車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置。通過本發(fā)明，提高具有高電壓系統(tǒng)的車輛的安全性。本發(fā)明的車輛（10）具備高電壓系統(tǒng)（23），高電壓系統(tǒng)（23）具有電動發(fā)電機（12）和電池（22），基于來自車間距離檢測器（25）的信號檢測前行車與本車之間的車間距離。車輛（10）中設置有根據(jù)車間距離來制動車輛的自動制動器（31），當在車輛（10）以高車速行駛的狀態(tài)下自動制動器（31）工作時，通過主繼電器（24）切斷高電壓系統(tǒng)（23）。
【專利說明】車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對設置在具有電動機的車輛中的高電壓系統(tǒng)進行控制的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置。

【背景技術】
[0002]在具有作為動力源的電動機的車輛中，有僅將電動機作為動力源的狹義上的電動汽車(EV)、和廣義上的電動汽車即將電動機與內(nèi)燃機作為動力源而設置的混合動力車輛(HEV)。在這些電動汽車中，電動機通過逆變器而連接到二次電池等的電池上,從電池到電動機構成了高電壓系統(tǒng)。在車輛沖撞到前行車或障礙物的情況下，為了保護乘客使安全氣囊工作。此外，如果沖撞危及高電壓的電池，則存在因漏電引起觸電等的危險，由于估計到這一點，因此檢測到?jīng)_撞時，自動地切斷高電壓系統(tǒng)即進行自動斷開(autodisconnect)。
[0003]專利文獻I中記載了一種如果接收到?jīng)_撞預知信號，則使系統(tǒng)的主繼電器斷開的混合動力車輛。并且，專利文獻2中記載了一種在車輛沖撞時或預知沖撞時切斷強電繼電器的混合動力車輛的控制裝置。
[0004]專利文獻3中記載了一種在預知到?jīng)_撞的情況下將高電壓電池與逆變器之間的電連接切斷的混合動力車輛的高電壓切斷系統(tǒng)。并且，專利文獻4中記載了一種當預知沖撞后進入需要避撞制動(pre-crash brake)的區(qū)域時,進行利用電機的再生制動的制動輔助系統(tǒng)。在該制動輔助系統(tǒng)中，如果判斷出沖撞的可能性，則將向電機的驅(qū)動力分配比例設定為比向發(fā)動機的驅(qū)動力分配比例更高，如果判斷出進入了需要制動器工作的區(qū)域，則通過電機產(chǎn)生再生制動力。
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2005-20952號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2006-20450號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2006-143141號公報
[0010]專利文獻4:日本特開2007-129827號公報
[0011]如果在車輛中設置車間距離檢測器，則能夠檢測出包括障礙物的前行車與本車之間的車間距離。在具有車間距離檢測器和使車輪自動制動的自動制動器的車輛中，通過根據(jù)車間距離而預知沖撞，能夠進行使制動器自動工作的避撞控制。通過進行避撞控制，即使在本車的前方存在前行車或障礙物，也能夠自動使制動器工作而避免沖撞或減輕沖撞的損傷。
[0012]但是，如上所述，在檢測到?jīng)_撞之后切斷高電壓系統(tǒng)的操作，會有無法完全避免高電壓系統(tǒng)危險的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提高具有高電壓系統(tǒng)的車輛的安全性。
[0014]本發(fā)明的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置是一種具備高電壓系統(tǒng)的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，所述高電壓系統(tǒng)具有作為動力源的電機和向該電機供給電力的電池，所述車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置具有:車間距離檢測部，檢測出前行車等的對象物與本車之間的車間距離；自動制動器，根據(jù)車間距離自動制動車輛；切斷控制部，當所述自動制動器工作時，切斷所述高電壓系統(tǒng)。
[0015]由于一旦進行根據(jù)對象物與本車之間的車間距離通過自動制動器制動車輛的避撞控制，則基于自動控制器的工作而切斷高電壓系統(tǒng)，因此即使萬一車輛沖撞到前行車等的對象物，也能夠避免高電壓系統(tǒng)的危險，能夠提高車輛的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表不混合動力車輛的系統(tǒng)構成的一個不例的概略圖。
[0017]圖2 (A)是表示在避撞控制時的本發(fā)明的高電壓系統(tǒng)的切斷控制的時間圖，圖2(B)是表示作為比較例所示的以往高電壓系統(tǒng)的切斷控制的時間圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的切斷控制的處理步驟的流程圖。
[0019]符號說明
[0020]10車輛
[0021]11 發(fā)動機
[0022]12電動發(fā)電機
[0023]13 變速機
[0024]14 輸出軸
[0025]15 減速齒輪對
[0026]21 逆變器
[0027]22 電池
[0028]23 高電壓系統(tǒng)
[0029]24 主繼電器
[0030]25 車間距離檢測器
[0031]26 車間距離檢知控制器
[0032]27 HEV 控制器
[0033]31 自動制動器

【具體實施方式】
[0034]以下基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。圖1中示出的車輛10作為混合動力車輛，具備分別作為動力源的由汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等的內(nèi)燃機構成的發(fā)動機11以及作為具有發(fā)電功能的電機的電動發(fā)電機12。發(fā)動機11的輸出軸連接到變速機13，在變速機13的輸出軸14上連接有電動發(fā)電機12。輸出軸14通過減速齒輪對15連接到前輪用的車軸16，該車輛10具有將發(fā)動機11的動力傳遞到作為驅(qū)動輪的前輪17的發(fā)動機驅(qū)動系統(tǒng)、以及將電動發(fā)電機12的動力傳遞到驅(qū)動輪的電機驅(qū)動系統(tǒng)。根據(jù)行駛模式，將發(fā)動機11的動力和電動發(fā)電機的動力中的至少一種動力傳遞到車軸16上設置的前輪17。后輪用的車軸18上設置有后輪19。需要說明的是，在圖1中，圖示省略了設置在前輪用的車軸16上的差動裝置。
[0035]在電動發(fā)電機12的定子上連接有逆變器21，在逆變器21上通過電線連接有作為蓄電裝置的電池22。從電池22到電動發(fā)電機12構成了高電壓系統(tǒng)23，電池22與逆變器21之間的電線上設置有高電壓系統(tǒng)的接頭即主繼電器24。在該車輛10中，發(fā)動機11的動力如箭頭E所示被傳遞到前輪17，如果電池22的電力如箭頭B所示供給到電動發(fā)電機12，則電動發(fā)電機12的動力如箭頭M所示被傳遞到前輪17。由此,能夠?qū)l(fā)動機11和電動發(fā)電機12中的至少任意一個作為動力源而驅(qū)動車輛10。
[0036]如果在車輛的減速時使電動發(fā)電機12起到發(fā)電機的作用，則如虛線箭頭G所示，變?yōu)槲罩苿訒r作為熱量舍棄的減速能量而向電池22充電的再生制動模式。
[0037]在該車輛10中，設置有用于檢測出障礙物或前行車與本車之間的車間距離的車間距離檢測器25。作為該車間距離檢測器25有以下形式:使用兩個C⑶相機而利用左右的視差來檢測出至作為對象物的前行車或障礙物的距離的形式、使用毫米波雷達檢測出距離的形式等。對于來自車間距離檢測器25的檢測傳感信號，在作為車間距離檢測部的車間距離檢知控制器26中基于檢測傳感信號而檢測前行車等的對象物與本車之間的車間距離。檢測的車間距離的信號被發(fā)送到作為切斷控制部的HEV控制器27。在該HEV控制器27上連接有電池控制器28，電池控制器28基于來自HEV控制器27的信號將主繼電器24控制為連接的狀態(tài)以及解除連接的狀態(tài)。
[0038]為了將控制力施加到車輛10，前輪17和后輪19中設置有自動制動器31，每個自動制動器31具有液壓驅(qū)動器，通過制動控制器32對液壓驅(qū)動器的動作進行控制。車輛10中還設有踩踏式制動器，但在圖1中省略了圖示。從HEV控制器27將控制信號發(fā)送至控制發(fā)動機11的發(fā)動機控制器33，對發(fā)動機11的輸出力矩進行控制。此外，從HEV控制器27將變速指令信號輸出到控制變速機13的變速機控制器34，將電動發(fā)電機12的輸出力矩的指令信號輸出到控制逆變器21的逆變器控制器35。包括HEV控制器27的上述各種控制器由具備中央運算處理裝置(CPU)、存儲器(ROM、RAM)和輸入輸出接口的微型計算機構成。
[0039]如圖1所示，車輛10中設有檢測出前行車等的對象物與本車之間的車間距離的車間距離檢測器25和自動制動器31，如果本車與對象物之間的車間距離為預定避撞控制距離以下，則進行避撞控制，使自動制動器31工作而自動地制動車輛10。
[0040]圖2 (A)是表示在避撞控制時的本發(fā)明的高電壓系統(tǒng)的切斷控制的時間圖，圖2(B)是表示作為比較例所示的以往高電壓系統(tǒng)的切斷控制的時間圖。
[0041]如圖2 (A)所示，自動制動器31工作以進行避免沖撞到對象物的避撞控制。如果自動制動器31的制動液壓超過預定的閾值，則HEV控制器27將切斷信號輸出到電池控制器28。由此，電池控制器28向主繼電器24輸出連接解除信號來實施自動斷開。如果進行避撞控制，則使車輛10停止，不會與前行車等的對象物沖撞，但是即使萬一車輛10沖撞到對象物，也已經(jīng)基于自動制動器31的工作而實施自動斷開來切斷了主繼電器24。如此，由于通過切斷主繼電器24使高電壓系統(tǒng)23切斷，因此即使萬一車輛10沖撞到對象物，也能夠切實避免高電壓系統(tǒng)的危險。
[0042]特別是，在車輛以超過預定的切斷速度的高車速行駛的狀態(tài)下進行避撞控制時，實施自動斷開。作為該切斷速度，例如設定為超過30km/h的車速。預料車輛10以這樣的高速度行駛的狀態(tài)下進行避撞控制時與在低車速的狀態(tài)下進行避撞控制時相比，沖撞的可能性會變高。因此，在以預定的切斷速度以上的高車速行駛的狀態(tài)下進行避撞控制時，實施自動斷開。需要說明的是，作為切斷速度不限于上述的30km/h，可設定為任意車速。
[0043]如圖2 (B)中作為比較例所示，以往當檢測到車輛沖撞到前行車等的對象物時，使安全氣囊工作的同時實施自動斷開。因此，由于在沖撞后執(zhí)行自動斷開，所以預料高電壓系統(tǒng)存在危險，而通過基于自動制動器31的工作而執(zhí)行自動斷開，能夠避免高電壓系統(tǒng)的危險。
[0044]如果執(zhí)行自動斷開，則在將電動發(fā)電機12的驅(qū)動力矩傳遞至驅(qū)動輪的狀態(tài)下，車輛中會產(chǎn)生沖擊。因此，從進行避撞控制到實施自動斷開的過程中，為了在電動發(fā)電機12中不產(chǎn)生軸力矩，進行使電動發(fā)電機12的目標力矩為O的零力矩化控制。通過將指令信號從HEV控制器27發(fā)送到逆變器控制器35來進行零力矩化。通過與該零力矩化控制一起對發(fā)動機力矩進行增減，來減小與駕駛員的要求力矩之間的背離。作為減少該背離的方式，有對變速機13的變速比進行調(diào)整的形式。此外還有將發(fā)動機力矩的增減與變速比的調(diào)整一起進行的形式。
[0045]圖3是表示切斷控制的處理步驟的流程圖。在車輛10行駛時，基于來自車間距離檢測器25的信號通過車間距離檢知控制器26檢測出前行車或障礙物等的對象物與本車間的車間距離(步驟SI)。在步驟S2中，如果在判定為車速超過了預定的切斷速度的狀態(tài)下本車與對象物之間的車間距離縮短至預定以下而使車輛10接近對象物，則在步驟S3中判定為預測發(fā)生沖撞。當判定為預測發(fā)生沖撞時，如圖2 (A)所示，執(zhí)行避撞控制(步驟S4)。如果實施避撞控制，則自動制動器31根據(jù)來自制動控制器32的控制彳目號而工作，向車輛10施加制動力。
[0046]如果自動制動器31的液壓超過閾值，則首先在步驟S5中將電機力矩零力矩化后，在步驟S6中執(zhí)行自動斷開而切斷主繼電器24。如此，如果進行零力矩化后切斷高電壓系統(tǒng)23，則在避撞控制的情況下減少與駕駛員的要求力矩之間的背離的同時，即使萬一車輛發(fā)生沖撞，也能夠確保高電壓系統(tǒng)23的安全。
[0047]即使在車輛以低車速接近對象物的情況下也可執(zhí)行避撞控制。如上所述，通過在車速為上述高車速時執(zhí)行避撞控制的狀態(tài)下基于自動制動器31的工作而實施自動斷開，能夠避免在沖撞可能性比低車速時更高的行駛狀態(tài)中的高電壓系統(tǒng)的危險。
[0048]當通過避撞控制使車輛10不與對象物沖撞并在接近對象物處停止時，基于車輛10的停止信號將主繼電器24切換到連接狀態(tài)。但是，也可以通過手動開關進行該切換動作。
[0049]本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離其要點的范圍內(nèi)可以進行各種變形。例如，雖然圖1中所示的車輛10是以發(fā)動機11和電動發(fā)電機12作為動力源的混合動力車輛，但本發(fā)明的高電壓系統(tǒng)控制裝置也可適用于僅以電動機作為動力源的車輛。
【權利要求】
1.一種車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，具備高電壓系統(tǒng)，所述高電壓系統(tǒng)具有作為動力源的電機和向該電機供給電力的電池，所述車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置具有: 車間距離檢測部，檢測出對象物與本車之間的車間距離； 自動制動器，根據(jù)車間距離自動制動車輛； 切斷控制部，當所述自動制動器工作時，切斷所述高電壓系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，其中，當在車輛以超過預定的切斷速度的高車速行駛的狀態(tài)下所述自動制動器工作時，切斷所述高電壓系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，其中，在切斷所述高電壓系統(tǒng)之前，將所述電機的力矩零力矩化。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，其中，作為動力源具有電機和發(fā)動機，當使電機力矩零力矩化時對發(fā)動機力矩進行增減。
5.根據(jù)權利要求3所述的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，其中，作為動力源具有電機和發(fā)動機，當使電機力矩零力矩化時對發(fā)動機力矩進行增減。
6.根據(jù)權利要求4所述的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，其中，在所述發(fā)動機與驅(qū)動輪之間設置變速機，當使電機力矩零力矩化時對變速比進行調(diào)整。
7.根據(jù)權利要求5所述的車輛的高電壓系統(tǒng)控制裝置，其中，在所述發(fā)動機與驅(qū)動輪之間設置變速機，當使電機力矩零力矩化時對變速比進行調(diào)整。
【文檔編號】B60L3/02GK104071011SQ201410111361
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權日:2013年3月27日
【發(fā)明者】岸田太一 申請人:富士重工業(yè)株式會社