專利名稱：電動車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動電動車輛的電動機(jī)的扭矩控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
電動車輛設(shè)置有電動機(jī)和電池組。通過電池組供應(yīng)的電能驅(qū)動電動機(jī)使得所述車輛能夠行駛。為了降低這種電動機(jī)車中的能量消耗，已經(jīng)研發(fā)了在減速過程中通過電動機(jī) (電動發(fā)電機(jī))將驅(qū)動能量轉(zhuǎn)換成電能的技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電池組的再生充電。所述電動車輛被構(gòu)造成根據(jù)關(guān)于，例如，加速踏板開度，車速等信息計(jì)算司機(jī)需要的電動機(jī)扭矩，并通過控制電動機(jī)控制器(換流器)控制電動機(jī)的扭矩以在加速過程中產(chǎn)生運(yùn)行功率(驅(qū)動)扭矩以及在減速過程中產(chǎn)生再生扭矩。一般，將電池組限制在所述電池組的充電率的可用范圍內(nèi)，所述可用范圍與電池組的開放端電壓有關(guān)。在超過可用范圍對電池組充電或放電的情形中，電池組將被損壞。此外，在當(dāng)對電池組執(zhí)行充電或放電時電池組電流(即電池組中流過的電流)超過可接受的量的情形中，電池組將被損壞。已經(jīng)研發(fā)了能夠控制電池組以防止所述電池組的充電率或電池組電流超過可用范圍的技術(shù)(參見日本專利No. 4052080和日本專利No. 4200956)。在日本專利No. 4052080中披露的控制裝置中，根據(jù)電池組狀態(tài)(例如當(dāng)電機(jī)驅(qū)動裝置受控制時電池組的溫度)設(shè)置用于電池組電壓或電池組電流的最大值和最小值。在日本專利No. 4200956中披露的控制裝置中，根據(jù)電池組的溫度限制電池組的充電和放電時間，從而防止電池組的充電率很大程度地超過可用范圍。不過，由于電池組具有內(nèi)電阻，當(dāng)對電池組執(zhí)行充電和放電時，產(chǎn)生對應(yīng)于電池組電流和內(nèi)電阻的積算值(integrated value，乘積值)的電壓變化。因此，即使以與例如日本專利No. 4052080和日本專利No. 4200956中所披露的方式相同的方式進(jìn)行控制，當(dāng)電池組的充電率或電池組電流接近極限值時，如果改變電動機(jī)的操作，電池組的充電率或電池組電流仍可能超過所述極限值。例如，當(dāng)電池組的充電率接近下限值時，如果為了使車輛加速而增大電動機(jī)的驅(qū)動電流并增大電池組的放電電流，那么電池組電壓下降至下限值之下并可能發(fā)生過放電?；蛘?，當(dāng)電池組的充電率接近上限值時，如果車輛沿著下坡行駛，那么在再生充電時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速被增大并且電池組的充電電流被增大，從而電池組電壓可能超過上限值并且可能發(fā)生過充電。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于電動車輛的控制裝置，甚至在改變電動機(jī)的操作時，所述控制裝置也能夠控制電池組電壓或電池組電流不超過極限值，從而阻止損壞電池組。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于電動車輛的控制裝置，所述電動車輛通過將來自電池組的電力供應(yīng)至電動機(jī)而可操作地被驅(qū)動，并且所述電動車輛可操作地
3執(zhí)行再生充電以用電動機(jī)利用減速能量產(chǎn)生的電力對電池組充電，所述控制裝置包括需求扭矩計(jì)算單元，用于計(jì)算電動機(jī)的需求扭矩；電動機(jī)控制單元，用于根據(jù)由需求扭矩計(jì)算單元計(jì)算的需求扭矩控制電動機(jī)；和扭矩抑制單元，用于抑制電動機(jī)的需求扭矩以使得當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)或執(zhí)行再生充電時電池組電壓或電池組電流不會超過極限值或不會降至極限值以下，所述扭矩抑制單元存儲當(dāng)電池組電壓或電池組電流達(dá)到極限值的時間點(diǎn)時的電動機(jī)的扭矩和電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度，所述扭矩抑制單元執(zhí)行前饋控制以便根據(jù)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置需求扭矩，以使得在驅(qū)動電動機(jī)或執(zhí)行再生充電時電動機(jī)的扭矩與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度的積算值等于當(dāng)電池組電壓或電池組電流達(dá)到極限值的時間點(diǎn)時所存儲的電動機(jī)的扭矩和電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的積算值。所述極限值可包括當(dāng)電池組放電時電池組電壓的下限值。所述極限值可包括當(dāng)電池組充電時電池組電壓的上限值。所述極限值可包括當(dāng)電池組充電或放電時電池組電流的上限值。所述上限值可根據(jù)電池組的溫度而設(shè)定。當(dāng)電池組放電時，在電池組溫度的高溫區(qū)中，上限值可能低于電池組溫度的中溫區(qū)中的上限值。當(dāng)電池組充電時，在電池組溫度的高溫區(qū)和低溫區(qū)中，上限值可能低于電池組溫度的中溫區(qū)中的上限值。所述扭矩抑制單元可執(zhí)行反饋控制，以便當(dāng)電池組電壓或電池組電流超過極限值或下落至極限值之下時根據(jù)電池組電壓或電池組電流與極限值之間的差值補(bǔ)償電動機(jī)的需求扭矩。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動車輛的示意性框圖；圖2是示出了電池組的充電率與電池組的開放端電壓之間關(guān)系的曲線圖；圖3是示出了電動機(jī)的扭矩控制過程的流程圖；和圖4是示出了電池組的溫度與電池組電流的上限值之間關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動車輛的示意性框圖。如圖1中所示，它示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動車輛的示意性結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動車輛內(nèi)設(shè)置有作為激勵源的電動發(fā)電機(jī)2(電動機(jī))。安裝在車輛內(nèi)部的電池組3為電動發(fā)電機(jī)2供以電力，從而電動發(fā)電機(jī)2被驅(qū)動并用于通過減速器4驅(qū)動驅(qū)動輪5。此外，通過驅(qū)動輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述電動發(fā)電機(jī)2以使其具有發(fā)電功能。將電動發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生的電力供給至電池組3以對電池組3充電(再生充電功能)。 電池組3由在其中串聯(lián)設(shè)置的多個電池構(gòu)成。車輛1包括BMUlO (電池組管理單元)，EV-EOTl 1 (EV電控單元)和MCU12 (電動機(jī)控制單元)。BMUlO具有監(jiān)控電池組3狀態(tài)的功能，具體的說，監(jiān)控電池組3中每個電池的電壓、作為整個電池組電壓的電池組電壓Vbat、電池組3中每個電池的溫度、和作為在電池組3中流動的電流的電池組電流rtat。來自加速器操作單元13的加速操作量、來自制動操CN 102233829 A
說明書
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作單元14的制動操作量、來自變速器15的變速級、以及來自車速傳感器16的車速被輸入其中的EV-ECUll作為需求扭矩計(jì)算單元，根據(jù)輸入量計(jì)算電動發(fā)電機(jī)2的需求扭矩Treq， 并根據(jù)需求扭矩Treq將扭矩指令值T”輸出至MCU12。MCU12配置有換流器單元并具有控制電動發(fā)電機(jī)2的輸出扭矩和再生扭矩的功能。更詳細(xì)的說，MCU12根據(jù)從EV-ECUll輸入的扭矩指令值T”驅(qū)動并控制電動發(fā)電機(jī)2，并在再生充電時控制電動發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生的電力以將電力供給至電池組3。此外，MCU12具有將當(dāng)前的電動機(jī)扭矩T和電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω 輸出至EV-E⑶11的功能。此外，根據(jù)該實(shí)施例的EV-E⑶11控制電動發(fā)電機(jī)2的扭矩以使得將電池組3的充電率保持在其可用范圍內(nèi)。圖2是示出了電池組3的充電率與開放端電壓之間關(guān)系的曲線圖。如圖2中所示，由于電池組3的充電率與電池組3的開放端電壓具有明確的關(guān)系， 如果充電率降低，開放端電壓也降低。此外，由于電池組3具有內(nèi)電阻，電池組3具有當(dāng)電池組3放電時電池組電壓Vbat 下降以便對應(yīng)于放電電流和內(nèi)電阻的積算值的特性。由于上述特征，在該實(shí)施例中，在當(dāng)加速時電池組3的最小電池電壓Vmin達(dá)到下限值VlimL的情形中，執(zhí)行第一扭矩控制以控制電動發(fā)電機(jī)2的扭矩，從而使得電池組3的最小電池電壓Vmin不降至下限值VlimL以下。圖3是示出了電動發(fā)電機(jī)2的扭矩控制過程的流程圖。在駕駛時重復(fù)該程序。首先，在步驟S10，計(jì)算需求扭矩Treq (需求扭矩計(jì)算單元)。如上面所述，根據(jù)從加速操作單元13輸入的加速操作量、從車速傳感器16輸入的車速等等計(jì)算需求扭矩Treq。 接著，執(zhí)行步驟S20。在步驟S20，確定是否需要扭矩抑制。通過確定電池組3的最小電池電壓Vmin是否等于或低于下限值VlimL作出是否需要扭矩抑制的決定。在最小電池電壓Vmin等于或低于下限值VlimL的情形中(條件1)，確定需要扭矩抑制。在步驟SlO計(jì)算出的需求扭矩 Treq等于或低于在后面將描述的步驟S30被計(jì)算的抑制扭矩T’的前一步驟所計(jì)算出的值的情形中(條件2)，確定不需要扭矩抑制。此外，存儲是否需要扭矩抑制的判定結(jié)果，在上述條件1和2都不滿足的情形中，保持前面的確定結(jié)果。在初始狀態(tài)中，確定不需求扭矩抑制。在需要扭矩抑制的情形中，執(zhí)行步驟S30。在步驟S30處，計(jì)算用于保持最小電池電壓Vmin以使其等于下限值VlimL的抑制扭矩T’。具體的說，如下面的公式(1)中所示的抑制扭矩T’是將在后面描述的前饋控制扭矩Tff和反饋控制扭矩Tfb的合計(jì)值。T，= Tff+Tfb (1)通過下面的公式(2)得到前饋控制扭矩Tff。Tff = TlX ω /ω 0)，其中，Tl是當(dāng)最小電池電壓Vmin達(dá)到下限值VlimL時的電動機(jī)扭矩，ω 1是當(dāng)最小電池電壓Vmin達(dá)到下限值VlimL時的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度。電動機(jī)扭矩Tl和電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω 1是當(dāng)最小電池電壓Vmin達(dá)到下限值VlimL時從MCU12 輸入的值。此外，作為當(dāng)前時間的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度ω是從MCU12輸入的。反饋控制扭矩Tfb通過下面的公式(3)得到。Tfb = η XVbatX (Kp+Ki/S) (VlimL-Vmin) / ω (3)其中，η是電動機(jī)系統(tǒng)效率，Kp是比例增益，Ki是積分增益，這些值是與下限值VlimL 一起事先設(shè)定的值。S是拉普拉斯算子，并且電池組電壓Vbat和最小電池電壓Vmin 從BMUlO輸入。接著，執(zhí)行步驟S40。在步驟S40處，確定在步驟S30處計(jì)算的抑制扭矩T’是否小于步驟SlO處計(jì)算的需求扭矩Treq。在抑制扭矩T’小于需求扭矩Treq的情形中，執(zhí)行步驟S50。在步驟S50處，待輸出至MCU12的最終扭矩指令值T”被設(shè)定為已經(jīng)在步驟S30處計(jì)算的抑制扭矩T’。并且返回該程序。當(dāng)在步驟S20處確定不需要扭矩抑制或在步驟S40處確定抑制扭矩T’等于或大于需求扭矩Treq的情形中，執(zhí)行步驟S60。在步驟S60處，將最終扭矩指令值T”設(shè)定為已經(jīng)在步驟SlO處計(jì)算的需求扭矩 Treq。并且返回該程序。同時，該程序中從步驟S30到步驟S50的一系列控制對應(yīng)于扭矩抑制單元。如上面所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在第一扭矩控制中，在設(shè)定電動發(fā)電機(jī)2的扭矩指令值T”的情形中，當(dāng)最小電池電壓Vmin等于或低于下限值VlimL時，計(jì)算用于保持電池組電壓以使其等于下限值VlimL的抑制扭矩T’，并且抑制扭矩T’和需求扭矩Treq中較小的一個被設(shè)定為最終扭矩指令值T”。在該實(shí)施例中，如公式(1)中所示，通過前饋控制扭矩Tff和反饋控制扭矩Tfb的總值得到抑制扭矩τ’。反饋控制扭矩Tfb是由所謂的PI控制根據(jù)最小電池電壓Vmin與下限值VlimL之間的差值進(jìn)行的反饋控制，并被控制成當(dāng)最小電池電壓Vmin降至下限值 VlimL之下時使得最小電池電壓Vmin保持在等于下限值VlimL。因此，在通過加速等改變電池組3的放電電流的情形中或在通過利用除電動發(fā)電機(jī)2以外的其它電動裝置的而發(fā)生電壓下降并接著最小電池電壓Vmin下落至下限值VlimL之下的情形中，執(zhí)行電動發(fā)電機(jī)2 的扭矩控制以使得最小電池電壓Vmin被保持在等于下限值VlimL。在該實(shí)施例中，除了反饋控制外還執(zhí)行前饋控制。通過用當(dāng)最小電池電壓Vmin達(dá)到下限值VlimL時的電動機(jī)扭矩Tl和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω 1的積算值除以當(dāng)前的電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω的計(jì)算而得到前饋控制扭矩Tff。從而，將最小電池電壓Vmin保持在等于下限值VlimL。在下文中，將描述其原因。如果除了電動發(fā)電機(jī)2外沒有其它的電力消耗，則通過下面的公式(4)表示電動機(jī)扭矩T、電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω、電動機(jī)系統(tǒng)效率η、電池組電壓Vbat、和電池組電流rtat 之間的關(guān)系。Τω = n XVbatXIbat (4)為了保持電池組電壓Vbat恒定，如果電池組的內(nèi)電阻是恒定的，則電池組電流 rtat應(yīng)該是恒定的。如果電動機(jī)系統(tǒng)效率η也是恒定的，則等式(4)的兩側(cè)都具有恒定的值。為了保持電池組電壓恒定，應(yīng)當(dāng)將電動機(jī)輸出Τω保持恒定。因此，如果存儲了當(dāng)最小電池電壓Vmin達(dá)到下限值VlimL時的電動機(jī)扭矩Tl和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω 1，并且它們的積算值變得等于電動機(jī)扭矩T和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω的積算值，那么即使電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω改變，最小電池電壓Vmin也保持為等于下限值VlimL。 在該實(shí)施例中，不僅通過執(zhí)行反饋控制而且還通過執(zhí)行使得電動機(jī)扭矩T和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω的積算值恒定的前饋控制，可以快速執(zhí)行電動機(jī)的扭矩控制，即使通過改變電動發(fā)電機(jī)2的操作(改變電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω)而改變了電池組電流rtat并因此改變了電池組電壓Vbat也是如此，從而，可確定地將最小電池電壓Vmin保持為等于下限值
VlimLoEV-E⑶11不僅將最小電池電壓Vmin保持為等于下限值VlimL而且還執(zhí)行第二扭矩控制以便將最大電池電壓Vmax保持為等于上限值VlimH。在下文中將描述第二扭矩控制。在第二扭矩控制中，存儲當(dāng)作為電池組3中每個電池的電壓的最大值的最大電池電壓Vmax達(dá)到上限值VlimH時的電動機(jī)扭矩T2和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω 2，并且在圖3中所示的流程圖中的步驟S30處，響應(yīng)于電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω的改變控制電動機(jī)扭矩Τ，以使得所存儲的電動機(jī)扭矩Τ2和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω2的積算值變得等于當(dāng)前時間的電動機(jī)扭矩T和電動機(jī)轉(zhuǎn)動角速度ω的積算值。具體的說，通過下面的公式( 計(jì)算前饋控制扭矩Tff，通過下面的公式(6)計(jì)算反饋控制扭矩Tfb，并且使用在第一扭矩控制中使用的公式⑴計(jì)算抑制扭矩T’。Tff = T2X ω2/ω (5)Tfb = η XIbatX (Kp+Ki/S) X (Vmax-VlimH) / ω (6)使用這種方式，在第二扭矩控制中，在當(dāng)再生充電時電池組3的充電電流(電池組電流rtat)改變的情形中或在當(dāng)停止使用除電動發(fā)電機(jī)2之外的電動裝置時發(fā)生電壓上升的情形中，執(zhí)行電動發(fā)電機(jī)2的扭矩控制以使得將最大電池電壓Vmax保持為等于上限值 VlimH。具體的說，通過增加前饋控制扭矩Tff，可快速控制電池組電壓以使其不超過上限值 VlimH0通過第一扭矩控制和第二扭矩控制，控制電池組電壓不超過上限值VlimH并且不降至下限值VlimL以下，從而當(dāng)電池充電或放電時，可將電池組電壓保持在可用范圍內(nèi)。因此，可防止電池組3被損壞。此外，在該實(shí)施例中，可執(zhí)行第三扭矩控制，其控制電動發(fā)電機(jī)2的扭矩以使得電池組3的充電電流或放電電流不超過上限值IlimH。在下文中，將描述第三扭矩控制。在第三扭矩控制中，控制電池組電流Ibat (而不是在第二扭矩控制中使用的最大電池電壓Vmax和電池組電壓Vkit)不超過上限值IlimH。具體的說，通過下面的公式(7) 計(jì)算在圖3中所示的流程圖中在步驟S30處計(jì)算的前饋控制扭矩Tff，并通過下面的公式 (8)計(jì)算反饋控制扭矩Tfb。Tff = T3X ω3/ω (7)Tfb = η XVbatX (Kp‘ +Ki' /S) X (Ibat-IlimH) / ω (8)其中，Τ3是當(dāng)電池組電流達(dá)到上限值IlimH時的電動機(jī)扭矩，ω 3是當(dāng)電池組電流達(dá)到上限值IlimH時的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度，Κρ’是比例增益，和Ki’是積分增益。根據(jù)電池組的溫度設(shè)定電池組電流的上限值IlimH。圖4是示出了電池組的溫度和電池組電流的上限值IlimH之間的關(guān)系的曲線圖。在圖4中，實(shí)線表示放電電流的上限值并且虛線表示充電電流的上限值。如圖4中所示，在電池組溫度高的區(qū)域中，充電電流和放電電流兩者都被控制以使得上限值IlimH降低。在電池組溫度低的區(qū)域中，只控制充電電流以使得上限值IlimH
7降低。原因是在電池組溫度高的區(qū)域中，當(dāng)電池充電或放電時由于電池組溫度增加，目的在于防止由于電池組的溫度增加產(chǎn)生的熱導(dǎo)致電池組損壞；而在電池組溫度低的區(qū)域中， 由于難于對電池組充電從而因過充電電流而導(dǎo)致可能頻繁發(fā)生內(nèi)部短路，目的在于防止由于內(nèi)部短路而導(dǎo)致?lián)p壞電池組。在圖4中所示的高溫度區(qū)域中的點(diǎn)B與點(diǎn)A之間的區(qū)域中，放電電流的上限值未降低并且充電電流的上限值降低。其原因是因?yàn)橐严氲诫姵亟邮盏接捎谛旭偠a(chǎn)生的風(fēng)， 因而難以增加電池組的溫度，因此有意控制放電電流以使得上限值不降低。為了防止電池由于熱而損壞，可降低圖4中的點(diǎn)B與點(diǎn)A之間區(qū)域的放電電流的上限值。在本實(shí)施例中， 中溫度區(qū)域(圖4中的點(diǎn)C與點(diǎn)A之間的區(qū)域)對應(yīng)于約10-40攝氏度，然而其取決于電池組的特性。使用這種方式，根據(jù)第三扭矩控制，在電池組電流rtat超過上限值IlimH的情形中，計(jì)算用于將電池組電流Bat保持為等于上限值IlimH的抑制扭矩T’，并且抑制扭矩T’ 和需求扭矩Treq中較小的一個被設(shè)定成最終扭矩指令值T”。如上面所述，在第三扭矩控制中，執(zhí)行電動發(fā)電機(jī)2的扭矩控制以使得電池組電流rtat不超過上限值IlimH，從防止由于過電流導(dǎo)致?lián)p壞電池組3。即使在與第一扭矩控制和第二扭矩控制相似的第三扭矩控制中，也執(zhí)行前饋控制從而可響應(yīng)于電動發(fā)電機(jī)2的操作改變而快速執(zhí)行電動發(fā)電機(jī)2的扭矩控制。因此，可確定地將電池組電流rtat保持為等于上限值IlimH。同時，在上述實(shí)施例中，執(zhí)行第一扭矩控制、第二扭矩控制、和第三扭矩控制全部。 不過，也可以執(zhí)行這些扭矩控制中的任何一個或兩個扭矩控制的組合。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由扭矩抑制單元抑制電動機(jī)的需求扭矩，從而將電池組電壓或電池組電流控制得不超過極限值或不降至極限值之下。借此，防止由于電池組的過充電和過放電而損壞電池組。具體的說，通過扭矩抑制單元，根據(jù)旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)定需求扭矩，以使得電動機(jī)的扭矩和旋轉(zhuǎn)角速度的積算值等于當(dāng)電池組電壓或電池組電流達(dá)到極限值的時間點(diǎn)時電動機(jī)的扭矩和旋轉(zhuǎn)角速度的積算值。借此，即使改變電動機(jī)的操作，也可以快速將電池組電壓或電池組電流控制得不超過極限值或不降至極限值之下。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)并且電池組放電時，例如，即使車輛加速從而增大電動機(jī)的驅(qū)動電流，電池組電壓也被控制為不降至下限值之下。借此，可防止電池組的過放電。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，當(dāng)執(zhí)行再生充電時，例如，即使車輛沿著下坡行駛從而增大電動機(jī)的充電電流，電池組電壓也被控制為不超過上限值。借此，可防止電池組的過充電。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，當(dāng)執(zhí)行再生充電或驅(qū)動電動機(jī)時，即使電池組的消耗電流或充電電流增大，電池組電流也被控制為不超過上限值。借此，可防止電池組被損壞。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由于根據(jù)電池組的溫度設(shè)定電池組電流的上限值，因此電池組可以響應(yīng)于電池組溫度的改變所導(dǎo)致的電池組電流的可接受量方面的變化而有效地充電和放電。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，當(dāng)電池組放電時，在高溫區(qū)域中將電池組電流的上限值設(shè)定得較低。從而，可以防止電池組的過熱。當(dāng)電池組充電時，在高溫區(qū)域中將電池組電流的上限值設(shè)定得較低。從而，可以防止電池組的過熱。此外，當(dāng)電池組充電時，在低溫區(qū)域中將電池組電流的上限值設(shè)定得較低。從而，可防止低溫區(qū)域中的過充電電流導(dǎo)致的內(nèi)部短路。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，當(dāng)電池組電壓或電池組電流超過極限值或降至極限值之下時，由于根據(jù)極限值與電池組電壓或電池組電流之間的差值補(bǔ)償電動機(jī)的需求扭矩，因此可以將電池組電壓或電池組電流控制得不超過極限值或不降至極限值之下，例如，即使在除安裝在車輛內(nèi)的電動機(jī)之外的其它電動裝置中的電力消耗改變的情形中，或即使在前饋控制功能不足的情形中也是如此。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的控制裝置，所述電動車輛通過從電池組將電力供應(yīng)至電動機(jī)以便驅(qū)動所述電動機(jī)而可操作地被驅(qū)動，并且所述電動車輛通過電動機(jī)利用減速能量產(chǎn)生的電力可操作地執(zhí)行再生充電以對電池組充電，所述控制裝置包括需求扭矩計(jì)算單元，用于計(jì)算電動機(jī)的需求扭矩；電動機(jī)控制單元，用于根據(jù)由所述需求扭矩計(jì)算單元計(jì)算的需求扭矩控制電動機(jī)；和扭矩抑制單元，用于抑制電動機(jī)的需求扭矩，以使得當(dāng)驅(qū)動電動機(jī)或執(zhí)行再生充電時電池組電壓或電池組電流不超過極限值或不降至極限值以下，所述扭矩抑制單元存儲所述電池組電壓或電池組電流達(dá)到極限值的時間點(diǎn)時的電動機(jī)的扭矩和電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度， 所述扭矩抑制單元執(zhí)行前饋控制以便根據(jù)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)定需求扭矩，從而使得在驅(qū)動電動機(jī)或執(zhí)行再生充電的時間點(diǎn)時的電動機(jī)的扭矩與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度的積算值等于在電池組電壓或電池組電流達(dá)到極限值的時間點(diǎn)時所存儲的電動機(jī)的扭矩與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度的積算值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述極限值包括當(dāng)電池組放電時電池組電壓的下限值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述極限值包括當(dāng)電池組充電時電池組電壓的上限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述極限值包括當(dāng)電池組充電或放電時電池組電流的上限值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制裝置，其中，所述上限值根據(jù)電池組的溫度設(shè)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其中，當(dāng)電池組放電時，電池組溫度的高溫區(qū)域中的上限值低于電池組溫度的中溫區(qū)域中的上限值，并且當(dāng)電池組充電時，電池組溫度的高溫區(qū)域和低溫區(qū)域中的上限值低于電池組溫度的中溫區(qū)域中的上限值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其中，所述扭矩抑制單元執(zhí)行反饋控制，以便當(dāng)電池組電壓或電池組電流超過極限值或降至極限值之下時，根據(jù)電池組電壓或電池組電流與極限值之間的差值補(bǔ)償電動機(jī)的需求扭矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動車輛的控制裝置，所述電動車輛通過將電池組的電力供應(yīng)至電動機(jī)以便驅(qū)動所述電動機(jī)而可操作地被驅(qū)動，并且所述電動車輛可操作地執(zhí)行再生充電，所述控制裝置包括需求扭矩計(jì)算單元，用于計(jì)算電動機(jī)的需求扭矩；電動機(jī)控制單元，用于根據(jù)由需求扭矩計(jì)算單元計(jì)算的需求扭矩控制電動機(jī)；和扭矩抑制單元，所述扭矩抑制單元執(zhí)行前饋控制以便根據(jù)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度設(shè)置需求扭矩，從而使得在驅(qū)動電動機(jī)或執(zhí)行再生充電的時間點(diǎn)時電動機(jī)的扭矩與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度的積算值等于電池組電壓或電池組電流達(dá)到極限值的時間點(diǎn)時電動機(jī)的扭矩與電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度的積算值。
文檔編號B60L15/20GK102233829SQ201110107970
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者蒲地誠 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社