电池电压的控制装置及电池电压的控制方法_5

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度而得的值,由下式算出。
[0194]目标升压电压=必要升压电压+电压裕度
[0195]电压裕度通常为“0”,但在进行超车加速时,根据后述的电压裕度映射关系进行设定。目标升压电压不能设定为比最大升压电压大的值。
[0196]如果实际升压电压低于必要升压电压,则无法输出目标驱动力。另外,虽然将实际升压电压控制为达到与目标升压电压几乎相同的值,但存在无法确保必要升压电压的情况,以及实际升压电压相对于目标升压电压产生响应延迟的情况。
[0197]在本实施方式中,为了输出驾驶员的需求驱动力而在最低限度所需的必要升压电压中加上电压裕度而设定目标升压电压,由此能够在进行车道变换而进行超车加速时最大限度地发挥加速性能。应予说明,之后详细说明电压裕度的计算方法。
[0198]在以下的步骤S332中,判定步骤S330中算出的目标升压电压是否超过最大升压电压。然后,在目标升压电压超过最大升压电压时进入步骤S334。在步骤S334中,将目标升压电压设为最大升压电压。在步骤S334之后进入步骤S336。另一方面,在步骤S332中,在目标升压电压没有超过最大升压电压的情况下,从步骤S332进入步骤S336。
[0199]在步骤S336中,判定目标升压电压是否超过高电压电池3500的电压。然后,在目标升压电压超过高电压电池3500的电压的情况下进入步骤S338。在步骤S338中,由于升高高电压电池3500的电压,所以开始升压转换器3600的驱动。由此,以升压转换器3600的实际升压电压成为目标升压电压的方式进行控制。
[0200]另一方面,在步骤S336中目标升压电压没有超过高电压电池3500的电压的情况下进入步骤S340。在步骤S340中,停止升压转换器3600的驱动。由此,不实施由升压转换器3600进行的升压(升压比=I),将高电压电池3500的电压施加到逆变器3700。
[0201]如上,在本实施方式中,为了输出驾驶员的需求驱动力而在最低限度所需的必要升压电压中加上电压裕度来设定目标升压电压。然后,通过将升压转换器3600的实际升压电压控制为目标升压电压,从而能够在进行车道变换而进行超车加速时最大限度地发挥加速性能。
[0202]图19是表示计算在图18的步骤S330中使用的电压裕度的处理过程的流程图。在本实施方式中,以电压裕度对应于运转模式而不同的方式进行控制。在此,作为运转模式,例示运动模式和ECO模式。运动模式是重视加速性能的模式,是对驾驶员踩踏加速器踏板3300时的需求驱动力的变化率限制少的模式。另一方面,ECO模式是重视油耗性能的模式,是通过将驾驶员踩踏加速器踏板3300时的需求驱动力的变化率设置为规定值以下来抑制加速性能、提高油耗性能的模式。
[0203]首先,在步骤S350中,判定是否设定为运动模式。在被设定为运动模式的情况下,进入步骤S352。在步骤S352中,参照运动模式的电压裕度映射关系设定电压裕度。
[0204]另一方面,在步骤S350中判定为没有被设定为运动模式的情况下,进入步骤S354。在步骤S354中,判定是否为ECO模式,并ECO模式的情况下,进入步骤S356。在步骤S356中,参照ECO模式的电压裕度映射关系设定电压裕度。在步骤S352、S356之后结束处理。应予说明,在步骤S354中判定为不为ECO模式的情况下,返回步骤S350。
[0205]图20是表示电压裕度映射关系的概要的示意图。如图20所示,电压裕度Vm被设定为车速Vspd越大其值越小。另外,电压裕度Vm被设定为需求驱动力F的绝对值越大其值越小。图20所示的电压裕度映射关系根据运动模式、ECO模式等运转模式分别进行设定。应予说明,在图20的映射关系中,需求驱动力为负值时,与再生时的映射关系对应。
[0206]图21和图22是更详细地表示图20的电压裕度映射关系的示意图。在图21和图22中,将图20的电压裕度映射关系分割为对应车速Vspd的映射关系和对应需求驱动力F的映射关系。另外,在图21和图22中,表示与运动模式、ECO模式对应的映射关系。
[0207]图21是表示与车速Vspd对应的电压裕度Vm的映射关系的示意图。由于可预料到车速Vspd越低,加速后的速度与加速前的速度的差值越大,所以可以推测出加速时的速度的增加量变大。因此,如图21所示,车速Vspd越低,越能够预料到最大加速,所以以电压裕度变大的方式进行设定。另外,ECO模式的情况下,由于抑制能量消耗,所以对加速性能设定限制,但在运动模式中,可将加速性能的限制抑制到最小限度。因此,如图21所示,与ECO模式相比,在运动模式的情况下,将电压裕度Vm设定为更大。这样,在预测到通过车道变换而发生超车加速时,能够设定考虑了需求驱动力的最大变化率的电压。
[0208]图22是表示与需求驱动力F对应的电压裕度Vm的映射关系的示意图。由于可预料到加速前的需求驱动力F越小,加速前的需求驱动力F与加速后的需求驱动力F的差值越大,所以可以推测出加速时的需求驱动力的变化量变大。因此,如图22所示,为了应对更大的需求驱动力的变化,加速前的需求驱动力F越小,将电压裕度设定为越大。另外,ECO模式的情况下,由于抑制能量消耗,所以对加速时的需求驱动力F的变化率设定限制,但在运动模式中,将加速时的需求驱动力的变化率的限制抑制到最小限度。因此,如图22所示,与ECO模式相比,运动模式的情况下可将电压裕度Vm设定为更大。
[0209]如上所述,在上述的图19的步骤S352、S356中,参照图20(图21和图22)的电压裕度映射关系设定电压裕度Vm0
[0210]接下来,基于图23?图25,对本实施方式的车道变换时的升压控制进行时序性说明。应予说明,“目标驱动力”是与驾驶员需要的需求驱动力对应的值,需求驱动力表示通过驾驶员的加速操作要求的驱动力,可由加速器踏板3300的操作量决定。对于“目标驱动力”,在进行巡航控制时,其可以是通过巡航控制指定的值。“实际驱动力”表示驱动马达3800实际产生的驱动力。对于“实际驱动力”,只要能够确保必要升压电压,就可以在不产生响应延迟的情况下进行输出。
[0211]首先,图23是表示为了比较不进行本实施方式的车道变换时的升压控制情况下的控制方式的示意图。在图23中,上段的特性表示驱动力(需求驱动力、实际驱动力)的变化,下段的特性表示升压电压(目标升压电压、必要升压电压、实际升压电压)的变化。应予说明,在图23中,由于不设定电压裕度,所以目标升压电压与必要升压电压一致。
[0212]如图23所示,在时刻t0,驾驶员踩踏加速器踏板,开始用于进行车道变换的加速,需求驱动力(虚线)变大。由于必要升压电压(虚线)是与需求驱动力对应的值,所以随着时刻to以后的需求驱动力的增加,必要升压电压也增加。但是,在时刻to以后,即使必要升压电压升高,实际升压电压(实线)相对于必要升压电压发生延迟而上升。因此,实际升压电压变得比必要升压电压小,与实际升压电压对应的实际驱动力(实线)比需求驱动力小。因此,无法输出与需求驱动力对应的实际驱动力。在时刻tl以后,实际升压电压达到必要升压电压,能够输出与需求驱动力对应的实际驱动力,但在时刻to?tl之间,由于实际驱动力相对于需求驱动力降低,所以无法产生驾驶员所要求的需求驱动力,在加速时会产生迟滞。
[0213]图24是表示进行本实施方式的车道变换时的升压控制情况下的控制方式的示意图。图24表示ECO模式等的对需求驱动力的变化率存在限制的情况。在图24中,上段的特性表示超车开始请求标志的状态、超车结束标志的状态。另外,中段的特性分别表示驱动力(需求驱动力、实际驱动力)的变化,下段的特性表示升压电压(目标升压电压、必要升压电压、实际升压电压)的变化。如上所述,目标升压电压是在必要升压电压的基础上加上了电压裕度而得的值。
[0214]首先,在时刻tlO,如果超车开始请求标志从“无”转变为“有”,则由于是检测出了基于车道变换的超车开始,所以电压裕度被计算出来(图17的步骤S316),并控制升压转换器3600(图17的步骤S320)。由此,在目标升压电压(单点划线)的基础上加上电压裕度,使目标升压电压从VO升高到VI。在时刻tlO,如果目标升压电压升高到VI,则实际升压电压(实线)从VO开始上升。在此,V1-V0为电压裕度。电压裕度由图20 (图21和图22)的映射关系算出。由于图24示出的是对需求驱动力的变化率存在限制的情况,所以由ECO模式的映射关系计算电压裕度。
[0215]在时刻tll,实际升压电压达到VI,与目标升压电压一致。接着,在时刻tl2,若驾驶员踩踏加速器踏板,则需求驱动力(虚线)上升。此时,由于需求驱动力的变化率被施加限制,所以在时刻tl2以后,随着时间的经过需求驱动力以图24的中段的特性所示的斜率上升。
[0216]然后,随着需求驱动力上升,必要升压电压(虚线)上升。此时,在时刻tl2,升压转换器3600的实际升压电压升高到VI,由于实际升压电压超过必要升压电压(实际升压电压多必要升压电压),所以能够在对于需求驱动力不产生延迟的情况下输出实际驱动力(实线)。因此,如图24的中段的特性所示,能够在对于需求驱动力不产生延迟的情况下输出实际驱动力,不会发生加速的迟滞。
[0217]另外,在时刻tl2,如果需求驱动力开始上升,则随着需求驱动力的上升而目标升压电压上升,目标升压电压在时刻tl3达到最大升压电压V3(例如650 [V])。在时刻tl2以后,如果目标升压电压上升,则在时刻tl2达到Vl的实际升压电压也开始上升,在时刻tl4达到最大升压电压V3。这样,随着时刻tl2以后的需求驱动力的上升,必要升压电压也上升,但由于实际升压电压先行上升,所以经常是实际升压电压比必要升压电压大。因此,在时刻tl2以后,即使需求驱动力增加,也能够在对于需求驱动力不产生延迟的情况下输出与需求驱动力对应的实际驱动力。
[0218]在时刻tl4,需求驱动力达到Fl,如果在时刻114以后,需求驱动力维持在Fl,则必要升压电压也维持在作为与需求驱动力对应的值的V4。
[0219]另外,超车结束标志在时刻tl5由“结束”向“未结束”转变,超车开始请求标志在时刻tl6由“有”向“无”转变。并且,超车结束标志在时刻tl7由“未结束”向“结束”转变。
[0220]在时刻tl7,如果超车结束标志从“未结束”向“结束”转变,则由于检查到超车结束,所以将电压裕度设定为“O”(图17的步骤S318)。因此,目标升压电压=必要升压电压,目标升压电压降低到作为与需求驱动力对应的值的V4。由此,实际升压电压也降低至V4。其后,在时刻tl8,如果需求驱动力降低,则目标升压电压(必要升压电压)随着需求驱动力的降低也降低。由此,实际升压电压降低,能够将升压转换器3600中发生的损失抑制到最小限度。
[0221]如上,通过进行本实施方式的车道变换升压控制,从而能够在因车道变换而需求驱动力增加前的时刻tlO的时间点,使目标升压电压相对于必要升压电压提高与电压裕度相当的量。并且,由于能够在需求驱动力增加前将实际升压电压提高到目标升压电压,所以能够输出与需求驱动力对应的实际驱动力。因此,能够在车道变换时可靠地抑制加速的迟滞的发生。
[0222]另外,在需求驱动力正在增加时,通过与需求驱动力对应地提高目标升压电压,从而能够对于随着需求驱动力的增加而增加的必要升压电压,确保目标升压电压的电压裕度。由此,即使在需求驱动力正在增加时,也能够没有迟滞地输出与需求驱动力对应的实际驱动力。
[0223]图23是为了与图24进行比较,表示在图24中实际驱动力达到Fl的时刻tl4。如图23所示,在不存在车道变换升压控制时,实际驱动力达到Fl的时刻tl与时刻tl4相比,仅延迟时间T。因此,根据图24所示的车道变换升压控制,能够大幅改善车道变换时的驱动力的上升。
[0224]接下来,图25是表示不限制需求驱动力的变化率情况下(变化率)的控制的示意图。在不限制需求驱动力的变化率时,相当于重视加速性能的运动模式。与图24同样,图25的上段的特性表示超车开始请求标志的状态、超车结束标志的状态。另外,中段的特性表示驱动力(需求驱动力、实际驱动力)的变化,下段的特性表示升压电压(目标升压电压、必要升压电压、实际升压电压)的变化。
[0225]首先,在时刻t20,超车开始请求标志从“无”向“有”转变时,由于检测出因车道变换而进行的超车开始,所以电压裕度被计算出来(图17的步骤S316),并控制升压转换器3600(图17的步骤S320)。由此,在目标升压电压(单点划线)中加上电压裕度,目标升压电压从VO上升到最大升压电压V3。在时刻t20,如果目标升压电压上升到最大升压电压V3,则实际升压电压(实线)从VO开始上升。在此,V3-V0为电压裕度。电压裕度可根据图20(图21和图22)的映射关系计算出来。由于图25示出的是是对需求驱动力的变化率没有限制的情况,所以可根据运动模式的映射关系计算出电压裕度。
[0226]在时刻t21,实际升压电压达到最大升压电压V3,与目标升压电压一致。接下来,在时刻t21,如果驾驶员踩踏加速器踏板,则需求驱动力(虚线)上升。此时,由于需求驱动力的变化率没有被限制,所以在时刻t21的时刻,需求驱动力逐步上升到F3。
[0227]然后,随着需求驱动力的上升,必要升压电压(虚线)也上升。必要升压电压随着需求驱动力的逐步上升,而在时刻t21的时刻从VO逐步上升到V4。此时,在时刻t21,升压转换器3600的实际升压电压预先升高到最大升压电压V3,由于实际升压电压超过必要升压电压(实际升压电压多必要升压电压),所以在时刻t21即使需求驱动力瞬间上升到F3,也能够在对于需求驱动力不产生延迟的情况下输出实际驱动力(实线)。因此,如图25的中段的特性所示,能够在对于需求驱动力不产生延迟的情况下输出实际驱动力,且不会发生加速的迟滞。
[0228]在时刻t21,需求驱动力达到F3,如果在时刻t21以后,需求驱动力维持在F3,则必要升压电压也维持在作为与需求驱动力对应的值的V4。其后的处理过程也与参照图24说明的内容一样。
[0229]在本实施方式中,电压裕度与需求驱动力的变化率对应地设定。在设定为运动模式时,由于重视加速性能,所以与ECO模式相比,需求驱动力的变化率变大。因此,运动模式的情况下,由于发挥加速性能,所以与ECO模式相比,将电压裕度设定为较大。由此,如图25所示,在设定为运动模式的情况下,通过最大地确保电压裕度(=V3-V0),将目标升压电压预先升高到最大升压电压V3,从而即使在需求驱动力急剧上升的情况下也能够在对于需求驱动力不产生延迟的情况下输出实际驱动力。因此,在重视加速性能的运动模式中,加速性能不会下降,能够实现所希望的加速。
[0230]如以上所说明,根据第三实施方式,在预测到进行超车加速的情况下,使升压转换器3600仅升高与对应车速或需求驱动力而设定的电压裕度相当的量。因此,在进行超车加速时,能够可靠地抑制发生加速的迟滞。另外,通过升高与对应车速或需求驱动力而设定的电压裕度相当的量,从而能够执行与所需的电压裕度相当的量的升压。由此,能够最适地控制升压,能够将因升压而导致的损失的发生抑制到最小限度。因此,根据本实施方式,在预料到进行超车加速的情况下通过最适地控制超车加速所需的电压裕度来进行升压,从而能够将因升压而导致的损失抑制到最小限度。
[0231]例如,在上述的实施方式中,对作为车辆外部监视部的立体图像识别部3100和/或控制装置(图像处理-E⑶)3200的构成进行了说明,但不限于这些。可以不使用立体照相机而使用单目照相机来判定是否偏离行车道。另外,也可以不使用图像信息而使用雷达等获取与前行车辆的车间距离等信息。另外,也可以利用组合了照相机与雷达的构成来获取与前行车辆的车间距离等信息。
[0232]以上,参照附图对本发明的适宜的实施方式进行了详细说明,但本发明不限于上述例子。显然只要是本发明所属的技术领域中具有通常知识的技术人员,均可以在权利要求书所记载的技术思想范畴内想到各种变更例或修正例,对于这些,当然也属于本发明的技术
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