首页 / 车辆系统

车辆系统实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆系统。

相关背景技术

[0002] 在专利文献1中记载了一种进行自动驾驶的车辆系统。在专利文献1所记载的车辆系统中,基于由照相机等外界识别装置识别到的道路的状态来决定车辆的停止位置,基于所决定的停止位置的路肩的状态来修正直至车辆到达停止位置为止的行驶计划(行驶路径、减速度、停止位置)。
[0003] 专利文献1:日本特开2020-163984号公报

具体实施方式

[0065] 以下,参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的车辆系统进行说明。
[0066] 如图1所示,车辆系统包括控制装置10、作为多个车载装置的驱动用马达12、驱动用蓄电池14、制动用促动器16、以及作为转向促动器的转向用马达18等。
[0067] 控制装置10包括自动驾驶控制器20、驱动ECU(Electronic Control Unit)22、蓄电池ECU24、制动ECU26、转向ECU28等。这些自动驾驶控制器20、驱动ECU22、蓄电池ECU24、制动ECU26、转向ECU28等分别将计算机作为主体,在它们之间进行信息的通信。另外,在控制装置10连接有周边信息取得装置30、传感器组32等。
[0068] 周边信息取得装置30包括照相机、雷达等,基于它们的信息来识别位于车辆亦即本车辆的周边的物体等,取得本车辆与物体的相对位置关系、取得道路的状态等。道路的状态包括道路的弯曲状态、道路的坡度等。
[0069] 传感器组32包括多个传感器。多个传感器例如包括检测车辆的行驶速度的车速传感器、检测驱动用蓄电池14的电压的电压传感器、检测转向用马达18的转速的转速传感器、检测车辆的转向操纵轮的转向角的转向角传感器、检测转向用马达18的温度的马达温度传感器32a、以及检测外部空气温度的外部空气温度传感器32b等。
[0070] 自动驾驶控制器20包括行驶计划创建部40和控制指令值创建部42。
[0071] 行驶计划创建部40基于包括地图信息等的导航信息等来创建行驶计划、或修正创建好的行驶计划。图6中示意性示出了行驶计划。行驶计划包括行驶路径候选(还能够称为行驶预定路径)和目标行驶值等。可使用公知的路径探索方法来探索并创建直至目的地为止的行驶路径的候选亦即行驶路径候选。目标行驶值包括行驶路径候选所包括的多个区间各自中的目标行驶速度、目标横向加速度、目标横向加加速度、目标前后加速度等。另外,在创建行驶计划时,还考虑由周边信息取得装置30取得的道路的状态、本车辆与物体的相对位置关系等。
[0072] 另外,行驶路径候选的变更、目标行驶值(目标行驶速度、目标横向加速度、目标横向加加速度、目标前后加速度等中的1个以上)的变更等相当于行驶计划的修正。
[0073] 控制指令值创建部42创建用于供车辆根据在行驶计划创建部40中创建成的行驶计划行驶的、对于驱动用马达12、制动用促动器16、转向用马达18等的控制指令值。在控制指令值创建部42中创建成的控制指令值被供给至驱动ECU22、制动ECU26、转向ECU28等。另外,控制指令值创建部42创建驱动用蓄电池14所具备的冷却风扇的控制指令值,并供给至蓄电池ECU24。
[0074] 驱动ECU22基于控制指令值来控制驱动用马达12等,蓄电池ECU24基于控制指令值来控制冷却风扇。在车辆为电动汽车的情况下,驱动用马达12为驱动源,在是混合动力车辆的情况下,驱动源包括驱动用马达12和发动机。通过驱动用马达12的控制来控制车辆的行驶速度、前后加速度等。
[0075] 制动ECU26基于控制指令值来控制制动用促动器16等。驱动电动制动器的电动马达、控制液压制动器的液压的电磁阀的螺线管等相当于制动用促动器16。通过制动用促动器16的控制来控制车辆的减速度,从而控制行驶速度。
[0076] 转向ECU28基于控制指令值来控制转向用马达18等。
[0077] 对于转向用马达18而言,在转向轴的扭转经由齿轮齿条被变换为转向横拉杆的横向移动而使车轮转向的转向系统中可以是扭转转向轴的马达(能够称为助力转向用马达),在使转向操纵轮分别独立地转向的转向系统中可以是独立设置于各个转向操纵轮的马达。通过转向用马达18的控制来控制车辆的转弯状态等。
[0078] 每隔周期时间便执行图5的流程图所示的促动器控制程序。
[0079] 在步骤51(以下,简称为S51。关于其他步骤也同样)中,取得控制指令值,在S52中,基于该控制指令值来控制转向用马达18等。
[0080] 其中,在驱动ECU22、蓄电池ECU24、制动ECU26中也同样执行本促动器控制程序。
[0081] 在本实施例中,从自动驾驶控制器20向驱动ECU22、蓄电池ECU24、制动ECU26以及转向ECU28等供给车辆的行驶计划。例如,从自动驾驶控制器20向这些ECU22~28可以供给从当前地点至目的地为止的完整行程的行驶计划,也可以供给完整行程的行驶计划的一部分(例如从当前地点起直至经过设定时间后到达的地点为止的行驶路径候选以及目标行驶值等)。存在完整行程的行驶计划的一部分包括1个以上的区间的情况、包括1个区间的一部分的情况等。以下,在本说明书中,完整行程的行驶计划、完整行程的行驶计划的一部分均被称为行驶计划。
[0082] 在转向ECU28中,当取得了行驶计划的情况下取得预测温度,该预测温度是表示车辆按照行驶计划行驶的情况、即车辆按照行驶路径候选并根据目标行驶值行驶了的情况下的转向用马达18的状态的温度。转向用马达18的预测温度例如能够基于当前的温度和车辆根据行驶计划行驶的期间的转向用马达18的发热量与散热量来取得。
[0083] 例如,在行驶计划包括多个区间的情况下,在多个区间分别取得车辆按照该区间的行驶路径候选并根据该区间的目标行驶值(目标行驶速度、目标横向加速度、目标横向加加速度)行驶了的情况下的转向用马达18的发热量与散热量。
[0084] 另外,基于多个区间各自中的目标行驶值(目标行驶速度、目标横向加速度、目标横向加加速度)等来分别取得车辆的转向操纵轮的目标转向速度、目标转向转矩等,并基于转向操纵轮的目标转向速度、目标转向转矩等来分别取得多个区间各自的转向用马达18的目标转速、目标转矩等。
[0085] 在使转向用马达18以基于目标行驶值而决定的目标转速、目标转矩等工作的情况下,能够基于供给至转向用马达18的电流、施加于转向用马达18的负荷等来取得转向用马达18的发热量。基于向转向用马达18供给电力的电源亦即蓄电池的电压、目标转速、目标转矩等来取得供给至转向用马达18的电流,能够考虑路面的状态、目标行驶速度、基于目标行驶速度而取得的空气阻力、滚动阻力等来取得施加于转向用马达18的负荷等。另外,基于由外部空气温传感器32b检测出的外部空气温度、根据目标行驶速度取得的施加于转向用马达18的行驶风等来取得转向用马达18的散热量。
[0086] 而且,将由马达温度传感器32a检测出的当前的转向用马达18的温度作为初始值来针对多个区间累计转向用马达18的发热量与散热量,通过求出它们的差,来取得车辆按照行驶计划行驶了的情况下的转向用马达18的预测温度。另外,通过求出多个区间各自中的发热量与散热量的差并针对多个区间累积差,能够取得车辆按照行驶计划行驶了的情况下的转向用马达18的预测温度。
[0087] 而且,在预测温度为设定温度以下的情况下,转向ECU28向自动驾驶控制器20进行允许行驶计划这一内容的通知(允许通知)。
[0088] 与此相对,在预测温度高于设定温度的情况下,转向ECU28对自动驾驶控制器20请求行驶计划的修正、即请求重新计划。在自动驾驶控制器20中,例如以多个区间中的至少1个区间中的目标横向加速度与目标横向加加速度的至少一方的最大值变小的方式修正行驶计划,或者以目标横向加速度与目标横向加加速度的至少一方的平均值变小的方式修正行驶计划。
[0089] 针对转向用马达18等电动马达,为了防止因长时间通电而引起的过热,通常被设计为若电动马达的温度高于开始阈值温度则开始保护控制、限制电动马达的输出。上述设定温度是认为需要转向用马达18的工作限制的温度,例如能够是基于保护控制的开始阈值温度而决定的值。设定温度能够为开始阈值温度或比开始阈值温度低的温度等。
[0090] 此外,能够设计为在预测温度高于设定温度的情况下,在转向ECU28取得用于使转向用马达18的温度不达到设定温度的目标横向加加速度的上限值(目标转向速度的上限值)、目标横向加速度的上限值(目标转向转矩的上限值),并从转向ECU28向自动驾驶控制器20的行驶计划创建部40除了重新计划请求之外还供给目标横向加加速度的上限值与目标横向加速度的上限值的至少一方。
[0091] 在转向ECU28中,每隔预先决定的设定时间便反复执行图2的流程图所示的行驶计划允许与否程序。
[0092] 在S1中,取得由自动驾驶控制器20供给的行驶计划。在S2中,基于行驶计划所包括的目标横向加速度、目标横向加加速度等来取得转向用马达18的目标工作状态(例如能够用目标转速、目标转矩等来表示)。在S3中,取得转向用马达18的预测温度。在S4中,对是否能够实现行驶计划的执行、即是否允许行驶计划的执行进行判定。具体而言,对预测温度是否为设定温度以下进行判定。在判定为“是”的情况下,在S5中将允许行驶计划的允许通知供给至自动驾驶控制器20。在判定为否的情况下,在S6中向自动驾驶控制器20供给重新计划请求以便使转向用马达18的发热量降低。
[0093] 在自动驾驶控制器20中执行图3的流程图所示的行驶计划修正程序。
[0094] 在S11中,对是否存在重新计划请求进行判定。在判定为“否”的情况下,不实施S12。在判定为“是”的情况下,在S12中修正行驶计划。行驶计划创建部40将行驶计划修正为转向用马达18的预测温度变低、例如1个以上的区间中的目标横向加速度、目标横向加加速度变小。另外,能够将行驶计划修正为目标横向加速度、目标横向加加速度变为上限值以下。
[0095] 然后,根据所允许的行驶计划或者被修正后的行驶计划来执行自动驾驶。在自动驾驶控制器20中执行图4的流程图所示的自动驾驶程序。
[0096] 在S21中,对关于行驶计划是否接收到允许通知进行判定。在判定为“否”的情况下,在S22中对是否修正了行驶计划进行判定。在S21、22中的任一判定为“是”的情况下,在S23中根据行驶计划来创建控制指令值,并向转向ECU28等供给。在转向ECU28中执行图5的流程图所示的促动器控制程序,基于控制指令值来控制转向用马达18。由此,可执行遵照行驶计划的自动驾驶。
[0097] 这样,在本实施例中,在针对转向用马达18存在开始保护控制的可能性的情况下,重新计划行驶计划,抑制转向用马达18的输出。其结果是,能够使自动驾驶难以因转向用马达18的过热而中止。
[0098] 其中,能够将修正后的行驶计划再次供给至转向ECU28。例如,能够反复进行行驶计划的修正直至被通知允许为止。该情况下,根据所允许的行驶计划来执行自动驾驶。
[0099] 如以上那样,在本实施例中,由控制装置10的转向ECU28的存储S3的部分、执行S3的部分等构成预测部,由存储S4的部分、执行S4的部分等构成判定部,由存储S6的部分、执行S6的部分等构成通知部。另外,由控制装置10的自动驾驶控制器20的存储图3的流程图所示的行驶计划修正程序的部分、执行行驶计划修正程序的部分等构成修正部。并且,由自动驾驶控制器20的存储并执行图4的流程图所示的自动驾驶程序的部分等以及转向ECU28的存储图5的流程图所示的促动器控制程序的部分、执行促动器控制程序的部分等构成转向促动器控制部、转向促动器控制装置。
[0100] 其中,控制装置10能够由1个计算机构成。
[0101] 另外,能够在自动驾驶控制器20中执行行驶计划允许与否程序的一部分或者全部。
[0102] 并且,并不局限于转向用马达18,还能够以抑制驱动用马达12、制动用促动器16的过热的方式重新计划行驶计划。
[0103] 另外,车辆的目标行驶状态并不局限于自动驾驶中的行驶计划所表示的状态。例如,也能够是驾驶辅助控制中的目标行驶状态等。
[0104] 以上,对本发明的优选实施方式进行了详述,但除此之外,本发明能够以基于本领域技术人员的知识而实施了各种变更、改进的方式来实施。附图标记说明:
[0105] 10…控制装置;18…转向用马达;20…自动驾驶控制器;28…转向ECU;40…行驶计划创建部;42…控制指令值创建部。

当前第1页 第1页 第2页 第3页
相关技术
渡裕司发明人的其他相关专利技术