TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2021090337
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210610
出願番号2020076182
出願日20200422
発明の名称車両用制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B60L 9/18 20060101AFI20210514BHJP(車両一般)
要約【課題】インバータの消費電力を低減できる車両用制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置としての制御部50は、車両10のシフトポジションが、車両10の移動を指示する移動レンジであるか否かを判定するシフトポジション判定部と、ドライバのブレーキ操作がなされているか否かを判定するブレーキ判定部と、車両10が停車状態又は極低車速状態であるか否かを判定する速度判定部とを備えている。制御部50は、シフトポジションが移動レンジであると判定して、かつ、ブレーキ操作がなされていると判定して、かつ、車両10が停車状態又は極低車速状態であると判定していることを条件として、インバータ30のスイッチング制御を停止する。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
蓄電装置(32)と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ(30)と、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線(21)、及び駆動輪(25)と動力伝達可能なロータ(22)を有する回転電機(20)と、を備える車両(10)に適用される車両用制御装置(50)において、
前記車両の走行速度に関する情報を取得する速度取得部と、
前記速度取得部により取得された情報に基づいて、前記車両のドライバに、前記回転電機の駆動制御により前記車両の駆動力を発生させる意思があるか否かを判定する駆動力判定部と、
前記駆動力判定部により前記意思がないと判定されていることを条件として、前記インバータのスイッチング制御を停止する停止部と、を備える車両用制御装置。
続きを表示(約 670 文字)【請求項2】
前記車両のシフトポジションが、前記車両の移動を指示する移動レンジであるか否かを判定するシフトポジション判定部と、
ドライバのブレーキ操作がなされているか否かを判定するブレーキ判定部と、
前記速度取得部により取得された情報に基づいて、前記車両が停車状態又は極低車速状態であるか否かを判定する速度判定部と、を備え、
前記駆動力判定部は、前記シフトポジションが前記移動レンジであると判定されて、かつ、前記ブレーキ操作がなされていると判定されて、かつ、前記車両が停車状態又は極低車速状態であると判定されている場合、前記意思がないと判定する請求項1に記載の車両用制御装置。
【請求項3】
前記移動レンジは、前記車両の前進を指示するレンジである請求項2に記載の車両用制御装置。
【請求項4】
前記回転電機の出力トルクに関する情報を取得するトルク取得部を備え、
前記駆動力判定部は、前記速度取得部により取得された情報及び前記トルク取得部により取得された情報に基づいて前記車両が惰行中であると判定している場合、前記意思がないと判定する請求項1に記載の車両用制御装置。
【請求項5】
前記停止部により前記スイッチング制御が停止されている場合において、前記駆動力判定部により前記意思があると判定された場合、前記回転電機にトルクを発生させて前記車両を移動させ始めるために前記スイッチング制御を再開する再開部を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄電装置と、前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータと、前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線、及び駆動輪と動力伝達可能なロータを有する回転電機と、を備える車両に適用される車両用制御装置に関する。
続きを表示(約 5,500 文字)【背景技術】
【0002】
この種の制御装置としては、特許文献1に見られるように、シフトポジションがニュートラルであると判定して、かつ、永久磁石型回転電機のロータの回転速度が所定の弱め界磁回転速度よりも低いと判定した場合、インバータのスイッチング制御を停止するものが知られている。これにより、回転電機が発電機として機能することで発生する逆起電力を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第3077434号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、制御装置として、インバータのスイッチング制御を停止させることにより、インバータの消費電力の低減を図るものが考えられる。この際、スイッチング制御の停止条件として、特許文献1に記載されているように、シフトポジションがニュートラルであるとの条件を設定することも考えられる。
【0005】
ここで、シフトポジションがドライブレンジにされつつ、ドライバのアクセル操作及びブレーキ操作により、車両の発進及び停止が繰り返されることがある。この場合、スイッチング制御の停止条件としてシフトポジションがニュートラルであるとの条件が設定されていると、スイッチング制御を停止できる状況であるにもかかわらず、スイッチング制御を停止させることができなくなり得る。このため、スイッチング制御を停止させてインバータの消費電力を低減させる技術については、未だ改善の余地を残すものとなっている。
【0006】
本発明は、インバータの消費電力を低減できる車両用制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の発明は、蓄電装置と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータと、
前記インバータに電気的に接続されるステータ巻線、及び駆動輪と動力伝達可能なロータを有する回転電機と、を備える車両に適用される車両用制御装置において、
前記車両の走行速度に関する情報を取得する速度取得部と、
前記速度取得部により取得された情報に基づいて、前記車両のドライバに、前記回転電機の駆動制御により前記車両の駆動力を発生させる意思があるか否かを判定する駆動力判定部と、
前記駆動力判定部により前記意思がないと判定されていることを条件として、前記インバータのスイッチング制御を停止する停止部と、を備える。
【0008】
第1の発明では、速度取得部により取得された情報に基づいて、車両のドライバに、回転電機の駆動制御により車両の駆動力を発生させる意思があるか否かが判定される。そして、ドライバに上記意思があると判定されていることを条件として、インバータのスイッチング制御を停止させる。これにより、ドライバビリティの低下を抑制しつつ、インバータの消費電力を低減させることができる。
【0009】
ここで、第1の発明は、例えば第2の発明のように具体化できる。第2の発明は、前記車両のシフトポジションが、前記車両の移動を指示する移動レンジであるか否かを判定するシフトポジション判定部と、
ドライバのブレーキ操作がなされているか否かを判定するブレーキ判定部と、
前記速度取得部により取得された情報に基づいて、前記車両が停車状態又は極低車速状態であるか否かを判定する速度判定部と、を備え、
前記駆動力判定部は、前記シフトポジションが前記移動レンジであると判定されて、かつ、前記ブレーキ操作がなされていると判定されて、かつ、前記車両が停車状態又は極低車速状態であると判定されている場合、前記意思がないと判定する。
【0010】
シフトポジションが移動レンジとされている場合において、ドライバに停車意思があるときにインバータのスイッチング制御を停止させることにより、ドライバビリティの低下を抑制しつつ、インバータの消費電力を低減させることができる。ここで、本願発明者は、ドライバの停車意思を的確に把握するための条件として、ドライバのブレーキ操作がなされているとの条件、及び車両が停車状態又は極低車速状態であるとの条件が適切であることを見出した。
【0011】
そこで、第2の発明の駆動力判定部は、シフトポジションが移動レンジであると判定されて、かつ、ドライバのブレーキ操作がなされていると判定されて、かつ、車両が停車状態又は極低車速状態であると判定されている場合、上記意思がないと判定する。これにより、ドライバの停車意思を反映してスイッチング制御を停止させることができ、ドライバビリティの低下を抑制しつつ、インバータの消費電力を低減させることができる。
【0012】
ここで、第1の発明は、例えば第3の発明のように具体化できる。第3の発明は、前記回転電機の出力トルクに関する情報を取得するトルク取得部を備え、
前記駆動力判定部は、前記速度取得部により取得された情報及び前記トルク取得部により取得された情報に基づいて前記車両が惰行中であると判定している場合、前記意思がないと判定する。
【0013】
第3の発明によっても、ドライバの上記意思がないことを判定できる。これにより、ドライバビリティの低下を抑制しつつ、インバータの消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
第1実施形態に係る車載システムの全体構成図。
制御部が実行する処理の手順を示すフローチャート。
インバータのスイッチング制御態様の一例を示すタイムチャート。
第2実施形態に係る車載システムの全体構成図。
制御部が実行する処理の手順を示すフローチャート。
インバータのスイッチング制御態様の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0015】
<第1実施形態>
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置は、回転電機を走行動力源とするハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される。
【0016】
図1に示すように、車両10は、回転電機20、インバータ30、コンタクタ31、及び蓄電装置としての蓄電池32を備えている。本実施形態において、回転電機20は、3相のステータ巻線21と、ロータ22とを有し、例えば永久磁石型の同期機である。
【0017】
車両10は、変速装置23、ドライブシャフト24及び駆動輪25を備えている。回転電機20のロータ22は、変速装置23及びドライブシャフト24を介して駆動輪25と動力伝達可能とされている。つまり、回転電機20は、車両10の走行動力源となる。
【0018】
回転電機20のステータ巻線21は、インバータ30及びコンタクタ31を介して蓄電池32に電気的に接続されている。インバータ30は、上,下アームのスイッチを有している。蓄電池32は、複数のセルの直列接続体からなる組電池であり、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池等の2次電池である。
【0019】
車両10は、ブレーキセンサ40、シフトポジションセンサ41、回転角センサ42及びエコモードスイッチ43を備えている。ブレーキセンサ40は、ドライバのブレーキ操作部材としてのブレーキペダルの踏込量であるブレーキストロークSbを検出する。
【0020】
シフトポジションセンサ41は、変速装置23のシフトポジションを検出する。このシフトポジションは、ドライバにより操作される。本実施形態のシフトポジションには、車両10の駐車時に用いられる駐車レンジ(Pレンジ)、車両10の後進を指示するリバースレンジ(Rレンジ)、ロータ22とドライブシャフト24との間の動力伝達が遮断されるニュートラルレンジ(Nレンジ)、車両10の前進を指示するドライブレンジ(Dレンジ)、及び車両10の前進を指示するブレーキレンジ(Bレンジ)が含まれる。Bレンジは、ドライバによりアクセル操作部材としてのアクセルペダルが踏み込まれていない場合において回生駆動制御による車輪への制動力がDレンジよりも大きく設定されるレンジである。
【0021】
回転角センサ42は、ロータ22の回転角(電気角)を検出し、例えばレゾルバである。エコモードスイッチ43は、走行モードを省電力モードに切り替えることを指示するスイッチであり、ドライバによりオン又はオフされる。エコモードスイッチ43がオンされている場合、インバータ30を含む車載機器の省電力化を図る制御が許可される。各センサ40〜42の検出値及びエコモードスイッチ43の操作状態は、車両10が備える制御部50に送信される。
【0022】
制御部50は、回転電機20の発生トルクを指令トルクTrq*に制御するために、コンタクタ31をオンした状態で、回転角センサ42等の検出値に基づいて、インバータ30を構成する上,下アームスイッチのスイッチング制御を行う。詳しくは、制御部50は、蓄電池32から出力される直流電力を交流電力に変換してステータ巻線21に供給するスイッチング制御である力行駆動制御を行う。この制御が行われる場合、回転電機20は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。また、制御部50は、回転電機20で発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電池32に供給するスイッチング制御である回生駆動制御を行う。この制御が行われる場合、回転電機20は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。回生トルクにより、車輪へ制動力が付与される。
【0023】
図2に、制御部50により実行されるインバータ30のスイッチング制御処理の手順を示す。この処理は、例えば所定の制御周期で繰り返し実行される。
【0024】
ステップS10では、シフトポジションセンサ41により検出されたシフトポジションがDレンジ、Bレンジ、Rレンジ又はNレンジのいずれかであるか否かを判定する。なお、本実施形態において、ステップS10の処理が「シフトポジション判定部」に相当する。
【0025】
ステップS10において肯定判定した場合には、ステップS11に進み、ブレーキセンサ40により検出されたブレーキストロークSbがブレーキ閾値Sth(>0)よりも大きいか否かを判定する。ステップS11の処理は、ドライバによりブレーキ操作がなされているか否か(つまり、ドライバによりブレーキペダルが踏み込まれているか否か)を判定するための処理である。なお、本実施形態において、ステップS11の処理が「ブレーキ判定部」に相当する。
【0026】
ステップS11において肯定判定した場合には、ブレーキ操作がなされていると判定し、ステップS12に進む。ステップS12では、車両10が停車状態又は極低車速状態であるか否かを判定する。本実施形態では、回転角センサ42の検出値を取得し、取得した検出値に基づいてロータ22の回転速度(以下、モータ回転速度Nm)を算出する。そして、算出したモータ回転速度Nmに基づいて、停車状態又は極低車速状態であるか否かを判定する。
【0027】
詳しくは、モータ回転速度Nmが0近傍の第1速度閾値Nth1(>0)未満であると判定した場合、車両10の走行速度が0と同等であると判定し、車両10が停車状態であると判定する。
【0028】
一方、モータ回転速度Nmに基づいて、車両10の走行速度が、3km/h以上であってかつ4km/h以下の値に設定される所定速度未満であると判定した場合、車両10が極低車速状態であると判定する。具体的には、モータ回転速度Nmが第1速度閾値Nth1よりも大きい第2速度閾値Nth2未満であると判定した場合、車両10が極低車速状態であると判定する。第2速度閾値Nth2は、車両10の走行速度が所定速度未満であるか否かを判定できる値に設定されている。なお、本実施形態において、ステップS12の処理が「速度取得部」,「速度判定部」に相当する。
【0029】
ステップS12においてが停車状態又は極低車速状態であると判定した場合には、ステップS13に進み、回転電機20の指令トルクTrq*(具体的には、指令トルクTrq*の絶対値)がトルク閾値Tth未満であるか否かを判定する。ステップS13の処理は、指令トルクTrq*が0と同等であるか否かを判定するための処理である。
【0030】
ステップS13において肯定判定した場合には、指令トルクTrq*が0と同等であると判定し、ステップS14に進む。ステップS14では、エコモードスイッチ43がオンされているか否かを判定する。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社デンソー
筐体
株式会社デンソーテン
筐体
株式会社デンソー
計器
株式会社デンソー
車両
株式会社デンソー
筐体
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
弁装置
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
制御弁
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
ロータ
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
送風機
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
電機子
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
モータ
株式会社デンソー
回転電機
株式会社デンソー
回路装置
株式会社デンソー
電子機器
株式会社デンソー
充電装置
株式会社デンソー
制御装置
株式会社デンソー
制御装置
株式会社デンソー
送電装置
株式会社デンソー
判定装置
株式会社デンソー
制御装置
株式会社デンソー
熱交換器
株式会社デンソー
測距装置
株式会社デンソー
測距装置
続きを見る