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CN108974000A - 车辆控制装置 - Google Patents

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CN108974000A
CN108974000A CN201810501885.1A CN201810501885A CN108974000A CN 108974000 A CN108974000 A CN 108974000A CN 201810501885 A CN201810501885 A CN 201810501885A CN 108974000 A CN108974000 A CN 108974000A
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Abstract

本发明提供车辆控制装置,能够减少因对内燃机进行SS控制而导致电动动力转向装置的电动式的转向操纵用马达无法产生所希望的输出的担忧。SS控制装置构成为:在停止条件成立的情况下,当要求电压为第一电压值以下时允许使内燃机停止,而当要求电压大于第一电压值时禁止使内燃机停止。SS控制装置构成为:在再启动条件成立的情况下,当要求电压为小于第一电压值的第二电压值以下时允许使内燃机再启动,而当要求电压大于第二电压值时禁止使内燃机再启动。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆控制装置,该车辆控制装置用于控制具备电动动力转向装置、且能够执行启停(start and stop)控制的车辆。
背景技术
专利文献1所公开的车辆具备电动动力转向装置。众所周知,动力转向装置连接于方向盘。另外,动力转向装置具备电动式的转向操纵用马达。若搭载于车辆的电池的电力被供给至转向操纵用马达,则该转向操纵用马达的输出轴旋转。转向操纵用马达的输出轴经由传动机构连接于车辆的转向轮。因此,若对转向操纵用马达供给电力,则车辆的转向轮的转向角以及方向盘的转向操纵角变化。
该搭载于车辆的控制装置能够对内燃机进行启停控制(以下称为SS控制)。
在专利文献1中,SS控制在规定条件成立时执行。即,若当内燃机处于运转状态时规定的停止条件成立,则控制装置使内燃机的运转停止。具体而言,例如,在车速成为一定速度以下的情况下,当方向盘的转向操纵扭矩、转向操纵角以及转向操纵角速度中的任一个为表示停止条件的停止阈值以下时,控制装置使内燃机的运转停止。另外,若当内燃机处于运转停止状态时规定的再启动条件成立,则控制装置使内燃机再启动。具体而言,例如,在加速踏板的操作量大于零的情况下,当转向操纵扭矩、转向操纵角以及转向操纵角速度中的任一个超过表示再启动条件的再启动阈值时,控制装置使内燃机再启动。
另外,控制装置能够执行使车辆的转向轮的转向角自动变化的LKA(Lane KeepingAssist,车道保持辅助)控制,以使得车辆沿着行驶中的行驶车道行驶。
即,关于控制装置,例如,若搭载于车辆的照相机拍摄到在行驶中的行驶车道上描画的行车线(白线),则基于拍摄数据,运算用于使车辆沿着行驶车道行驶的行驶轨迹即目标行驶轨迹。另外,控制装置对电动动力转向装置进行控制,以使得车辆沿着目标行驶轨迹行驶。即,控制装置将电池的电力供给至转向操纵用马达。于是,借助电动动力转向装置使方向盘的转向操纵角(转向轮的转向角)变化,从而车辆沿着目标行驶轨迹行驶。
另外,在该车辆中,上述停止阈值以及再启动阈值被设定为可变值。即,在控制装置正执行LKA控制时,与并非正执行LKA控制时相比,停止阈值增大。另外,在控制装置正执行LKA控制时,与并非正执行LKA控制时相比,再启动阈值增大。
因此,在控制装置正执行LKA控制时,与并非正执行LKA控制时相比,容易因SS控制而使内燃机停止。另外,在正执行LKA控制时,与并非正执行LKA控制时相比,难以通过SS控制使内燃机再启动。
专利文献1:日本特开2015-93522号公报
众所周知,在内燃机正运转时,与内燃机的旋转联动地动作的交流发电机进行发电,发电而产生的电力被积蓄于电池。另一方面,在内燃机处于停止状态时,交流发电机不进行发电。因此,在内燃机处于停止运转的状态时,与内燃机正运转时相比,电池电压容易降低。
另外,在停止中的内燃机再启动时,起动器马达利用从电池被供给的电力进行旋转。因此,在内燃机再启动时,与内燃机处于停止运转的状态时相比,电池电压更容易降低。
因此,在内燃机处于停止状态时,若控制装置将电池的电力供给至电动动力转向装置的转向操纵用马达,则存在转向操纵用马达无法产生所希望的值的输出的担忧。另外,在内燃机正执行再启动动作时,若控制装置将电池的电力供给至转向操纵用马达,则存在转向操纵用马达无法产生所希望的值的输出的担忧。
因此,例如,若控制装置在执行LKA控制的同时通过SS控制使内燃机停止或者再启动,则存在借助转向操纵用马达使其变化的方向盘的转向操纵角暂时小于所希望的角度的担忧。
发明内容
本发明是为了应对上述课题而完成的。即,本发明的目的之一在于,提供一种能够减少因对内燃机进行SS控制而导致电动动力转向装置的电动式的转向操纵用马达无法产生所希望的输出的担忧的车辆控制装置。
用于实现上述目的的本发明的车辆控制装置具备:
内燃机11,被搭载于车辆;
发电单元13,利用所述内燃机的动力进行发电;
电池14,积蓄所述发电单元发电而产生的电力;
电动式的起动器马达12,在从所述电池被供给电力时旋转而使所述内燃机启动;
电动动力转向装置25,具有在从所述电池被供给电力时旋转而使所述车辆的转向轮15FL、15FR的转向角变化的电动式的转向操纵用马达36;
转向操纵用马达控制装置50、55,运算为了使所述转向操纵用马达以规定的输出旋转而需要的电压即要求电压Vr,并且利用所述电池的电力对所述转向操纵用马达施加电压;以及
SS控制装置50、51,执行如下的SS控制:在规定的停止条件成立时使运转中的所述内燃机的运转停止,并且,在规定的再启动条件成立时使所述起动器马达旋转而使运转停止中的所述内燃机再启动,
所述SS控制装置构成为:在所述停止条件成立的情况下,当所述要求电压为第一电压值Vmins以下时允许使所述内燃机停止,而当所述要求电压大于所述第一电压值时禁止使所述内燃机停止,并且,在所述再启动条件成立的情况下,当所述要求电压为小于所述第一电压值的第二电压值Vminrs以下时允许使所述内燃机再启动,而当所述要求电压大于所述第二电压值时禁止使所述内燃机再启动。
本发明的控制装置的SS控制装置构成为:在停止条件成立的情况下,当要求电压为第一电压值以下时允许使内燃机停止,而当要求电压大于第一电压值时禁止使内燃机停止。另外,SS控制装置构成为:在再启动条件成立的情况下,当要求电压为小于第一电压值的第二电压值以下时允许使内燃机再启动,而当要求电压大于第二电压值时禁止使内燃机再启动。
因此,即便通过SS控制进行的内燃机的停止动作以及由电动动力转向装置进行的转向轮的转向动作同时执行,也不存在转向操纵用马达无法产生所希望的输出的情况。同样,即便通过SS控制进行的内燃机的再启动动作以及由电动动力转向装置进行的转向轮的转向动作同时执行,也不存在转向操纵用马达无法产生所希望的输出的情况。因此,不存在利用转向操纵用马达使其变化的转向轮的转向角小于所希望的角度的情况,因此,不存在当对内燃机进行SS控制时车辆的驾驶员感到不协调的情况。
在本发明的一个方式中,
具备目标行驶轨迹运算单元50、55,运算规定时间Trs后的所述车辆的行驶轨迹即目标行驶轨迹Prp,
所述转向操纵用马达控制装置构成为:运算所述规定时间后的所述要求电压,以使得所述车辆沿着所述目标行驶轨迹行驶。
若以本方式实施本发明,则转向操纵用马达控制装置运算规定时间后的要求电压,以使得车辆沿着目标行驶轨迹运算单元所运算出的目标行驶轨迹行驶。因此,即便车辆的驾驶员不进行方向盘的操作,车辆也沿着目标行驶轨迹行驶。
在该情况下,存在当车辆正行驶时驾驶员针对方向盘的注意力降低的担忧,因此,当转向操纵用马达无法产生所希望的输出时,驾驶员容易感到较大的不协调。
但是,由于不存在转向操纵用马达无法产生所希望的输出的情况,所以,即便当车辆正行驶时驾驶员针对方向盘的注意力降低,也不存在对驾驶员给予较大的不协调的情况。
在本发明的一个方式中,
所述转向操纵用马达控制装置构成为能够运算完爆结束时刻的所述要求电压即完爆时要求电压,所述完爆结束时刻是当在规定时刻所述起动器马达启动的情况下预想所述内燃机已经结束完爆的时刻、且是从所述规定时刻起经过了规定的启动必要时间Trs后的时刻,
所述SS控制装置构成为:当所述完爆时要求电压为所述第二电压值以下时,在所述规定时刻使所述起动器马达启动。
在使内燃机再启动时,需要使起动器马达动作,由此使内燃机初爆,并且,直至内燃机完爆为止,需要使起动器马达持续动作。
因此,如果SS控制装置构成为当完爆时要求电压为第二电压值以下时在完爆结束时刻SS控制装置允许使起动器马达启动,则在完爆结束时刻之后起动器马达立刻旋转。因此,存在在完爆结束时刻之后不久要求电压大于第二电压值的担忧。换言之,存在转向操纵用马达在完爆结束时刻之后不久无法产生所希望的输出的担忧。
但是,若以本方式实施本发明,则在完爆结束时刻后起动器马达并不旋转。因此,在完爆结束时刻之后不久要求电压大于第二电压值的担忧变小。
在本发明的一个方式中,
所述转向操纵用马达控制装置构成为:以使得规定的电力抑制条件成立时的所述要求电压小于在所述电力抑制条件不成立的情况下运算出的所述要求电压的方式,运算所述电力抑制条件成立时的所述要求电压。
若以本方式实施本发明,则在电力抑制条件成立时,与电力抑制条件不成立的情况相比,要求电压变小。因此,在电力抑制条件成立时,能够通过较小的电压使电动动力转向装置动作。
在上述说明中,为了有助于对本发明的理解,针对与后述的实施方式对应的发明的结构,以加注括弧的形式标注了在后述的实施方式中使用的名称以及/或者附图标记。然而,本发明的各构成要素并不限定于由上述附图标记规定的实施方式。根据以下的参照附图记述的针对本发明的实施方式的说明,能够容易地理解本发明的其他目的、其他特征以及所附的优点。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式所涉及的车辆控制装置的车辆整体的示意性的俯视图。
图2是示出车辆在道路行驶时的样子的俯视图。
图3是示出道路的曲率、车辆的限速、目标转向操纵角、目标转向操纵角速度、转向操纵用马达的要求扭矩以及SS控制的状态的时序图。
图4是示出电池的要求电压、转向操纵用马达的要求扭矩以及目标转向操纵角速度的关系的图表。
图5是表示转向控制ECU执行的处理的流程图。
图6是表示要求电压监视ECU执行的处理的流程图。
图7是表示要求电压监视ECU执行的处理的流程图。
图8是表示发动机控制ECU执行的处理的流程图。
图9是表示发动机控制ECU执行的处理的流程图。
图10是本发明的第一变形例的与图5相当的流程图。
附图标记说明
10:车辆;11:发动机(内燃机);12:起动器马达;13:交流发电机;14:电池;25:电动动力转向装置;51:发动机控制ECU;52:车辆控制ECU;53:制动器控制ECU;54:照相机控制ECU;55:转向控制ECU;56:要求电压监视ECU;70:道路;70A、70B、70C:白线;71、72:行驶车道;Prp:目标行驶轨迹;V*:限速;Opra:要求输出;Vr:要求电压;ρ:曲率;θ*:目标转向操纵角;θd*:目标转向操纵角速度。
具体实施方式
以下,参照图1至图9,对本发明的实施方式所涉及的车辆10进行说明。
首先,基于图1对该车辆10的整体构造进行说明。
车辆10具备控制装置50。控制装置50具有发动机控制ECU51、车辆控制ECU52、制动器控制ECU53、照相机控制ECU54、转向控制ECU55以及要求电压监视ECU56。ECU是ElectricControl Unit(电子控制单元)的缩写,具备包含CPU、ROM以及RAM等存储装置在内的微型计算机。CPU执行存储于ROM的指令(程序),由此来实现各种功能。另外,发动机控制ECU51、车辆控制ECU52、制动器控制ECU53、照相机控制ECU54、转向控制ECU55以及要求电压监视ECU56经由CAN(Controller Area Network,控制器局域网)而以能够相互收发各种控制信息、要求信号的方式连接。
车辆10具备内燃机11(以下称为发动机11)。发动机11使从喷射器(省略图示)喷射的燃料(例如汽油)与空气的混合气在气缸的燃烧室内燃烧。若伴随着燃烧而气缸内的活塞上下移动,则曲轴(省略图示)旋转,发动机11成为运转状态。
发动机11具备起动器马达12以及交流发电机13。
众所周知,在使发动机11启动时,通过点火钥匙(省略图示)的操作,将车辆10的点火开关(省略图示)从OFF(切断)切换成ON(接通)。于是,电池14的电力被供给至起动器马达12,起动器马达12启动。于是,发动机11初爆,并且曲轴旋转。然后,在曲轴的转速成为规定转速以上后,发动机控制ECU51判断为发动机11已完爆,使起动器马达12停止。
从起动器马达12启动至发动机11完爆为止的时间并不恒定。不过,发动机11被设计成:只要没有发生故障,则在从起动器马达12启动至经过规定的启动必要时间Trs为止的期间完成完爆。该启动必要时间Trs被记录于发动机控制ECU51的存储装置。此外,启动必要时间Trs例如为5秒。
另外,在发动机11处于运转状态时,曲轴的旋转力经由皮带(省略图示)传递至交流发电机13。于是,交流发电机13发电。交流发电机13发电而产生的电力被积蓄于电池14。
积蓄于电池14的电力被供给至控制装置50。积蓄于电池14的电力的电压由要求电压监视ECU56始终检测(监视)。另外,电池14的电力通过控制装置50的控制而被供给至车辆10的各种电子设备。该电子设备除了包括横摆率传感器16、车轮速度传感器17、制动器操作量传感器18、照相机20、方向指示器22L、22R、转向操纵扭矩传感器35、转向操纵用马达36、转向操纵角传感器37之外,还包含均未图示的制动促动器、其他的(横摆率传感器16、车轮速度传感器17以及制动器操作量传感器18之外的)运动状态量传感器、空调系统、液晶面板以及滑动窗驱动用马达。
在发动机控制ECU51连接有加速器操作量传感器19。加速器操作量传感器19检测加速踏板A/P的操作量AP,并将表示该操作量AP的信号输出至发动机控制ECU51。另外,在发动机控制ECU51连接有发动机11的节气门促动器(省略图示)。发动机控制ECU51基于所接收到的表示操作量AP的信号控制节气门促动器。节气门促动器驱动设置于发动机11的进气管道的节气门而变更节气门开度。即,节气门开度与操作量AP对应地变化。若节气门开度变化,则被吸入至发动机11的空气量变化,由此,喷射至发动机11的燃料的量变化。结果,发动机11的扭矩变化。
在车辆10的车身10A的前部设置有悬架(省略图示)。在悬架的构成部件即左右的上臂与下臂的前端部之间,以能够绕转向销轴旋转的方式支承有作为悬架的构成部件的支架(转向节臂)。另外,左右的支架将左右一对前轮15FL、15FR分别支承为能够绕水平轴旋转。
在车辆10的后部,左右一对后轮15RL、15RR被支承为能够绕水平轴旋转。
在车身10A设置有检测车辆10的横摆率的横摆率传感器16。横摆率传感器16利用从电池14被供给的电力进行动作。
另外,在车身10A的四处设置有与各车轮分别对应的车轮速度传感器17(图1中仅图示一个)。车轮速度传感器17利用从电池14被供给的电力进行动作。
横摆率传感器16以及车轮速度传感器17连接于车辆控制ECU52。车辆控制ECU52分别接收横摆率传感器16以及车轮速度传感器17的检测信号。
车辆控制ECU52基于各车轮速度传感器17的检测值来取得车辆10的车速V。
车辆10具备制动踏板B/P以及制动器操作量传感器18。制动器操作量传感器18利用从电池14被供给的电力进行动作。
制动器操作量传感器18检测制动踏板B/P的操作量BP,将表示该操作量BP的信号输出至制动器控制ECU53。
另外,在制动器控制ECU53连接有制动促动器(省略图示)。制动促动器设置于通过制动踏板B/P的踏力对工作油进行加压的主缸与设置于各车轮的摩擦制动机构之间的液压回路。摩擦制动机构借助从制动促动器被供给的工作油的液压使轮缸工作,由此将各车轮的制动块按压于制动盘而产生液压制动力。制动促动器是调整朝轮缸供给的液压的公知的促动器,将与来自制动器控制ECU53的指令对应的液压供给至轮缸,从而使得在各车轮产生制动力。
制动促动器具备电动泵以及多个电磁阀,并且利用从电池14被供给的电力进行动作。
制动器控制ECU53基于由制动器操作量传感器18检测到的制动器操作量BP以及由车辆10的上述的其他的运转状态量传感器(省略图示)检测到的运转状态量来操作制动促动器。若制动促动器被操作,则各车轮被赋予制动力,因此车辆10减速。
车辆10具备由照相机控制ECU54控制的照相机20。照相机20利用从电池14被供给的电力进行动作。照相机20以位于前窗(省略图示)的紧邻后方的位置的方式设置于车内。照相机20为立体照相机。照相机20对位于前窗的前方的被摄体(例如车辆以及行人)进行拍摄。
照相机20的拍摄数据被向照相机控制ECU54发送。照相机控制ECU54通过利用了由照相机20拍摄到的拍摄数据进行的图案匹配(pattern matching),确定拍摄数据中的被摄体的种类。
另外,照相机20对供车辆10行驶的道路的左右的白线(车道线,Lane Marker)进行拍摄。另外,照相机控制ECU54基于所拍摄到的白线来运算道路的形状以及道路与车辆10之间的位置关系。
车辆10具备电动动力转向装置25。
电动动力转向装置25具备沿左右方向延伸的棒状部件即齿条轴26。齿条轴26能够相对于车身10A沿左右方向滑动、且无法绕自身的轴线旋转。在齿条轴26的外周面形成有螺纹槽。
在齿条轴26的左右两端部连接有左右一对横拉杆27的内侧端部,左右的横拉杆27的外侧端部连接于左右的支架。
在齿条轴26(螺纹槽)啮合有小齿轮轴28。
在小齿轮轴28,经由万向接头31连接有棒状部件即转向轴30的一端(下端)。
另外,在转向轴30的另一端(上端)固定有方向盘32。
因此,若使方向盘32旋转,则该旋转力经由转向轴30以及万向接头31传递至小齿轮轴28,小齿轮轴28绕自身的轴线旋转。于是,与小齿轮轴28啮合的齿条轴26向左右方向中的一个方向滑动,因此,经由横拉杆27以及支架而与齿条轴26协同动作的前轮15FR、15FL的转向角变化。
转向轴30的中间部由扭杆33构成。进一步,在扭杆33附近设置有基于扭杆33的绕轴线的扭转角来检测转向轴30的转向操纵扭矩Tr的转向操纵扭矩传感器35。转向操纵扭矩传感器35例如能够由旋转变压器构成。
因此,若转向轴30旋转,则转向操纵扭矩传感器35检测转向轴30的转向操纵扭矩Tr。
电动动力转向装置25还具备电动式的直流马达即转向操纵用马达36。该转向操纵用马达36经由减速机构(省略图示)而与齿条轴26(螺纹槽)协同动作。
在转向轴30的周围还设置有用于检测转向轴30(方向盘32)的旋转角度即转向操纵角MA的转向操纵角传感器37。
转向操纵扭矩传感器35、转向操纵用马达36以及转向操纵角传感器37连接于转向控制ECU55。
关于转向控制ECU55,在车辆10的驾驶员对方向盘32进行了转向操纵时,转向控制ECU55将由转向操纵扭矩传感器35检测出的转向操纵扭矩Tr与车辆控制ECU52计算出的车速V应用于记录在转向控制ECU55的存储装置中的目标转向操纵辅助扭矩计算用设定表(检查表,lookup table),从而运算目标转向操纵辅助扭矩。另外,转向控制ECU55对转向操纵用马达36进行控制,以使得输出轴输出该目标转向操纵辅助扭矩。结果,转向操纵用马达36产生的扭矩传递至齿条轴26,因此,在驾驶员对方向盘32进行了转向操纵时,执行转向操纵辅助。
另外,车辆10具备将方向盘32支承为能够旋转的方向盘支承部(省略图示)。在该方向盘支承部的侧面,方向指示器操作杆21被支承为能够沿上下方向旋转。在车辆10的前表面还设置有左右一对方向指示器22L、22R。
方向指示器操作杆21以及方向指示器22L、22R连接于车辆控制ECU52。
若方向指示器操作杆21从初始位置向上方旋转,则车辆控制ECU52将电池14的电力向左侧的方向指示器22L供给,因此方向指示器22L的照明设备闪烁。另一方面,若方向指示器操作杆21从初始位置向下方旋转,则车辆控制ECU52将电池14的电力向右侧的方向指示器22R供给,因此方向指示器22R的照明设备闪烁。
本实施方式的发动机控制ECU51能够对发动机11进行SS控制。
即,在发动机11正运转时,若规定的停止条件成立,则发动机控制ECU51停止向发动机11供给燃料而使发动机11暂时停止。例如,停止条件在车辆10的车速V为规定速度以下(例如10km/h以下)且加速踏板A/P的操作量AP为零的状态持续了规定时间时成立。
另外,在该暂时停止状态下,若规定的再启动条件成立,则发动机控制ECU51使起动器马达12启动而使发动机11再启动。例如,当加速踏板A/P的操作量AP大于零的状态持续了规定时间时,再启动条件成立。
按照上述方式,发动机控制ECU51在车辆10处于停止状态的情况下以及车辆10正行驶的情况下执行SS控制。
另外,控制装置50能够执行自动驾驶辅助控制以及碰撞避免控制。
该自动驾驶辅助控制以及碰撞避免控制在通过操作设置于车辆10的车内(例如仪表板)的自动驾驶辅助模式选择开关60而选择了自动驾驶辅助模式时被执行。自动驾驶辅助模式选择开关60连接于控制装置50。
首先,对自动驾驶辅助控制进行说明。
图2示出处于自动驾驶辅助模式的车辆10正在道路70行驶的状态。在该道路70的两侧缘部以及宽度方向的中央部分别描画有白线70A、70B、70C(车道线)。白线70B为中央分离线。即,道路70具有两个行驶车道71、72。车辆10沿箭头A方向进入行驶车道71。另一方面,与车辆10不同的车辆(省略图示)在行驶车道72沿与箭头A相反方向行驶。
此外,在道路70的行驶车道72连接有与道路70不同的道路80。在道路80的两侧缘部以及宽度方向的中央部分别描画有白线80A、80B、80C(车道线)。白线80B为中央分离线。即,道路80具有两个行驶车道81、82。车辆10有时在行驶车道81沿箭头B方向行驶。另一方面,与车辆10不同的车辆(省略图示)在行驶车道82沿与箭头B相反方向行驶。
转向控制ECU55从照相机控制ECU54接收照相机20的拍摄数据。该拍摄数据包含有白线70A以及白线70B的图像数据。转向控制ECU55基于白线70A以及白线70B的图像数据,运算作为道路70的一部分的前方部位Fp的目标行驶轨迹Prp。例如,转向控制ECU55将通过左侧的白线70A与右侧的白线70B之间的宽度方向中央的位置的路径运算为目标行驶轨迹Prp。
图2显示了五个前方部位Fp。即,前方部位Fp包含前方部位Fp1、Fp2、Fp3、Fp4、Fp5。各前方部位Fp为从规定时刻起经过启动必要时间Trs后车辆10所行驶的道路70的部位。即,各前方部位Fp从当前的车辆10的位置向前方离开对规定时刻的车辆10的车速V乘以启动必要时间Trs后的值即前方离开距离Lpf。
此外,各前方部位Fp的前端与启动必要时间Trs后的车辆10的前端的位置对应。同样,各前方部位Fp的后端与启动必要时间Trs后的车辆10的后端的位置对应。
前方部位Fp1从当前时刻的车辆10的位置向前方离开前方离开距离Lpf。
前方部位Fp2从相比当前时刻靠前规定的运算间隔时间Tc的时刻的车辆10的位置向前方离开前方离开距离Lpf。运算间隔时间Tc表示转向控制ECU55所进行的目标行驶轨迹Prp和后述的曲率ρ、目标转向操纵角θ*、目标转向操纵角速度θd*、限速V*、要求扭矩Trq(要求输出Opra)以及要求电压Vr的运算间隔。本实施方式的运算间隔时间Tc为启动必要时间Trs的1/5。
同样,前方部位Fp3从相比当前时刻靠前运算间隔时间Tc的2倍的时刻的车辆10的位置向前方离开前方离开距离Lpf。同样,前方部位Fp4从相比当前时刻靠前运算间隔时间Tc的3倍的时刻的车辆10的位置向前方离开前方离开距离Lpf。同样,前方部位Fp5从相比当前时刻靠前运算间隔时间Tc的4倍的时刻的车辆10的位置向前方离开前方离开距离Lpf。
另外,转向控制ECU55基于目标行驶轨迹Prp来运算前方部位Fp的曲率ρ。
另外,转向控制ECU55基于所运算出的曲率ρ,运算与前方部位Fp对应的目标转向操纵角θ*。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的目标转向操纵角θ*。即,转向控制ECU55基于与前方部位Fp对应的曲率ρ,运算用于使车辆10在启动必要时间Trs后位于前方部位Fp的目标行驶轨迹Prp上的、启动必要时间Trs后的目标转向操纵角θ*。
另外,转向控制ECU55利用时间对该目标转向操纵角θ*进行微分,由此来运算启动必要时间Trs后的目标转向操纵角速度θd*。
另外,转向控制ECU55基于启动必要时间Trs后的目标转向操纵角θ*以及启动必要时间Trs后的横向加速度的限制值,运算与前方部位Fp对应的车速V的限制值(上限值)即限速V*。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的限速V*。
另外,转向控制ECU55基于启动必要时间Trs后的目标转向操纵角θ*以及启动必要时间Trs后的限速V*,运算转向操纵用马达36在启动必要时间Trs后应该输出的扭矩即要求扭矩Trq(输出扭矩)。
例如,要求扭矩Trq(恢复力矩)能够利用以下的式(1),基于目标转向操纵角θ*(转向操纵角)以及限速V*(车速)进行计算。
Trq=f(θ*、V*)=2ζKf(β+lf×γ/V*-θ*) 式(1)
ζ:轨迹[m]
Kf:轮胎偏转刚度前置体(Cornering power front)[N/rad]
β:车身滑移角[rad]
lf:前轮轴与车辆的重心之间的前后方向距离
γ:横摆率[rad/s]
此外,基于目标转向操纵角θ*(转向操纵角)以及限速V*(车速)来运算转向操纵用马达36的要求扭矩Trq的方法是公知的,并且,例如记载于“自動車の運動と制御(発行所:株式会社山海堂著者:安部正人1992年7月10日第1刷発行)[汽车的运动与控制(出版社:株式会社山海堂作者:安部正人1992年7月10日第一版发行)]”。
另外,转向控制ECU55将启动必要时间Trs后的要求扭矩Trq以及启动必要时间Trs后的目标转向操纵角速度θd*彼此相乘,由此运算转向操纵用马达36在启动必要时间Trs后应该产生的输出即要求输出Opra。
然而,在作为直流马达的转向操纵用马达36的输出扭矩(要求扭矩Trq)、施加于转向操纵用马达36的施加电压以及转向操纵用马达36的输出轴的角速度之间满足一定的关系。另外,输出轴的角速度与方向盘32的转向操纵角速度(目标转向操纵角速度θd*)成比例。因此,能够基于转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及目标转向操纵角速度θd*,求得应该施加于转向操纵用马达36的电压值即要求电压Vr。换言之,能够基于要求输出Opra,求得要求电压Vr。
在本实施方式中,将转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及方向盘32的目标转向操纵角速度θd*设为自变量,并且,将能够根据这两个自变量计算要求电压Vr的要求电压计算用设定表(检查表)记录于转向控制ECU55的存储装置。因此,转向控制ECU55通过将启动必要时间Trs后的要求扭矩Trq以及启动必要时间Trs后的目标转向操纵角速度θd*应用于该要求电压计算用设定表,运算启动必要时间Trs后的要求电压Vr。该要求电压Vr是为了以使得启动必要时间Trs后的方向盘32的转向操纵角与目标转向操纵角θ*一致的方式由转向控制ECU55控制转向操纵用马达36而需要的电压。
在通过自动驾驶辅助模式选择开关60选择了自动驾驶辅助模式时,转向控制ECU55利用公知的电流反馈控制(PID控制),将电池14的电力始终施加于转向操纵用马达36。于是,通过转向操纵用马达36的输出使电动动力转向装置25动作。
在该情况下,若从当前时刻起经过启动必要时间Trs后的时刻的电池14的电压为该时刻的要求电压Vr以上,则启动必要时间Trs后的方向盘32的转向操纵角与目标转向操纵角θ*一致。因此,车辆10在启动必要时间Trs后在目标行驶轨迹Prp上行驶。
另外,在启动必要时间Trs后,车辆10的车速V被限制为限速V*以下。
例如,当在当前时刻车速V大于限速V*的情况下,从转向控制ECU55接受到信号的发动机控制ECU51控制节气门促动器而缩小节气门开度,或者/以及从转向控制ECU55接受到信号的制动器控制ECU53使制动促动器动作。结果,在从当前时刻起经过启动必要时间Trs后,车辆10的车速V成为限速V*以下的速度。
另一方面,当在当前时刻车速V为限速V*以下的情况下,无需为了运算要求扭矩Trq而控制车速V。即,在该情况下,发动机控制ECU51不控制节气门促动器,并且制动器控制ECU53不使制动促动器动作。
转向控制ECU55每经过运算间隔时间Tc即进行一次运算,反复运算与各前方部位Fp对应的各目标行驶轨迹Prp、曲率ρ、限速V*、目标转向操纵角θ*、目标转向操纵角速度θd*、要求输出Opra以及要求电压Vr。另外,转向控制ECU55将所运算出的曲率ρ、限速V*、目标转向操纵角θ*、目标转向操纵角速度θd*、要求输出Opra以及要求电压Vr按时间序列存储于自身的存储装置。
图3示出了基于与多个前方部位Fp的每一个对应的曲率ρ、限速V*、目标转向操纵角θ*、目标转向操纵角速度θd*以及要求扭矩Tr而创建的、表示曲率ρ、限速V*、目标转向操纵角θ*、目标转向操纵角速度θd*以及要求扭矩Trq与时间之间的关系的一个例子的图表。此外,时刻t0为当前时刻。
如上所述,若发动机控制ECU51、制动器控制ECU53以及转向控制ECU55执行自动驾驶辅助控制,则即便驾驶员不操作方向盘32、加速踏板A/P、制动踏板B/P,车辆10也沿着目标行驶轨迹Prp在道路70上行驶。
接着,对控制装置50执行的碰撞避免控制进行说明。
碰撞避免控制包含警告控制、自动制动控制以及自动转向操纵控制。
例如,在位于车辆10的前方的其他车辆(以下称为先行车辆)正在行驶车道71上行驶时,若照相机20拍摄到先行车辆,则车辆控制ECU52运算直至车辆10与先行车辆碰撞为止的预测时间即碰撞预测时间TTC。另外,车辆控制ECU52在判定出碰撞预测时间TTC为记录于自身的存储装置的第一碰撞预测时间以下的情况下,使设置于车辆10的警告装置动作。即,执行警告控制。
此外,车辆控制ECU52基于先行车辆与车辆10之间的距离L、基于照相机20的拍摄数据计算出的车辆10相对于先行车辆的相对速度Vr,运算碰撞预测时间TTC。
另外,在车辆控制ECU52使警告装置动作后,在车辆控制ECU52判定出碰撞预测时间TTC为记录于存储装置的第二碰撞预测时间以下的情况下,制动器控制ECU53使制动促动器动作。因此,从摩擦制动机构向前轮15FL、15FR以及后轮15RL、15RR赋予摩擦制动力,因此车速V降低。即,执行自动制动控制。
另外,在制动器控制ECU53使制动促动器动作后,在车辆控制ECU52判定出车辆10与先行车辆碰撞的可能性较高时,转向控制ECU55将电池14的电力供给至转向操纵用马达36。于是,通过转向操纵用马达36的输出对方向盘32进行转向操纵,以避免车辆10与先行车辆的碰撞。即,执行自动转向操纵控制。
然而,电池14的电压根据发动机11的状态以及搭载于车辆10的电子设备的状态而变动。
例如,在发动机11处于通常运转状态(即,不使起动器马达12旋转,而是正在运转的状态)时,若上述各电子设备同时动作,则电池14的电压大约为14V。即,在发动机11处于通常运转状态时,电池14的电压的最低值大约为14V。以下,将该电压值(14V)称为“通常运转时最低电压Vmind”。
另外,若发动机控制ECU51通过SS控制使发动机11停止,则交流发电机13停止发电动作,因此,在上述各电子设备的状态与发动机11处于通常运转状态时相同的情况下,与发动机11处于通常运转状态时相比,电池14的电压降低。因此,在发动机11处于停止状态时,若上述各电子设备同时动作,则电池14的电压大约为12V。即,在发动机11处于停止状态时,电池14的电压的最低值大约为12V。以下,将该电压值(12V)称为“停止时最低电压Vmins”。
另外,若发动机控制ECU51通过SS控制而使用起动器马达12使发动机11再启动,则电池14的电力被供给至起动器马达12。因此,在上述各电子设备的状态与发动机11处于停止状态时相同的情况下,电池14的电压与发动机11处于停止状态时相比进一步降低。因此,若上述各电子设备在起动器马达12正旋转时同时动作,则电池14的电压大约为8V。即,在发动机11再启动时,电池14的电压的最低值大约为8V。以下,将该电压值(8V)称为“再启动时最低电压Vminrs”。
如上所述,转向操纵用马达36的要求电压Vr能够使用上述要求电压计算用设定表进行计算。
图4表示根据要求电压计算用设定表决定的相对于转向操纵用马达36的要求电压Vr(施加电压)、转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及方向盘32的目标转向操纵角速度θd*(转向操纵角速度)的绝对值的关系。换言之,图4表示要求电压Vr与转向操纵用马达36的要求输出Opra之间的关系。
在由转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及方向盘32的目标转向操纵角速度θd*决定的要求输出Opra位于图4中的直线L1上时,转向操纵用马达36的要求电压Vr成为与通常运转时最低电压Vmind相等的14V。另外,在要求输出Opra位于图4中的直线L2上时,转向操纵用马达36的要求电压Vr成为与停止时最低电压Vmins相等的12V。另外,在要求输出Opra位于图4中的直线L3上时,转向操纵用马达36的要求电压Vr成为与再启动时最低电压Vminrs相等的8V。
另外,图3的表示要求扭矩Trq的图表中的由虚线描画的直线La表示在电池14的电压为14V时转向操纵用马达36能够发挥的扭矩的最大值。同样,由虚线描画的直线Lb表示在电池14的电压为12V时转向操纵用马达36能够发挥的扭矩的最大值。同样,由虚线表示的直线Lc表示在电池14的电压为8V时转向操纵用马达36能够发挥的扭矩的最大值。
例如,在发动机11处于通常运转状态的情况(即,电池14的电压为通常运转时最低电压Vmind以上的情况)下,在通过将转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及目标转向操纵角速度θd*应用于上述要求电压计算用设定表而求得的要求电压Vr为14V以下时,转向控制ECU55能够对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。换言之,在发动机11处于通常运转状态的情况下,在要求扭矩Trq位于图3中的直线La上或者比直线La靠下方的位置时,转向控制ECU55能够使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。换言之,转向操纵用马达36能够产生要求输出Opra。即,在该情况下,能够通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
另一方面,例如,在发动机11处于通常运转状态的情况下,在转向操纵用马达36的要求电压Vr大于14V时,存在转向控制ECU55无法对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压的担忧。换言之,在发动机11处于通常运转状态的情况下,在要求扭矩Trq位于比图3中的直线La靠上方的位置时,转向控制ECU55不使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。例如,在电池14的电压为通常运转时最低电压Vmind(14V)、且转向操纵用马达36的要求电压Vr大于14V时,转向控制ECU55不使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。
在该情况下,转向控制ECU55将电池14能够供给的电压的最大值即最大可供给电压(即,该时刻的电池电压)施加于转向操纵用马达36。然而,该最大可供给电压小于要求电压Vr。因此,存在转向操纵用马达36不产生要求扭矩Trq、不使方向盘32以目标转向操纵角速度θd*旋转的担忧。即,在该情况下,无法通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
例如,在电池14的电压为14V且要求电压Vr为16V时,转向控制ECU55无法对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。因此,在该情况下,转向操纵用马达36无法产生要求扭矩Trq,无法使方向盘32以目标转向操纵角速度θd*旋转。即,在该情况下,无法通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
另外,例如,在发动机11处于停止状态的情况(即,电池14的电压为停止时最低电压Vmins以上的情况)下,在通过将转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及目标转向操纵角速度θd*应用于上述要求电压计算用设定表而求得的要求电压Vr为12V以下时,转向控制ECU55能够对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。换言之,在发动机11处于停止状态的情况下,在要求扭矩Trq位于图3中的直线Lb上或者比直线Lb靠下方的位置时,转向控制ECU55能够使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。换言之,转向操纵用马达36能够产生要求输出Opra。即,在该情况下,能够通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
另一方面,例如,在发动机11处于停止状态的情况下,在转向操纵用马达36的要求电压Vr大于12V时,转向控制ECU55无法对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。换言之,在发动机11处于停止状态的情况下,在要求扭矩Trq位于比图3中的直线Lb靠上方的位置时,转向控制ECU55不使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。例如,在电池14的电压为停止时最低电压Vmins(12V)、且转向操纵用马达36的要求电压Vr大于12V时,转向控制ECU55不使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。
在该情况下,转向控制ECU55将电池14能够供给的电压的最大值即最大可供给电压施加于转向操纵用马达36。然而,该最大可供给电压小于要求电压Vr。因此,转向操纵用马达36无法产生要求扭矩Trq、无法使方向盘32以目标转向操纵角速度θd*旋转。即,在该情况下,无法通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
例如,在电池14的电压为12V且要求电压Vr大于12V时,转向控制ECU55无法对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。因此,在该情况下,转向操纵用马达36无法产生要求扭矩Trq,无法使方向盘32以目标转向操纵角速度θd*旋转。即,在该情况下,无法通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
另外,例如,当发动机11正在再启动的情况(即,起动器马达12正旋转的情况)下,在通过将转向操纵用马达36的要求扭矩Trq以及目标转向操纵角速度θd*应用于上述要求电压计算用设定表而求得的要求电压Vr为8V以下时,转向控制ECU55能够对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。即,当发动机11正在再启动的情况下,在要求扭矩Trq位于图3中的直线Lc上或者比直线Lc靠下方的位置时,转向控制ECU55能够使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。换言之,转向操纵用马达36能够产生要求输出Opra。即,在该情况下,能够通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
另一方面,例如,当发动机11正在再启动的情况(即,起动器马达12正旋转的情况)下,在转向操纵用马达36的要求电压Vr大于8V时,转向控制ECU55无法对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。换言之,当发动机11正在再启动的情况下,在要求扭矩Trq位于比图3中的直线Lc靠上方的位置时,转向控制ECU55无法使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。例如,在电池14的电压为再启动时最低电压Vminrs(8V)、且转向操纵用马达36的要求电压Vr大于8V时,转向控制ECU55无法使转向操纵用马达36以目标转向操纵角速度θd*旋转。
在该情况下,转向控制ECU55使电池14对转向操纵用马达36施加最大可供给电压。然而,该最大可供给电压小于要求电压Vr。因此,转向操纵用马达36无法产生要求扭矩Trq、无法使方向盘32以目标转向操纵角速度θd*旋转。即,在该情况下,无法通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
在车辆10处于自动驾驶辅助模式时,与并不处于自动驾驶辅助模式时相比,存在驾驶员相对于方向盘32的注意力降低的可能性。而且,在驾驶员相对于方向盘32的注意力降低的情况下,若车辆10不沿着目标行驶轨迹Prp行驶,则存在驾驶员感觉到较强的不协调的担忧。
因此,在本实施方式中,在车辆10处于自动驾驶辅助模式时,要求电压监视ECU56基于转向操纵用马达36的要求电压Vr以及发动机11的状态,决定是否允许发动机控制ECU51执行SS控制。
即,要求电压监视ECU56将根据发动机11的状态决定的电池14的上述最低电压即停止时最低电压Vmins或者再启动时最低电压Vminrs、与要求电压Vr进行比较。换言之,要求电压监视ECU56实际上将与各最低电压对应的转向操纵用马达36能够发挥的扭矩的最大值(直线Lb、Lc)与根据图4的图表求得的要求扭矩Trq进行比较。
例如,在发动机11处于通常运转状态时,若当前时刻的要求电压Vr为12V以下,则要求电压监视ECU56将停止允许标志设定为“1”。换言之,在图3中要求扭矩Trq位于直线Lb上或者比直线Lb靠下方的位置时,要求电压监视ECU56将停止允许标志设定为“1”。
另一方面,在发动机11处于通常运转状态时,若当前时刻的要求电压Vr大于12V,则要求电压监视ECU56将停止允许标志设定为“0”。换言之,在图3中要求扭矩Trq位于比直线Lb靠上方的位置时,要求电压监视ECU56将停止允许标志设定为“0”。此外,停止允许标志的初始值为“0”。
而且,关于发动机控制ECU51,当在当前时刻上述停止条件成立时,基于要求电压监视ECU56在当前时刻设定的停止允许标志的值,决定是否使发动机11停止。即,发动机控制ECU51在上述停止条件在当前时刻成立且停止允许标志在当前时刻为“1”时,基于SS控制使发动机11停止。另一方面,即便在当前时刻上述停止条件成立的情况下,在停止允许标志在当前时刻为“0”时,发动机控制ECU51也不基于SS控制使发动机11停止。
例如,停止条件在图3的时刻t1成立。但是,此时的要求电压Vr大于电池14的停止时最低电压Vmins(12V)。换言之,图3中要求扭矩Trq位于比直线Lb靠上方的位置。因此,此时停止允许标志为“0”。因此,发动机控制ECU51在时刻t1不使发动机11停止。
另一方面,停止条件在图3的时刻t2成立。另外,此时的要求电压Vr为电池14的停止时最低电压Vmins(12V)以下。换言之,图3中要求扭矩Trq位于比直线Lb靠下方的位置。因此,此时停止允许标志为“1”。因此,发动机控制ECU51在时刻t2使发动机11停止。
不过,即便在通过对自动驾驶辅助模式选择开关60进行操作而选择了自动驾驶辅助模式的情况下,在规定的例外条件成立时,发动机控制ECU51在停止条件成立时不论停止允许标志的值如何均使发动机11立即停止。
例如,若驾驶员对方向指示器操作杆21进行操作而将方向指示器操作杆21的操作信号从车辆控制ECU52发送至发动机控制ECU51,则发动机控制ECU51判断为例外条件成立。
例如,在车辆10位于图2所示的位置时,驾驶员使方向指示器22R点亮,并且根据自己的意图使方向盘32向顺时针方向旋转。于是,车辆10横穿行驶车道72,并且进入道路80的行驶车道81。
在像这样驾驶员根据自己的意图对方向盘32进行转向操纵的情况下,转向控制ECU55基于由转向操纵扭矩传感器35检测出的转向操纵扭矩Tr以及车速V来运算目标转向操纵辅助扭矩。另外,转向控制ECU55以使得产生目标转向操纵辅助扭矩的方式控制转向操纵用马达36。
在该情况下,存在与目标转向操纵辅助扭矩对应的转向操纵用马达36的要求电压Vr大于电池14的停止时最低电压Vmins的情况。但是,在驾驶员根据自己的意图对方向盘32进行转向操纵的情况下,即便转向操纵用马达36无法发挥所希望的输出,驾驶员感觉到较大的不协调的担忧也较小。因此,若停止条件在该情况下成立,则发动机控制ECU51不论停止允许标志的值如何均使发动机11立即停止。
另外,关于要求电压监视ECU56,在发动机11处于停止状态时,若从当前时刻起经过启动必要时间Trs后的要求电压Vr为8V以下,则要求电压监视ECU56在当前时刻将再启动允许标志设定为“1”。换言之,在启动必要时间Trs后,在图3中要求扭矩Trq位于直线Lc上或者比直线Lc靠下方的位置时,要求电压监视ECU56将再启动允许标志设定为“1”。
另一方面,在发动机11处于停止状态时,若从当前时刻起经过启动必要时间Trs后的要求电压Vr大于8V,则要求电压监视ECU56在当前时刻将再启动允许标志设定为“0”。换言之,当在启动必要时间Trs后在图3中要求扭矩Trq位于比直线Lc靠上方的位置时,要求电压监视ECU56将再启动允许标志设定为“0”。此外,再启动允许标志的初始值为“0”。
而且,发动机控制ECU51在上述再启动条件成立时,基于要求电压监视ECU56所设定出的再启动允许标志的值,决定是否使发动机11再启动。即,关于发动机控制ECU51,当上述再启动条件在当前时刻成立、并且再启动允许标志在当前时刻为“1”时,基于SS控制使发动机11再启动。换言之,发动机控制ECU51将电池14的电力供给至起动器马达12。另一方面,即便在上述再启动条件在当前时刻成立的情况下,在再启动允许标志在当前时刻为“0”时,发动机控制ECU51不基于SS控制使发动机11再启动。换言之,发动机控制ECU51不将电池14的电力供给至起动器马达12。
例如,在图3的时刻t2以后且时刻t3之前的时间段,再启动条件不成立,并且,再启动条件在时刻t3成立。
另外,从时刻t3起经过启动必要时间Trs后的时刻t4的要求电压Vr为电池14的再启动时最低电压Vminrs(8V)以下。换言之,在图3中要求扭矩Trq位于比直线Lc靠下方的位置。因此,在时刻t3,要求电压监视ECU56将再启动允许标志设定为“1”。因此,在时刻t3,发动机控制ECU51使发动机11再启动。即,发动机控制ECU51在时刻t3将电池14的电力供给至起动器马达12而使发动机11初爆。此外,在该情况下,存在时刻t4被称为完爆结束时刻的情况,并且存在时刻t4的要求电压Vr被称为完爆时要求电压的情况。
在时刻t3之后不久进行了初爆的发动机11直至到达完爆结束时刻即时刻t4为止才结束完爆。即,起动器马达12在时刻t4停止。
在时刻t4之后的时刻t5,要求电压Vr大于电池14的再启动时最低电压Vminrs(8V)。换言之,在图3中要求扭矩Trq位于比直线Lc靠上方的位置。但是,起动器马达12在时刻t5处于停止状态,因此,根据发动机11的状态决定的电池14的上述最低电压在时刻t5成为通常运转时最低电压Vmind(14V)。因此,此时,在图3中要求扭矩Trq位于比直线La靠下方的位置。因此,在时刻t5,对转向操纵用马达36施加有要求电压Vr以上的电压。
此外,假设在时刻t4再启动条件成立、且在时刻t4再启动允许标志从“0”切换为“1”的情况下,若控制装置50构成为在时刻t4能够将电池14的电力供给至起动器马达12,则发动机11在时刻t4之后不久初爆。
在以上述方式构成控制装置50的情况下,发动机11在时刻t6完爆。即,电池14的上述最低电压在时刻t4与时刻t6之间的时间段成为再启动时最低电压Vminrs(8V)。换言之,要求电压Vr在时刻t5与时刻t6之间的时间段大于再启动时最低电压Vminrs。即,在该时间段,在图3中要求扭矩Trq位于比直线Lc靠上方的位置。
因此,在该情况下,在时刻t5与时刻t6之间的时间段,不对转向操纵用马达36施加要求电压Vr以上的电压。即,在该时间段,不通过自动驾驶辅助控制使车辆10沿着目标行驶轨迹Prp行驶。
不过,即便在通过对自动驾驶辅助模式选择开关60进行操作而选择了自动驾驶辅助模式的情况下,当规定的紧急条件成立时,发动机控制ECU51在再启动条件成立时不论再启动允许标志的值如何均使发动机11立即再启动。
例如,在正执行碰撞避免控制时,发动机控制ECU51判断为紧急条件成立。
例如,在车辆10正以使发动机11停止的状态在行驶车道71上进行惯性行驶时,当位于车辆10的前方且正在行驶车道72上行驶的其他车辆(省略图示)误进入了行驶车道71时,存在车辆控制ECU52执行自动转向操纵控制的情况。
在该情况下,存在车辆控制ECU52基于车辆10和车辆10与该其他车辆之间的位置关系以及相对速度,判定为立即使发动机11启动与将发动机11维持为停止状态相比通过自动转向操纵控制能够避免车辆10与该其他车辆碰撞的可能性高的情况。在该情况下,发动机控制ECU51不论再启动允许标志的值如何均使发动机11立即再启动。
接着,使用图5至图9的流程图,对控制装置50所进行的具体处理进行说明。
若通过点火钥匙的操作而车辆10的点火开关(SW)从断开(OFF)切换为接通(ON),则转向控制ECU55每当经过运算间隔时间Tc(例如1秒)即执行一次,反复执行图5的流程图所示的程序。此外,在本实施方式中,运算间隔时间Tc被设定为启动必要时间Trs的1/5。例如,可以将运算间隔时间Tc设为1秒,并且将启动必要时间Trs设为5秒。
转向控制ECU55首先在步骤501中,判定是否通过自动驾驶辅助模式选择开关60选择了自动驾驶辅助模式。
当在步骤501中判定为是的情况下,转向控制ECU55进入步骤502。此外,在选择了自动驾驶辅助模式时,控制装置50将电池14的电力始终供给至转向操纵用马达36。即,电池14对转向操纵用马达36施加最大可供给电压。
转向控制ECU55在进入步骤502后,基于从照相机控制ECU54接收到的白线70A以及白线70B的图像数据,运算道路70的前方部位Fp的目标行驶轨迹Prp。
结束了步骤502的处理后的转向控制ECU55进入步骤503,基于目标行驶轨迹Prp运算前方部位Fp的曲率ρ。
结束了步骤503的处理后的转向控制ECU55进入步骤504,基于前方部位Fp的曲率ρ,运算与前方部位Fp对应的目标转向操纵角θ*以及目标转向操纵角速度θd*。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的目标转向操纵角θ*以及目标转向操纵角速度θd*。
结束了步骤504的处理后的转向控制ECU55进入步骤505,基于目标转向操纵角θ*以及横向加速度的限制值,运算与前方部位Fp对应的限速V*。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的限速V*。
结束了步骤505的处理后的转向控制ECU55进入步骤506,基于目标转向操纵角θ*以及限速V*,运算与前方部位Fp对应的转向操纵用马达36的要求扭矩Trq(输出扭矩)。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的要求扭矩Trq。
另外,转向控制ECU55基于要求扭矩Trq以及目标转向操纵角速度θd*,运算与前方部位Fp对应的转向操纵用马达36的要求输出Opra。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的要求输出Opra。
结束了步骤506的处理后的转向控制ECU55进入步骤507,基于要求输出Opra,运算与前方部位Fp对应的转向操纵用马达36的要求电压Vr。换言之,转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的要求电压Vr。
结束了步骤507的处理后的转向控制ECU55进入步骤508,将与前方部位Fp对应的要求电压Vr记录于自身的记录装置。
结束了步骤508的处理后的转向控制ECU55暂时结束本程序的处理。
另外,转向控制ECU55当在步骤501中判定为否的情况下,暂时结束本程序的处理。
若通过点火钥匙的操作而车辆10的点火开关从断开切换为接通,则要求电压监视ECU56每当经过运算间隔时间Tc即执行一次,反复执行图6的流程图所示的程序。
要求电压监视ECU56首先在步骤701中,判定是否通过自动驾驶辅助模式选择开关60选择了自动驾驶辅助模式。
当在步骤701中判定为是的情况下,转向控制ECU55进入步骤702。
在步骤702中,要求电压监视ECU56判定发动机11是否处于通常运转状态。
在步骤702中判定为是的要求电压监视ECU56进入步骤703,判定当前时刻的要求电压Vr是否为停止时最低电压Vmins(12V)以下。
在步骤703中判定为是的要求电压监视ECU56进入步骤704,将停止允许标志设定为“1”。
另一方面,在步骤703中判定为否的要求电压监视ECU56进入步骤705,将停止允许标志设定为“0”。
结束了步骤704或者步骤705的处理后的要求电压监视ECU56暂时结束本程序的处理。
另外,要求电压监视ECU56当在步骤701或者702中判定为否的情况下,暂时结束本程序的处理。
若通过点火钥匙的操作而车辆10的点火开关从断开切换为接通,则要求电压监视ECU56每经过运算间隔时间Tc即执行一次,反复执行图7的流程图所示的程序。
要求电压监视ECU56首先在步骤801中,判定是否通过自动驾驶辅助模式选择开关60选择了自动驾驶辅助模式。
当在步骤801中判定为是的情况下,转向控制ECU55进入步骤802。
在步骤802中,要求电压监视ECU56判定发动机11是否处于运转停止中。
在步骤802中判定为是的要求电压监视ECU56进入步骤803,判定启动必要时间Trs后的要求电压Vr是否为再启动时最低电压Vminrs(8V)以下。
在步骤803中判定为是的要求电压监视ECU56进入步骤804,将再启动允许标志设定为“1”。
另一方面,在步骤803中判定为否的要求电压监视ECU56进入步骤805,将再启动允许标志设定为“0”。
结束了步骤804或者步骤805的处理后的要求电压监视ECU56暂时结束本程序的处理。
另外,要求电压监视ECU56当在步骤801或者802中判定为否的情况下,暂时结束本程序的处理。
若通过点火钥匙的操作而车辆10的点火开关从断开切换为接通,则发动机控制ECU51每经过运算间隔时间Tc即执行一次,反复执行图8的流程图所示的程序。
发动机控制ECU51首先在步骤901中,判定是否通过自动驾驶辅助模式选择开关60选择了自动驾驶辅助模式。
当在步骤901中判定为是的情况下,发动机控制ECU51进入步骤902。
在步骤902中,发动机控制ECU51判定发动机11是否处于通常运转中。
在步骤902中判定为是的发动机控制ECU51进入步骤903,判定临时停止条件是否成立。
此处,临时停止条件例如在车辆10的车速V为规定速度以下(例如10km/h以下)、且加速踏板A/P的操作量AP为零时成立。
在步骤903中判定为是的发动机控制ECU51进入步骤904,对临时停止条件成立计数值的值加“1”。
另一方面,在步骤903中判定为否的发动机控制ECU51进入步骤909,将临时停止条件成立计数值的值设为“0”。
结束了步骤904的处理后的发动机控制ECU51进入步骤905,判定临时停止条件成立计数值的值是否为规定的第一阈值计数值Thc1以上。
该第一阈值计数值Thc1被存储于发动机控制ECU51的记录装置。
第一阈值计数值Thc1例如能够设为“3”。
当发动机控制ECU51在步骤905中判定为是时,上述停止条件成立。
然后,发动机控制ECU51在停止条件成立时进入步骤906,判定上述例外条件是否成立。
发动机控制ECU51当在步骤906中判定为否时,发动机控制ECU51进入步骤907,判定停止允许标志是否为“1”。
在步骤907中判定为是的发动机控制ECU51进入步骤908,使发动机11停止。即,发动机控制ECU51对发动机11进行SS控制,由此使发动机11停止。
另一方面,发动机控制ECU51当在步骤906中判定为是时,发动机控制ECU51进入步骤908,使发动机11停止。即,发动机控制ECU51不论停止允许标志的值如何,均对发动机11进行SS控制,由此使发动机11停止。
结束了步骤908或者步骤909的处理后的发动机控制ECU51暂时结束本程序的处理。
若通过点火钥匙的操作而车辆10的点火开关从断开切换为接通,则发动机控制ECU51每经过运算间隔时间Tc即执行一次,反复执行图9的流程图所示的程序。
发动机控制ECU51首先在步骤1001中,判定是否通过自动驾驶辅助模式选择开关60选择了自动驾驶辅助模式。
当在步骤1001中判定为是的情况下,发动机控制ECU51进入步骤1002。
在步骤1002中,发动机控制ECU51判定发动机11是否处于运转停止中。
在步骤1002中判定为是的发动机控制ECU51进入步骤1003,判定临时再启动条件是否成立。
此处,临时再启动条件例如在加速踏板A/P的操作量AP大于零时成立。
在步骤1003中判定为是的发动机控制ECU51进入步骤1004,对临时再启动条件成立计数值的值加“1”。
另一方面,在步骤1003中判定为否的发动机控制ECU51进入步骤1009,将临时再启动条件成立计数值的值设为“0”。
结束了步骤1004的处理后的发动机控制ECU51进入步骤1005,判定临时再启动条件成立计数值的值是否为规定的第二阈值计数值Thc2以上。
该第二阈值计数值Thc2被存储于发动机控制ECU51的记录装置。
第二阈值计数值Thc2例如能够设为“3”。
当发动机控制ECU51在步骤1005中判定为是时,上述再启动条件成立。
然后,在再启动条件成立时,发动机控制ECU51进入步骤1006,判定上述紧急条件是否成立。
当发动机控制ECU51在步骤1006中判定为否时,发动机控制ECU51进入步骤1007,判定再启动允许标志是否为“1”。
在步骤1007中判定为是的发动机控制ECU51进入步骤1008,使发动机11再启动。即,发动机控制ECU51对发动机11进行SS控制,由此使发动机11初爆。
另一方面,当发动机控制ECU51在步骤1006中判定为是时,发动机控制ECU51进入步骤1008,使发动机11再启动。即,发动机控制ECU51不论再启动允许标志的值如何,均对发动机11进行SS控制,使发动机11再启动。
结束了步骤1008或者步骤1009的处理后的发动机控制ECU51暂时结束本程序的处理。
此外,本发明并不限定于上述实施方式,能够在本发明的范围内采用各种变形例。
例如,也可以按照图10所示的第一变形例的方式实施本发明。
在该第一变形例中,在规定的电力抑制条件成立时,以与上述实施方式不同的方式,通过转向控制ECU55运算与前方部位Fp对应的要求电压Vr。换言之,以与上述实施方式不同的方式,通过转向控制ECU55运算启动必要时间Trs后的要求电压Vr。
例如,当设置于车辆10的经济模式(ECO模式)选择开关(省略图示)通过车辆10的乘客的操作而从断开位置切换至接通位置时,电力抑制条件成立。
在第一变形例中,若通过点火钥匙的操作而车辆10的点火开关从断开切换为接通,则转向控制ECU55每经过运算间隔时间Tc即执行一次,反复执行图10的流程图所示的程序。
该流程图的步骤1101至步骤1106是分别进行与图5的步骤501至步骤506相同的处理的步骤。另外,步骤1109以及步骤1110是分别进行与图5的步骤507以及步骤508相同的处理的步骤。
结束了步骤1106的处理后的转向控制ECU55进入步骤1107,判定电力抑制条件是否成立。
在步骤1107中判定为否的转向控制ECU55进入步骤1109,进一步进入步骤1110。即,在该情况下,转向控制ECU55进行与图5的流程图的步骤507以及508相同的处理。
另一方面,在步骤1107中判定为是的转向控制ECU55进入步骤1108,对在步骤1106中运算出的与前方部位Fp对应的要求输出Opra的值进行修正。更详细而言,转向控制ECU55对在步骤1106中运算出的要求输出Opra乘以规定的系数。
该系数是小于1且大于0的值。例如,作为该系数,能够使用0.7。
结束了步骤1108的处理后的转向控制ECU55进入步骤1109,运算与该修正后的要求输出Opra对应的要求电压Vr。
该要求电压Vr小于转向控制ECU55在步骤1107中判定为否而进入步骤1109时的要求电压Vr。
因此,在该情况下,若将在步骤1110中记录的要求电压Vr在启动必要时间Trs后施加于转向操纵用马达36,则转向操纵用马达36与转向控制ECU55在步骤1107中判定为否的情况相比以较少的电力动作。
不过,在该情况下,当车辆10在启动必要时间Trs后通过前方部位Fp时,如图2所示,车辆10的实际的行驶轨迹Pf从目标行驶轨迹Prp稍微偏离。
在上述实施方式以及各变形例中,也可以按照通常运转时最低电压Vmind、停止时最低电压Vmins以及再启动时最低电压Vminrs中的至少一个成为与各自所对应的上述电压不同的值的方式构成车辆10。例如,也可以按照再启动时最低电压Vminrs为9V的方式构成车辆10。
在上述实施方式以及各变形例中,转向操纵用马达36也可以为3相无刷马达。

Claims (4)

1.一种车辆控制装置,其中,具备:
内燃机,被搭载于车辆;
发电单元,利用所述内燃机的动力进行发电;
电池,积蓄所述发电单元发电而产生的电力;
电动式的起动器马达,在从所述电池被供给电力时旋转而使所述内燃机启动;
电动动力转向装置,具有在从所述电池被供给电力时旋转而使所述车辆的转向轮的转向角变化的电动式的转向操纵用马达;
转向操纵用马达控制装置,运算为了使所述转向操纵用马达以规定的输出旋转而需要的电压即要求电压,并且利用所述电池的电力对所述转向操纵用马达施加电压;以及
SS控制装置,执行如下的SS控制:在规定的停止条件成立时使运转中的所述内燃机的运转停止,并且,在规定的再启动条件成立时使所述起动器马达旋转而使运转停止中的所述内燃机再启动,
所述SS控制装置构成为:在所述停止条件成立的情况下,当所述要求电压为第一电压值以下时允许使所述内燃机停止,而当所述要求电压大于所述第一电压值时禁止使所述内燃机停止,并且,在所述再启动条件成立的情况下,当所述要求电压为小于所述第一电压值的第二电压值以下时允许使所述内燃机再启动,而当所述要求电压大于所述第二电压值时禁止使所述内燃机再启动。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
具备目标行驶轨迹运算单元,运算规定时间后的所述车辆的行驶轨迹即目标行驶轨迹,
所述转向操纵用马达控制装置构成为:运算所述规定时间后的所述要求电压,以使得所述车辆沿着所述目标行驶轨迹行驶。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置,其中,
所述转向操纵用马达控制装置构成为能够运算完爆结束时刻的所述要求电压即完爆时要求电压,所述完爆结束时刻是当在规定时刻所述起动器马达启动的情况下预想所述内燃机已经结束完爆的时刻、且是从所述规定时刻起经过了规定的启动必要时间后的时刻,
所述SS控制装置构成为:当所述完爆时要求电压为所述第二电压值以下时,在所述规定时刻使所述起动器马达启动。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆控制装置,其中,
所述转向操纵用马达控制装置构成为:以使得规定的电力抑制条件成立时的所述要求电压小于在所述电力抑制条件不成立的情况下运算出的所述要求电压的方式,运算所述电力抑制条件成立时的所述要求电压。
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