Устройство управления для использования в автомобиле, предназначенное для управления защитными мерами против отказа источника электропитания - RU2529424C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится к автомобильному устройству или средству управления защитными мерами во время отказа источника питания для безопасной эксплуатации устройства парковочной блокировки даже во время отказа источника электропитания в автомобиле, например электромобиле, гибридном автомобиле или автомобиле на электрической тяге, использующем электродвигатель в качестве по меньшей мере части источника мощности.

Уровень техники

В случае автомобиля, оборудованного механической коробкой передач, автомобиль нормально паркуется для сохранения неподвижности автомобиля путем комбинированного применения коробки передач, переведенной на пониженную передачу, например первую передачу, для блокировки вращения ведущих колес и стояночного тормоза.

В случае электромобиля и автомобиля, оборудованного автоматической коробкой передач, вышеупомянутый способ блокировки вращения ведущих колес во время парковки непригоден. Поэтому предусмотрено устройство парковочной блокировки для блокировки вращения ведущих колес. Во время парковки автомобиль сохраняет неподвижность благодаря применению устройства парковочной блокировки и стояночного тормоза.

В качестве устройства парковочной блокировки, недавно было предложено и применено в некоторых автомобилях так называемое устройство парковочной блокировки с управлением проводного типа, конструкция которого позволяет оперировать механизмом парковочной блокировки с помощью привода парковочной блокировки, например двигателя, и которое выполнено с возможностью преобразовывать команду парковки, генерируемую операцией перевода рычага переключения передач, осуществляемой водителем, в электрический сигнал и управлять приводом в соответствии с электрической командой парковки.

В случае электромобиля устройство парковочной блокировки с управлением проводного типа необходимо в связи с системой управления всего автомобиля.

В таком устройстве парковочной блокировки с управлением проводного типа источник питания или источник мощности играет важную роль в эксплуатации привода парковочной блокировки и приведении в действие контроллера для управления приводом парковочной блокировки.

Поэтому во время отказа источника питания, например неспособности источника питания устройства парковочной блокировки к зарядке, или неспособности или нарушении зарядки в достаточной степени, состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора постепенно ухудшается. Следовательно, устройство парковочной блокировки со временем утрачивает способность правильно работать, и водителю приходится парковать автомобиль в состоянии отсутствия блокировки вращения, что неблагоприятно с точки зрения безопасности.

Как это часто происходит с электромобилем, в случае, когда электрический стояночный тормоз выполнен с возможностью эксплуатации через привод посредством операции, выполняемой водителем над близкорасположенным переключателем, в отличие от механического стояночного тормоза, которым водитель оперирует механически, источник электрической мощности совместно используется электрическим стояночным тормозом и устройством парковочной блокировки общепринятой конфигурации. Это создает проблему невозможности перевода автомобиля в парковочное состояние, поскольку стояночный тормоз оказывается нерабочим одновременно с нерабочим состоянием устройства парковочной блокировки.

Поэтому, во время отказа источника питания парковочного блокиратора, необходимо заканчивать операцию устройства парковочной блокировки по меньшей мере до того, как источник питания парковочного блокиратора окажется в состоянии, не позволяющем эксплуатировать устройство парковочной блокировки. Однако авторам данной заявки неизвестен подход к удовлетворению этого требования.

В патентном документе 1 выдвинуто следующее предложение, касающееся мер по противодействию возникновению аварийного состояния в устройстве смены диапазона переключения передач. В случае возникновения аварийного состояния в приводной системе смены диапазона переключения передач и в устройстве смены диапазона переключения передач с управлением проводного типа для автоматической коробки передач подход, предложенный в этом патентном документе, предусматривает запрещение управления электрическим током приводной системой смены диапазона переключения передач в аварийном состоянии и приведение в действие механизма смены диапазона переключения передач только крутящим моментом, развиваемым благодаря подаче электрического тока на приводную систему смены диапазона переключения передач, оставшуюся в нормальном состоянии, лишенном аномалий.

Однако меры по противодействию аварийному состоянию, раскрытые в патентном документе 1, являются не мерами против отказа в источнике электропитания, а мерами против отказа в приводной системе. Поэтому подход патентного документа 1 неэффективен в качестве мер против отказа в источнике питания парковочного блокиратора, рассматриваемых в этом изобретении.

Если бы концепция мер по противодействию аварийному состоянию патентного документа 1 использовалась для мер против отказа в источнике питания парковочного блокиратора, предусмотренных настоящим изобретением, система, в итоге, строилась бы с использованием двух систем источника питания парковочного блокиратора, имеющих два источника питания стояночной блокировки, соответственно, и оперировала бы устройством парковочной блокировки, запрещая подвод мощности от источника питания парковочного блокиратора, находящегося в аварийном состоянии, и разрешая подавать электрическую мощность только от источника питания парковочного блокиратора, находящегося в нормальном состоянии, лишенном аномалий.

Конфигурация, включающая в себя два источника питания парковочного блокиратора и образующая две системы источника питания парковочного блокиратора, способна оперировать устройством парковочной блокировки с нормальной одной из двух систем источника питания парковочного блокиратора, даже если одна из двух систем источника питания парковочного блокиратора неисправна. Однако эта конфигурация повышает стоимость, в частности, вследствие стоимости дорогостоящих источников питания парковочного блокиратора.

Документы, относящиеся к уровню техники

Патентный(е) документ(ы)

Патентный документ 1: JP2001-271917 A

Сущность изобретения

Исходя из того, что во время отказа источника питания, когда источник питания устройства парковочной блокировки полностью утрачивает способность осуществлять операцию электрической зарядки или в достаточной степени утрачивает способность осуществлять операцию электрической зарядки, состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора не сразу доходит до уровня, не позволяющего оперировать устройством парковочной блокировки, задачей настоящего изобретения является предложение автомобильного(ой) устройства или системы управления защитными мерами во время отказа источника питания, позволяющего(ей) переводить автомобиль в парковочное состояние с помощью устройства парковочной блокировки даже во время отказа в источнике питания парковочного блокиратора, оперируя устройством парковочной блокировки с помощью этого источника питания, прежде чем состояние хранения электроэнергии ухудшится до уровня, не позволяющего оперировать устройством парковочной блокировки, и, таким образом, избегать неспособности к парковке во время отказа источника питания только за счет недорогих мер по управлению.

Для решения этой задачи автомобильное устройство управления защитными мерами во время отказа источника питания согласно настоящему изобретению строится следующим образом. Во-первых, автомобиль, отвечающий настоящему изобретению, представляет собой автомобиль, оборудованный механизмом парковочной блокировки электрического типа для блокировки вращения колеса или колес автомобиля.

Для такого автомобиля автомобильное устройство управления защитными мерами во время отказа источника питания согласно настоящему изобретению отличается следующей конструкцией, содержащей средство, устройство или секцию обнаружения отказа источника питания, средство, устройство или секция определения или проверки состояния хранения электроэнергии и средство, устройство или секция парковочной блокировки.

Средство обнаружения отказа источника питания обнаруживает состояние, в котором источник питания парковочного блокиратора механизма парковочной блокировки демонстрирует неспособность к зарядке или нарушение зарядки. Средство проверки или определения состояния хранения электроэнергии определяет состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора в момент или после обнаружения отказа источника питания средством обнаружения отказа источника питания. Средство парковочной блокировки блокирует вращение колеса (колес) с помощью механизма парковочной блокировки при условии, что скорость автомобиля позволяет блокировать вращение колеса с помощью механизма парковочной блокировки, когда состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора, определенное средством проверки состояния хранения электроэнергии, достигает нижнего предела состояния хранения электроэнергии, гарантирующего работу механизма парковочной блокировки.

Автомобильное(ая) устройство или система управления защитными мерами во время отказа источника питания подобной конструкции блокирует вращение колеса (колес) с помощью механизма парковочной блокировки при условии, что скорость автомобиля позволяет блокировать вращение колеса с помощью механизма парковочной блокировки, когда состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора в момент или после отказа источника питания, приводящее к неспособности к зарядке или нарушению зарядки источника питания парковочного блокиратора, достигает или приближается к нижнему пределу состояния хранения электроэнергии, гарантирующему работу механизма парковочной блокировки. Поэтому, в случае утраты способности к зарядке источника питания парковочного блокиратора, в результате чего состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора снижается до низкого уровня, при котором работа механизма парковочной блокировки невозможна, это устройство управления может завершить операцию устройства парковочной блокировки, используя источник питания парковочного блокиратора до того, как его состояние хранения электроэнергии снизится до низкого уровня, и, таким образом, перевести автомобиль в парковочное состояние с помощью механизма парковочной блокировки даже во время отказа источника питания парковочного блокиратора, во избежание ситуации, когда операция парковки невозможна во время отказа источника питания парковочного блокиратора.

Кроме того, автомобильное устройство управления защитными мерами во время отказа источника питания согласно настоящему изобретению может обеспечивать вышеупомянутые операции и эффекты во избежание состояния, не допускающего парковки во время отказа источника питания, без больших затрат, обусловленных необходимостью использовать две системы источника питания, включающие в себя источник или источники питания парковочного блокиратора, лишь с применением мер, на контроллере, по противодействию отказу источника питания, например, неспособности к зарядке или нарушения зарядки в источнике питания парковочного блокиратора; то есть путем проверки или определения состояния хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора в и после момента отказа источника питания; и оперирования механизмом парковочной блокировки при условии, что скорость автомобиля позволяет блокировать вращение колеса с помощью механизма парковочной блокировки, когда это состояние хранения электроэнергии достигает нижнего предела напряжения, гарантирующего работу механизма парковочной блокировки.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематический вид системы, демонстрирующий систему электропитания автомобиля, оборудованного устройством или системой управления защитными мерами во время отказа источника питания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схематический вид системы, демонстрирующий приводную систему и ее систему управления в автомобиле, показанные на фиг.1.

Фиг.3 - блок-схема, демонстрирующая программу управления защитными мерами во время отказа источника питания, осуществляемую контроллером электродвигателя и контроллером парковочной блокировки, показанными на фиг.2.

Фиг.4 - вид для иллюстрации логики управления защитными мерами во время отказа источника питания, показанной на фиг.3.

Фиг. 5A-5D - временные диаграммы, демонстрирующие снижение напряжения легкой электрической батареи, показанной на фиг.1, после момента отказа источника питания. Фиг.5A - временная диаграмма, используемая для иллюстрации принятия решения первой фазы. Фиг.5B - временная диаграмма, используемая для иллюстрации принятия решения второй фазы. Фиг.5C - временная диаграмма, используемая для иллюстрации принятия решения третьей фазы. Фиг.5D - временная диаграмма, используемая для иллюстрации принятия решения четвертой фазы.

Варианты осуществления изобретения

Ниже приведено подробное объяснение варианта(ов) осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированных на чертежах.

Конструкция

На фиг.1 показана система электропитания автомобиля, оборудованного устройством или системой управления защитными мерами во время отказа источника питания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.2 показана приводная система и ее система управления в автомобиле. Приводная система и система управления образуют движущую систему автомобиля.

Автомобиль этого варианта осуществления, снабженный системой электропитания, показанной на фиг.1, и движущей системой автомобиля, показанной на фиг.2, представляет собой электромобиль, приводимый в движение электродвигателем 2, приводящим в действе левое и правое передние колеса (левое и правое ведущие колеса) 1FL и 1FR. Как показано на фиг.2, левое и правое передние колеса 1FL и 1FR приводятся в действие электродвигателем 2 через редуктор 3 (включающий в себя дифференциальную передачу).

Электродвигатель 2 действует под управлением контроллера 4 электродвигателя. Как показано на фиг.2, контроллер 4 электродвигателя преобразует мощность высоковольтного источника питания в виде тяжелой электрической батареи 5 из постоянного тока в переменный с помощью инвертора 6 и подает мощность переменного тока на электродвигатель 2 под управлением инвертора 6. Таким образом, контроллер 4 электродвигателя управляет электродвигателем 2 так, чтобы крутящий момент электродвигателя 2 был равен результату вычисления контроллера 4 электродвигателя (целевой крутящий момент двигателя, включающий в себя нулевое значение во время остановки и направление вращения двигателя для прямого и заднего хода). Тяжелая электрическая батарея 5 выполнена с возможностью зарядки мощностью от внешнего источника питания или замены другой батареей в полностью заряженном состоянии, когда состояние хранения электрической энергии снижается.

Когда результат вычисления (целевой крутящий момент двигателя) на контроллере 4 электродвигателя имеет отрицательную полярность, что требует операции регенеративного торможения электродвигателя 2, контроллер 4 электродвигателя подключает к электродвигателю 2 нагрузку генерации через инвертор 6 и направляет мощность, генерируемую в операции регенеративного торможения электродвигателя 2, в батарею 5 после преобразования переменного тока в постоянный на инверторе 6.

В этом варианте осуществления в движущую систему автомобиля добавлено устройство парковочной блокировки, как показано на фиг.2. Соответственно, редуктор 3 содержит механизм 7 парковочной блокировки для блокировки вращения левого и правого передних колес 1FL и 1RL. Хотя это подробно не показано, этот механизм 7 парковочной блокировки относится к типу, аналогичному механизму парковочной блокировки, используемому в автоматической коробке передач.

В частности, механизм 7 парковочной блокировки включает в себя шестерню парковочной передачи, предназначенную для вращения с левым и правым передними колесами 1FL и 1FR, парковочную стойку, шарнирно поддерживаемую на корпусе редуктора 3, и парковочную штангу, расположенную между парковочной стойкой и деталью, принимающей на себя силу реакции, для качания парковочной стойки, движимой упругой силой в направлении от шестерни парковочной передачи, в направлении к шестерне парковочной передачи.

Блокировка вращения (парковочная блокировка) левого и правого передних колес 1FL и 1FR достигается толканием парковочной штанги, в результате чего она совершает ход внутрь, и, таким образом, обеспечением качания парковочной стойки к шестерне парковочной передачи за счет кулачковой операции с помощью конического кулачка, сформированного совместно с парковочной штангой, парковочной стойкой и деталью, принимающей на себя силу реакции, и, таким образом, зацеплением передней защелки парковочной стойки с зубьями шестерни парковочной передачи.

Вышеупомянутые ход толкания внутрь и ход вытягивания наружу в противоположном направлении парковочной штанги достигаются посредством электрического привода 8 парковочной блокировки. Привод 8 парковочной блокировки действует в ответ на сигнал включения/отключения парковочной блокировки, поступающий от контроллера 9 парковочной блокировки.

Устройство парковочной блокировки, показанное на фиг.2, представляет собой устройство электронного типа управления (с управлением проводного типа), отличного от механического типа, используемого в автоматической коробке передач.

Теперь, со ссылкой на фиг.1 рассматриваются система электропитания электродвигателя 2 и система электропитания устройства парковочной блокировки, включающего в себя привод 8 парковочной блокировки и контроллер 9 парковочной блокировки.

Электродвигатель 2 соединен через силовой переключатель 21 с тяжелой электрической батареей 15. На фиг.1 инвертор 6, показанный на фиг.2, не показан с целью упрощения. Силовой переключатель 21 размыкается и замыкается контроллером 4 электродвигателя. Контроллер 4 электродвигателя включает силовой переключатель 21 для перевода движущей системы автомобиля, показанной на фиг.2, в активированное состояние, и выключает силовой переключатель 21 для перевода движущей системы автомобиля, показанной на фиг.2, в неактивированное состояние.

Система электропитания устройства парковочной блокировки, включающего в себя привод 8 парковочной блокировки и контроллер 9 парковочной блокировки, включает в себя низковольтный источник питания, например, в виде легкой электрической батареи на 14 В.

Получая питание от этой легкой электрической батареи 22, контроллер 9 парковочной блокировки и привод 8 парковочной блокировки действуют для обеспечения парковочной блокировки левого и правого передних колес 1FL и 1FR посредством механизма парковочной блокировки (ср. фиг.2), по мере необходимости.

Соответственно, легкая электрическая батарея 22 служит источником питания парковочного блокиратора в настоящем изобретении.

Легкая электрическая батарея 22 соединена через преобразователь 23 постоянного тока с тяжелой электрической цепью между силовым переключателем 21 и электродвигателем 2. Когда силовой переключатель 21 находится во включенном состоянии, контроллер 4 электродвигателя управляет работой преобразователя 23 постоянного тока и, таким образом, заряжает легкую электрическую батарею 22 мощностью от тяжелой электрической батареи 5 для поддержания легкой электрической батареи 22 в адекватном состоянии хранения электроэнергии.

Электромобиль в этом варианте осуществления снабжен электрическим стояночным тормозом, включающим в себя контроллер 24 стояночного тормоза и привод 25 стояночного тормоза, как показано на фиг.1. Этот электрический стояночный тормоз получает питание от легкой электрической батареи 22 для перевода левого и правого задних колес 1RL и 1RR в состояние фрикционного торможения.

Электрический стояночный тормоз снабжен парковочным переключателем (не показан), предназначенным для нажатия водителем и для подачи команды включения/выключения электрической парковки на контроллер 24 стояночного тормоза.

Во время команды включения парковки контроллер 24 стояночного тормоза переводит левое и правое задние колеса 1RL и 1RR в состояние фрикционного торможения, задействуя привод 25 стояночного тормоза в одном направлении с электрической мощностью от слабой электрической батареи 22.

Во время команды выключения парковки контроллер 24 стояночного тормоза ликвидирует состояние фрикционного торможения левого и правого задних колес 1RL и 1RR, задействуя привод 25 стояночного тормоза в направлении, противоположном направлению электрической мощности от слабой электрической батареи 22.

Для выработки вышеупомянутого сигнала включения/отключения парковочной блокировки контроллер 9 парковочной блокировки выполнен с возможностью, как показано на фиг.2, принимать: сигнал ножного тормоза, указывающий, длится ли операция ножного тормоза, состоящая в нажатии педали тормоза; сигнал от замка 11 зажигания (переключающегося между включенным состоянием и выключенным состоянием каждый раз при нажатии замка зажигания), нажимаемого для перевода движущей системы автомобиля, показанной на фиг.2, в активированное состояние или для перевода движущей системы автомобиля в неактивированное состояние; и сигнал положения селектора и сигнал парковочной блокировки от селектора 12, используемого водителем для предписания нужного режима езды автомобиля (включая остановку и парковку).

Когда запрос запуска для запуска движущей системы автомобиля вырабатывается включением замка 11 зажигания, контроллер 9 парковочной блокировки доставляет этот запрос запуска в качестве сигнала запроса положения селектора на контроллер 4 электродвигателя. В ответ на этот сигнал контроллер 4 электродвигателя переводит систему электропитания, показанную на фиг.1, в замкнутое состояние, включая силовой переключатель 21.

Селектор 12 включает в себя рабочий орган 12a, нормально находящийся в исходном (H) положении в качестве опорного положения. Оперируя этим рабочим органом 12a, водитель может предписывать нужный режим езды (остановку, движение вперед и движение задним ходом). Кроме того, нажимая переключатель 12p парковочной блокировки типа самовозвращающейся нажимной кнопки, предусмотренной на верхней поверхности рабочего органа 12a, водитель может предписывать парковочную блокировку. Для вышеупомянутой операции рабочего органа 12a водитель перемещает рабочий орган 12a по T-образной линии 12b перевода. В ответ на переводящее перемещение рабочего органа 12a по линии 12b перевода и операцию нажатия переключателя 12p парковочной блокировки селектор 12 функционирует следующим образом.

Когда водитель желает парковать автомобиль и оперирует переключателем 12p парковочной блокировки на рабочем органе 12a, расположенном в исходном (H) положении, нажимая и отпуская переключатель 12p парковочной блокировки, селектор 12 мгновенно доставляет сигнал парковочной блокировки на контроллер 9 парковочной блокировки. В это время контроллер 9 парковочной блокировки проверяет флаг запроса запрета переключения передач автомобиля от контроллера 4 электродвигателя и, таким образом, проверяет, вырабатывается ли контроллером 4 электродвигателя запрос запрета парковки для запрещения или предотвращения парковки.

В случае состояния, разрешающего парковку автомобиля в отсутствие запроса запрета парковки, контроллер 9 парковочной блокировки доставляет сигнал включения парковочной блокировки на привод 8 парковочной блокировки в ответ на вышеупомянутый сигнал парковочной блокировки от селектора 12. В ответ на сигнал включения парковочной блокировки привод 8 парковочной блокировки обеспечивает ход толкания внутрь парковочной штанги и, таким образом, обеспечивает парковочную блокировку колес 1 с помощью механизма 7 парковочной блокировки.

В этом случае контроллер 9 парковочной блокировки доставляет сигнал положения (P) парковки, в качестве сигнала запроса положения селектора, на контроллер 4 электродвигателя. В ответ на этот сигнал положения (P) парковки контроллер 4 электродвигателя может снизить целевой крутящий момент двигателя для инвертора 6 до нуля и, таким образом, перевести автомобиль в парковочное состояние совместно с вышеупомянутой операцией механизма 7 парковочной блокировки.

Когда движущая система автомобиля (контроллер 4 электродвигателя) отключается за счет выключения замка 11 зажигания, контроллер 9 парковочной блокировки задействует механизм 7 парковочной блокировки вышеупомянутым образом и, таким образом, переводит автомобиль в парковочное состояние для безопасности, даже если переключатель 12p парковочной блокировки на рабочем органе 12a селектора не нажат. Когда автомобиль переведен в парковочное состояние, контроллер 4 электродвигателя выключает силовой переключатель 21, показанный на фиг.1, и, таким образом, переводит все системы электропитания в разомкнутое состояние.

Когда водитель переводит рабочий орган 12a из исходного (H) положения в нейтральное (N) положение поперечным движением, как показано стрелкой α, с целью обеспечения состояния остановки автомобиля, селектор 12 доставляет сигнал положения селектора, указывающий нейтральное (N) положение, на контроллер 9 парковочной блокировки. Когда водитель отпускает рабочий орган 12a, рабочий орган 12a автоматически возвращается из нейтрального (N) положения в исходное (H) положение, и селектор 12 начинает подавать сигнал положения селектора, указывающий исходное (H) положение, на контроллер 9 парковочной блокировки.

В случае этих операций контроллер 9 парковочной блокировки реагирует на сигнал положения селектора, указывающий нейтральное (N) положение, поступающий от селектора 12 во время перевода рабочего органа 12a из исходного (H) положения в нейтральное (N) положение, и, таким образом, доставляет сигнал запроса положения селектора, указывающий нейтральное (N) положение, на контроллер 4 электродвигателя. В ответ на сигнал запроса положения селектора, указывающий нейтральное (N) положение, контроллер 4 электродвигателя доставляет команду остановки (целевой крутящий момент двигателя = 0) для остановки автомобиля, на инвертор 6 и, таким образом, позволяет автомобилю остановиться. В этом случае контроллер 9 парковочной блокировки затем подает команду включения парковочной блокировки на привод 8 парковочной блокировки и, таким образом, удерживает колеса 1 в состоянии парковочной блокировки.

Когда водитель переводит рабочий орган 12a из исходного (H) положения в положение (D) движения вперед, как показано стрелкой β назад вдоль L-образного пути, с целью обеспечения движения вперед автомобиля, селектор 12 доставляет сигнал положения селектора, указывающий положение (D) движения вперед на контроллер 9 парковочной блокировки. Когда водитель отпускает рабочий орган 12a, рабочий орган 12 автоматически возвращается из положения (D) движения вперед в исходное (H) положение, и селектор 12 начинает подавать сигнал положения селектора, указывающий исходное (H) положение, на контроллер 9 парковочной блокировки.

В случае этих операций контроллер 9 парковочной блокировки реагирует на сигнал положения селектора, указывающий положение (D) движения вперед, поступающий от селектора 12 во время перевода рабочего органа 12a из исходного (H) положения в положение (D) движения вперед. Таким образом, контроллер 9 парковочной блокировки доставляет команду отключения парковочной блокировки на привод 8 парковочной блокировки при условии, что сигнал ножного тормоза находится в состоянии, указывающем продолжение операции ножного тормоза, и одновременно доставляет сигнал запроса положения селектора, указывающий положение (D) движения вперед, на контроллер 4 электродвигателя.

В этом случае, в ответ на команду отключения парковочной блокировки, привод 8 парковочной блокировки обеспечивает ход вытягивания наружу парковочной штанги и, таким образом, переводит колеса 1 в состояние возможности вращения для езды путем снятия парковочной блокировки.

В ответ на сигнал запроса положения селектора, указывающий положение (D) движения вперед, контроллер 4 электродвигателя доставляет команду для прямого вращения и целевой крутящий момент двигателя на инвертор 6 и, таким образом, позволяет автомобилю двигаться вперед. Для расчета целевого крутящего момента двигателя контроллер 4 электродвигателя принимает сигнал от датчика 13 скорости автомобиля, воспринимающего скорость автомобиля VSP, которая является скоростью автомобиля относительно земли, и сигнал от датчика 14 нажатия педали акселератора, воспринимающего степень нажатия педали акселератора APO, которая является требуемой водителем нагрузкой на электродвигатель 2.

На основании воспринимаемой скорости автомобиля VSP и воспринимаемой степени нажатия педали акселератора APO контроллер 4 электродвигателя вычисляет требуемое движущее усилие, необходимое в текущем рабочем состоянии, и определяет крутящий момент двигателя, способный обеспечить это требуемое движущее усилие, как целевой крутящий момент двигателя. Контроллер 4 электродвигателя вырабатывает сигнал PWM для управления электродвигателем 2 для достижения определенного, таким образом, целевого крутящего момента двигателя и вырабатывает сигнал возбуждения инвертора 6 с помощью схемы возбуждения в соответствии с этим сигналом PWM. Инвертор 6 имеет структуру, включающую в себя два элемента переключения (мощные полупроводниковые приборы, например IGBT), например, для каждой фазы. Инвертор 6 преобразует постоянный ток, поступающий от батареи 5, в переменный ток и подает ток, соответствующий целевому крутящему моменту двигателя, на электродвигатель 2, включая/выключая элементы переключения в ответ на сигнал PWM.

Когда водитель переводит рабочий орган 12a из исходного (H) положения в положение (R) заднего хода, как показано стрелкой γ вперед вдоль L-образного пути, с целью обеспечения движения автомобиля задним ходом, селектор 12 доставляет сигнал положения селектора, указывающий положение (R) заднего хода, на контроллер 9 парковочной блокировки. Когда водитель отпускает рабочий орган 12a, рабочий орган 12 автоматически возвращается из положения (R) заднего хода в исходное (H) положение, и селектор 12 начинает подавать сигнал положения селектора, указывающий исходное (H) положение, на контроллер 9 парковочной блокировки.

В случае этих операций контроллер 9 парковочной блокировки реагирует на сигнал положения селектора, указывающий положение (R) заднего хода, поступающий от селектора 12 во время перевода рабочего органа 12a из исходного (H) положения в положение (R) заднего хода. Таким образом, контроллер 9 парковочной блокировки доставляет команду отключения парковочной блокировки на привод 8 парковочной блокировки при условии, что сигнал ножного тормоза находится в состоянии, указывающем продолжение операции ножного тормоза, и одновременно доставляет сигнал запроса положения селектора, указывающий положение (R) заднего хода, на контроллер 4 электродвигателя.

В этом случае, в ответ на команду отключения парковочной блокировки, привод 8 парковочной блокировки обеспечивает ход вытягивания наружу парковочной штанги и, таким образом, переводит колеса 1 в состояние возможности вращения для езды путем снятия парковочной блокировки. В ответ на сигнал запроса положения селектора, указывающий положение (R) заднего хода, контроллер 4 электродвигателя доставляет команду для обратного вращения и целевой крутящий момент двигателя на инвертор 6 и, таким образом, позволяет автомобилю двигаться назад. Целевой крутящий момент двигателя во время движения задним ходом можно определить таким же образом, как целевой крутящий момент двигателя для движения вперед, как упомянуто выше.

Управление защитными мерами во время отказа источника питания

Контроллер 4 электродвигателя и контроллер 9 парковочной блокировки осуществляют программу, показанную на фиг.3, и, таким образом, осуществляют управление защитными мерами во время отказа источника питания, предусмотренное согласно настоящему изобретению, на основании логики, проиллюстрированной на фиг.4, следующим образом.

Прежде всего, приводится объяснение проблемы, возникающей во время отказа источника питания, которая требует управления защитными мерами. В этом варианте осуществления устройство парковочной блокировки имеет управление проводного типа, выполненное с возможностью работы на электропитании от легкой электрической батареи 22, показанной на фиг.1. Поэтому, если легкая электрическая батарея 22 оказывается в состоянии неспособности к зарядке, не позволяющем заряжать батарею, или в состоянии нарушения зарядки, не позволяющем заряжать батарею в достаточной степени, система утрачивает способность к блокировке левого и правого передних колес 1FL и 1FR для парковочной блокировки, что негативно сказывается на безопасности во время, когда состояние хранения электроэнергии легкой электрической батареи 22 ухудшается до уровня хранения, не позволяющего гарантировать работу устройства парковочной блокировки.

Кроме того, вместо механического стояночного тормоза, механически оперируемого водителем, стояночный тормоз этого варианта осуществления является электрическим стояночным тормозом, оперируемым с использованием близкорасположенного переключателя через контроллер 24 стояночного тормоза и привод 25 стояночного тормоза, показанные на фиг.1, при этом контроллер 24 стояночного тормоза и привод 25 стояночного тормоза получают питание от легкой электрической батареи 22 в качестве источника питания устройства парковочной блокировки. Поэтому, во время отказа устройства парковочной блокировки вследствие отказа легкой электрической батареи 22, стояночный тормоз также утрачивает способность функционировать, и водитель утрачивает способность парковать автомобиль.

Поэтому в этом варианте осуществления контроллер 4 электродвигателя и контроллер 9 парковочной блокировки осуществляют управление защитными мерами во время отказа источника питания на основании логики, показанной на фиг.4, осуществляя программу управления, показанную на фиг.3, и, таким образом, заканчивают парковочную блокировку левого и правого передних колес 1FL и 1FR операцией устройства парковочной блокировки во время отказа легкой электрической батареи 22 прежде, чем состояние хранения электроэнергии ухудшится до уровня хранения, не позволяющего оперировать устройством парковочной блокировки.

На этапе S11 система управления проверяет, находится ли источник питания парковочного блокиратора в виде легкой электрической батареи 22 в состоянии отказа источника питания, включающем в себя неспособность к зарядке и нарушение зарядки. Этап S11 соответствует средству, устройству или секции обнаружения отказа источника питания в настоящем изобретении.

Поскольку легкая электрическая батарея 22 заряжается электрической мощностью от тяжелой электрической батареи 5, что объяснено со ссылкой на фиг.1, и эта операция зарядки осуществляется под управлением контроллера 4 электродвигателя через преобразователь 32 постоянного тока в состоянии, когда силовой переключатель 21 включен, отказ источника питания можно проверить следующим образом.

(1) Решение относительно состояния отказа источника питания принимается, когда легкая электрическая батарея 22 сама оказывается в состоянии неспособности воспринимать заряд или в состоянии продолжающегося ухудшения состояния хранения электроэнергии, несмотря на зарядку.

(2) Решение относительно состояния отказа источника питания принимается, когда тяжелая электрическая батарея 5 сама оказывается в состоянии неспособности правильно функционировать для зарядки легкой электрической батареи 22 или в состоянии, ограничивающем операцию зарядки легкой электрической батареей 22.

(3) Решение относительно состояния отказа источника питания принимается, когда силовой переключатель 21 оказывается в состоянии залипания в выключенном положении, в котором силовой переключатель 21 залипает в выключенном состоянии и не способен перейти во включенное состояние.

(4) Решение относительно состояния отказа источника питания принимается, когда преобразователь 23 постоянного тока оказывается в состоянии, не позволяющем заряжать легкую электрическую батарею 22, или в состоянии, ограничивающем операцию зарядки легкой электрической батареей 22 вследствие отказа преобразователя 23 постоянного тока.

(5) Решение относительно состояния отказа источника питания принимается, когда контроллер электродвигателя оказывается в состоянии, не позволяющем заряжать легкую электрическую батарею 22 или в состоянии, ограничивающем операцию зарядки легкой электрической батареей 22 вследствие отказа контроллера электродвигателя.

Вышеупомянутые причины (3)-(5) можно совместно рассматривать как причину системы управления зарядкой, предусмотренной между тяжелой электрической батареей 5 и легкой электрической батареей 22, для зарядки легкой электрической батареи 22. Соответственно, можно сказать, что решение относительно состояния отказа источника питания принимается в случае отказа системы управления зарядкой или ее перехода в аварийное состояние.

Когда на этапе S11 принимается решение об отсутствии состояния отказа источника питания (легкая электрическая батарея 22 не находится в аварийном состоянии, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки), управление сразу же заканчивается ввиду отсутствия необходимости в управлении защитными мерами во время отказа источника питания согласно настоящему изобретению.

Когда на этапе S11 принимается решение о наличии состояния отказа источника питания (легкая электрическая батарея 22 находится в аварийном состоянии, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки), этапы S12-S14 используются для проверки напряжения (состояния хранения электроэнергии) легкой электрической батареи 22 в момент или после отказа источника питания, и проверки, на какой из фаз с первой по четвертую, показанных на фиг.4, происходит снижение этого напряжения (состояния хранения электроэнергии). Этапы S12-S14 соответствуют средству, устройству или секции проверки или определения состояния хранения электроэнергии в настоящем изобретении.

Далее следует объяснение каждой фазы.

Первая фаза указывает процесс снижения напряжения легкой электрической батареи 22 от напряжения во время отказа источника питания до напряжения, равного, например, 10,5 В. Напряжение, например, 10,5 В является заданным напряжением, определенным на основании нижеследующего.

Электромобиль этого варианта осуществления выполнен с возможностью обеспечивать содействие тормозящему усилию ножного тормоза, создаваемому во время нажатия педали тормоза, с использованием электрической мощности от легкой электрической батареи 22, и обеспечивать содействие усилию на ободе рулевого колеса во время операции вращения рулевого колеса с использованием электрической мощности от легкой электрической батареи 22. Поэтому, если напряжение легкой электрической батареи 22 значительно снижается, система утрачивает способность обеспечивать эти содействия или по меньшей мере утрачивает способность создавать нормальное или регулярное содействующее усилие. В результате, тормозная система требует большого нажимного усилия на педаль тормоза, и водитель утрачивает способность давить на педаль тормоза даже при наибольшей возможной силе нажатия и замедлять автомобиль. Это необычное состояние педали тормоза можно назвать состоянием тормоза с ионной пластиной. Одновременно, система рулевого управления требует большого усилия для вращения рулевого колеса, и водитель утрачивает способность оперировать рулевым колесом обычным образом. Таким образом, водитель сталкивается с необычными явлениями, которые препятствуют безопасному снижению скорости автомобиля и остановке автомобиля.

В этом варианте осуществления 10,5 В устанавливается как напряжение легкой электрической батареи 22 непосредственно до достижения такой ситуации. Напряжение 10,5 В соответствует напряжению вблизи нижнего граничного напряжения легкой электрической батареи 22, позволяющего водителю безопасно замедлять автомобиль и остановить автомобиль с вышеупомянутым регулярным содействием тормозящему усилию и вышеупомянутым регулярным содействием усилию на ободе рулевого колеса. В зависимости от автомобиля это напряжение разнится от автомобиля к автомобилю.

Такое соображение необходимо в диапазоне скорости автомобиля от максимальной скорости автомобиля (140 км/ч в этом варианте осуществления) до скорости автомобиля около 80 км/ч. Соответственно, можно, при необходимости, добавить этот диапазон скорости автомобиля (140 км/ч-80 км/ч), как показано на фиг.4, в условие первой фазы.

Вторая фаза указывает процесс снижения напряжения легкой электрической батареи 22 от нижнего граничного напряжения 10,5 В первой фазы до, например, напряжения 9 В. Напряжение 9В соответствует напряжению легкой электрической батареи 22 непосредственно до утраты вышеупомянутого содействия тормозящему усилию и вышеупомянутого содействия усилию на ободе рулевого колеса. Соответственно, во второй фазе, в которой напряжение легкой электрической батареи 22 снижается с 10,5 В до 9 В, содействия тормозящему усилию и усилию на ободе рулевого колеса снижаются постепенно и, наконец, снижаются почти до нуля. При необходимости можно добавить диапазон скорости автомобиля от 80 км/ч до 0 км/ч в условие второй фазы, как показано на фиг.4.

Третья фаза указывает процесс снижения напряжения легкой электрической батареи 22 от нижнего граничного напряжения 9 В второй фазы, например, до напряжения 8,7 В. Это напряжение 8,7 В соответствует напряжению, полученному добавлением запаса к нижнему граничному напряжению легкой электрической батареи 22 для гарантированной работы устройства парковочной блокировки (привода 8 парковочной блокировки и контроллера 9 парковочной блокировки). В третьей фазе, в которой напряжение легкой электрической батареи 22 снижается с 9 В до 8,7 В, становится нецелесообразным использовать сигнальную лампу или световой индикатор 15a и отображать предупреждающее сообщение или аварийное сообщение 15b, предусмотренные в измерительном блоке 15, показанном на фиг.2. Поэтому, в третьей фазе, сигнальная лампа 15a выключается, и одновременно предупреждающее сообщение 15b гасится и исчезает. При необходимости можно добавить диапазон скорости автомобиля от около 10 км/ч до 0 км/ч в условие третьей фазы, как показано на фиг.4.

Четвертая фаза указывает процесс снижения напряжения легкой электрической батареи 22 ниже нижнего граничного напряжения 8,7 В третьей фазы. Эта четвертая фаза указывает напряжение в самом низком диапазоне напряжения, в котором легкая электрическая батарея 22 едва позволяет работать устройству парковочной блокировки (приводу 8 парковочной блокировки и контроллеру 9 парковочной блокировки). В четвертой фазе, в которой напряжение легкой электрической батареи 22 ниже 8,7 В, уровень звукового давления зуммера 15c, предусмотренного в измерительном блоке 15, показанном на фиг.2, снижается с уменьшением напряжения легкой электрической батареи 22. Как показано на фиг.4, диапазон скорости автомобиля от около 5 км/ч до 0 км/ч, допускающий блокировку колес с помощью механизма парковочной блокировки, добавляется в условие четвертой фазы, как показано на фиг.4.

На этапе S12, показанном на фиг.3, система управления проверяет, находится ли напряжение легкой электрической батареи 22 в первой фазе снижения от напряжения во время обнаружения отказа источника питания до 10,5 В. На этапе S13 система управления проверяет, находится ли напряжение легкой электрической батареи 22 во второй фазе снижения от нижнего граничного напряжения первой фазы, то есть 10,5 В, до 9 В. На этапе S14 система управления проверяет, находится ли напряжение легкой электрической батареи 22 в третьей фазе снижения от нижнего граничного напряжения второй фазы, то есть 9 В, до 8,7 В. Когда на S14 принимается решение, что напряжение легкой электрической батареи 22 не находится в третьей фазе снижения от нижнего граничного напряжения 9 В второй фазы, до 8,7 В, то система управления определяет, что напряжение легкой электрической батареи 22 ниже 8,7 В, и, следовательно, напряжение легкой электрической батареи 22 находится в четвертой фазе.

Первая фаза

Когда на этапе S12 принимается решение по первой фазе, система управления передает управление этапу S15 и осуществляет следующие защитные меры (1)-(4) во время отказа источника питания, как показано на фиг.4, поскольку напряжение легкой электрической батареи 22 все еще находится в состоянии выработки напряжения, позволяющем безопасно снижать скорость автомобиля с регулярным содействием тормозящему усилию ножного тормоза и регулярным содействием усилию на ободе рулевого колеса для остановки автомобиля.

(1) Система управления осуществляет ограничительное управление скоростью автомобиля для управления движущими усилиями левого и правого передних колес 1FL и 1FR посредством управления крутящим моментом электродвигателя 2 под управлением контроллера 4 электродвигателя, для ограничения скорости V автомобиля во избежание увеличения скорости автомобиля сверх верхнего предела скорости автомобиля, установленного в диапазоне 100 км/ч-10 км/ч. Соответственно, этап S15 соответствует средству, устройству или секции ограничения скорости автомобиля согласно настоящему изобретению.

Верхний предел скорости автомобиля устанавливается в зависимости от напряжения легкой электрической батареи 22. Верхний предел скорости автомобиля устанавливается равным предельному значению скорости автомобиля, допускающему безопасное снижение скорости автомобиля с регулярным содействием тормозящему усилию ножного тормоза и регулярным содействием усилию на ободе рулевого колеса, до остановки даже в ситуации постепенного снижения напряжения легкой электрической батареи 22. В этом варианте осуществления верхний предел скорости автомобиля постепенно уменьшается от 100 км/ч до 10 км/ч по мере того, как напряжение легкой электрической батареи 22 снижается от уровня напряжения во время обнаружения отказа источника питания до 10,5 В в первой фазе.

(2) Кроме того, система управления включает предупредительный световой индикатор 12a в измерительном блоке 15 для предупреждения водителя о том, что легкая электрическая батарея 22 находится в состоянии отказа источника питания, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

(3) Кроме того, система управления выдает требование быстро остановить автомобиль, отображая, в области 15b предупреждающего или аварийного сообщения в измерительном блоке 15, показанном на фиг. 2, сообщение "Пожалуйста, остановитесь, как можно быстрее, в безопасном месте" в случае состояния движения автомобиля; и выдает предупреждение о необходимости применения стояночного тормоза (контроллера 24 стояночного тормоза и привода 25), отображая сообщение "Пожалуйста, воспользуйтесь стояночным тормозом", если автомобиль уже находится в состоянии остановки. Соответственно, этап S15 соответствует средству, устройству или секции предупреждения об остановке в настоящем изобретении.

(4) Хотя это не выражено явно на этапе S15, система управления заставляет зуммер 15c в измерительном блоке 15 звучать непрерывно и, таким образом, предупреждает водителя с помощью звукового сигнала о том, что легкая электрическая батарея 22 находится в состоянии отказа источника питания, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

Вторая фаза

Когда на этапе S13 принимается решение по второй фазе, система управления передает управление этапу S16 и осуществляет следующие защитные меры (1)-(4) во время отказа источника питания, как показано на фиг.4, поскольку напряжение легкой электрической батареи 22 находится в состоянии выработки напряжения, не позволяющем обеспечивать регулярное содействие тормозящему усилию ножного тормоза и регулярное содействие усилию на ободе рулевого колеса и не допускающем безопасное снижение скорости автомобиля вплоть до остановки автомобиля с помощью этих уменьшающихся содействующих усилий.

(1) Система управления осуществляет управление ограничением сверху движущего усилия для ограничения сверху движущих усилий левого и правого передних колес 1FL и 1FR путем снижения целевого крутящего момента двигателя, поступающего от контроллера 4 электродвигателя на инвертор 6, до нуля, и, таким образом, снижения выходного крутящего момента электродвигателя 2 до нуля. Соответственно, этап S16 соответствует средству, устройству или секции ограничения сверху движущего усилия согласно настоящему изобретению.

Система управления принудительно ограничивает сверху движущие усилия на левое и правое передние колеса 1FL и 1FR, поскольку, при уменьшении напряжения легкой электрической батареи 22, усилия для содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса уменьшаются со временем, что снижает способность безопасно останавливать автомобиль, и, следовательно, необходимо принудительно снижать скорость автомобиля и останавливать автомобиль для безопасности.

(2) Кроме того, система управления непрерывно удерживает предупредительный световой индикатор 12a в измерительном блоке 15 во включенном состоянии с первой фазы для предупреждения водителя о том, что легкая электрическая батарея 22 находится в состоянии отказа источника питания, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

(3) Кроме того, система управления выдает требование быстро остановить автомобиль, отображая, в области 15b предупреждающего сообщения в измерительном блоке 15, показанном на фиг.2, сообщение "Пожалуйста, остановитесь, как можно быстрее, в безопасном месте", в случае состояния движения автомобиля; и выдает предупреждение о необходимости применения стояночного тормоза (контроллера 24 стояночного тормоза и привода 25), отображая сообщение "Пожалуйста, воспользуйтесь стояночным тормозом", если автомобиль уже находится в состоянии остановки. Соответственно, этап S16 соответствует средству, устройству или секции предупреждения о парковке в настоящем изобретении.

(4) Хотя это не выражено явно на этапе S16, система управления непрерывно продолжает заставлять зуммер 15c непрерывно звучать в измерительном блоке 15 с первой фазы и, таким образом, предупреждает водителя с помощью звукового сигнала о том, что легкая электрическая батарея 22 находится в состоянии отказа источника питания, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

Третья фаза

Когда на этапе S14 принимается решение о третьей фазе, система управления передает управление этапу S17 и осуществляет следующие защитные меры (1)-(4) во время отказа источника питания, как показано на фиг.4, поскольку напряжение легкой электрической батареи 22 находится в состоянии выработки напряжения, не позволяющем обеспечивать содействие тормозящему усилию ножного тормоза и содействие усилию на ободе рулевого колеса и дополнительно увеличивающем трудность снижения скорости автомобиля вплоть до остановки, по сравнению с трудностью во второй фазе.

(1) Система управления продолжает управление ограничением сверху движущего усилия для ограничения сверху движущих усилий левого и правого передних колес 1FL и 1FR путем снижения целевого крутящего момента двигателя, поступающего от контроллера 4 электродвигателя на инвертор 6, до нуля, и, таким образом, непрерывного снижения выходного крутящего момента электродвигателя 2 до нуля, со второй фазы. Соответственно, этап S17 соответствует средству, устройству или секции ограничения сверху движущего усилия согласно настоящему изобретению.

Система управления принудительно ограничивает сверху движущие усилия на левое и правое передние колеса 1FL и 1FR, поскольку система управления не может содействовать тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса с использованием напряжения легкой электрической батареи 22, и трудность замедления и остановки автомобиля больше, чем во второй фазе, и, следовательно, необходимо принудительно снижать скорость автомобиля.

(2) Предупредительный световой индикатор 12a в измерительном блоке 15 переходит из включенного состояния во второй фазе в выключенное состояние, поскольку напряжение легкой электрической батареи 22 становится слишком низким для включения предупредительного светового индикатора. Это позволяет водителю знать, что напряжение легкой электрической батареи 22 снижается до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

(3) Область 15b аварийного сообщения в измерительном блоке 15, показанном на фиг.2, гасится, и сообщение исчезает вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22. Это позволяет водителю знать, что напряжение легкой электрической батареи 22 снижается до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

(4) Система управления непрерывно продолжает заставлять зуммер 15c непрерывно звучать в измерительном блоке 15 со второй фазы, и, таким образом, дает звуковое предупреждение водителю о вышеупомянутой ситуации.

Четвертая фаза

Когда на этапе S14 принимается решение по четвертой фазе, система управления передает управление этапу S18 и осуществляет следующие защитные меры (1)-(5) во время отказа источника питания, как показано на фиг.4, поскольку напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

(1) Система управления продолжает управление ограничением сверху движущего усилия для ограничения сверху движущих усилий левого и правого передних колес 1FL и 1FR путем снижения целевого крутящего момента двигателя, поступающего от контроллера 4 электродвигателя на инвертор 6, до нуля, и, таким образом, непрерывного снижения выходного крутящего момента электродвигателя 2 до нуля, с третьей фазы. Соответственно, этап S18 соответствует средству, устройству или секции ограничения сверху движущего усилия согласно настоящему изобретению. Система управления принудительно ограничивает сверху движущие усилия на левое и правое передние колеса 1FL и 1FR ввиду необходимости принудительного снижения скорости автомобиля вплоть до остановки по той же причине, которая была объяснена в третьей фазе.

(2) Предупредительный световой индикатор 12a в измерительном блоке 15 непрерывно остается в выключенном состоянии с третьей фазы вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22 до уровня, слишком низкого для включения предупредительного светового индикатора. Это позволяет водителю знать, что напряжение легкой электрической батареи 22 снижается до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

(3) Область 15b аварийного сообщения в измерительном блоке 15, показанном на фиг.2, непрерывно остается в погашенном состоянии с третьей фазы вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22. Это позволяет извещать водителя о снижении напряжения легкой электрической батареи 22 до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

(4) Система управления непрерывно продолжает заставлять зуммер 15c непрерывно звучать в измерительном блоке 15 с третьей фазы. Однако уровень звукового давления зуммера 15c снижается вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22, что позволяет водителю получать звуковое извещение о снижении напряжения легкой электрической батареи 22 до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

(5) Кроме того, когда скорость автомобиля снижается до диапазона включения парковочной блокировки от 5 км/ч-0 км/ч, допускающего блокировку вращения колес с помощью механизма 7 парковочной блокировки, контроллер 9 парковочной блокировки выдает команду включения парковочной блокировки на привод 8 парковочной блокировки и, таким образом, оперирует механизмом 7 парковочной блокировки, в результате чего левое и правое передние колеса 1FL и 1FR переходят в состояние парковочной блокировки. Соответственно, этап S18 соответствует средству, устройству или секции парковочной блокировки.

Операции и эффекты

С помощью управления защитными мерами во время отказа источника питания, показанного на фиг.3 и 4, система управления осуществляет вышеупомянутые защитные меры в соответствии с ухудшением состояния напряжения легкой электрической батареи 22 (состояния хранения электроэнергии) в момент или после отказа источника питания (этап S12-этап S14), когда легкая электрическая батарея 22 оказывается в состоянии отказа источника питания, обуславливающем неспособность к зарядке или нарушение зарядки (этап S11). Таким образом, система управления может обеспечивать следующие операции и эффекты.

Первая фаза

В первой фазе, в которой напряжение легкой электрической батареи 22 все еще находится в состоянии выработки напряжения, позволяющем безопасно снижать скорость автомобиля с регулярным содействием тормозящему усилию ножного тормоза и регулярным содействием усилию на ободе рулевого колеса, для остановки автомобиля, система управления осуществляет следующие защитные меры на этапе S15.

(1) Система управления ограничивает скорость V автомобиля во избежание увеличения скорости автомобиля сверх верхнего предела скорости автомобиля, определенного в соответствии с напряжением легкой электрической батареи 22 для вышеупомянутой цели.

(2) Система управления включает предупредительный световой индикатор 12a и, таким образом, предупреждает водителя о том, что вследствие состояния отказа источника питания, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

(3) Кроме того, система управления выдает требование немедленно остановить автомобиль, отображая в области 15b предупреждающего сообщения: "Пожалуйста, остановитесь, как можно быстрее, в безопасном месте".

(4) Система управления непрерывно заставляет звучать зуммер 15c и, таким образом, дает звуковое предупреждение водителю о том, что, вследствие состояния отказа источника питания, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

[0089] Во-первых, благодаря ограничению скорости автомобиля по пункту (1), система управления позволяет снизить скорость автомобиля и остановить автомобиль с регулярными содействиями, при том, что регулярное содействие тормозящему усилию ножного тормоза и регулярное содействие усилию на ободе рулевого колеса все еще доступны. Во-вторых, благодаря включению предупредительного светового индикатора 12a по пункту (2), водителю может быть заранее известно о невозможности содействия тормозящему усилию ножного тормоза, невозможности содействия усилию на ободе рулевого колеса и неработоспособности парковочной блокировки вследствие отказа источника питания. Благодаря аварийному сообщению в области 15b аварийного сообщения по пункту (3) "Пожалуйста, остановитесь, как можно быстрее, в безопасном месте", водитель сразу же может узнать, что ему делать, и остановить автомобиль без паники. Благодаря непрерывному звучанию зуммера 15c по пункту (4) водитель может заранее получать звуковое извещение о невозможности содействия тормозящему усилию ножного тормоза, невозможности содействия усилию на ободе рулевого колеса и неработоспособности парковочной блокировки вследствие отказа источника питания.

Вторая фаза

Во второй фазе, где напряжение легкой электрической батареи 22 находится в диапазоне напряжения, не позволяющем обеспечивать регулярное содействие тормозящему усилию ножного тормоза и регулярное содействие усилию на ободе рулевого колеса, и, следовательно, способность к безопасному снижению скорости автомобиля вплоть до остановки автомобиля с помощью этих уменьшающихся содействующих усилий снижается, система управления осуществляет следующие операции управления на этапе S16.

(1) Система управления осуществляет управление ограничением сверху движущего усилия для ограничения сверху движущих усилий левого и правого передних колес 1FL и 1FR электродвигателем 2.

(2) Кроме того, система управления удерживает предупредительный световой индикатор 12a во включенном состоянии непрерывно с первой фазы и, таким образом, предупреждает водителя о том, что, вследствие отказа источника питания, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

(3) Кроме того, система управления отображает, в области 15b предупреждающего сообщения, сообщение "Пожалуйста, остановитесь, как можно быстрее, в безопасном месте" в случае состояния движения и сообщение "Пожалуйста, воспользуйтесь стояночным тормозом" в случае состояния остановки. Таким образом, система управления выдает требование немедленно остановить автомобиль и воспользоваться стояночным тормозом (контроллером 24 и приводом 25 стояночного тормоза).

(4) Система управления непрерывно продолжает заставлять зуммер 15c непрерывно звучать с первой фазы и, таким образом, дает звуковое предупреждение водителю о том, что, вследствие отказа источника питания, регулярные содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса вскоре станут недоступны, и скоро наступит состояние отключения парковочной блокировки, обуславливающее отключение парковочной блокировки.

Во-первых, благодаря управлению ограничением сверху движущего усилия по пункту (1), система управления может принудительно снижать скорость автомобиля и останавливать автомобиль. Таким образом, система управления может препятствовать продолжению операции вождения автомобиля без снижения скорости автомобиля, несмотря на ситуацию, в которой содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса уменьшаются с уменьшением напряжения легкой электрической батареи 22, и затрудняется безопасная остановка автомобиля. Во-вторых, благодаря включению предупредительного светового индикатора 12a по пункту (2), водителю может быть заранее известно о невозможности содействия тормозящему усилию ножного тормоза, невозможности содействия усилию на ободе рулевого колеса и неработоспособности парковочной блокировки вследствие отказа источника питания. Благодаря аварийным сообщениям в области 15b аварийного сообщения по пункту (3) "Пожалуйста, остановитесь, как можно быстрее, в безопасном месте" и "Пожалуйста, воспользуйтесь стояночным тормозом" водитель сразу же может узнать, что ему делать и без паники остановить автомобиль до парковочного состояния. Благодаря непрерывному звучанию зуммера 15c по пункту (4) водитель может заранее получать звуковое извещение о невозможности содействия тормозящему усилию ножного тормоза, невозможности содействия усилию на ободе рулевого колеса и неработоспособности парковочной блокировки вследствие отказа источника питания.

Третья фаза

В третьей фазе, где напряжение легкой электрической батареи 22 находится в состоянии выработки напряжения, не позволяющем обеспечивать содействие тормозящему усилию ножного тормоза и содействие усилию на ободе рулевого колеса и увеличивающем трудность снижения скорости автомобиля вплоть до остановки и парковки, дополнительно по сравнению с трудностью во второй фазе, система управления осуществляет следующую операцию на этапе S17.

(1) Система управления продолжает управление ограничением сверху движущего усилия со второй фазы.

(2) Предупредительный световой индикатор 12a выключается вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22.

(3) Область 15b аварийного сообщения гасится, и сообщение исчезает вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22.

(4) Зуммер 15c непрерывно звучит со второй фазы.

Во-первых, благодаря управлению ограничением сверху движущего усилия по пункту (1) система управления может принудительно снижать скорость автомобиля и останавливать автомобиль. Таким образом, система управления может препятствовать продолжению операции вождения автомобиля без снижения скорости автомобиля, несмотря на ситуацию, в которой содействия тормозящему усилию ножного тормоза и усилию на ободе рулевого колеса утрачиваются с уменьшением напряжения легкой электрической батареи 22, и затрудняется безопасная остановка автомобиля. Во-вторых, благодаря выключению предупредительного светового индикатора 12a по пункту (2), водителю может быть заранее известно, что напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность. Благодаря гашению области 15b аварийного сообщения по пункту (3) водителю может быть заранее известно, что напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность. Благодаря непрерывному звучанию зуммера 15c по пункту (4) водителю может быть заранее известно, что напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность.

Четвертая фаза

В четвертой фазе, в которой напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность, система управления осуществляет следующую операцию на этапе S18.

(1) Система управления непрерывно продолжает управление ограничением сверху движущего усилия с третьей фазы.

(2) Предупредительный световой индикатор 12a непрерывно остается в выключенном состоянии с третьей фазы вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22.

(3) Область 15b аварийного сообщения непрерывно остается в погашенном состоянии с третьей фазы вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22.

(4) Система управления непрерывно продолжает заставлять зуммер 15c непрерывно звучать с третьей фазы. Однако уровень звукового давления зуммера 15c снижается вследствие снижения напряжения легкой электрической батареи 22.

(5) Кроме того, когда скорость автомобиля находится в диапазоне включения парковочной блокировки 5 км/ч - 0 км/ч, система управления применяет механизм 7 парковочной блокировки и, таким образом, переводит левое и правое передние колеса 1FL и 1FR в состояние парковочной блокировки.

Во-первых, благодаря управлению ограничением сверху движущего усилия по пункту (1), система управления может надежно довести скорость автомобиля до остановки. Во-вторых, благодаря выключению предупредительного светового индикатора 12a по пункту (2) водителю может быть заранее известно, что напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность. Благодаря гашению области 15b аварийного сообщения по пункту (3) водителю может быть заранее известно, что напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось до уровня, после которого устройство парковочной блокировки утрачивает работоспособность. Благодаря снижению звукового давления непрерывно звучащего зуммера 15c по пункту (4) водителю может быть заранее известно, что напряжение легкой электрической батареи 22 снизилось дополнительно по сравнению с третьей фазой. Благодаря управлению парковочной блокировки по пункту (5) система управления может переводить левое и правое передние колеса 1FL и 1FR в состояние парковочной блокировки.

Эта операция парковочной блокировки заканчивается непосредственно до снижения напряжения легкой электрической батареи 22 до такого низкого уровня, при котором механизм 8 парковочной блокировки утрачивает работоспособность. Поэтому, даже если напряжение легкой электрической батареи 22 уменьшается из-за отказа источника питания до низкого уровня, не позволяющего активировать устройство парковочной блокировки, система управления может завершить операцию парковочной блокировки левого и правого передних колес 1FL и 1FR с помощью оставшегося напряжения легкой электрической батареи 22, оставшегося до снижения до низкого напряжения, не позволяющего активировать устройство парковочной блокировки. Таким образом, система управления может избежать ситуации, не позволяющей парковать автомобиль во время отказа источника питания.

Кроме того, система управления может обеспечивать вышеупомянутые операции и эффекты во избежание состояния, не допускающего парковки во время отказа источника питания, без больших затрат, обусловленных необходимостью использовать две системы источника питания, включающие в себя легкую электрическую батарею 22, лишь с применением мер, на контроллере, по обнаружению отказа источника питания, например, неспособности к зарядке или нарушения зарядки в легкой электрической батарее 22 (этап S11); проверке и определению напряжения (состояния хранения электроэнергии) легкой электрической батареи 22 в и после момента отказа источника питания; и применению механизма 7 парковочной блокировки (S18), когда напряжение достигает нижнего предела напряжения, гарантирующего работу механизма 7 парковочной блокировки (этап S14).

Дополнительные варианты осуществления

В предыдущем варианте осуществления состояние хранения электроэнергии определяется путем мониторинга напряжения легкой электрической батареи 22 (этапы S12-S14). Этот способ определения состояния хранения электроэнергии (фазы с первой по четвертую) является прямым и точным. Однако этот способ не является ограничительным примером. Например, можно определять напряжение легкой электрической батареи 22 в момент или после отказа источника питания путем мониторинга времени, истекшего с момента t1 отказа источника питания, поскольку, в момент или после отказа источника питания, снижение напряжения легкой электрической батареи 22 приближенно определяется временем, истекшим с момента t1 отказа источника питания, как показано сплошными линями на фиг. 5A-5D, в качестве примера.

Это позволяет определять фазы с первой по четвертую следующим образом. До принятия решения картина или тенденция снижения напряжения легкой электрической батареи 22 в момент или после отказа источника питания определяется фактическим измерением, и результаты измерения размещаются в виде данных, как показано сплошными линиями на фиг. 5A-5D. Затем задаются периоды времени Δt1, Δt2 и Δt3 принятия решения относительно первой, второй и третьей фаз. Период времени Δt1 принятия решения относительно первой фазы - это период времени с момента t1 отказа источника питания, когда напряжение легкой электрической батареи 22 равно номинальному напряжению, до момента t2, когда напряжение уменьшается относительно номинального напряжения в t1, до вышеупомянутого напряжения 10,5 В. Период времени Δt2 принятия решения относительно второй фазы - это период времени с момента t2 до момента t3, в течение которого напряжение легкой электрической батареи 22 снижается от 10,5 В до вышеупомянутого напряжения 9 В. Период времени Δt3 принятия решения относительно третьей фазы - это период времени с момента t3 до момента t4, в течение которого напряжение легкой электрической батареи 22 снижается от 9 В до вышеупомянутого напряжения 8,7 В.

При принятии решения относительно первой фазы система управления отслеживает время, истекшее с момента t1 обнаружения отказа источника питания (этап S11), и принимает решение относительно первой фазы, тогда как истекшее время ограничено периодом времени Δt1 принятия решения относительно первой фазы, как показано на фиг.5A. При принятии решения относительно второй фазы система управления отслеживает время, истекшее с момента t2, который является моментом, в который период времени Δt1 принятия решения относительно первой фазы заканчивается, и принимает решение относительно второй фазы, тогда как истекшее время ограничено периодом времени Δt2 принятия решения относительно второй фазы, как показано на фиг.5B. При принятии решения относительно третьей фазы система управления отслеживает время, истекшее с момента t3, который является моментом, в который период времени Δt2 принятия решения относительно второй фазы заканчивается, и принимает решение относительно третьей фазы, тогда как истекшее время ограничено периодом времени Δt3 принятия решения относительно третьей фазы, как показано на фиг.5C. При принятии решения относительно четвертой фазы система управления принимает решение относительно четвертой фазы после момента t4, который является моментом, в который период времени Δt3 принятия решения относительно третьей фазы заканчивается, как показано на фиг.5D.

Когда система управления, таким образом, выполнена с возможностью принятия решения относительно первой фазы - четвертой фазы путем определения напряжения (состояния хранения электроэнергии) легкой электрической батареи 22 в момент или после отказа источника питания на основании времени, истекшего с момента отказа источника питания, система не нуждается в средстве, например датчике, для восприятия напряжения (состояния хранения электроэнергии) легкой электрической батареи 22, что является преимуществом в отношении стоимости.

Реферат

Изобретение относится к области контроля тормозных систем транспортных средств. Устройство управления содержит средство обнаружения отказа источника питания, средство проверки состояния хранения электроэнергии, средство парковочной блокировки для блокировки вращения колес с помощью механизма парковочной блокировки при условии, что скорость автомобиля позволяет блокировать вращение колеса с помощью механизма парковочной блокировки, когда состояние хранения электроэнергии источника питания парковочного блокиратора, определенное средством проверки состояния хранения электроэнергии, достигает нижнего предела состояния хранения электроэнергии, гарантирующего работу механизма парковочной блокировки. Достигается обеспечение парковки во время отказа источника питания за счет недорогих мер по управлению. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула