本發(fā)明涉及車輛行駛控制裝置以及車輛行駛裝置。

背景技術(shù)：

在下述(日本)特開2014-017901號(hào)中公開了以下內(nèi)容：在判定為控制微機(jī)中產(chǎn)生了異常時(shí)，監(jiān)控微機(jī)不是停止電池組實(shí)現(xiàn)的供電，而是決定基于電池組的剩余容量的可行駛時(shí)間，在經(jīng)過該可行駛時(shí)間之前，使電池組繼續(xù)供電，從而活用電池組的剩余容量而繼續(xù)行駛用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在上述現(xiàn)有技術(shù)中，在控制微機(jī)發(fā)生異常時(shí)基于監(jiān)控微機(jī)所取得的電池組的剩余容量而驅(qū)動(dòng)行駛用電動(dòng)機(jī)，但由于電池組不僅放電，還根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)而被充電，因而在僅基于控制微機(jī)發(fā)生異常時(shí)的電池組的剩余容量來驅(qū)動(dòng)了行駛用電動(dòng)機(jī)的情況下，無法充分有效地活用電池組的剩余容量。即，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于可能會(huì)發(fā)生在電池組的剩余容量成為零之前使行駛用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)停止的事態(tài)，因而沒有充分有效活用電池組的剩余容量。

本發(fā)明的方式鑒于上述情況而完成，其目的在于比以往更有效地活用電池組的剩余容量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的方式。

(1)本發(fā)明的一個(gè)方式的車輛行駛控制裝置是，通過控制行駛驅(qū)動(dòng)裝置而控制車輛的行駛的車輛行駛控制裝置，所述行駛驅(qū)動(dòng)裝置以電池組的電力來驅(qū)動(dòng)行駛電機(jī)，在對(duì)所述電池組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的電池監(jiān)控裝置發(fā)生了異常的情況下，基于在發(fā)生該異常時(shí)的所述電池組的剩余容量以及在發(fā)生異常之后的所述電池組的電池電流，對(duì)剩余容量的時(shí)序性變化進(jìn)行運(yùn)算，并基于通過該運(yùn)算所得到的剩余容量而控制所述行駛驅(qū)動(dòng)裝置。

(2)在上述(1)的方式中，也可以基于在發(fā)生異常時(shí)的所述電池組的剩余容量以及在發(fā)生異常之后的所述電池組的電池電流，對(duì)所述電池組的過充電進(jìn)行監(jiān)控，在成為該過充電之前使所述車輛的行駛停止。

(3)在上述(1)或(2)的方式中，也可以取得所述電池組的溫度，基于在發(fā)生異常時(shí)的所述電池組的剩余容量、在發(fā)生異常之后的所述電池組的電池電流以及所述電池組的溫度，控制所述行駛驅(qū)動(dòng)裝置。

(4)在上述(2)或(3)的方式中，也可以取得所述電池組的溫度，基于在發(fā)生異常時(shí)的所述電池組的剩余容量、在發(fā)生異常之后的所述電池組的電池電流以及所述電池組的溫度，對(duì)所述電池組的過充電進(jìn)行監(jiān)控。

(5)本發(fā)明的一個(gè)方式的車輛行駛裝置，包括：電池組；行駛電機(jī)，使車輛行駛；行駛驅(qū)動(dòng)裝置，以所述電池組的電力來驅(qū)動(dòng)行駛電機(jī)；電池監(jiān)控裝置，對(duì)所述電池組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；以及控制所述行駛驅(qū)動(dòng)裝置的上述(1)至(4)的任一項(xiàng)所述的車輛行駛控制裝置。

根據(jù)本發(fā)明的方式，在對(duì)電池組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的電池監(jiān)控裝置發(fā)生了異常的情況下，基于在發(fā)生該異常時(shí)的電池組的剩余容量以及在發(fā)生異常之后的電池組的電池電流，對(duì)剩余容量的時(shí)序性變化進(jìn)行運(yùn)算，并基于通過該運(yùn)算所得到的剩余容量而控制行駛驅(qū)動(dòng)裝置，因而比以往更有效地活用電池組的剩余容量。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的車輛行駛裝置a的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的車輛行駛控制裝置6的動(dòng)作的流程圖。

圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的車輛行駛控制裝置6的動(dòng)作的特性圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的一實(shí)施方式。

如圖1所示，本實(shí)施方式的車輛行駛裝置a包括電池組1、電壓檢測(cè)裝置2、電流計(jì)3、逆變器4(行駛驅(qū)動(dòng)裝置)、行駛電機(jī)5以及車輛行駛控制裝置6。

如圖所示，電池組1由串聯(lián)連接成一列的多個(gè)電池單元(cell)構(gòu)成，將預(yù)定電壓的直流電力輸出到逆變器4。電壓檢測(cè)裝置2檢測(cè)上述各電池單元的電壓(單元電壓vs)以及溫度(單元溫度ts)，由n個(gè)(n：自然數(shù))單元電壓檢測(cè)部d1～dn構(gòu)成。如圖所示，各單元電壓檢測(cè)部d1～dn對(duì)應(yīng)于4個(gè)電池單元，檢測(cè)4個(gè)電池單元的單元電壓vs以及單元溫度ts。

此外，如圖所示，各單元電壓檢測(cè)部d1～dn通過所謂菊花鏈方式相互連接。即，單元電壓檢測(cè)部d1～dn-1將自身檢測(cè)出的單元電壓vs以及單元溫度ts輸出到更低電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部d2～dn，更低電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部d2～dn-1除自身檢測(cè)出的單元電壓vs以及單元溫度ts之外，還將從更高電壓側(cè)的電壓檢測(cè)部d1～dn-2提供的單元電壓vs以及單元溫度ts輸出到更低電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部d3～dn-1。

此外，最高電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部d1基于從車輛行駛控制裝置6輸入的發(fā)送指示信號(hào)，將單元電壓vs以及單元溫度ts輸出到在低電壓側(cè)相鄰的單元電壓檢測(cè)部d2。此外，最低電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部dn將從在高電壓側(cè)相鄰的單元電壓檢測(cè)部dn-1輸入的各單元電壓檢測(cè)部d1～dn-1的單元電壓vs以及單元溫度ts，與自身檢測(cè)出的單元電壓以及單元溫度一起，作為電壓檢測(cè)信號(hào)而輸出到車輛行駛控制裝置6。

另外，各單元電壓檢測(cè)部d1～dn-1和車輛行駛控制裝置6通過不同的電源進(jìn)行工作。由于這一關(guān)系，在單元電壓檢測(cè)部d1和車輛行駛控制裝置6之間傳輸上述發(fā)送指示信號(hào)的傳輸線、以及在單元電壓檢測(cè)部dn和車輛行駛控制裝置6之間傳輸上述電壓檢測(cè)信號(hào)的傳輸線上，分別被插入了用于實(shí)現(xiàn)電源的絕緣的絕緣元件。各絕緣元件例如是光電耦合器。

即，在該電壓檢測(cè)裝置2中，在發(fā)送指示信號(hào)從車輛行駛控制裝置6被輸入到最高電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部d1時(shí)，單元電壓vs以及單元溫度ts被依次輸出到低電壓側(cè)的單元電壓檢測(cè)部d2～dn，最終所有單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs以及單元溫度ts、即與電池組1的所有電池單元有關(guān)的單元電壓vs以及單元溫度ts被輸出到車輛行駛控制裝置6。

電流計(jì)3檢測(cè)從電池組1提供給逆變器4的電池電流id，并作為電流檢測(cè)信號(hào)而輸出到車輛行駛控制裝置6。逆變器4是將從電池組1提供的直流電力轉(zhuǎn)換為預(yù)定相數(shù)的交流電力而提供給行駛電機(jī)5的行駛驅(qū)動(dòng)裝置。即，該逆變器4具備與行駛電機(jī)5的相數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的開關(guān)支路(switchingleg)，根據(jù)從車輛行駛控制裝置6輸入的pwm信號(hào)(控制信號(hào))的占空比來調(diào)節(jié)各相的交流電力(操作信號(hào))的電壓振幅。

行駛電機(jī)5是通過從上述逆變器4輸入的各相的交流電力所驅(qū)動(dòng)的預(yù)定相數(shù)的電動(dòng)機(jī)，例如是三相直流電動(dòng)機(jī)。該行駛電機(jī)5產(chǎn)生與各相的交流電力相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，通過該轉(zhuǎn)矩將車輛所具備的車輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

車輛行駛控制裝置6是通過執(zhí)行在內(nèi)部存儲(chǔ)的控制程序而發(fā)揮預(yù)定的控制功能的軟件控制裝置，包括運(yùn)算裝置、存儲(chǔ)裝置以及各種接口電路等。車輛行駛控制裝置6按照駕駛者的駕駛指示而設(shè)定上述pwm信號(hào)的占空比，通過直接控制逆變器4而控制車輛的行駛。

此外，該車輛行駛控制裝置6包括異常判定部6a以及soc運(yùn)算部6b，作為基于上述控制功能的功能結(jié)構(gòu)元素。異常判定部6a基于從電壓檢測(cè)裝置2輸入的電池組1的單元電壓vs以及單元溫度ts，判定電池組1的正常/異常。soc運(yùn)算部6b除基于從電壓檢測(cè)裝置2輸入的電池組1的單元電壓vs以及單元溫度ts之外，還基于從電流計(jì)3輸入的電池電流id，將電池組1的soc(充電狀態(tài)(stateofcharge))作為剩余容量進(jìn)行運(yùn)算。

下面，參照?qǐng)D2、圖3說明本實(shí)施方式的車輛行駛裝置a的動(dòng)作。

在本實(shí)施方式的車輛行駛裝置a中，車輛行駛控制裝置6在電壓檢測(cè)裝置2正常的情況下，以普通行駛模式m1來控制(普通行駛控制)逆變器4。即，車輛行駛控制裝置6在普通行駛模式m1中，僅按照駕駛者的駕駛指示而設(shè)定要輸出到逆變器4的pwm信號(hào)的占空比。

相對(duì)地，在電壓檢測(cè)裝置2中發(fā)生了某種異常的情況下，車輛行駛控制裝置6采用的不是普通的行駛控制，而是通過保護(hù)行駛模式m2來控制逆變器4。即，車輛行駛控制裝置6在保護(hù)行駛模式m2中，進(jìn)行與駕駛者的駕駛指示以及電池組1的剩余容量(soc)相應(yīng)的行駛控制(保護(hù)行駛控制)。以下，沿圖2的流程圖說明上述普通行駛控制以及保護(hù)行駛控制的細(xì)節(jié)。

最初，車輛行駛控制裝置6通過確認(rèn)內(nèi)部標(biāo)志，從而判斷行駛模式被設(shè)定成了普通行駛模式m1還是保護(hù)行駛模式m2(步驟s1)。然后，車輛行駛控制裝置6在行駛模式為普通行駛模式m1時(shí)進(jìn)行步驟s2的處理，在行駛模式為保護(hù)行駛模式m2時(shí)進(jìn)行步驟s9的處理。

例如，在上述步驟s1的判斷為普通行駛模式m1時(shí)，車輛行駛控制裝置6對(duì)電壓檢測(cè)裝置2輸出發(fā)送指示信號(hào)，從而取得各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs(步驟s2)。然后，基于各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs，判定電壓檢測(cè)裝置2的異常，例如判定連接各電池單元和各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的電壓傳輸線路是否發(fā)生了斷線(步驟s3)。

另外，關(guān)于該步驟s3的判定處理，能夠應(yīng)用例如(日本)特開2013-085354號(hào)公報(bào)中公開的技術(shù)。

并且，車輛行駛控制裝置6在上述步驟s3的判定結(jié)果為“否”的情況下，也就是說電壓檢測(cè)裝置2沒有發(fā)生異常的情況下，基于各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs而運(yùn)算電池組1的soc值(步驟s4)，并將該soc值存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)器(步驟s5)。

然后，車輛行駛控制裝置6基于上述各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs而判斷電池組1是否將要成為過充電狀態(tài)(步驟s6)。車輛行駛控制裝置6在該步驟s6的判斷為“是”的情況下，也就是說在電池組1即將成為過充電狀態(tài)之前的狀態(tài)下，通過停止對(duì)逆變器4供應(yīng)pwm信號(hào)，從而使車輛停止，并且防止電池組1成為過充電狀態(tài)。

在此，車輛行駛控制裝置6在該步驟s6的判斷處理(過充電判定處理)中，通過比較在內(nèi)部存儲(chǔ)器中預(yù)先存儲(chǔ)的過充電閾值vlim和各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs而判斷電池組1是否將要成為過充電狀態(tài)，在構(gòu)成電池組1的多個(gè)電池單元中至少一個(gè)電池單元的單元電壓vs超過過充電閾值時(shí)，判定為電池組1是過充電狀態(tài)。

另一方面，車輛行駛控制裝置6在上述步驟s6的判斷為“否”的情況下，進(jìn)行上述的普通行駛控制(步驟s8)，并重復(fù)上述的步驟s1的處理。即，車輛行駛控制裝置6在普通行駛控制中，僅按照駕駛者的駕駛指示而設(shè)定要輸出到逆變器4的pwm信號(hào)的占空比。

此外，車輛行駛控制裝置6在上述步驟s3的判斷為“是”的情況下，通過將內(nèi)部標(biāo)志的內(nèi)容從表示普通行駛模式m1的值改寫為表示保護(hù)行駛模式m2的值，從而將行駛模式從普通行駛模式m1切換為保護(hù)行駛模式m2(步驟s9)。

進(jìn)而，車輛行駛控制裝置6在上述步驟s1的判斷為“保護(hù)行駛模式m2”的情況下，在上述步驟s5中讀出存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器的soc值(步驟s10)，且從電流計(jì)3獲取電流檢測(cè)信號(hào)，從而取得從電池組1提供給逆變器4的電池電流id(步驟s11)。

然后，車輛行駛控制裝置6對(duì)電壓檢測(cè)裝置2輸出發(fā)送指示信號(hào)，從而取得各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元溫度(步驟s12)。然后，車輛行駛控制裝置6基于內(nèi)部存儲(chǔ)器的soc值、和電池電流id以及單元溫度ts，對(duì)時(shí)序性變化的soc值的變化量進(jìn)行運(yùn)算，基于該變化量和上述soc值來運(yùn)算電池組1的實(shí)際的soc值(剩余容量)(步驟s13)。

即，如圖3所示，車輛行駛控制裝置6在普通行駛模式m1中基于各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs而運(yùn)算電池組1的soc值。相對(duì)地，在保護(hù)行駛模式m2中由于從各單元電壓檢測(cè)部d1～dn輸入的單元電壓vs的可靠性存在問題，因而車輛行駛控制裝置6基于預(yù)先在內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的發(fā)生異常時(shí)ta中的電池組1的soc值da(剩余容量)、從電流計(jì)3輸入的電池電流id以及從各單元電壓檢測(cè)部d1～dn輸入的單元溫度ts，運(yùn)算電池組1的soc值。

此外，車輛行駛控制裝置6在普通行駛模式m1中基于各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的單元電壓vs是否超過了電壓上限值vlim而判定電池組1的過充電。相對(duì)地，在保護(hù)行駛模式m2中，車輛行駛控制裝置6基于在根據(jù)上述soc值da、電池電流id以及單元溫度ts運(yùn)算出的電池組1的soc值是否超過了soc上限值dlim，判定電池組1的過充電。

并且，車輛行駛控制裝置6基于根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)而隨時(shí)變化的上述實(shí)際的soc值(剩余容量)和駕駛者的駕駛指示而進(jìn)行保護(hù)行駛控制(步驟s14)。即，車輛行駛控制裝置6對(duì)要輸出到逆變器4的pwm信號(hào)的占空比，還考慮電池組1中的實(shí)際的soc值(剩余容量)，從而例如在上述實(shí)際的soc值(剩余容量)低于預(yù)先設(shè)定的下限值之前允許基于駕駛者的駕駛指示的行駛。

根據(jù)這樣的本實(shí)施方式的車輛行駛裝置a，在保護(hù)行駛模式m2中基于發(fā)生異常時(shí)ta中的電池組1的soc值da、從電流計(jì)3輸入的電池電流id以及從各單元電壓檢測(cè)部d1～dn輸入的單元溫度ts，運(yùn)算電池組1的實(shí)際的soc值，所以能夠最大限度活用電池組1的剩余容量，因而在使用電池組1的剩余容量而車輛行駛的情況下，能夠行駛比以往更長(zhǎng)的距離。

此外，車輛行駛控制裝置6在保護(hù)行駛模式m2中，在上述步驟s14的處理之后進(jìn)行上述步驟s6的過充電判定處理。另外，此時(shí)的過充電判定處理、即保護(hù)行駛模式m2中的過充電判定處理僅限于沒有受到通過步驟s3的處理而判定為已發(fā)生的斷線的影響的單元電池，判斷是否將要成為過充電。

另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，例如考慮如下的變形例。

在上述實(shí)施方式中，將根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)而隨時(shí)變化的實(shí)際的soc值(剩余容量)，基于電壓檢測(cè)裝置2發(fā)生異常之前的soc值da、電池電流id以及單元溫度ts而運(yùn)算了電池組1的實(shí)際的soc值，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以僅根據(jù)電壓檢測(cè)裝置2發(fā)生異常之前的soc值da以及電池電流id而運(yùn)算電池組1的實(shí)際的soc值。

此外，在上述實(shí)施方式中，在保護(hù)行駛模式m2中使用電池電流id以及單元溫度ts而運(yùn)算了實(shí)際的soc值，但也可以在普通行駛模式m1中的soc計(jì)算(步驟s4)中也使用電池電流id以及單元溫度ts而運(yùn)算soc值。

在上述實(shí)施方式中，說明了作為監(jiān)控電池組1的狀態(tài)的電池監(jiān)控裝置而設(shè)置對(duì)單元電壓vs以及單元溫度ts進(jìn)行檢測(cè)的電壓檢測(cè)裝置2的情況，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以采用僅檢測(cè)單元電壓vs的電池監(jiān)控裝置或者檢測(cè)單元電壓vs以及單元溫度ts以外的屬性值的電池監(jiān)控裝置。

此外，在上述實(shí)施方式中，檢測(cè)了各個(gè)單元電池的單元溫度td，但本發(fā)明不限于此。也可以取代單元溫度td而檢測(cè)電池組1的預(yù)定部位的溫度作為電池組1的代表溫度，并使用該代表溫度來運(yùn)算保護(hù)行駛模式m2中的soc值。

此外，在該情況下，考慮在電池組1的預(yù)定部位設(shè)置熱敏電阻，且對(duì)車輛行駛控制裝置6設(shè)置基于該熱敏電阻的輸出信號(hào)而檢測(cè)電池組1的溫度的功能。

在上述實(shí)施方式中，說明了作為電壓檢測(cè)裝置2的異常而判定用于連接各電池單元和各單元電壓檢測(cè)部d1～dn的電壓傳輸線路的斷線的發(fā)生的情況，但本發(fā)明不限于此。也可以判定上述電壓傳輸線路的斷線以外的電壓檢測(cè)裝置2的異常。