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21日、申請(qǐng)?zhí)枮镴P特愿2013—106939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)裝置的四輪的電動(dòng)汽車的控制裝置，本發(fā)明特別是涉及下述的技術(shù)，其中，在考慮電動(dòng)機(jī)的參數(shù)之后，通過電動(dòng)機(jī)的電壓方程式，根據(jù)開環(huán)控制法和電流反饋控制法控制電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0004]在過去，作為控制電動(dòng)機(jī)的技術(shù)，人們提出有比如電流反饋控制方法、電流開環(huán)控制方法。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)1 (專利文獻(xiàn)1)(電流反饋控制方法)
[0006]對(duì)應(yīng)于車輛的駕駛員所做的加速踏板的操作，確定輸出轉(zhuǎn)矩T的控制目標(biāo)轉(zhuǎn)矩指令，根據(jù)在下面確定的控制目標(biāo)轉(zhuǎn)矩指令，利用電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩方程式T =pX {KeX Iq+ (Ld — Lq) X IdXIq}，另外通過實(shí)驗(yàn)計(jì)量等方式，預(yù)先獲得d、q各軸電感，采用該d、q各軸電感的值，確定電流矢量(Id、Iq)的控制目標(biāo)的電流指令矢量。根據(jù)已確定的電流指令矢量，針對(duì)該d、q各軸成分的每一個(gè)，控制電動(dòng)機(jī)的一次電流la。作為控制方法，通過PI反饋控制，按照上述電流指令矢量，使實(shí)際的電動(dòng)機(jī)的實(shí)測電流矢量(Id、Iq)的值一致。由此，人們提出下述的方法，在該方法中，將上述控制目標(biāo)轉(zhuǎn)矩指令作為電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T而實(shí)現(xiàn)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)2 (專利文獻(xiàn)2)(電流開環(huán)控制方法)
[0008]為了削減成本，人們提出下述的方法，在該方法中，完全地去除電流傳感器，按照電動(dòng)機(jī)的電路方程式進(jìn)行開環(huán)控制(前饋控制)。在該控制方法中，預(yù)先制作使轉(zhuǎn)矩T和電路指令矢量相對(duì)應(yīng)的輔助表，采用電壓電路方程式計(jì)算驅(qū)動(dòng)電壓。d、q各軸電感作為已知的參數(shù)而對(duì)待。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:JP特開平11一 150996號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:W02009/087991號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的課題
[0014]在現(xiàn)有技術(shù)1中，具有因電動(dòng)機(jī)的電流變化等的影響，d、q各軸電感發(fā)生不希望的變化的可能性。由此，由于在電流控制中產(chǎn)生超出規(guī)定值等的問題，故轉(zhuǎn)矩控制的精度降低。
[0015]在現(xiàn)有技術(shù)2中，由于具有因電動(dòng)機(jī)的電流變化的影響，d、q各軸電感發(fā)生不希望的變化的可能性，故僅僅通過開環(huán)控制，轉(zhuǎn)矩控制的精度降低。
[0016]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，可以良好的精度對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
[0017]用于解決課題的技術(shù)方案
[0018]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。
[0019]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)利要求的兩項(xiàng)以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。
【附圖說明】
[0020]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)附圖中的同一標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)部分。
[0021]圖1為通過俯視圖而表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電動(dòng)汽車的構(gòu)思方案的方框圖；
[0022]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；
[0023]圖3為該電動(dòng)汽車的IPM電動(dòng)機(jī)的構(gòu)思方案圖；
[0024]圖4為該電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制部的轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的方框圖；
[0025]圖5為以示意方式表示該電動(dòng)汽車的控制裝置的電動(dòng)機(jī)參數(shù)表的圖；
[0026]圖6為以示意方式表示該電動(dòng)汽車的控制裝置的控制參數(shù)表的圖；
[0027]圖7為該電動(dòng)汽車中的電動(dòng)機(jī)的N—T曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]根據(jù)圖1?圖7，對(duì)本發(fā)明的第1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該實(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1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1上。
[0029]對(duì)于車輪用軸承4、5，在圖1中，給出輪轂軸承的簡稱“Η/B”。構(gòu)成驅(qū)動(dòng)輪的左右的車輪2、2分別通過獨(dú)立的行駛用的電動(dòng)機(jī)6、6而驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)6的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由減速器7和車輪用軸承4而傳遞給車輪2。這些電動(dòng)機(jī)(IWM:1n-Wheel Motor，輪轂電動(dòng)機(jī))6、減速器7以及車輪用軸承4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8，輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置8的一部分或整體設(shè)置于車輪2的內(nèi)部。減速器7由比如擺線減速器構(gòu)成。在各車輪2、3中分別設(shè)置有電動(dòng)式的制動(dòng)器9、10。另外，作為構(gòu)成左右的前輪的操舵輪的車輪3、3可經(jīng)由轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)11而轉(zhuǎn)舵，通過作為方向盤等的操舵機(jī)構(gòu)12而操舵。
[0030]圖2為表示該電動(dòng)汽車的逆變裝置等的構(gòu)思方案的方框圖。
[0031]像圖2所示的那樣，該電動(dòng)汽車包括EOT 21和逆變裝置22，該EOT 21為進(jìn)行汽車整體的控制的電子控制單元，該逆變裝置22按照該ECU 21的指令，進(jìn)行行駛用的電動(dòng)機(jī)6的控制。ECU 21由計(jì)算機(jī)和在其內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的程序以及各種電子電路等構(gòu)成。ECU 21包括轉(zhuǎn)矩分配機(jī)構(gòu)21a、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和再生控制指令部21b。
[0032]轉(zhuǎn)矩分配機(jī)構(gòu)21a根據(jù)加速踏板這樣的加速操作機(jī)構(gòu)16所輸出的加速指令、制動(dòng)踏板這樣的制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)17所輸出的減速指令、以及來自操舵機(jī)構(gòu)12的轉(zhuǎn)向指令，將施加給左右輪的行駛用的電動(dòng)機(jī)6、6的加速和減速指令作為轉(zhuǎn)矩指令值而形成，將其輸出給逆變裝置22。另外，轉(zhuǎn)矩分配機(jī)構(gòu)21a具有下述的功能，S卩，在具有制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)17所輸出的減速指令時(shí)，具有以下功能，該功能為分配成將電動(dòng)機(jī)6用作再生制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值、與使上述電動(dòng)式的制動(dòng)器9、10動(dòng)作的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值。對(duì)于用作再生制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值，在轉(zhuǎn)矩指令值中反映施加給上述左右輪的電動(dòng)機(jī)6、6的加速和減速指令。使制動(dòng)器9、10動(dòng)作的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令值輸出給制動(dòng)控制器23。
[0033]牽引和再生控制指令部21b將用于進(jìn)行加速(牽引)減速(再生)的切換的指令標(biāo)識(shí)提供給后述的電動(dòng)機(jī)控制部29的電動(dòng)機(jī)牽引和再生控制部33。
[0034]逆變裝置22包括:相對(duì)各電動(dòng)機(jī)6而設(shè)置的電源電路部28、與控制該電源電路部28的電動(dòng)機(jī)控制部29。電源電路部28包括逆變器31和PWM驅(qū)動(dòng)器32，該逆變器31將電池19的直流電轉(zhuǎn)換為用于電動(dòng)機(jī)6的牽引和再生的三相的交流電，該P(yáng)WM驅(qū)動(dòng)器32控制該逆變器31。電動(dòng)機(jī)6由三相的同步電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成。在該電動(dòng)機(jī)6中，設(shè)置有旋轉(zhuǎn)角度傳感器36，該旋轉(zhuǎn)角度傳感器36檢測作為該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的電角的旋轉(zhuǎn)角度。逆變器31由多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)元件構(gòu)成，PWM驅(qū)動(dòng)器32以脈沖幅度而調(diào)制已輸入的電流指令，將開關(guān)指令提供給上述各半導(dǎo)體開關(guān)元件。
[0035]電動(dòng)機(jī)控制部29由計(jì)算機(jī)和在其中運(yùn)轉(zhuǎn)的程序、與各種電子電路等構(gòu)成，作為其基本的控制部，包括:電動(dòng)機(jī)牽引(驅(qū)動(dòng))和再生控制部33、與控制參數(shù)調(diào)制部34。電動(dòng)機(jī)牽引和再生控制部33為下述的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)按照作為上位控制機(jī)構(gòu)的ECU 21所提供的轉(zhuǎn)矩指令等的加速(牽引)和減速(再生)指令，轉(zhuǎn)換為電流指令，將電流指令提供給電源電路部28的PWM驅(qū)動(dòng)器32。加速(牽引)和減速(再生)的切換通過來自EOT 21的牽引和再生控制指令部21b的指令標(biāo)識(shí)而進(jìn)行。電動(dòng)機(jī)牽引和再生控制部33包括牽引控制機(jī)構(gòu)33a與再生控制機(jī)構(gòu)33b，通過來自牽引和再生控制指令部21b的指令標(biāo)識(shí)，有選擇地采用牽引控制機(jī)構(gòu)33a與再生控制機(jī)構(gòu)33b中的任意一者。
[0036]電動(dòng)機(jī)牽引和再生控制部33通過由EOT 21提供的轉(zhuǎn)矩指令以及來自牽引和再生控制指令部21b的指令標(biāo)識(shí)，采用于逆變器內(nèi)部預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)矩表，在電動(dòng)機(jī)6中形成指令電流值。電動(dòng)機(jī)牽引和再生控制部33伴隨該指令電流值的形成，根據(jù)電動(dòng)機(jī)6的特性的參數(shù)表，還形成下述的參數(shù)(R、Ld、Lq、Ke):
[0037]R:電動(dòng)機(jī)電阻；
[0038]Ld:電動(dòng)機(jī)的d軸電感；
[0039]Lq:電動(dòng)機(jī)的q軸電感；
[0040]Ke:電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電壓常數(shù)實(shí)