective operations of the
図5(b)に示すように、オルタネータ30が発電する発電量Pgは、車両1の走行状態が通常の走行状態にある場合には、オルタネータ30が発電した電力が無駄にならないように、本発明の「通常の上限値」の典型例である発電量Pg1を上限値として制限されている。しかしながら、緊急回避時において、オルタネータ30の発電量Pgが、発電量Pg1に設定されたままであると、各アクチュエータで消費される消費電力を賄うことができる十分な電力が、オルタネータ30から各アクチュエータに供給されなくなり、各アクチュエータが電力不足に陥る。このような場合、各動作部分を動作させる十分な駆動力が各アクチュエータから各動作部分に供給されなくなり、車両1は緊急に障害物200を回避することができなくなる虞がある。
As shown in FIG. 5B, the power generation amount Pg generated by the
そこで、ECU10は、緊急回避時に各アクチュエータで必要となる電力を賄えるように、オルタネータ30が発電する発電量Pgの上限値である発電量Pg1より大きい、本発明の「緊急回避時の上限値」の一例である目標発電量Pg2に発電量の上限値を設定する。オルタネータ30は、車両1の緊急回避時において、ECU10による制御下で、標発電量Pg2を上限値として発電量を一時的に増大させる。オルタネータ30が発電する発電量が増大することによって、オルタネータ30から各アクチュエータに供給される電力が増大し、動作部分を動作させるために十分な駆動力を動作部分に供給可能なようにアクチュエータを駆動することが可能である。したがって、車両1が緊急に障害物200を回避する緊急回避が可能になる。
Therefore, the
尚、発電量Pg2は、車両1が障害物を回避する際の緊急度に応じて設定されてもよく、緊急回避時に、オルタネータ30が発電する発電量Pgを緊急度に応じて設定された発電量Pg2まで増大させることによって、緊急回避時に各アクチュエータで消費される消費電力より多い電力を確実にオルタネータ30から各アクチュエータに供給でき、車両1は確実、且つ即座に障害物を回避できる。
The power generation amount Pg2 may be set according to the degree of urgency when the vehicle 1 avoids an obstacle. The power generation amount Pg generated by the
再びに、図2において、ECU10は、運転者による操作を判定する(ステップS104)。より具体的には、運転者が緊急回避時に運転者がハンドル24を操作した際におけるハンドル24の回転角或いは回転速度、或いはブレーキペダル25の踏み込み量、或いは運転者がアクセルペダル27を踏み込む踏み込み量を各種センサを介して検出する。
Again, in FIG. 2, the
次に、ECU10は、オルタネータ30が目標発電量Pg2を発電可能なように、エンジン回転数Neを変更するか否かを判断する(ステップS105)。
Next, the
エンジン回転数Neを変更しないと判断された場合には、ECU10は、エンジン50のエンジン回転数Neが変更されることなく且つオルタネータ30の発電量Pgを変更可能なように、即ち、発電量Pgが増大するように、プーリ60のプーリ比を変更する(ステップS121)。エンジン50から出力された動力をオルタネータ30に伝達するプーリ60は、エンジン50及びオルタネータ30を機械的に相互に接続しており、エンジン50から出力された動力のうちオルタネータ30に伝達される動力の割合を規定するプーリ比がECU10の制御下で変更される。より具体的には、プーリ60は、オルタネータ30の回転数と、エンジン回転数Neとの比を変更することができ、エンジン回転数Neの増大或いは減少が生じないように、動力をエンジン50からオルタネータ30に伝達できる。
If it is determined that the engine speed Ne is not changed, the
プーリのプーリ比を変更することによって、エンジン50から出力された動力のうちオルタネータ30に供給されない動力部分によって駆動される駆動輪等の駆動系に供給される供給駆動力が緊急回避時より前と緊急回避時とに亘って変動する変動量を低減でき、運転者が感じる車両の違和感を低減できる。より具体的には、例えば、緊急回避時より前と緊急回避時とに亘ってエンジン50のエンジン回転数Neの変化に起因して変化する可能性がある車両1の速度の変化量が低減され、加速度の変化に起因して運転者が感じる違和感を低減できる。尚、プーリ60の代わりに他の伝達機構を用いて動力をオルタネータ30に伝達することも可能である。
By changing the pulley ratio of the pulley, the supply driving force supplied to the driving system such as driving wheels driven by the power portion not supplied to the
他方、ステップS105においてエンジン回転数Neを変更すると判断された場合、ECU10は、緊急回避時より前に設定されていた通常のエンジン回転数N0より高い目標回転数N1(図6乃至図8参照。)を設定し(ステップS111)、エンジン50が目標回転数N1で駆動されるようにエンジン50を制御する。緊急回避時にエンジン50のエンジン回転数Neを積極的に高めることによって、エンジン50から出力される動力の出力量を増大させることができ、オルタネータ30が発電する発電量を増大させることが可能である。
On the other hand, when it is determined in step S105 that the engine speed Ne is to be changed, the
このような目標回転数N1は、上述した緊急度と同様に特定された緊急度に応じて、設定されてもよい。このような緊急度に応じて目標回転数N1を設定することによって、緊急回避時にオルタネータ30が発電した電力を無駄にすることなく、且つ車両1による緊急回避が可能なようにオルタネータ30の発電量を制限できる。
Such target rotational speed N1 may be set according to the urgency level specified similarly to the above-described urgency level. By setting the target rotational speed N1 according to such an urgency level, the power generation amount of the
ここで、目標回転数N1に応じてエンジン50から動力が出力された場合、目標回転数N1は、緊急回避時より前における車両1の通常の走行時に設定されていたエンジン50のエンジン回転数N0より高いため、エンジン回転数Neの増大に応じて、車両1の速度が変化し、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。
Here, when power is output from the
そこで、ECU10は、ステップS111及び続くステップS112において、図3に示した車速Vb、Vc及びVd相互の値の差が小さくなるように、或いは、加速度αb、αc及びαd相互の値の差が小さくなるように目標回転数N1を設定し、且つ本発明の「変速機構」の一例であるトランスミッション75、並びにアクチュエータ20a、21La、21Ra、22La、22Ra、23a、25La、25Ra、26La、26Ra、27a及び51aの少なくとも一方を制御する。
Therefore, the
これにより、エンジン50のエンジン回転数Neが目標回転数N1に設定し、エンジン回転数Neが増大することによって生じる可能性がある車両1の車速の変化を低減でき、緊急回避時において運転者が覚える違和感を低減することが可能である。
As a result, the engine speed Ne of the
次に、ステップS112におけるトランスミッション75のシフトレンジの制御について説明する。ステップS112では、ECU10が、オルタネータ30が目標回転数N1に応じた電力を発電でき、車両1の運転者による各動作部分に対応する操作部分に対する操作に応じて車両1が走行するように、トランスミッション75の段数、即ちシフトレンジを変更する。以下では、ブレーキペダル25及びアクセルペダル27の夫々が、本発明の「操作部分」の一例である。
Next, the control of the shift range of the
図6では、運転者が緊急回避時にアクセルペダル27を踏み込む踏み込み量を減らした場合、より具体的には、例えば、アクセルをオフした場合におけるシフトレンジの推移状態の一例を示している。尚、図6乃至図8では、1速、2速、3速、4速及び5速の夫々のシフトレンジについて、エンジン回転数Ne及び車速Vの関係を示す特性線の夫々を特性線SR1、SR2、SR3、SR4及びSR5で示している。
FIG. 6 shows an example of the shift range transition state when the driver depresses the
図6に示すように、例えば、緊急回避時より前の通常の走行時(例えば、図3に示した走行状態(B))において、トランスミッション75のシフトレンジが5速に設定されている状態で、車速V及びエンジン回転数Neの夫々が車速V0及びエンジン回転数N0に設定されている。即ち、緊急回避時より前の通常の走行時における車両1の走行状態、より具体的には、車速V及びエンジン回転数Neにより特定される車両1の走行状態は、特性線SR5上において車速V0及びエンジン回転数N0によって特定された点P0に対応している。
As shown in FIG. 6, for example, in a normal traveling before the emergency avoidance (for example, the traveling state (B) illustrated in FIG. 3), the
ここで、トランスミッション75のシフトレンジを5速に設定したままで、エンジン回転数N0から目標回転数N1までエンジン回転数Neを増大させると、特性線SR5に沿って車速Vは車速V0から増大してしまう。したがって、アクセルペダル27をオフすることによって、車両1の車速Vを車速V0に維持する、或いは車速Vが車速V0より減速するように、運転者がアクセルペダル27を操作したとしても、運転者が意図した車速からずれた車速Vで車両1が走行してしまい、そのずれに起因して車両1の操作性、或いは運転者に違和感を生じる。
Here, if the engine speed Ne is increased from the engine speed N0 to the target speed N1 while the shift range of the
そこで、ECU10は、ステップS112において、エンジン回転数Neがエンジン回転数N0からエンジン回転数N1に変更されたとしても、車速Vが車速V0に維持されるように、例えば、5速より低いシフトレンジである2速にトランスミッション75のシフトレンジをシフトダウンする。したがって、車両1の緊急回避時におけるエンジン回転数Ne及び車速Vの相互関係は、特性線SR2によって規定される。本例では、緊急回避時における車両1の走行状態は、特性線SR2上において目標回転数N1及び車速V0で規定される点P1に対応しており、オルタネータ30による発電量を増大させるためにエンジン回転数Neを目標回転数N1まで増大させた場合でも、車速Vは、通常の走行時における車速V0に維持される。よって、緊急回避時における違和感の発生を低減することができる。
Therefore, the
尚、本例では、トランスミッション75として連続的にシフトレンジが可能であるCVT機構を用いることによって、シフトレンジを5速から2速に一足飛びに変更する場合に比べて、エンジン回転数Neの増大に対して滑らかに車速Vを制御することが可能である。加えて、ECU10の制御下において、シフトレンジを5速から2速にシフトダウンするだけでなく、目標回転数N1及び車速V0で車両1が走行するように、ブレーキアクチュエータ25La、25Ra、26La及び26Raの夫々が制御されてもよい。
In this example, by using a CVT mechanism capable of a continuous shift range as the
次に、図7を参照しながら、運転者がアクセルペダル27を踏み込んだ場合におけるシフトレンジの推移を説明する。図7は、運転者が緊急回避時にアクセルペダル27を踏み込む踏み込み量を増やした場合、より具体的には、アクセルをオンした場合におけるシフトレンジの推移状態の一例を示している。本例では、車両1の通常の走行状態におけるシフトレンジは4速に設定されている。
Next, transition of the shift range when the driver depresses the
図7に示すように、車両1の走行状態が通常の走行状態にある場合、その走行状態は、特性線SR4上の点P0に対応している。車両1の緊急回避時に、シフトレンジを4速に維持したままでエンジン回転数Neを目標回転数N1まで増大させた場合、車両1の走行状態は、目標回転数N1及び車速V1aで特定される点P1aに対応する。しかしながら、アクセルペダル27の踏み込む量に対して加速度がつきすぎ、アクセルペダル27の踏み込む量に対応して運転者が意図した車速V1bより高い車速V1aに車速V0が変更された場合、車両1の操作性に関して違和感が生じる。
As shown in FIG. 7, when the traveling state of the vehicle 1 is a normal traveling state, the traveling state corresponds to a point P0 on the characteristic line SR4. If the engine speed Ne is increased to the target speed N1 while maintaining the shift range at the fourth speed during emergency avoidance of the vehicle 1, the traveling state of the vehicle 1 is specified by the target speed N1 and the vehicle speed V1a. Corresponds to point P1a. However, if the acceleration is too large for the amount of depression of the
そこで、本例では、緊急回避時において運転者による操作に応じた所望の車速V1bに車速Vが設定されるように、ECU10は、例えば、シフトレンジを4速から3速にシフトダウンし、緊急回避時における車両1の走行状態を特性線SR3上の点P1bに対応させる。これにより、エンジン回転数Neの増大によってオルタネータ30による発電量を増やすと共に、通常の走行状態及び緊急回避時における走行状態相互における車両1の操作性の変化及び違和感を低減することができる。尚、このような場合においても、ECU10の制御下において、シフトレンジを4速から3速にシフトダウンするだけでなく、車速V1bで車両1が走行するように、ブレーキアクチュエータ25La、25Ra、26La及び26Raの夫々が制御されてもよい。
Therefore, in this example, the
次に、図8を参照しながら、運転者がブレーキペダル25を踏み込んだ場合におけるシフトレンジの推移を説明する。図8は、運転者が緊急回避時にブレーキペダル25を踏み込む踏み込み量を増やした場合、より具体的には、ブレーキをオンした場合におけるシフトレンジの推移状態の一例を示している。本例では、車両1の通常の走行状態におけるシフトレンジは4速に設定されている。
Next, transition of the shift range when the driver depresses the
図8に示すように、車両1の走行状態が通常の走行状態にある場合、その走行状態は、特性線SR4上の点P0に対応している。車両1の緊急回避時に、シフトレンジを4速に維持したままでエンジン回転数Neを目標回転数N1まで増大させると特性線SR4に沿って点P2aまで車速Vが大きくなり、運転者によるブレーキ操作、より具体的には、例えばブレーキペダル25に対する操作に応じた減速感と異なる加速が生じてしまう。
As shown in FIG. 8, when the traveling state of the vehicle 1 is a normal traveling state, the traveling state corresponds to a point P0 on the characteristic line SR4. During emergency avoidance of the vehicle 1, if the engine speed Ne is increased to the target speed N1 while maintaining the shift range at the fourth speed, the vehicle speed V increases to the point P2a along the characteristic line SR4, and the driver performs a braking operation. More specifically, for example, acceleration different from the deceleration feeling corresponding to the operation on the
そこで、本例では、緊急回避時において運転者による操作に応じた所望の車速V2bに車速Vが設定され、且つ、運転者によるブレーキ操作に応じた所望の減速感が生じるように、ECU10は、例えば、シフトレンジを4速から2速にシフトダウンし、緊急回避時における車両1の走行状態を特性線SR2上の点P2bに対応させる。これにより、エンジン回転数Neの増大によってオルタネータ30による発電量を増やすと共に、所望の減速感を生じさせつつ車速Vを車速V2bに設定でき、通常の走行状態及び緊急回避時における走行状態相互における車両1の操作性の変化及び違和感を低減することができる。
Therefore, in this example, the
尚、ECU10の制御下において、シフトレンジを4速から2速にシフトダウンするだけでなく、車速Vが車速V2bになるようにブレーキアクチュエータ25La、25Ra、26La及び26Raの夫々が制御されてもよい。
Note that, under the control of the
再び、図2において、ステップS112又はステップ121が終了した後、再度ステップS101以降の手順が実行される。尚、ECU10は、ステップS101からステップ112、S121及びS132までの手順を車両の走行時に常時繰り返して実行し、車両1による緊急回避に備えて待機状態に維持される。
In FIG. 2 again, after step S112 or step 121 is completed, the procedure after step S101 is executed again. The
以上説明したように、本実施形態に係る車両の電力制御装置によれば、車両1の緊急回避時にオルタネータ30が発電する発電量が増大するため、オルタネータ30から各アクチュエータに供給される電力の供給量が、緊急回避時より前の車両1の通常走行時より増大する。よって、アクチュエータは、オルタネータ30が発電する発電量が車両1の通常走行に応じて制限されている場合に比べて、EPS等の動作部分の動作性能を低下させることなく、車両1が障害物を回避可能なように駆動力を各動作部分に供給できる。このように、本実施形態に係る車両の電力制御装置を備えた車両1によれば、予期せぬ障害物が車両1の走行路に出現した場合でも、車両1は即座に障害物を回避できる。
As described above, according to the power control device for a vehicle according to the present embodiment, since the amount of power generated by the
1・・・車両、10・・・ECU、20・・・EPS、20a,21La,21Ra,22La,22Ra,23a,25La,25Ra,26La,26Ra,27a,51a・・・アクチュエータ、30・・・オルタネータ、50・・・エンジン、60・・・プーリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 10 ... ECU, 20 ... EPS, 20a, 21La, 21Ra, 22La, 22Ra, 23a, 25La, 25Ra, 26La, 26Ra, 27a, 51a ... Actuator, 30 ... Alternator, 50 ... Engine, 60 ... Pulley
Claims (9)
前記車両に搭載された内燃機関から出力された動力を用いて発電し、前記アクチュエータに電力を供給する発電装置と、
前記車両が前記障害物を回避する緊急度を取得する取得手段と、
該取得された緊急度に基づいて、前記緊急回避時に前記発電装置が発電する発電量が一時的に増大するように、前記発電装置を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする車両の電力制御装置。 An actuator that supplies driving force to an operating part that operates during emergency avoidance in which the vehicle urgently avoids an obstacle; and
A power generator that generates power using power output from an internal combustion engine mounted on the vehicle and supplies power to the actuator;
Obtaining means for obtaining an urgency level for the vehicle to avoid the obstacle;
Control means for controlling the power generation device so as to temporarily increase the amount of power generated by the power generation device during the emergency avoidance based on the acquired degree of urgency. Power control device.
を特徴とする請求項1に記載の車両の電力制御装置。 The control means sets a normal upper limit value of the power generation amount set in the power generation device before the emergency avoidance to an upper limit value in emergency avoidance higher than the normal upper limit value. The power control apparatus for a vehicle according to claim 1.
を特徴とする請求項2に記載の車両の電力制御装置。 The power control apparatus for a vehicle according to claim 2, wherein the control means sets an upper limit value at the time of emergency avoidance according to an urgency level at the time of emergency avoidance.
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の車両の電力制御装置。 4. The transmission device according to claim 1, further comprising a transmission mechanism that transmits the power to the power generation device so that the power generation amount can be changed without changing the rotational speed of the internal combustion engine. The power control apparatus for a vehicle according to one item.
を特徴とする請求項1に記載の車両の電力制御装置。 The control means sets a target rotational speed higher than the rotational speed of the internal combustion engine set before the emergency avoidance, and controls the internal combustion engine so that the internal combustion engine is driven at the target rotational speed. The vehicle power control device according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項5に記載の車両の電力制御装置。 The power control apparatus for a vehicle according to claim 5, wherein the control unit sets the target rotational speed in accordance with an urgency level at the time of emergency avoidance.
を特徴とする請求項5又は6に記載の車両の電力制御装置。 The control means includes an index value at the time of emergency avoidance indicating the travel state of the vehicle at the time of emergency avoidance, and an index before the time of emergency avoidance indicating the travel state of the vehicle at the time of travel prior to the time of emergency avoidance. The vehicle power according to claim 5 or 6, wherein the target rotational speed is set so that a difference from the value becomes small, and at least one of the transmission mechanism of the vehicle and the actuator is controlled. Control device.
を特徴とする請求項7に記載の車両の電力制御装置。 The control means is configured so that the power generation device can generate electric power corresponding to the target rotational speed, and the vehicle travels in response to an operation on an operation portion corresponding to the operation portion by a driver of the vehicle. The power control apparatus for a vehicle according to claim 7, wherein the number of stages of the speed change mechanism is changed.
前記アクチュエータは、前記ブレーキに前記駆動力を供給するブレーキアクチュエータであり、
前記操作部分は、ブレーキペダルであり、
前記制御手段は、前記車両の運転者による前記ブレーキペダルに対する操作に応じて前記車両を走行させた場合に、前記発電量を増加させるように前記発電装置を制御すると共に、少なくとも前記車両の車速が変更されるように、前記ブレーキアクチュエータを制御すること
を特徴とする請求項7に記載の車両の電力制御装置。 The operating part is a brake of the vehicle;
The actuator is a brake actuator for supplying the driving force to the brake;
The operation part is a brake pedal,
The control means controls the power generation device to increase the power generation amount when the vehicle is driven in response to an operation on the brake pedal by a driver of the vehicle, and at least the vehicle speed of the vehicle is The vehicle power control device according to claim 7, wherein the brake actuator is controlled to be changed.
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