電動(dòng)汽車的控制裝置的制造方法
【專利說明】電動(dòng)汽車的控制裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本發(fā)明要求申請(qǐng)日為2013年5月20日、申請(qǐng)?zhí)枮镴P特愿2013—105987號(hào)的申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的內(nèi)容而進(jìn)行引用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及比如具有輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的四輪電動(dòng)汽車的控制裝置，本發(fā)明特另IJ是涉及下述的技術(shù)，其中，通過自動(dòng)地調(diào)整電動(dòng)機(jī)控制增益，謀求轉(zhuǎn)矩控制的超出規(guī)定值的抑制和電動(dòng)機(jī)響應(yīng)性的提高，并且謀求位于車輪用軸承與電動(dòng)機(jī)之間的擺線減速器的振動(dòng)的降低。
【背景技術(shù)】
[0004]比如，作為現(xiàn)有技術(shù)1，人們提出有下述的電動(dòng)汽車，其中，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)輪的左右的車輪分別通過獨(dú)立的行駛用的電動(dòng)機(jī)而驅(qū)動(dòng)(專利文獻(xiàn)I)。上述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由減速器和車輪用軸承傳遞給車輪。該電動(dòng)機(jī)、減速器以及車輪用軸承相互構(gòu)成作為一個(gè)組裝部件的輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:JP特開2012— 178919號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:JP特開2004—116467號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]加速時(shí):牽引控制
[0011]減速時(shí):再生控制
[0012]現(xiàn)有技術(shù)I (電動(dòng)汽車)
[0013]在現(xiàn)有技術(shù)I中，在車輛啟動(dòng)時(shí)或在加速時(shí)(牽引控制時(shí))，通過轉(zhuǎn)矩控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。由于用于該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制的PI控制增益(P Proport1nal (比例)，1:1ntegral (積分))為常數(shù)，故如果較大地設(shè)定PI控制增益，則產(chǎn)生使指令轉(zhuǎn)矩溢出的現(xiàn)象。將該現(xiàn)象稱為超出規(guī)定值(overshoot)。如果發(fā)生超出規(guī)定值，貝>J容易產(chǎn)生位于車輪用軸承和電動(dòng)機(jī)之間的擺線減速器的振動(dòng)。由此，乘客的乘座舒適性惡化。另外，在控制電動(dòng)機(jī)的逆變裝置中，由于具有較大的電流流入電源電路部的驅(qū)動(dòng)器中的可能性，故逆變裝置容易產(chǎn)生異常。同樣地，在車輛減速時(shí)(再生控制時(shí))也產(chǎn)生該問題。
[0014]為了避免超出規(guī)定值現(xiàn)象，具有較低地設(shè)定PI控制增益的機(jī)構(gòu)；通過設(shè)置低通濾波器，對(duì)來自ECU的指令轉(zhuǎn)矩進(jìn)行緩和的機(jī)構(gòu)等。由此，產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性降低的問題。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)2 (發(fā)動(dòng)機(jī)車輛)
[0016]作為現(xiàn)有技術(shù)2，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)用可變噴嘴蝸輪(VNT)的反饋控制系統(tǒng)，人們提出反饋控制用 PID (P:Proport1nal (比例)，1:1ntegral (積分)，D -Differential (微分))增益自動(dòng)調(diào)整方法(現(xiàn)有技術(shù)2)。該方法為下述的方法，其中，在實(shí)際值相對(duì)目標(biāo)值的超調(diào)值超過規(guī)定值的場合，根據(jù)從偏差而求出的反饋PID增益的運(yùn)算，變更為較小的值。該方法可更加適當(dāng)?shù)匾种瞥鲆?guī)定值，但是無法避免超出規(guī)定值。
[0017]本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)汽車的控制裝置，其中，針對(duì)電動(dòng)汽車，在牽引控制時(shí)、再生控制時(shí)，謀求電動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性的提高、乘客的乘坐舒適性的改善。
[0018]用于解決課題的技術(shù)方案
[0019]在下面，為了容易理解，簡略地參照實(shí)施方式的標(biāo)號(hào)，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0020]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車的控制裝置，該電動(dòng)汽車的控制裝置包括:ECU 21，該ECU 21為控制車輛整體的電子控制單元；逆變裝置22，該逆變裝置22具有電源電路部28和電動(dòng)機(jī)控制部29，該電源電路部28具有將直流電轉(zhuǎn)換為行駛用的電動(dòng)機(jī)6的驅(qū)動(dòng)所使用的交流電的逆變器31，該電動(dòng)機(jī)控制部29按照上述ECU21的控制來控制上述電源電路部28，其特征在于:
[0021]上述電動(dòng)機(jī)控制部29包括:
[0022]電流PI控制部41，該電流PI控制部41相對(duì)來自上述E⑶21的轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行PI反饋控制，以消除在逆變器內(nèi)部產(chǎn)生的指令電流值的偏差；
[0023]牽引控制用和再生控制用的PI控制增益調(diào)整用表格35，在該表格35中，通過該電流PI控制部41，對(duì)應(yīng)于行駛狀態(tài)設(shè)定進(jìn)行PI反饋控制時(shí)所使用的PI控制增益；
[0024]控制增益調(diào)整部34，該控制增益調(diào)整部34以依照該P(yáng)I控制增益調(diào)整用表格35來采用與行駛狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的PI控制增益的方式，調(diào)整上述電流PI控制部41的PI控制增益。
[0025]上述“行駛狀態(tài)”指比如根據(jù)行駛用電動(dòng)機(jī)6的實(shí)測(cè)電流值與指令電流值的偏差的絕對(duì)值、與車身的關(guān)系而確定的狀態(tài)。
[0026]按照該方案，電動(dòng)機(jī)控制部29比如在電動(dòng)機(jī)牽引和再生控制時(shí)，根據(jù)由ECU 21提供的轉(zhuǎn)矩指令等的加速和減速指令，控制電源電路部28，通過轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行電動(dòng)機(jī)6的輸出控制。即，電動(dòng)機(jī)控制部29中的電流PI控制部41相對(duì)來自ECU 21的轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行PI反饋控制，以消除在逆變器內(nèi)部產(chǎn)生的指令電流值的偏差。通過將用于該P(yáng)I反饋控制時(shí)所使用的PI控制增益調(diào)整用表格35分別針對(duì)牽引控制用和再生控制用而設(shè)置，難以受到來自比如電池19的性能、惡化狀態(tài)的差別，或電動(dòng)機(jī)6和逆變裝置22的損失的差別等造成的干擾的影響，另外可與牽引控制、再生控制無關(guān)，更加正確地控制電動(dòng)機(jī)6。于是，可謀求電動(dòng)機(jī)6的響應(yīng)性的提高。
[0027]控制增益調(diào)整部34以依照PI控制增益調(diào)整用表格35來采用與行駛狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的PI控制增益的方式，調(diào)整上述電流PI控制部41的PI控制增益。通過對(duì)應(yīng)于時(shí)刻變化的行駛狀態(tài)，最佳地調(diào)整PI控制增益，從而避免超出規(guī)定值現(xiàn)象，比如可抑制減速器等的振動(dòng)。由此，可謀求乘客的乘座的舒適性的改善。
[0028]上述牽引控制用和再生控制用的各PI控制增益調(diào)整用表格35也可為根據(jù)車速而確定的每個(gè)間隔來進(jìn)行設(shè)置的。
[0029]也可對(duì)于上述PI控制增益調(diào)整用表格35，上述電動(dòng)機(jī)6的實(shí)測(cè)電流值和指令電流值的偏差的絕對(duì)值越小，則越減少上述PI控制增益的積分增益、同時(shí)減少比例增益，而上述偏差的絕對(duì)值越大，則越增加上述積分增益、同時(shí)增加比例增益。
[0030]根據(jù)實(shí)際車輛試驗(yàn)等的結(jié)果，像上述那樣設(shè)定PI控制增益調(diào)整用表格35。上述偏差的絕對(duì)值越小，通過減少積分增益和比例增益的方式，能抑制電流控制的超出規(guī)定值。相反，上述偏差的絕對(duì)值越大，通過增加上述積分增益和比例增益的方式，能加快電動(dòng)機(jī)6的響應(yīng)性。像這樣，可使電流控制的超出規(guī)定值的抑制和電動(dòng)機(jī)6的響應(yīng)性的提高這兩個(gè)方面并存。
[0031]通過上述控制增益調(diào)整部34，針對(duì)對(duì)比例增益或積分增益進(jìn)行操作的增益操作量分別設(shè)置限制值，該控制增益調(diào)整部34在超過上述限制值的場合，將上述限制值用作上限值。在該場合，可防止比如過大的電流流過電源電路部28的PffM驅(qū)動(dòng)器32的情況，可在今后防止逆變裝置22的異常。
[0032]也可針對(duì)在牽引控制時(shí)流過上述電動(dòng)機(jī)6的電流值或在再生控制時(shí)流過上述電動(dòng)機(jī)6的電流值形成的指令電流值，分別設(shè)定限制值。在該場合，比如，可減少電動(dòng)機(jī)6的溫度上升、干擾的影響。于是，可在今后防止電動(dòng)機(jī)6的溫度上升等造成的電動(dòng)機(jī)6的異常。
[0033]上述電動(dòng)機(jī)6也可構(gòu)成輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置8，其一部分或整體設(shè)置于車輪內(nèi)部，包括上述電動(dòng)機(jī)6、車輪用軸承4以及減速器7。
[0034]權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中的各項(xiàng)權(quán)利要求的兩個(gè)以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。
【附圖說明】
[0035]根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實(shí)施形式的說明，會(huì)更清楚地理解本發(fā)明。但是，實(shí)施形式和附圖用于單純的圖示和說明，不應(yīng)用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書確定。在附圖中，多個(gè)附圖中的同一部件標(biāo)號(hào)表示同一或相應(yīng)部分。
[0036]圖1為通過俯視圖而表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的電動(dòng)汽車的構(gòu)思方案的方框圖；
[0037]圖2為表示該電動(dòng)汽車的逆變裝置等的關(guān)系的構(gòu)思方案的方框圖；
[0038]圖3為該逆變裝置中的具有控制增益調(diào)整部的電動(dòng)機(jī)控制部等的轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的方框圖；
[0039]圖4為圖3所示的電流控制部的具體方框圖；
[0040]圖5為表示該電動(dòng)汽車的控制裝置的PI控制增益調(diào)整用表格的圖；
[0041]圖6為該電動(dòng)汽車中的電動(dòng)機(jī)的N—T曲線圖；
[0042]圖7為表不牽引控制時(shí)的超出規(guī)定值改善如后的例子的圖；
[0043]圖8為表示再生控制時(shí)的超出規(guī)定值改善前后的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]根據(jù)圖1?圖8，對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的電動(dòng)汽車的控制裝置進(jìn)行說明。另外，在下面的說明中，還包括電動(dòng)汽車的控制方法的說明。圖1為通過俯視圖而表示本實(shí)施方式的電動(dòng)汽車的構(gòu)思方案的方框圖。像圖1所示的那樣，該電動(dòng)汽車為四輪的汽車，其中，構(gòu)成車身I的左右后輪的車輪2為驅(qū)動(dòng)輪，構(gòu)成左右前輪的車輪3為作為從動(dòng)輪的操舵輪。構(gòu)成驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪的車輪2、3均具有輪胎，分別經(jīng)由車輪用軸承4、5而支承于車身I上。
[0045]對(duì)于車輪用軸承4、5，在圖1中給出輪轂軸承的簡稱“H/B”