具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種具有能夠兼顧提高電動(dòng)機(jī)的控制精度和抑制噪聲對(duì)傳感器的影響的障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛。在具備作為交流電動(dòng)機(jī)的馬達(dá)31、32、驅(qū)動(dòng)這些馬達(dá)的逆變器2、和作為探知車(chē)輛周邊的障礙物的探知設(shè)備例如超聲波聲納1的車(chē)輛中，具備判斷該逆變器2發(fā)出的噪聲對(duì)探知設(shè)備的探測(cè)頻率的干涉可能性的頻率判斷裝置6、和在判斷為存在干涉可能性的情況下改變逆變器2的載頻的聲納ECU5。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有對(duì)車(chē)輛周邊的障礙物進(jìn)行檢測(cè)的障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛，尤其涉及其中具有受逆變器驅(qū)動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)的車(chē)輛。
【背景技術(shù)】
[0002]已知通過(guò)在車(chē)輛上設(shè)置的超聲波傳感器(sonar:聲納)、激光雷達(dá)等的物位傳感器對(duì)車(chē)輛周邊的障礙物進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。作為利用這樣的超聲波傳感器的障礙物檢測(cè)裝置，有專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的技術(shù)。該技術(shù)將實(shí)現(xiàn)防止由外來(lái)噪聲和傳感器發(fā)送接收的串?dāng)_導(dǎo)致的誤報(bào)作為課題，記載了通過(guò)使用能夠切換發(fā)送頻率的傳感器，在噪聲檢測(cè)時(shí)使傳感器的發(fā)送頻率、接收靈敏度與通常時(shí)不同，從而抑制由噪聲導(dǎo)致的誤動(dòng)作，抑制檢測(cè)區(qū)域的變動(dòng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-230427號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0006]近年來(lái)，混合動(dòng)力車(chē)輛、電動(dòng)汽車(chē)等搭載電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的車(chē)輛的需求高。作為這種電動(dòng)機(jī)，使用交流電動(dòng)機(jī)，其控制通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的逆變器的頻率進(jìn)行控制來(lái)進(jìn)行。為了使電動(dòng)機(jī)的控制精度提高，使靈敏度和燃料經(jīng)濟(jì)性提高，逆變器的載頻向20kHz以上高頻化的趨勢(shì)增強(qiáng)。另一方面，在超聲波傳感器中，為了擴(kuò)大傳感器區(qū)域(長(zhǎng)距離化)，需要使探測(cè)頻率低頻化(例如，40kHz以下)。其結(jié)果，從逆變器發(fā)出的噪聲有可能會(huì)影響傳感器。
[0007]因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種具有能夠兼顧提高電動(dòng)機(jī)的控制精度和抑制噪聲對(duì)傳感器的影響的障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛。
[0008]用于解決問(wèn)題的手段
[0009]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛，是具有交流電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的逆變器和通過(guò)電磁波或聲波來(lái)探知車(chē)輛周邊的障礙物的探知設(shè)備的車(chē)輛，在該車(chē)輛中具備判斷逆變器發(fā)出的噪聲對(duì)探知設(shè)備的探測(cè)頻率的干涉可能性的判斷單元、和在由判斷單元判斷為有干涉可能性的情況下改變逆變器的載頻的控制單元。
[0010]該控制單元也可以使探知設(shè)備間歇工作，僅在探知設(shè)備工作時(shí)改變逆變器的載頻。該探知設(shè)備例如為超聲波聲納。
[0011]電動(dòng)機(jī)能夠在車(chē)輛制動(dòng)時(shí)進(jìn)行再生制動(dòng)，控制單元可以在通過(guò)探知設(shè)備檢測(cè)到障礙物的情況下禁止該再生制動(dòng)僅允許液壓制動(dòng)。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，判斷逆變器發(fā)出的噪聲對(duì)探知設(shè)備的探測(cè)頻率的干涉可能性，在判斷為存在干涉的可能性的情況下，由于改變逆變器的載頻，所以能夠抑制逆變器產(chǎn)生的噪聲對(duì)探知設(shè)備的探測(cè)頻率的干涉。由此，能夠兼顧提高電動(dòng)機(jī)的控制精度和抑制噪聲的影響。
[0014]通過(guò)使探知設(shè)備間歇工作，僅在探知器工作時(shí)改變逆變器的載頻以不發(fā)生干渉，從而在探知器不工作的情況下能夠提高電動(dòng)機(jī)的控制精度，上述的兼顧性進(jìn)ー步提高。
[0015]在探知設(shè)備為超聲波聲納的情況下，能夠使超聲波聲納的頻率低頻化，另ー方面，能夠使逆變器的載頻高頻化，因此能夠兼顧提高電動(dòng)機(jī)的控制精度和抑制噪聲的影響。
[0016]即使在能夠進(jìn)行再生制動(dòng)的情況下，在檢測(cè)到障礙物的情況下，也通過(guò)禁止再生制動(dòng)，與以高精度進(jìn)行再生制動(dòng)的控制相比使由探知器進(jìn)行的障礙物檢測(cè)優(yōu)先，從而能夠進(jìn)行高精度的障礙物檢測(cè)，車(chē)輛的安全性更進(jìn)ー步提高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛的車(chē)載裝置的框結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是表示圖1的車(chē)輛的聲納與逆變器的配置關(guān)系的圖。
[0019]圖3是表示圖1的裝置中的控制處理的流程圖。
[0020]圖4是高速行駛時(shí)的系統(tǒng)列線圖。
[0021]圖5是高速行駛時(shí)的逆變器載波控制與聲納探知的時(shí)間圖。
[0022]圖6是再生制動(dòng)時(shí)的系統(tǒng)列線圖。
[0023]圖7是再生制動(dòng)時(shí)的通常時(shí)的逆變器載波控制與聲納探知的時(shí)間圖。
[0024]圖8是再生制動(dòng)時(shí)的障礙物檢測(cè)時(shí)的逆變器載波控制與聲納探知的時(shí)間圖。
[0025]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0026]1、Ia~Id…超聲波聲納、2…逆變器、4…發(fā)動(dòng)機(jī)、5…聲納E⑶、6…頻率判斷裝置、7…制動(dòng)器ECU、8~HV-ECU、9~ENG-ECU、10…MG-ECU、11…聲納SW、12…CAN、13…液壓制動(dòng)器、31、32…馬達(dá)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。為了易于理解說(shuō)明，對(duì)于各附圖中相同的構(gòu)成要素盡可能標(biāo)注相同的參考標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0028]圖1示出了本發(fā)明的具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛的車(chē)載裝置的框結(jié)構(gòu)圖，圖2示出了該車(chē)輛中的聲納和逆變器的配置關(guān)系。該實(shí)施方式的障礙物檢測(cè)裝置包括:作為探知設(shè)備的物位傳感器即超聲波聲納1、對(duì)由該聲納進(jìn)行的障礙物檢測(cè)的接通/斷開(kāi)進(jìn)行切換的聲納開(kāi)關(guān)(SW)ll、作為控制部的聲納EQJ (Electrical Control Unit:電子控制單元)5。
[0029]該車(chē)輛是所謂的分離式(スプリッ卜式)的混合動(dòng)カ車(chē)輛。作為驅(qū)動(dòng)源，具備作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)4、作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能的馬達(dá)31、作為輸出電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能的馬達(dá)32。發(fā)動(dòng)機(jī)4、馬達(dá)31和馬達(dá)32通過(guò)未圖示的動(dòng)カ分配機(jī)構(gòu)連接。作為該動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)能夠使用行星齒輪。該馬達(dá)31、32均為交流電動(dòng)機(jī)，被逆變器2驅(qū)動(dòng)。
[0030]馬達(dá)31通過(guò)在減速時(shí)，車(chē)輛制動(dòng)時(shí)進(jìn)行發(fā)電，進(jìn)行將車(chē)輛的動(dòng)能變換為電能并使車(chē)輛減速的再生制動(dòng)。進(jìn)而，車(chē)輛具備液壓制動(dòng)器13作為制動(dòng)裝置。作為車(chē)輛的控制系統(tǒng)，除了聲納ECU5之外，還具備控制液壓制動(dòng)器13的制動(dòng)器ECU7、控制發(fā)動(dòng)機(jī)4的ENG (Engine)-EQJ9、作為控制逆變器2的控制單元的MG (Motor Generator:電動(dòng)發(fā)電機(jī))-ECU10、控制 ENG-ECU9 和 MG-ECU10 的 HV (Hybrid Vehicle:混合動(dòng)カ汽車(chē))-ECU8。各E⑶由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成。這些E⑶也可以共有一部分或全部的硬件。各E⑶進(jìn)而相互連接于作為車(chē)內(nèi)LAN的CAN (Controller Area Network:控制器局域網(wǎng))12。CAN12還與作為判斷逆變器2與聲納I的干涉可能性的判斷單元的頻率判斷裝置6相連接。
[0031]如圖2所示，例如，聲納Ia?Id在車(chē)輛的前端部隔開(kāi)間隔配置。車(chē)輛前部的發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)配置有逆變器2、馬達(dá)31、32、發(fā)動(dòng)機(jī)4。聲納Ia?Id的探測(cè)頻率被設(shè)定為20?40kHzο由于超聲波頻率變高時(shí)到達(dá)距離變短，所以通過(guò)使頻率這樣低頻化，從而使探知區(qū)域長(zhǎng)距離化。另一方面，為了使馬達(dá)31、32的控制精度提高，逆變器2的載頻被高頻化，有時(shí)達(dá)到20kHz以上。因此，逆變器2的噪聲有可能對(duì)配置在逆變器2附近的聲納Ia?Id產(chǎn)生影響。
[0032]在本實(shí)施方式中，進(jìn)行抑制該噪聲的影響的控制。圖3是表示該控制處理的流程圖。該處理主要是頻率判斷裝置6與其他的E⑶協(xié)調(diào)進(jìn)行。
[0033]最初，判定聲納SWll是否為接通狀態(tài)(步驟SI)。在聲納SWll不為接通狀態(tài)的情況下，由于不會(huì)發(fā)生逆變器2對(duì)聲納I的干涉，所以跳過(guò)之后的處理而結(jié)束處理。另一方面，在聲納SWll為接通狀態(tài)的情況下，由于存在逆變器2對(duì)聲納I的干涉可能性，所以移向步驟S2。
[0034]接著，在步驟S2中，首先，判定馬達(dá)32的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)，即高速行駛時(shí)。在高速行駛狀態(tài)的情況下，移向步驟S3。在圖4中示出此時(shí)的系統(tǒng)列線圖。通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32和發(fā)動(dòng)機(jī)4這兩方來(lái)使驅(qū)動(dòng)輸出高轉(zhuǎn)速化。作為發(fā)電機(jī)的馬達(dá)31也被同時(shí)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)剩余能量的回收。在該情況下，存在用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32的逆變器2的載頻伴隨馬達(dá)32的高轉(zhuǎn)速化而高頻化的可能性。因此，頻率判斷裝置6通過(guò)HV-E⑶8指示MG-E⑶10，改變驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32的逆變器2的載頻，斷續(xù)地降低頻率(步驟S3)。進(jìn)而，頻率判斷裝置6指示聲納E⑶5，執(zhí)行在載頻降低時(shí)使聲納Ia?Id的障礙物檢測(cè)間歇工作的間歇聲納檢測(cè)(步驟S4)。
[0035]圖5示出了此時(shí)的時(shí)間圖例。例如在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32的逆變器2的載頻高的時(shí)刻h?h期間和時(shí)刻t2以后，使由聲納Ia?Id進(jìn)行的檢測(cè)無(wú)效。另一方面，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)32的逆變器2的載頻降低的時(shí)刻h?t2期間，使由聲納Ia?Id進(jìn)行的檢測(cè)有效。通過(guò)這樣在降低了逆變器2的載頻時(shí)進(jìn)行聲納檢測(cè)，能夠在逆變器2的噪聲的影響小時(shí)進(jìn)行聲納檢測(cè)，從而能夠進(jìn)行高精度的測(cè)定。另外，由于即使斷續(xù)也能夠提高逆變器2的載頻，所以作為電動(dòng)機(jī)的馬達(dá)32的控制精度提高，靈敏度和燃料經(jīng)濟(jì)性的提高得以實(shí)現(xiàn)。
[0036]在步驟S2中判定為不為高速行駛狀態(tài)的情況下，移向步驟S5，判定馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)即再生制動(dòng)狀態(tài)。在馬達(dá)31也不為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)的情況下，任一馬達(dá)都不為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)，載頻低，判斷為沒(méi)有與聲納的干涉可能性，跳過(guò)之后的處理而結(jié)束處理。
[0037]另一方面，在判定為再生制動(dòng)狀態(tài)的情況下，移向步驟S6。在圖6中示出此時(shí)的系統(tǒng)列線圖。由于移向制動(dòng)狀態(tài)，所以馬達(dá)32、發(fā)動(dòng)機(jī)4這兩方的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速降低。另一方面，通過(guò)高速驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)的馬達(dá)31，將行駛能量變換為電能來(lái)回收能量進(jìn)行減速。在該情況下，存在用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的逆變器2的載頻伴隨馬達(dá)31的高轉(zhuǎn)速化而高頻化的可能性。因此，頻率判斷裝置6通過(guò)HV-E⑶8指示MG-E⑶10，斷續(xù)地降低驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的逆變器2的載頻(步驟S6)。進(jìn)而，頻率判斷裝置6指示聲納ECU5，執(zhí)行在載頻降低時(shí)進(jìn)行聲納Ia?Id的障礙物檢測(cè)的間歇聲納檢測(cè)(步驟S7)。[0038]圖7示出了此時(shí)的時(shí)間圖例。例如在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的逆變器2的載頻高的時(shí)刻b?h期間和時(shí)刻t2以后，使由聲納Ia?Id進(jìn)行的檢測(cè)無(wú)效。另ー方面，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的逆變器2的載頻降低的時(shí)刻h?t2期間，使由聲納Ia?Id進(jìn)行的檢測(cè)有效。通過(guò)這樣在逆變器2的載頻降低時(shí)進(jìn)行聲納檢測(cè)，與上述的步驟S3、S4的處理的情況同樣，能夠在逆變器2的噪聲的影響小時(shí)進(jìn)行聲納檢測(cè)，從而能夠進(jìn)行高精度的測(cè)定。另外，由于即使斷續(xù)也能夠提高逆變器2的載頻，所以作為電動(dòng)機(jī)的馬達(dá)32的控制精度提高，靈敏度和燃料經(jīng)濟(jì)性的提聞得以實(shí)現(xiàn)。
[0039]接著，判定再生制動(dòng)中間歇聲納檢測(cè)執(zhí)行的結(jié)果是否為檢測(cè)到障礙物(步驟S8)。在沒(méi)有檢測(cè)到障礙物的情況下，結(jié)束處理。此時(shí)，只要再生制動(dòng)中沒(méi)有檢測(cè)到障礙物，就反復(fù)進(jìn)行步驟S6、S7的處理。另ー方面，在檢測(cè)到障礙物的情況下，移向步驟S9，禁止再生制動(dòng)，僅允許由液壓制動(dòng)器13進(jìn)行的液壓制動(dòng)，執(zhí)行聲納檢測(cè)。
[0040]圖8示出了此時(shí)的時(shí)間圖例。如圖8 (a)所示，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)31的逆變器2的載頻被維持為與圖7 (a)所示的時(shí)刻b?h期間、時(shí)刻t2以后相比頻率較低的狀態(tài)。因此，在整個(gè)期間范圍內(nèi)使聲納檢測(cè)有效。在該情況下，由于逆變器2的噪聲的影響小，所以關(guān)于聲納Ia?ld，能夠進(jìn)行高精度的測(cè)定。另外，由于逆變器2的載頻也能夠在不影響聲納Ia?Id的范圍內(nèi)提高，所以作為電動(dòng)機(jī)的馬達(dá)32的控制精度提高，靈敏度和燃料經(jīng)濟(jì)性的提高得以實(shí)現(xiàn)。
[0041]在以上的說(shuō)明中，雖然以使用超聲波聲納作為探知設(shè)備的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是也可以是其他與逆變器2的噪聲存在干渉可能性的各種探知裝置，例如使用了電磁波等的傳感器。
[0042]在此，雖然以適用于分離式的混合動(dòng)カ車(chē)輛的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于此，對(duì)于其他形式的混合動(dòng)カ車(chē)輛或僅以馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)汽車(chē)也能夠適用。
[0043]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0044]本發(fā)明適于各種混合動(dòng)カ車(chē)輛、電動(dòng)汽車(chē)。
【權(quán)利要求】
1.ー種具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛，所述車(chē)輛具有交流電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的逆變器和障礙物檢測(cè)裝置，所述障礙物檢測(cè)裝置具備通過(guò)電磁波或聲波來(lái)探知車(chē)輛周邊的障礙物的探知設(shè)備， 所述具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛具備: 判斷単元，判斷所述逆變器發(fā)出的噪聲對(duì)所述探知設(shè)備的探測(cè)頻率的干渉可能性；和 控制單元，在由所述判斷単元判斷為有干渉可能性的情況下，改變所述逆變器的載頻。
2.如權(quán)利要求1所述的具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛，其中， 所述控制単元使所述探知設(shè)備間歇工作，僅在所述探知設(shè)備工作時(shí)改變所述逆變器的載頻。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛，其中， 所述探知設(shè)備為超聲波聲納。
4.如權(quán)利要求1或2所述的具有障礙物檢測(cè)裝置的車(chē)輛，其中， 所述電動(dòng)機(jī)能夠在車(chē)輛制動(dòng)時(shí)進(jìn)行再生制動(dòng)，所述控制単元在通過(guò)所述探知設(shè)備檢測(cè)到障礙物的情況下，禁止所述再生制動(dòng)僅允許液壓制動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B60L3/00GK103597526SQ201180058186
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月17日
【發(fā)明者】岡村龍路, 祖父江有華, 吉岡愛(ài), 日榮悠 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社