專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備，當(dāng)電機(jī)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)，該設(shè)備控制電動(dòng)車(chē)輛或混合電動(dòng)車(chē)輛的電動(dòng)馬達(dá)的扭矩。
背景技術(shù)：
最近，使用電動(dòng)馬達(dá)(電機(jī))作為行駛動(dòng)力源的電動(dòng)車(chē)輛或混合電動(dòng)車(chē)輛獲得了發(fā)展并取代使用內(nèi)燃機(jī)作為行駛動(dòng)力源的汽油汽車(chē)被投入實(shí)際應(yīng)用。電動(dòng)車(chē)輛可隨意地控制電動(dòng)馬達(dá)的扭矩，因此當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)可控制電機(jī)不產(chǎn)生電機(jī)扭矩以節(jié)省耗電量。同樣當(dāng)混合電動(dòng)車(chē)輛停止時(shí)車(chē)輛不產(chǎn)生電機(jī)扭矩以節(jié)省耗電量，同時(shí)可在所謂的怠速停止控制下關(guān)閉引擎。與此同時(shí)，由于引擎的怠速旋轉(zhuǎn)，包括裝備有常用扭矩轉(zhuǎn)換器的自動(dòng)變速器的汽油汽車(chē)在引擎低速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩。滑動(dòng)扭矩允許在泊車(chē)或者在交通堵塞時(shí)行駛時(shí)車(chē)輛可以低速行駛，即，除了制動(dòng)操作以外，都不需要加速操作。除此之外，在上坡路面上釋放制動(dòng)器以啟動(dòng)車(chē)輛時(shí)，滑動(dòng)扭矩可防止車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，因此可提升車(chē)輛的操作性。目前， 投放市場(chǎng)的大多數(shù)的車(chē)輛都能夠蠕滑行駛(creeping)，因此，蠕滑行駛是必要的駕駛功能。由于上述原因，目前已經(jīng)存在通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛和混合電動(dòng)車(chē)輛的電機(jī)來(lái)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的技術(shù)。在此項(xiàng)技術(shù)中，由按壓制動(dòng)踏板產(chǎn)生電機(jī)扭矩會(huì)導(dǎo)致電功率浪費(fèi)。為了避免浪費(fèi)電功率，最有效解決辦法是使得電機(jī)扭矩在制動(dòng)踏板被按壓的狀態(tài)下為0。另一方面，為了響應(yīng)滑動(dòng)扭矩的需求，必須產(chǎn)生電機(jī)扭矩以滿(mǎn)足此需求。與上述相關(guān)地，專(zhuān)利文獻(xiàn)1 (日本特開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)第2004-320850號(hào))提出了一項(xiàng)與按壓制動(dòng)器的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生電機(jī)扭矩的技術(shù)。在此項(xiàng)技術(shù)中，當(dāng)車(chē)輛速度小于等于預(yù)定值時(shí)，當(dāng)油門(mén)開(kāi)度基本為零時(shí)，且當(dāng)按壓制動(dòng)器的狀態(tài)是在增加制動(dòng)力的方向上時(shí)，電機(jī)扭矩被迅速降低為0，而當(dāng)按壓制動(dòng)器的狀態(tài)是在減小制動(dòng)力的方向上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于壓下制動(dòng)器的量的電機(jī)扭矩。因此，能夠節(jié)省電量消耗。并且，由于當(dāng)車(chē)輛開(kāi)始在陡峭的上坡路面運(yùn)動(dòng)時(shí)，放松制動(dòng)器會(huì)導(dǎo)致按壓制動(dòng)器的狀態(tài)處于減小制動(dòng)力的方向上，因此通過(guò)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于按壓制動(dòng)器的量的電機(jī)扭矩可防止車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)。這里，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的技術(shù)所關(guān)注的問(wèn)題在于，如果釋放制動(dòng)器的按壓之后，產(chǎn)生電機(jī)扭矩，則產(chǎn)生的電機(jī)扭矩不充分并且因此車(chē)輛會(huì)在上坡路面上向后運(yùn)動(dòng)。如果電機(jī)扭矩迅速上升以響應(yīng)釋放制動(dòng)器，則可以解決上述問(wèn)題。這樣能夠進(jìn)一步減小用于產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的電機(jī)扭矩，從而進(jìn)一步節(jié)省電量消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用到車(chē)輛的用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備，該車(chē)輛能夠借助于電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩，并且該設(shè)備可通過(guò)減小不必要的滑動(dòng)扭矩同時(shí)確保必要的滑動(dòng)扭矩來(lái)節(jié)省電機(jī)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的電量消耗。用于控制包括產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的電動(dòng)馬達(dá)的車(chē)輛的電機(jī)扭矩的本發(fā)明的設(shè)備包括檢測(cè)車(chē)輛速度的車(chē)輛速度檢測(cè)單元；檢測(cè)操作制動(dòng)器狀態(tài)的制動(dòng)器操作檢測(cè)單元；和基于車(chē)輛速度檢測(cè)單元和制動(dòng)器操作檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果使得電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的控制單元，其中，若在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)操作制動(dòng)器，則控制單元以第一量級(jí)(level)(滑動(dòng)扭矩的變化量或變化率)減小滑動(dòng)扭矩，若在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未操作制動(dòng)器，則控制單元會(huì)基于車(chē)輛速度檢測(cè)單元測(cè)得的車(chē)輛速度在量級(jí)范圍中(滑動(dòng)扭矩變化量或變化率范圍)增大或減小滑動(dòng)扭矩，并且，第一量級(jí)是比量級(jí)范圍內(nèi)的最大可能減小量級(jí)更大的減小量級(jí)。本發(fā)明的用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備可根據(jù)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)的制動(dòng)器的操作和車(chē)輛速度來(lái)增大或減小滑動(dòng)扭矩。因此，可消除不必要的滑動(dòng)扭矩，順利調(diào)整滑動(dòng)扭矩以保證必要的滑動(dòng)扭矩。因此，合適地節(jié)省電機(jī)耗電量以產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩是可能的。除此之外，若在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)操作制動(dòng)器，則滑動(dòng)扭矩會(huì)相對(duì)大量級(jí)的減小，這樣可順利且快速地消除不必要的滑動(dòng)扭矩。優(yōu)選地，假設(shè)在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未操作制動(dòng)器若車(chē)輛停止，則控制單元會(huì)減小滑動(dòng)扭矩；若車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，則控制單元會(huì)增加滑動(dòng)扭矩；若車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)，則控制單元會(huì)減小滑動(dòng)扭矩。因此，能夠保證必要的滑動(dòng)扭矩并消除不必要的滑動(dòng)扭矩。優(yōu)選地，滑動(dòng)扭矩增加或減小的量級(jí)范圍內(nèi)的第一量級(jí)和第二量級(jí)被劃分為至少三個(gè)等級(jí)大、中和?。蝗粼诋a(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)操作制動(dòng)器，則控制單元以作為第一量級(jí)的大量級(jí)來(lái)減小滑動(dòng)扭矩；若產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未操作制動(dòng)器，則當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)控制單元小量級(jí)減小滑動(dòng)扭矩；當(dāng)車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，則控制單元中量級(jí)增大滑動(dòng)扭矩；當(dāng)車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)，則控制單元中量級(jí)減小滑動(dòng)扭矩。因此，能夠更精確地保證必要的滑動(dòng)扭矩并消除不必要的滑動(dòng)扭矩。優(yōu)選地，該設(shè)備更進(jìn)一步地包括檢測(cè)油門(mén)操作狀態(tài)的油門(mén)操作檢測(cè)單元，并且優(yōu)選地，若油門(mén)操作檢測(cè)單元檢測(cè)到產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)油門(mén)被操作，則控制單元會(huì)基于油門(mén)操作單元的檢測(cè)結(jié)果大量級(jí)增大滑動(dòng)扭矩。這種配置能夠快速且順利地獲得對(duì)應(yīng)于油門(mén)操作的電機(jī)扭矩，從而改善了駕駛員駕駛車(chē)輛時(shí)的感受。優(yōu)選地，若油門(mén)操作檢測(cè)單元檢測(cè)到產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)油門(mén)被操作，則控制部將滑動(dòng)扭矩設(shè)定為瞬態(tài)輸出扭矩，直到輸出扭矩達(dá)到對(duì)應(yīng)于油門(mén)操作量的值。這種配置能夠快速且順利地獲得與對(duì)應(yīng)于油門(mén)操作量的輸出扭矩相應(yīng)的電機(jī)扭矩。優(yōu)選地，控制單元設(shè)定滑動(dòng)扭矩的上限。滑動(dòng)扭矩的上限會(huì)隨著車(chē)輛速度下降而增大；并且，優(yōu)選地，基于車(chē)輛速度檢測(cè)單元測(cè)得的車(chē)輛速度，滑動(dòng)扭矩的上限而被設(shè)定。因此，能夠提供合適的與車(chē)輛速度匹配的所需的滑動(dòng)扭矩。優(yōu)選地，該設(shè)備進(jìn)一步包括檢測(cè)油門(mén)操作狀態(tài)的油門(mén)操作檢測(cè)單元，并且，控制單元基于車(chē)輛速度檢測(cè)單元和油門(mén)操作檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果確定滑動(dòng)扭矩條件是否滿(mǎn)足，其中，滑動(dòng)扭矩條件是車(chē)輛低速行駛，并且油門(mén)未被操作，并且當(dāng)滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件時(shí)，除了過(guò)渡狀態(tài)之外，控制單元使電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩。因此，能夠保證必要的滑動(dòng)扭矩并減小非必要的滑動(dòng)扭矩。優(yōu)選地，量級(jí)范圍內(nèi)的第一量級(jí)和第二量級(jí)中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)扭矩的變化量或變化率，其中，該量級(jí)范圍被劃分為至少三個(gè)等級(jí)滑動(dòng)扭矩增大或減小的大、中和小。因此，滑動(dòng)扭矩的量級(jí)能夠由恒定量或恒定比率來(lái)控制，這樣能夠容易地控制電機(jī)扭矩。


圖1是顯示與車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備的示意圖；圖2是說(shuō)明該實(shí)施例的電機(jī)扭矩控制的滑動(dòng)扭矩的特征的圖表；圖3是顯示利用該實(shí)施例的用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備進(jìn)行控制的一系列過(guò)程步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式下文中將引用附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1-圖3描述了
具體實(shí)施例方式圖1顯示與車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合的用于控制電機(jī)扭矩的設(shè)備；圖2是說(shuō)明電機(jī)扭矩控制的滑動(dòng)扭矩的特征的圖表；圖3是顯示電機(jī)扭矩控制的一系列過(guò)程步驟的流程圖。如圖1所示，實(shí)施例被應(yīng)用在電動(dòng)車(chē)上，該電動(dòng)車(chē)通過(guò)傳輸電動(dòng)馬達(dá)2 (下文中稱(chēng) “電機(jī)”)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩而行駛，傳輸旋轉(zhuǎn)扭矩依次通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸或動(dòng)力傳輸軸8a、差動(dòng)齒輪8b和驅(qū)動(dòng)軸8c，到達(dá)左右驅(qū)動(dòng)輪8L和8R。電機(jī)2的功能是電機(jī)或發(fā)電機(jī)，并且其操作由逆變電路4控制。當(dāng)車(chē)輛被電機(jī)2 產(chǎn)生的力驅(qū)動(dòng)時(shí)，逆變電路4從電池6向電機(jī)2供應(yīng)電能，并使得在能量運(yùn)送狀態(tài)下電機(jī)2 產(chǎn)生所需的驅(qū)動(dòng)扭矩。與此同時(shí)，在再生狀態(tài)下，逆變電路4使得電機(jī)2作為發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生所需的再生控制扭矩，并利用產(chǎn)生的電能給電池6充電。為了控制電機(jī)2，本發(fā)明提供了用作控制單元的電子控制單元(E⑶)10。E⑶10包括輸入/輸出裝置、存儲(chǔ)裝置(如ROM、RAM和/或非易失性RAM)、中央處理器(CPU)和定時(shí)計(jì)數(shù)器。ECU 10根據(jù)駕駛員的驅(qū)動(dòng)操作和車(chē)輛的行駛狀態(tài)，確定電機(jī)2所需的驅(qū)動(dòng)扭矩和所需的再生控制扭矩，并且ECU 10將與該確定相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送到逆變電路4。并且，ECU 10 確定是否滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件，若滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件，則使得電機(jī)2產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于不同情況的滑動(dòng)扭矩。ECU 10包括判斷每隔預(yù)定的控制周期是否滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩的條件的功能(滑動(dòng)扭矩條件判斷單元)12，其中該判斷基于檢測(cè)車(chē)輛速度的車(chē)輛速度傳感器(車(chē)輛速度檢測(cè)單元) 和檢測(cè)油門(mén)踏板的操作(開(kāi)度)量的油門(mén)開(kāi)度傳感器(油門(mén)操作檢測(cè)單元和油門(mén)操作量檢測(cè)單元) 檢測(cè)到的多項(xiàng)信息；和若滑動(dòng)扭矩條件被判斷為滿(mǎn)足，設(shè)定滑動(dòng)扭矩的功能(滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元)14，其中該功能14基于檢測(cè)制動(dòng)踏板是否被操作的制動(dòng)傳感器 (制動(dòng)器操作檢測(cè)單元)22所檢測(cè)到的信息。車(chē)輛速度傳感器(車(chē)輛速度檢測(cè)單元)24可能是檢測(cè)從動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度(輪速度)的輪速度傳感器或者是檢測(cè)與輪速度相關(guān)的電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)速度的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感
ο
在此實(shí)施例中，若用作檢測(cè)制動(dòng)踏板的操作量的制動(dòng)器操作檢測(cè)單元的制動(dòng)傳感器22檢測(cè)到的制動(dòng)踏板的操作量大于等于預(yù)定值，則判斷為操作制動(dòng)踏板(制動(dòng))，而若制動(dòng)踏板操作量小于預(yù)定值，則判斷為未操作制動(dòng)踏板(未制動(dòng))。替代性地，該判斷也可基于檢測(cè)制動(dòng)踏板是否被操作(即制動(dòng)踏板是否以大于等于預(yù)定量被操作)的制動(dòng)開(kāi)關(guān)或者傳感器的檢測(cè)結(jié)果，該傳感器檢測(cè)隨著制動(dòng)操作變化的液壓(即，制動(dòng)油壓)并且如果液壓達(dá)到制動(dòng)壓力的狀態(tài)該傳感器判斷車(chē)輛需要被制動(dòng)。上述滑動(dòng)扭矩條件是除過(guò)渡狀態(tài)以外，車(chē)輛低速行駛(即，接近停止的狀態(tài))，同時(shí)油門(mén)未被操作?；瑒?dòng)扭矩條件判斷單元12基于車(chē)輛速度傳感器M檢測(cè)到的數(shù)值判斷車(chē)輛是否以小于等于預(yù)定速度行駛(即，接近正在停止的狀態(tài))，并進(jìn)一步基于油門(mén)開(kāi)度是否為0或基本為0來(lái)判斷油門(mén)未被操作。若兩個(gè)條件都被滿(mǎn)足，則滑動(dòng)扭矩條件判斷單元12 判斷滑動(dòng)扭矩條件滿(mǎn)足。若滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)根據(jù)制動(dòng)器是否未被操作來(lái)增大或減小扭矩，更進(jìn)一步地，若制動(dòng)器未被操作，則根據(jù)車(chē)輛的速度狀態(tài)(即車(chē)輛是否停止、向后運(yùn)動(dòng)或向前運(yùn)動(dòng))，E⑶10控制電機(jī)2的輸出扭矩為設(shè)定的滑動(dòng)扭矩。由于車(chē)輛的速度狀態(tài)隨滑動(dòng)扭矩的大小改變，因此增大或減小滑動(dòng)扭矩的設(shè)定對(duì)應(yīng)于所謂的反饋控制。具體地，若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)在上個(gè)控制周期設(shè)定值的基礎(chǔ)上將滑動(dòng)扭矩減小量級(jí)5 (減小量級(jí))；若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未被操作并且車(chē)輛停止，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)在上個(gè)控制周期設(shè)定值的基礎(chǔ)上將滑動(dòng)扭矩減小量級(jí)1(減小量級(jí))；若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未被操作并且車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)在上個(gè)控制周期設(shè)定值的基礎(chǔ)上將滑動(dòng)扭矩增大量級(jí)2 (增加量級(jí))；若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未被操作并且車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)在上個(gè)控制周期設(shè)定值的基礎(chǔ)上將滑動(dòng)扭矩減小量級(jí)3 (減小量級(jí))；換句話(huà)說(shuō)，若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未被操作，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)基于測(cè)得的車(chē)輛速度在預(yù)定量級(jí)范圍內(nèi)(量級(jí)范圍)增大或減小滑動(dòng)扭矩。與此同時(shí)，當(dāng)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的同時(shí)操作制動(dòng)器時(shí)，滑動(dòng)扭矩的減小量級(jí)(第一量級(jí))大于滑動(dòng)扭矩在預(yù)定量級(jí)范圍內(nèi)可被減小的最大量級(jí)(可能的最大減小量級(jí))，因此，當(dāng)制動(dòng)器被操作時(shí)，滑動(dòng)扭矩會(huì)被盡快降低。預(yù)定量級(jí)范圍內(nèi)的第二量級(jí)被劃分成滑動(dòng)扭矩增大或減小的許多量級(jí)。然而，若制動(dòng)器被操作，則不滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件。因此，若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)將滑動(dòng)扭矩設(shè)定為瞬態(tài)輸出扭矩，直到滑動(dòng)扭矩變?yōu)?O0并且，若油門(mén)在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，則滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)在上個(gè)控制周期設(shè)定值的基礎(chǔ)上將滑動(dòng)扭矩增大量級(jí)5 (增大量級(jí))。然而，由于油門(mén)被操作時(shí)，電機(jī)2被控制產(chǎn)生與油門(mén)操作量相應(yīng)的輸出扭矩，因此，若油門(mén)在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14會(huì)將滑動(dòng)扭矩設(shè)定為瞬態(tài)輸出扭矩，直到電機(jī)2產(chǎn)生與油門(mén)操作量相應(yīng)的輸出扭矩?，F(xiàn)在描述與滑動(dòng)扭矩增大和減小量級(jí)相關(guān)的內(nèi)容。在此實(shí)施例中，ECU 10在預(yù)定控制周期內(nèi)設(shè)定并控制滑動(dòng)扭矩，這樣使得增大和減小的量級(jí)與滑動(dòng)扭矩的增大和減小的量相對(duì)應(yīng)。對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)扭矩的增大或減小量，設(shè)定增大或減小單位。尤其地，增大或減小量級(jí)1表示增大或減小1單位；增大或減小量級(jí)2表示增大或減小2單位；增大或減小量級(jí)3 表示增大或減少3單位；增大或減小量級(jí)4表示增大或減小4單位；增大或減小量級(jí)5表示增大或減小5單位。因此，例如，若制動(dòng)器在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，則滑動(dòng)扭矩會(huì)被降低量級(jí)5，量級(jí)5是當(dāng)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)制動(dòng)器未被操作同時(shí)車(chē)輛停止時(shí)的減小量級(jí)1的量的5倍。如圖2所示，滑動(dòng)扭矩設(shè)定單元14設(shè)定了車(chē)輛速度降低時(shí)限制滑動(dòng)扭矩增大的上限?；瑒?dòng)扭矩被設(shè)定在下限0(零)至上限的范圍內(nèi)?；瑒?dòng)扭矩的上限被確定為車(chē)輛速度所需的值及富余量(margin)之和。圖2是車(chē)輛速度降低時(shí)滑動(dòng)扭矩的上限直線(xiàn)增加的例子，但是與降低車(chē)輛速度有關(guān)的上限的波動(dòng)并不限于圖2的例子?；瑒?dòng)扭矩設(shè)定單元14在控制周期內(nèi)增大或減小滑動(dòng)扭矩控制，這樣使得滑動(dòng)扭矩值處于下限0至上述上限范圍內(nèi)。因此，當(dāng)滑動(dòng)扭矩被控制增加時(shí)，在控制周期內(nèi)設(shè)定增大和減小滑動(dòng)扭矩與設(shè)定接近上限的速度相對(duì)應(yīng)，而當(dāng)滑動(dòng)扭矩被控制減小時(shí)，在控制周期內(nèi)設(shè)定增大和減小滑動(dòng)扭矩與設(shè)定接近下限的速度相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明的本實(shí)施例的用于控制車(chē)輛電機(jī)扭矩的設(shè)備的配置如上，并控制電機(jī)2產(chǎn)生的滑動(dòng)扭矩，如圖3所示。圖3中的一系列過(guò)程步驟在單個(gè)預(yù)定的控制周期內(nèi)執(zhí)行。圖 3中，符號(hào)“F”表示滑動(dòng)扭矩條件標(biāo)志若滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件，則標(biāo)志被置“ 1，，；若不滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件，則標(biāo)志被置“0”。開(kāi)始時(shí)，滑動(dòng)扭矩條件標(biāo)志被判斷為“ 1”(步驟S2)，若標(biāo)志F被置“ 1 ”，則過(guò)程進(jìn)行至步驟S10。若標(biāo)志F未被置“1”，則判斷是否滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件(步驟S4)?；瑒?dòng)扭矩條件是車(chē)輛低速運(yùn)動(dòng)同時(shí)油門(mén)未被操作。若滿(mǎn)足該條件，則標(biāo)志F被置“1”(步驟S6)，過(guò)程進(jìn)行至步驟S10。另外一方面，若不滿(mǎn)足該條件，則終止當(dāng)前控制周期。在步驟S10，對(duì)油門(mén)是否被操作(即油門(mén)是否關(guān)閉)進(jìn)行了判斷。若過(guò)程在步驟S4 和S6進(jìn)行，則油門(mén)是關(guān)閉的。然而，若在步驟S2，標(biāo)志F被判斷為“1”，換句話(huà)說(shuō)，若在之前的控制周期內(nèi)滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件(即非不滿(mǎn)足)，則能夠判斷在當(dāng)前控制周期內(nèi)開(kāi)啟油門(mén)。 在此情況下，在步驟SlO油門(mén)被判斷為非關(guān)閉(即被判斷為開(kāi)啟)，過(guò)程進(jìn)行至步驟S90。在步驟S90，滑動(dòng)扭矩從之前的控制周期的值的基礎(chǔ)上增加量級(jí)5。在接下來(lái)的步驟S92，對(duì)下述問(wèn)題進(jìn)行判斷增加的滑動(dòng)扭矩是否大于或等于對(duì)應(yīng)于油門(mén)的扭矩(即，對(duì)應(yīng)于油門(mén)開(kāi)度的扭矩)。若增加的滑動(dòng)扭矩被判斷為大于或等于對(duì)應(yīng)于油門(mén)的扭矩，則標(biāo)志 F被置“0”(步驟S94)，當(dāng)前控制周期被終止。另一方面，若滑動(dòng)扭矩不大于或等于對(duì)應(yīng)于油門(mén)的扭矩，則當(dāng)前控制周期終止且不做任何改變(即，標(biāo)志F仍是“0”)。進(jìn)行步驟S90、S92和S94使得若油門(mén)在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，電機(jī)2的輸出扭矩能夠快速順利地達(dá)到對(duì)應(yīng)于油門(mén)操作量的輸出扭矩。因此，滑動(dòng)扭矩的控制可被終止。作為對(duì)比地，若在步驟SlO油門(mén)被判斷為關(guān)閉，過(guò)程進(jìn)行至步驟S20，在步驟S20， 對(duì)制動(dòng)是否未被操作(即制動(dòng)是否關(guān)閉)進(jìn)行判斷。若制動(dòng)被判斷為被操作(即開(kāi)啟)，則過(guò)程進(jìn)行至步驟S80。在步驟S80，滑動(dòng)扭矩在之前控制周期的值的基礎(chǔ)上減小量級(jí)5。在接下來(lái)的步驟 S82，對(duì)下述問(wèn)題進(jìn)行判斷減小的滑動(dòng)扭矩是否小于或等于0 ？若滑動(dòng)扭矩小于或等于0， 則標(biāo)志F被置“0”(步驟S84)，當(dāng)前控制周期被終止。對(duì)比地，若滑動(dòng)扭矩不小于或等于0， 則終止當(dāng)前控制周期而不做任何改變(即標(biāo)志F仍是“0”)。
進(jìn)行步驟S80、S82和S84使得若油門(mén)在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，則滑動(dòng)扭矩能夠快速順利地減小到0，這樣滑動(dòng)扭矩的控制可被終止。在步驟S20，制動(dòng)器被判斷為關(guān)閉，車(chē)輛的行駛狀態(tài)(停止、向后運(yùn)動(dòng)或向前運(yùn)動(dòng)) 通過(guò)車(chē)輛速度傳感器M測(cè)得的值來(lái)判斷(步驟S30和S40)。若車(chē)輛停止，則過(guò)程從步驟 S30進(jìn)行至步驟S50，在步驟S50，滑動(dòng)扭矩從之前控制周期的值的基礎(chǔ)上減小量級(jí)1，并終止當(dāng)前控制周期。若車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，過(guò)程從步驟S30經(jīng)過(guò)步驟S40進(jìn)行至步驟S60，在步驟S60，滑動(dòng)扭矩從之前控制周期的值的基礎(chǔ)上增加量級(jí)2，并終止當(dāng)前控制周期。此時(shí)，滑動(dòng)扭矩始終被限制不超過(guò)滑動(dòng)扭矩的上限。若車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)，過(guò)程從步驟S30經(jīng)過(guò)步驟S40進(jìn)行至步驟S70，在步驟S70，滑動(dòng)扭矩從之前控制周期的值的基礎(chǔ)上減小量級(jí)3，并終止當(dāng)前控制周期。如上所述，基于油門(mén)是否被操作、制動(dòng)器是否被操作和車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)滑動(dòng)扭矩的大小和改變滑動(dòng)扭矩的速度(每單位控制周期中的滑動(dòng)扭矩的改變量)進(jìn)行控制。因此，若車(chē)輛停止，則滑動(dòng)扭矩被非常平緩地減小到可能的最小滑動(dòng)扭矩。尤其地，部分地因?yàn)榛瑒?dòng)扭矩的減小被設(shè)定為盡可能小，部分因?yàn)?，即使?chē)輛由于減小滑動(dòng)扭矩而開(kāi)始向后運(yùn)動(dòng)，向后運(yùn)動(dòng)的速度也非常緩慢，車(chē)輛的向后運(yùn)動(dòng)可通過(guò)平緩增大車(chē)輛滑動(dòng)扭矩而被阻止。因此，可通過(guò)產(chǎn)生最小滑動(dòng)扭矩來(lái)節(jié)省電機(jī)2的電消耗。—旦車(chē)輛開(kāi)始向后運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)扭矩就會(huì)平緩但以比車(chē)輛停止時(shí)滑動(dòng)扭矩減小的速度更快的速度增大。因此，能夠避免產(chǎn)生過(guò)多的滑動(dòng)扭矩且同時(shí)避免車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)。因此， 可產(chǎn)生有效滑動(dòng)扭矩，節(jié)省了電機(jī)2的電消耗。另一方面，若車(chē)輛開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)扭矩以相對(duì)較快的速度減小。因此，車(chē)輛可被相對(duì)較快地避免向前運(yùn)動(dòng)，而這可節(jié)省電機(jī)2的電消耗。因此，當(dāng)車(chē)輛停止在上坡路面上時(shí)，可防止其向后運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)車(chē)輛停止在下坡面上時(shí)，可防止其向前運(yùn)動(dòng)，由于產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩而節(jié)省了電機(jī)2的電消耗。本發(fā)明的實(shí)施例如上所述。然而，本發(fā)明絕不應(yīng)該僅僅只限于上述實(shí)施例。在不背離本發(fā)明的主旨的情況下，本發(fā)明也包括暗含多種改變和修改。例如，在上述實(shí)施例中，由于ECU 10在預(yù)定控制周期內(nèi)設(shè)定并控制滑動(dòng)扭矩，所以增大或減小滑動(dòng)扭矩的量級(jí)與增大或減小量對(duì)應(yīng)，增大或減小量還是滑動(dòng)扭矩增大或減小率(即，每單位時(shí)間內(nèi)增大或減小的量)。在此情況下，滑動(dòng)扭矩增大或減小率的單位被設(shè)定為增大或減小一個(gè)量級(jí)1表示增大或減小一個(gè)單位；增大或減小量級(jí)2表示增大或減小一個(gè)單位的2倍的兩個(gè)單位；增大或減小量級(jí)3表示增大或減小一個(gè)單位的3倍的三個(gè)單位；增大或減小量級(jí)4表示增大或減小一個(gè)單位的4倍的四個(gè)單位；增大或減小量級(jí)5 表示增大或減小一個(gè)單位的5倍的五個(gè)單位。這種情況可不用每隔一個(gè)預(yù)定的控制周期就檢測(cè)車(chē)輛速度、制動(dòng)器操作狀態(tài)和油門(mén)操作狀態(tài)。替代性地，可時(shí)刻監(jiān)測(cè)車(chē)輛速度、制動(dòng)器操作狀態(tài)和油門(mén)操作狀態(tài)，若車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在停止、向前運(yùn)動(dòng)和向后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生改變，或者若制動(dòng)器或油門(mén)在開(kāi)和關(guān)之間轉(zhuǎn)換，則可進(jìn)行如下判斷是否滿(mǎn)足滑動(dòng)扭矩條件(圖3中步驟S4)、油門(mén)是開(kāi)啟還是閉合(圖3中步驟S10)、制動(dòng)器是開(kāi)啟還是閉合(圖3中步驟S20)、車(chē)輛是停止、向前運(yùn)動(dòng)還是向后運(yùn)動(dòng)(圖3中步驟S30或S40)，或設(shè)定滑動(dòng)扭矩增大或減小量級(jí)(圖3中的步驟S50、S60、S70、S80 和 S90)。在上述實(shí)施例中，滑動(dòng)扭矩增大或減小量級(jí)被劃分為從量級(jí)1到量級(jí)5的5個(gè)量級(jí)，但是量級(jí)劃分方法并不限于此。替代性地，滑動(dòng)扭矩增大或減小量級(jí)可被劃分為大、中和小若產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)制動(dòng)器被操作，則滑動(dòng)扭矩減小量級(jí)可被設(shè)定為大；若產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)車(chē)輛停止且制動(dòng)器未被操作，則滑動(dòng)扭矩減小量級(jí)可被設(shè)定為?。蝗舢a(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)制動(dòng)器未被操作且車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)扭矩增加量級(jí)可被設(shè)定為中；若產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)制動(dòng)器未被操作且車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)扭矩增加量級(jí)可被設(shè)定為中。在此情況下，若油門(mén)在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)被操作，滑動(dòng)扭矩優(yōu)選地大量級(jí)增加?；瑒?dòng)扭矩條件并不僅限于上述實(shí)施例所描述的，并且令人滿(mǎn)意地至少包括未被操作的制動(dòng)器。上述實(shí)施例假定車(chē)輛是電動(dòng)車(chē)輛，但是本發(fā)明可也應(yīng)用于混合動(dòng)力車(chē)輛。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車(chē)輛的電機(jī)扭矩的設(shè)備，所述車(chē)輛包括產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的電動(dòng)馬達(dá)，其特征在于，包括車(chē)輛速度檢測(cè)單元，所述車(chē)輛速度檢測(cè)單元檢測(cè)車(chē)輛速度； 制動(dòng)操作檢測(cè)單元，所述制動(dòng)操作檢測(cè)單元檢測(cè)操作制動(dòng)器的狀態(tài)；和控制單元，所述控制單元基于所述車(chē)輛速度檢測(cè)單元和所述制動(dòng)操作檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果使得所述電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩，其中，如果在產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)操作所述制動(dòng)器，則所述控制單元會(huì)以第一量級(jí)減小所述滑動(dòng)扭矩，如果在產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)沒(méi)有操作所述制動(dòng)器，則所述控制單元會(huì)基于所述車(chē)輛速度檢測(cè)單元檢測(cè)得到的所述車(chē)輛的速度在量級(jí)范圍中增大或減小所述滑動(dòng)扭矩，并且， 所述第一量級(jí)是比所述量級(jí)范圍內(nèi)的可能最大減小量級(jí)更大的減小量級(jí)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中，如果在產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)未操作所述制動(dòng)器如果所述車(chē)輛停止，所述控制單元會(huì)減小所述滑動(dòng)扭矩； 如果所述車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)，所述控制單元會(huì)增加所述滑動(dòng)扭矩； 如果所述車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)，所述控制單元會(huì)減小所述滑動(dòng)扭矩。
3.如權(quán)利要求2中所述的設(shè)備，其特征在于，其中，增大或減小所述滑動(dòng)扭矩的所述量級(jí)范圍內(nèi)的所述第一量級(jí)和第二量級(jí)被劃分為至少三個(gè)等級(jí)大、中和??；如果在產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)操作所述制動(dòng)器，所述控制單元以作為所述第一量級(jí)的所述大量級(jí)來(lái)減小所述滑動(dòng)扭矩；若產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)未操作所述制動(dòng)器，則當(dāng)車(chē)輛停止時(shí)所述控制單元小量級(jí)減小所述滑動(dòng)扭矩；當(dāng)所述車(chē)輛向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，中量級(jí)增大所述滑動(dòng)扭矩；當(dāng)所述車(chē)輛向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，中量級(jí)減小所述滑動(dòng)扭矩。
4.如權(quán)利要求3中所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包括檢測(cè)油門(mén)操作狀態(tài)的油門(mén)操作檢測(cè)單元，其中，如果所述油門(mén)操作檢測(cè)單元檢測(cè)到在產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)油門(mén)被操作，所述控制單元會(huì)基于所述油門(mén)操作檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果以大量級(jí)增大所述滑動(dòng)扭矩。
5.如權(quán)利要求4中所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包括檢測(cè)所述油門(mén)的操作量的油門(mén)操作量檢測(cè)單元，其中，如果所述油門(mén)操作檢測(cè)單元檢測(cè)到產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩時(shí)油門(mén)被操作，所述控制單元會(huì)將所述滑動(dòng)扭矩設(shè)定為瞬態(tài)輸出扭矩，直到所述輸出扭矩達(dá)到對(duì)應(yīng)于所述油門(mén)操作量的值。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，其中所述控制單元設(shè)定所述滑動(dòng)扭矩的上限，所述滑動(dòng)扭矩的上限會(huì)隨著所述車(chē)輛速度下降而增大；并且，所述滑動(dòng)扭矩的上限基于所述車(chē)輛速度檢測(cè)單元檢測(cè)得到的所述車(chē)輛的速度而設(shè)定。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包括檢測(cè)油門(mén)操作狀態(tài)的油門(mén)操作檢測(cè)單元，其中所述控制單元基于所述車(chē)輛速度檢測(cè)單元和所述油門(mén)操作檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果確定滑動(dòng)扭矩條件是否滿(mǎn)足，其中，所述滑動(dòng)扭矩條件是所述車(chē)輛低速行駛，并且所述油門(mén)未被操作，并且當(dāng)所述滑動(dòng)扭矩條件被滿(mǎn)足時(shí)，除了過(guò)渡狀態(tài)之外，所述控制單元使所述電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生所述滑動(dòng)扭矩。
8.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，其中，所述量級(jí)范圍內(nèi)的所述第一量級(jí)和第二量級(jí)中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于所述滑動(dòng)扭矩中的變化量或變化率，所述第二量級(jí)被劃分為至少三個(gè)等級(jí)增大或減小所述滑動(dòng)扭矩的大、中和小。
全文摘要
在使用電動(dòng)馬達(dá)(2)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩的車(chē)輛中，控制單元(10)基于車(chē)輛速度檢測(cè)單元(24)和制動(dòng)器操作檢測(cè)單元(22)的檢測(cè)結(jié)果使電動(dòng)馬達(dá)(2)產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩，其中，若在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)操作制動(dòng)器，則控制單元(10)以第一量級(jí)減小滑動(dòng)扭矩，若在產(chǎn)生滑動(dòng)扭矩時(shí)未操作制動(dòng)器，則控制單元(10)會(huì)基于所述車(chē)輛速度檢測(cè)單元(24)測(cè)得的車(chē)輛速度在量級(jí)范圍中增大或減小滑動(dòng)扭矩，并且，第一量級(jí)是比量級(jí)范圍內(nèi)的最大可能減小量級(jí)更大的減小量級(jí)。
文檔編號(hào)B60L15/20GK102407785SQ20111024793
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者佐野喜亮, 初田康之, 初見(jiàn)典彥, 宮本寬明, 杉本喬紀(jì), 松見(jiàn)敏行, 橋坂明 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車(chē)工業(yè)株式會(huì)社