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      電動車輛的控制裝置以及電動車輛的控制方法與流程

      文檔序號:11330339閱讀:393來源:國知局
      電動車輛的控制裝置以及電動車輛的控制方法與流程

      本發(fā)明涉及電動車輛的控制裝置以及電動車輛的控制方法。



      背景技術(shù):

      當(dāng)前,已知如下電動汽車用再生制動控制裝置,即,設(shè)置有能夠任意地設(shè)定電動機(jī)的再生制動力的設(shè)定單元,利用由設(shè)定單元設(shè)定的再生制動力而進(jìn)行電動機(jī)的再生(參照jp8-79907a)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      然而,在jp8-79907a的技術(shù)中,在由設(shè)定單元設(shè)定的再生制動力較大的情況下,產(chǎn)生如下問題,即,在以設(shè)定的再生制動力使電動汽車減速而使得速度變?yōu)?時,在車體的前后方向上會產(chǎn)生振動。

      本發(fā)明的目的在于,提供一種抑制在以再生制動力使電動車輛停止時在車體的前后方向上產(chǎn)生振動的技術(shù)。

      本發(fā)明的一個方式是車輛的控制裝置,該車輛以電機(jī)為行駛驅(qū)動源、且利用電機(jī)的再生制動力進(jìn)行減速,其中,對加速器操作量進(jìn)行檢測,并且對與電動車輛的行駛速度成正比的速度參數(shù)進(jìn)行檢測,根據(jù)電動車輛的狀態(tài)而推定速度參數(shù)推定值。另外,根據(jù)車輛狀態(tài)而檢測或推定與坡度無關(guān)的阻力分量,根據(jù)阻力分量而校正速度參數(shù)推定值。并且,基于速度參數(shù)而計算用于使電動車輛停止的反饋扭矩,并且基于校正后的速度參數(shù)推定值而計算用于彌補(bǔ)反饋扭矩的前饋扭矩。而且,對電機(jī)扭矩指令值進(jìn)行計算,基于計算出的電機(jī)扭矩指令值而控制電機(jī)。如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動車輛即將停車,則在行駛速度降低的同時基于反饋扭矩和前饋扭矩而使電機(jī)扭矩指令值收斂為零。

      關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式,下面與附圖一起進(jìn)行詳細(xì)說明。

      附圖說明

      圖1是表示具有第1實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的電動汽車的主要結(jié)構(gòu)的框圖。

      圖2是由第1實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置所具有的電機(jī)控制器執(zhí)行的電機(jī)電流控制的處理的流程。

      圖3是表示加速器開度-扭矩表的一個例子的圖。

      圖4是將車輛的驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)模型化后的圖。

      圖5是將車輛的驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)模型化后的圖。

      圖6是用于實(shí)現(xiàn)停止控制處理的框圖。

      圖7是用于對計算基于前饋補(bǔ)償器(追加響應(yīng)調(diào)整濾波器)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的方法進(jìn)行說明的框圖。

      圖8是用于對基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而計算f/b扭矩的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖9是用于對基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計算f/f扭矩的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖10是用于對計算外部干擾扭矩推定值的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖11是用于對基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和外部干擾扭矩推定值而計算即將停車判斷扭矩的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖12是用于對計算第1實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖13是表示第1實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的控制結(jié)果的一個例子的圖。

      圖14是表示對比例的控制結(jié)果的一個例子的圖。

      圖15是由第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置所具有的電機(jī)控制器執(zhí)行的電機(jī)電流控制的處理的流程。

      圖16是第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的停止控制處理的框圖。

      圖17是第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的減振控制處理的框圖。

      圖18是表示第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的減振控制處理的詳情的框圖。

      圖19是用于對計算第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的外部干擾扭矩推定值的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖20是用于對計算第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的方法進(jìn)行說明的圖。

      圖21是用于對計算第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的減振控制扭矩推定值的方法進(jìn)行說明的圖。

      具體實(shí)施方式

      (第1實(shí)施方式)

      圖1是表示具有第1實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的電動汽車的主要結(jié)構(gòu)的框圖。本發(fā)明的電動車輛的控制裝置能夠應(yīng)用于具有電動機(jī)4作為車輛的驅(qū)動源的一部分或全部,能利用電動機(jī)的驅(qū)動力而行駛的電動車輛。電動車輛中不僅包含電動汽車,還包含混合動力汽車、燃料電池汽車。特別是本實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置能夠應(yīng)用于僅通過對加速器踏板的操作便能對車輛的加減速、停止進(jìn)行控制的車輛。在該車輛中,駕駛員在加速時踏入加速器踏板,在減速時、停止時減小對正踏入的加速器踏板的踏入量、或者使加速器踏板的踏入量變?yōu)榱?。此外,在上坡路上,有時為了防止車輛后退而踏入加速器踏板、且使其接近停止?fàn)顟B(tài)。

      將車速v、加速器開度ap、電動機(jī)(三相交流電機(jī))4的轉(zhuǎn)子相位α、電動機(jī)4的電流iu、iv、iw等表示車輛狀態(tài)的信號作為數(shù)字信號而輸入至電機(jī)控制器2,該電機(jī)控制器2基于輸入的信號而生成用于控制電動機(jī)4的pwm信號。另外,電機(jī)控制器2根據(jù)生成的pwm信號而對逆變器3的開關(guān)元件進(jìn)行開閉控制。另外,電機(jī)控制器2具有作為對后述的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行計算的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定單元、基于后述的制動器制動量而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值校正單元、對后述的反饋扭矩進(jìn)行計算的反饋扭矩計算單元、對后述的前饋扭矩進(jìn)行計算的前饋扭矩計算單元、對后述的電機(jī)扭矩指令值進(jìn)行計算的電機(jī)扭矩指令值計算單元、基于電機(jī)扭矩指令值而對電動機(jī)4進(jìn)行控制的電機(jī)控制單元、以及對后述的外部干擾扭矩進(jìn)行推定的外部干擾扭矩推定單元的功能。

      逆變器3例如針對各相而對2個開關(guān)元件(例如,igbt、mos-fet等功率半導(dǎo)體元件)進(jìn)行接通/斷開,由此將從電池1供給的直流電流變換為交流而使所需的電流在電動機(jī)4流動。

      電動機(jī)4利用從逆變器3供給的交流電流而產(chǎn)生驅(qū)動力,經(jīng)由減速器5以及驅(qū)動軸8而將驅(qū)動力傳遞至左右的驅(qū)動輪9a、9b。另外,在車輛行駛時,電動機(jī)4在與驅(qū)動輪9a、9b聯(lián)動地旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生再生驅(qū)動力,由此將車輛的動能作為電能而回收。在該情況下,逆變器3將在電動機(jī)4的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的交流電流變換為直流電流并供給至電池1。

      電流傳感器7對在電動機(jī)4流動的3相交流電流iu、iv、iw進(jìn)行檢測。其中,3相交流電流iu、iv、iw的和為0,因此可以對任意2相的電流進(jìn)行檢測并通過運(yùn)算而求出剩余1相的電流。

      旋轉(zhuǎn)傳感器6作為對作為速度參數(shù)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測的車速檢測單元而起作用,例如為解析器(resolver)、編碼器,對電動機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α進(jìn)行檢測。

      制動器控制器11根據(jù)制動器踏板10的踏入量而設(shè)定制動器制動量b,根據(jù)制動器制動量b而對制動液壓進(jìn)行控制。

      液壓傳感器12通過對制動液壓進(jìn)行檢測而獲取制動器制動量b,將獲取的制動器制動量b向電機(jī)控制器2輸出。即,液壓傳感器12作為對作為與坡度無關(guān)的阻力分量的制動器制動量進(jìn)行檢測的單元而起作用。

      摩擦制動器13根據(jù)制動器制動量b而提高制動液壓,由此將制動墊按壓于轉(zhuǎn)子而對車輛產(chǎn)生制動力。

      圖2是表示由電機(jī)控制器2執(zhí)行的電機(jī)電流控制的處理的流程的流程圖。

      在步驟s201中,輸入表示車輛狀態(tài)的信號。這里,輸入車速v(km/h)、加速器開度ap(%)、電動機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α(rad)、電動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度nm(rpm)、在電動機(jī)4流動的三相交流電流iu、iv、iw、電池1和逆變器3之間的直流電壓值vdc(v)、制動器制動量b。

      車速v(km/h)由未圖示的車速傳感器、其他控制器通過通信而獲取?;蛘?,對轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度ωm乘以輪胎轉(zhuǎn)動半徑r、并除以終極齒輪的齒輪比而求出車速v(m/s),通過乘以3600/1000進(jìn)行單位變換而求出車速v(km/h)。

      加速器開度ap(%)根據(jù)未圖示的加速器開度而獲取、或者從未圖示的車輛控制器等其他控制器通過通信而獲取。

      從旋轉(zhuǎn)傳感器6獲取電動機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α(rad)。由轉(zhuǎn)子角速度ω(電角度)除以電動機(jī)4的極對數(shù)p而求出作為電動機(jī)4的機(jī)械角速度的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm(rad/s)(速度參數(shù)),通過對求出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以60/(2π)而求出電動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度nm(rpm)。通過對轉(zhuǎn)子相位α進(jìn)行微分而求出轉(zhuǎn)子角速度ω。

      從電流傳感器7獲取在電動機(jī)4流動的電流iu、iv、iw(a)。

      根據(jù)從在電池1與逆變器3之間的直流電源線設(shè)置的電壓傳感器(未圖示)、或者電池控制器(未圖示)發(fā)送的電源電壓值而求出直流電壓值vdc(v)。

      利用對制動液壓進(jìn)行檢測的液壓傳感器12而獲取制動器制動量b。可以使用對駕駛員的制動器操作量進(jìn)行檢測的行程傳感器等(未圖示)的值。另外,可以從未圖示的車輛控制器、其他控制器通過通信獲取制動指令值而作為制動器制動量b。此外,在根據(jù)傳感器值或者指令值而對制動器制動量b進(jìn)行設(shè)定時,考慮在將制動器制動量b輸入至車輛以后直至制動力實(shí)際上作用于車輛為止的響應(yīng)性。

      在步驟s202中,對第1扭矩目標(biāo)值tm1*進(jìn)行設(shè)定。具體而言,基于步驟s201中輸入的加速器開度ap以及電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm,參照圖3所示的加速器開度-扭矩表而設(shè)定第1扭矩目標(biāo)值tm1*。如上所述,本實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置能夠應(yīng)用于僅通過對加速器踏板的操作便能對車輛的加減速、停止進(jìn)行控制的車輛,至少能夠通過加速器踏板的完全關(guān)閉而使車輛停止,因此在圖3所示的加速器開度-扭矩表中,將電機(jī)扭矩設(shè)定為使得加速器開度為0(完全關(guān)閉)時的電機(jī)再生量變大。即,在電機(jī)轉(zhuǎn)速為正時、即至少加速器開度為0(完全關(guān)閉)時,設(shè)定負(fù)的電機(jī)扭矩以使再生制動力起作用。其中,加速器開度-扭矩表并不限定于圖3所示的表。

      在步驟s203中,進(jìn)行停止控制處理。具體而言,判斷電動車輛即將停車的情況,在即將停車以前,將步驟s202中計算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值tm*。在即將停車以后,將在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時收斂為外部干擾扭矩指令值td的第2扭矩目標(biāo)值tm2*設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值tm*。該第2扭矩目標(biāo)值tm2*在上坡路上為正扭矩,在下坡路上為負(fù)扭矩,在平坦路上大致為零。由此,如后所述,無論路面的坡度如何,都能夠維持停車狀態(tài)。后文中對停止控制處理的詳情進(jìn)行敘述。

      在步驟s204中,基于步驟s203中計算出的電機(jī)扭矩目標(biāo)值tm*、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm以及直流電壓值vdc而求出d軸電流目標(biāo)值id*、q軸電流目標(biāo)值iq*。例如,預(yù)先準(zhǔn)備求解扭矩指令值、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度以及直流電壓值、與d軸電流目標(biāo)值以及q軸電流目標(biāo)值之間的關(guān)系的表,通過參照該表而求出d軸電流目標(biāo)值id*以及q軸電流目標(biāo)值iq*。

      在步驟s205中,進(jìn)行用于使d軸電流id以及q軸電流iq分別與步驟s204中求出的d軸電流目標(biāo)值id*以及q軸電流目標(biāo)值iq*一致的電流控制。因此,首先,基于步驟s201中輸入的三相交流電流值iu、iv、iw、和電動機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α而求出d軸電流id以及q軸電流iq。然后,根據(jù)d軸、q軸電流指令值id*、iq*和d軸、q軸電流id、iq之間的偏差而計算出d軸、q軸電壓指令值vd、vq。此外,可以對為了將d-q正交坐標(biāo)軸之間相對于計算出的d軸、q軸電壓指令值vd、vq的干涉電壓抵消所需的非干擾電壓進(jìn)行加法運(yùn)算。

      然后,根據(jù)d軸、q軸電壓指令值vd、vq、電動機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α、以及三相交流電壓指令值vu、vv、vw和電流電壓值vdc而求出pwm信號tu(%)、tv(%)、tw(%)。根據(jù)這樣求出的pwm信號tu、tv、tw而對逆變器3的開關(guān)元件進(jìn)行開閉,由此能夠利用由扭矩指令值tm*指示的所需的扭矩對電動機(jī)4進(jìn)行驅(qū)動。

      這里,在對步驟s203中執(zhí)行的停止控制處理進(jìn)行說明之前,對本實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置中的、從電機(jī)扭矩tm至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gp(s)進(jìn)行說明。

      圖4、圖5是將車輛的驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)模型化后的圖,該圖中的各參數(shù)如下所示。

      jm:電動機(jī)的慣量

      jw:驅(qū)動輪的慣量

      m:車輛的質(zhì)量

      kd:驅(qū)動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛性

      kt:與輪胎和路面之間的摩擦相關(guān)的系數(shù)

      n:總齒輪比

      r:輪胎的超載半徑

      ωm:電動機(jī)的角速度

      tm:扭矩目標(biāo)值tm*

      td:驅(qū)動輪的扭矩

      f:施加于車輛的力

      v:車輛的速度

      ωw:驅(qū)動輪的角速度

      而且,能夠根據(jù)圖4、圖5而導(dǎo)出下面的運(yùn)動方程式。其中,下式(1)~(3)中的標(biāo)號的右上方標(biāo)注的星號(*)表示時間微分。

      [式1]

      jm·ωm=tm·td/n…(1)

      [式2]

      2jw·ωw=td-rf…(2)

      [式3]

      mv=f…(3)

      [式4]

      td=kd∫(ωm/n-ωw)dt…(4)

      [式5]

      f=kt(rωw·v)…(5)

      如果基于式(1)~(5)所示的運(yùn)動方程式對從電動機(jī)4的扭矩目標(biāo)值tm至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gp(s)進(jìn)行求解,則由下式(6)表示。

      [式6]

      gp(s)=(b3s3+bss2+b1s+b0)/s(a4s3+a3s2+a2s+a1)…(5)

      其中,式(6)中的各參數(shù)由下式(7)表示。

      [式7]

      如果調(diào)查式(6)所示的傳遞函數(shù)的極值和零點(diǎn),則能夠近似為下式(8)的傳遞函數(shù),1個極值和1個零點(diǎn)表示極其接近的值。這相當(dāng)于下式(8)中的α和β表示極其接近的值。

      [式8]

      gp(s)=(s+β)(b2′s2+b1′s+b0′)/s(s+α)(a3′s2+a2′s+a1′)…(8)

      因此,進(jìn)行式(8)中的極值零值抵消(近似為α=β),如下式(9)所示,gp(s)構(gòu)成(2階)/(3階)的傳遞特性。

      [式9]

      另外,如果以減輕運(yùn)算量為目的而使傳遞特性gp′(s)簡化,則能夠獲得下式(10)。

      [式10]

      下面,對從制動器制動量b至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gb(s)進(jìn)行說明。

      制動器制動量b是施加于車輛的制動力,根據(jù)圖4、圖5能夠?qū)С鲇上率?11)表示的運(yùn)動方程式。

      [式11]

      2jw·ωw=td·rf·rb…(11)

      其中,式(11)中的制動器制動量b如下。

      ωw>0:b>0

      ωw=0:b=0

      ωw<0:b<0

      如果基于式(1)、(3)、(4)、(5)、(11)所示的運(yùn)動方程式而求解從制動器制動量b至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gb(s),則由下式(12)表示。

      [式12]

      gb(s)=(b1s+b0)/s(a4s3+a3s2+a2s+a1)…(12)

      其中,式(12)中的參數(shù)由下式(13)表示。

      [式13]

      下面,對圖2的步驟s203中進(jìn)行的停止控制處理的詳情進(jìn)行說明。圖6是用于實(shí)現(xiàn)停止控制處理的框圖。

      前饋補(bǔ)償器(下面,稱為f/f補(bǔ)償器)501基于獲取的制動器制動量b而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行計算。下面,參照圖7以及圖12對f/f補(bǔ)償器501的詳情進(jìn)行說明。

      圖7是用于對根據(jù)電動車輛的狀態(tài)而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的方法進(jìn)行說明的圖。制動扭矩推定器601基于制動器制動量b而對用于校正電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值進(jìn)行計算。圖12中表示制動扭矩推定器601的詳情。

      圖12是用于對根據(jù)制動器制動量b而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的方法進(jìn)行說明的圖??刂颇K1201對制動器制動量b實(shí)施由上述式(12)表示的傳遞特性gb(s)的處理,計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。基于制動器的制動力在前進(jìn)時、后退時均作用于使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)向0rpm收斂的方向。因此,根據(jù)車輛前后速度的符號以在使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)向0rpm收斂的方向上起作用的方式對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值進(jìn)行計算。本實(shí)施方式的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的符號在車輛前進(jìn)時設(shè)為負(fù),在車輛后退時設(shè)為正。將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值輸出至圖7所示的加法器602。

      返回至圖7繼續(xù)進(jìn)行說明。加法器602對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值加上由制動扭矩推定器601計算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而校正電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。而且,將校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值向控制模塊603輸出。

      電機(jī)扭矩推定部603對從加法器602輸出的校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以規(guī)定的增益(下面,稱為總增益)kvref(kvref<0)而計算電機(jī)扭矩推定值??傇鲆鎘vref是為了抑制制動距離的延長、且使電動車輛順暢地停止而預(yù)先規(guī)定的值,例如根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。

      電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604基于式(6)所示的車輛模型gp(s)而將電機(jī)扭矩推定值變換為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。在本實(shí)施方式中,代替車輛模型gp(s)而使用式(10)所示的車輛簡易模型gp″(s)。

      電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604將由電機(jī)扭矩推定部603計算出的電機(jī)扭矩推定值輸入至車輛簡易模型gp″(s),由此計算基于車輛簡易模型gp″(s)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。而且,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604將基于車輛簡易模型gp″(s)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值輸出至加法器602以及低通濾波器605。

      另外,在由后述的扭矩比較器508判斷為電動車輛即將停車的情況下和將制動器制動量b解除的情況下,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604基于當(dāng)前的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而對車輛簡易模型gp″(s)進(jìn)行初始化。例如,由根據(jù)車輛的設(shè)計值而唯一確定的常數(shù)a1′以及b0′、和積分器構(gòu)成車輛簡易模型gp″(s)。在判斷為電動車輛即將停車的情況下,將前述的積分器的初始值設(shè)定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm,由此對車輛簡易模型gp″(s)進(jìn)行初始化。在制動器制動中,因制動墊的摩擦系數(shù)(μ)的變化等而在指令值、傳感器值和實(shí)際作用于車輛的制動力之間產(chǎn)生誤差。因此,通過如上所述進(jìn)行初始化而將制動器制動中所產(chǎn)生的誤差消除。

      低通濾波器605是具有為了補(bǔ)充車輛簡易模型gp″(s)而設(shè)定的傳遞特性hc(s)的低通濾波器。這里,對由電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604計算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值實(shí)施傳遞特性hc(s)的濾波處理而進(jìn)行響應(yīng)調(diào)整?;谀M或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)等而設(shè)定傳遞特性hc(s)。具體而言,在使總增益kvref小于零的狀態(tài)下,將傳遞特性hc(s)的時間常數(shù)調(diào)整為使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的收斂性、和輸入至f/f扭矩設(shè)定器503的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的收斂性等同。

      這樣,對輸入至f/f扭矩設(shè)定器503的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值實(shí)施低通濾波器處理,因此對伴隨著車輛簡易模型gp″(s)的使用的響應(yīng)特性的偏差進(jìn)行校正。

      返回至圖6繼續(xù)進(jìn)行說明。在圖6所示的反饋扭矩設(shè)定器(下面,稱為f/b扭矩設(shè)定器)502中,基于檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而計算f/b扭矩。利用圖8對詳情進(jìn)行說明。

      圖8是用于對基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而計算f/b扭矩的方法進(jìn)行說明的圖。f/b扭矩設(shè)定器502具有將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm變換為f/b扭矩的乘法器701。

      乘法器701具有總增益乘法器710和分配系數(shù)乘法器720,通過對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以為了分配電動機(jī)4的再生制動力而規(guī)定的f/b增益k1(kvref×β),而計算f/b扭矩。與總增益kvrerf相比,在減弱再生制動力的方向上設(shè)定f/b增益k1。即,將f/b增益k1設(shè)定為比零小、且比總增益kvref大的值。

      總增益乘法器710通過對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以總增益kvref而計算f/b總扭矩。

      分配系數(shù)乘法器720通過對f/b總扭矩乘以分配系數(shù)β而計算f/b扭矩。其中,分配系數(shù)β是比“0”大且比“1”小的值。基于模擬或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)等而設(shè)定分配系數(shù)β。

      這樣,在乘法器701中,將對總增益kvref乘以分配系數(shù)β所得的值用作f/b增益k1,由此能夠減小f/b扭矩以使再生制動力減小。另外,對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以f/b增益k1而計算f/b扭矩,因此將f/b扭矩設(shè)定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm越大則獲得越大的再生制動力的扭矩。

      下面,對圖6所示的f/f扭矩設(shè)定器503的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

      f/f扭矩設(shè)定器503基于由f/f補(bǔ)償器501計算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計算f/f扭矩。由f/f扭矩來彌補(bǔ)即將停車時由f/b扭矩引起的再生制動力不足的部分。

      圖9是用于對基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計算f/f扭矩的方法進(jìn)行說明的圖。f/f扭矩設(shè)定器503具有將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值變換為f/f扭矩的乘法器801。

      乘法器801對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以根據(jù)f/b增益k1設(shè)定的f/f增益k2,計算f/f扭矩。乘法器801具有總增益乘法器810和分配系數(shù)乘法器820。

      總增益乘法器810通過對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以總增益kvref而計算f/f總扭矩。

      分配系數(shù)乘法器820通過對f/f總扭矩乘以分配系數(shù)(1-β)而計算f/f扭矩。其中,如圖8所述,分配系數(shù)β是比“0”大且比“1”小的值,因此分配系數(shù)(1-β)是比“0”大且比“1”小的值。

      這樣,在乘法器801中,將對總增益kvref乘以分配系數(shù)(1-β)所得的值用作f/f增益k2,由此能夠?qū)⒃趂/b扭矩設(shè)定器502中使f/b扭矩減小的部分分配給f/f扭矩。另外,對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以f/f增益k2而計算f/f扭矩,因此將f/f扭矩設(shè)定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值越大則獲得越大的再生制動力的扭矩。

      下面,參照圖10對圖6所示的外部干擾扭矩推定器504的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

      圖10是外部干擾扭矩推定器504的詳情、即用于基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm和電機(jī)扭矩指令值tm*而計算外部干擾扭矩推定值td的框圖。外部干擾扭矩推定器504基于檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm和電機(jī)扭矩指令值tm*而計算外部干擾扭矩推定值td。

      控制模塊901承擔(dān)作為具有h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器的功能,通過將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm輸入并進(jìn)行濾波處理而計算第1電機(jī)扭矩推定值。gp(s)是向車輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的車輛模型,h(s)是具有分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值大于或等于模型gp(s)的分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值的傳遞特性的低通濾波器。

      控制模塊902擔(dān)當(dāng)作為具有h(s)的傳遞特性的低通濾波器的功能,通過將電機(jī)扭矩指令值tm*輸入進(jìn)行并濾波處理而計算第2電機(jī)扭矩推定值。

      此外,在計算第2電機(jī)扭矩推定值時,可以考慮制動器制動量、空氣阻力、滾動阻力、轉(zhuǎn)彎阻力等、與坡度無關(guān)的阻力。

      減法器903通過從第2電機(jī)扭矩推定值減去第1電機(jī)扭矩推定值而計算外部干擾扭矩推定值td。

      此外,如圖10所示,利用外部干擾監(jiān)視器對本實(shí)施方式中的外部干擾扭矩進(jìn)行推定,但也可以使用車輛前后g傳感器等測量器進(jìn)行推定。

      這里,作為外部干擾,能想到空氣阻力、因乘員數(shù)量、裝載量引起的車輛質(zhì)量的變動所造成的模型化誤差、輪胎的滾動阻力、路面的坡度阻力等,但在即將停車時支配性的外部干擾主要因素為坡度阻力。外部干擾主要因素根據(jù)駕駛條件而不同,但外部干擾扭矩推定器504基于電機(jī)扭矩指令值tm*、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm以及車輛模型gp(s)而計算外部干擾扭矩推定值td,因此能夠統(tǒng)一對上述外部干擾主要因素進(jìn)行推定。由此,在任何駕駛條件下,都能夠?qū)崿F(xiàn)減速之后的順暢的停車。但是,如上所述,平坦路上的外部干擾扭矩大致為零,因此也可以在平坦路上即將停車時使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為零,而無需對外部干擾扭矩推定值td進(jìn)行計算。

      返回至圖6,繼續(xù)對除了f/f補(bǔ)償器501、f/b扭矩設(shè)定器502、f/f扭矩設(shè)定器503、以及外部干擾扭矩推定器504以外的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

      加法器505通過將由f/b扭矩設(shè)定器502計算出的f/b扭矩、和由f/f扭矩設(shè)定器503計算出的f/f扭矩相加而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度f/b扭矩tω。

      加法器506通過將由加法器505計算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度f/b扭矩tω、和由外部干擾扭矩推定器504計算出的外部干擾扭矩推定值td相加而計算第2扭矩目標(biāo)值tm2*。

      即將停車判斷扭矩設(shè)定器507基于檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm和外部干擾扭矩推定值td而計算即將停車判斷扭矩。

      這里,參照圖11對即將停車判斷扭矩的計算進(jìn)行說明。圖11是用于對基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而計算即將停車判斷扭矩的方法進(jìn)行說明的框圖。即將停車判斷扭矩設(shè)定器507具有乘法器1001,通過將對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以總增益kvref所得的值和外部干擾扭矩推定值td相加而計算即將停車判斷扭矩。

      返回至圖6對扭矩比較器508的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

      扭矩比較器508對步驟s202中計算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*、和由即將停車判斷扭矩設(shè)定器507計算出的即將停車判斷扭矩的大小進(jìn)行比較。

      在車輛行駛中,即將停車判斷扭矩比第1扭矩目標(biāo)值tm1*小,如果車輛減速而變?yōu)榧磳⑼\?車速小于或等于規(guī)定車速),則變得比第1扭矩目標(biāo)值tm1*大。如果即將停車判斷扭矩比第1扭矩目標(biāo)值tm1*大,則扭矩比較器508判斷為車輛即將停車,將電機(jī)扭矩指令值tm*從第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為第2扭矩目標(biāo)值tm2*。

      這樣,在判斷為即將停車判斷扭矩小于或等于第1扭矩目標(biāo)值tm1*的情況下,扭矩比較器508判定為即將停車以前而將第1扭矩目標(biāo)值tm1*設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值tm*。另一方面,在判斷為即將停車判斷扭矩大于第1扭矩目標(biāo)值tm1*的情況下,扭矩比較器508判定為即將停車而將電機(jī)扭矩指令值tm*從第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為第2扭矩目標(biāo)值tm2*。

      此外,為了維持停車狀態(tài),使第2扭矩目標(biāo)值tm2*在上坡路上收斂為正扭矩,在下坡路上收斂為負(fù)扭矩,在平坦路上大致收斂為零。

      下面,參照圖13、圖14,對將本實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置應(yīng)用于電動汽車時的效果、特別是制動器制動時的控制進(jìn)行說明。

      圖13是表示基于本實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的控制結(jié)果的一個例子的圖。圖13表示在平坦路上停車的情況下的控制結(jié)果、即從上方按順序表示制動器制動量、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、電機(jī)扭矩指令值、車輛前后加速度。另外,表示電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的圖中示出的虛線表示校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值,表示電機(jī)扭矩指令值的圖中示出的虛線表示外部干擾扭矩推定值。

      在時刻t0,基于在圖2的步驟s202中計算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*而進(jìn)行電動機(jī)4的減速。外部干擾扭矩推定值為0,由此可知在平坦路上行駛。

      在時刻t1,駕駛員踏入制動器踏板而使得制動器制動量b增加。此時,通過同時使用第1扭矩目標(biāo)值tm1*和制動器制動量b而可知車輛前后加速度在負(fù)方向上、即向制動側(cè)增加。

      從時刻t1至t2,在扭矩比較器508中,因判定為即將停車判斷扭矩大于第1扭矩目標(biāo)值tm1*而判斷為即將停車,從步驟s202中計算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為步驟s203中計算出的第2扭矩目標(biāo)值tm2*而進(jìn)行減速。此時,在f/f補(bǔ)償器501的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的計算中進(jìn)行考慮了制動器制動量b的校正,因此可知電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值一致。

      另外,在判斷為即將停車時,通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm對構(gòu)成圖7的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604的簡易車輛模型gp″(s)進(jìn)行初始化,設(shè)定為從f/f補(bǔ)償器501輸出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的初始值。

      從時刻t2至t3,即使將制動器制動量b解除,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、電機(jī)扭矩指令值、以及車輛前后速度也收斂為0,從而可知能夠順暢地停車,而不會伴隨著前后方向上的加速度振動。

      在時刻t3以后,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、電機(jī)扭矩指令值、以及車輛前后速度也保持收斂為0的狀態(tài),從而可知能夠保持停車狀態(tài)。

      下面,作為對比例,參照圖14對在f/f補(bǔ)償器501的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的計算中未考慮制動器制動量b的情況下的控制結(jié)果進(jìn)行說明。

      在時刻t0,基于圖2的步驟s202中計算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*而進(jìn)行電動機(jī)4的減速。外部干擾扭矩推定值為0,從而可知在平坦路上行駛。

      在時刻t1,因駕駛員踏入制動器踏板而使得制動器制動量b增加。此時,根據(jù)第1扭矩目標(biāo)值tm1*和制動器制動量b的同時使用而可知車輛前后加速度在負(fù)方向上、即向制動側(cè)增加。

      從時刻t1至t2,在扭矩比較器508中,因判定為即將停車判斷扭矩大于第1扭矩目標(biāo)值tm1*而判斷為即將停車,從步驟s202中計算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為步驟s203中計算出的第2扭矩目標(biāo)值tm2*而進(jìn)行減速。此時,在f/f補(bǔ)償器501的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的計算中并未考慮制動器制動量b,因此可知電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值會產(chǎn)生偏離。

      另外,在判斷為即將停車時,通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm對構(gòu)成圖7中的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604的簡易車輛模型gp″(s)進(jìn)行初始化,并將其設(shè)為從f/f補(bǔ)償器501輸出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的初始值。

      從時刻t2至t3,通過第2扭矩目標(biāo)值和制動器制動量b的同時使用,暫時使得車輛前后加速度收斂為0而要變?yōu)橥\嚑顟B(tài),但在將制動器制動量解除時,車輛前后加速度在負(fù)方向上、即向后退側(cè)增加,從而可知車輛在后退。這是因?yàn)榛谙率龅?扭矩目標(biāo)值tm2*進(jìn)行電動機(jī)4的減速而產(chǎn)生的,該第2扭矩目標(biāo)值tm2*是基于在f/f補(bǔ)償器501中未考慮制動器制動量b所計算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計算出的。

      在時刻t3~t5,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度顯示出負(fù)值,從而可知車輛在后退、而無法順暢地停車。這是因?yàn)橹苿悠髦苿恿勘唤獬沟没谥苿悠髦苿恿康能囕v的制動力喪失而產(chǎn)生的。

      此外,在時刻t6,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值大致收斂為0,與t4的時間點(diǎn)相比后退速度得到控制。

      以上,根據(jù)第1實(shí)施方式,在電動車輛的控制裝置中,該電動車輛以電機(jī)為行駛驅(qū)動源,利用電機(jī)的再生制動力而進(jìn)行減速,對加速器操作量進(jìn)行檢測,并且對與電動車輛的行駛速度成正比的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測,根據(jù)電動車輛的狀態(tài)而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。另外,根據(jù)車輛狀態(tài)而對與坡度無關(guān)的阻力分量進(jìn)行檢測或推定,根據(jù)阻力分量而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正。并且,基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而對用于使電動車輛停止的反饋扭矩進(jìn)行計算,并且基于校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而對用于彌補(bǔ)反饋扭矩的前饋扭矩進(jìn)行計算。而且,對電機(jī)扭矩指令值進(jìn)行計算,基于計算出的電機(jī)扭矩指令值而對電機(jī)進(jìn)行控制。如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動車輛即將停車,則電機(jī)扭矩指令值在行駛速度降低的同時基于前饋扭矩和前饋扭矩而收斂為零。由此,能夠?qū)χ苿悠髦苿恿?、空氣阻力、滾動阻力、轉(zhuǎn)彎阻力等、與坡度無關(guān)的阻力進(jìn)行檢測或推定,通過對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正而使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度一致,因此能夠在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時使電機(jī)扭矩收斂為零。因此,在與坡度無關(guān)的阻力作為外部干擾而向車輛輸入時,也能夠順暢地進(jìn)行停車,而不會伴隨著前后方向上的加速度振動,并且能夠保持停車狀態(tài)。

      此外,加速器操作量小于或等于規(guī)定值是指,與再生制動不同地使車輛以制動裝置不介入的方式以足夠低的速度(例如小于或等于15km/h的速度)行駛時的加速器操作量。此外,不言而喻,舉出的車速僅為一個例子。

      另外,根據(jù)第1實(shí)施方式,對檢測出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度乘以用于分配電機(jī)的再生制動力的規(guī)定增益k1而計算反饋扭矩,并且對校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度乘以根據(jù)規(guī)定增益k1設(shè)定的特定的增益k2而計算前饋扭矩。而且,如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動車輛即將停車,則將乘以k1計算出的反饋扭矩與乘以k2計算出的前饋扭矩相加而得到的反饋扭矩設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值。由此,適當(dāng)?shù)胤峙淝梆伵ぞ睾头答伵ぞ?,因此能夠抑制制動距離的延長,并且能夠使電動車輛順暢地停止。

      另外,根據(jù)第1實(shí)施方式,與坡度無關(guān)的阻力分量是指將制動力施加于車輛的制動器制動量,根據(jù)制動器制動量而計算出電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值,并基于計算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正。由此,除了基于電機(jī)的再生制動以外,在將制動力施加于車輛時,也能夠在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時使電機(jī)扭矩收斂為零,因此即使在將制動器制動量輸入至車輛的情況下,也能夠使車輛順暢地停車,并且能夠保持停車狀態(tài)。

      另外,根據(jù)第1實(shí)施方式,能夠?qū)︸{駛者的制動器操作量進(jìn)行檢測,基于檢測出的制動器操作量而確定制動器制動量。由此,能夠基于由制動液壓傳感器、制動器踏板行程傳感器等檢測出的傳感器值而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正,因此能夠?qū)崿F(xiàn)基于車輛的實(shí)際測量值的校正。

      另外,可以基于與對制動器的操作相關(guān)的指令值(制動器制動量指令值等)而確定制動器制動量。由此,能夠確定外部干擾扭矩推定值而不會產(chǎn)生傳感器檢測延遲等浪費(fèi)時間。

      另外,考慮從制動器制動量向車輛的輸入起直至制動力作用于車輛的響應(yīng)性而確定制動器制動量。由此,考慮了制動器制動量從制動器制動量指令值起直至制動液壓升高為止的響應(yīng)、從制動液壓升高起直至制動力作用于車輛為止的響應(yīng)等響應(yīng)性,因此能夠抑制車輛模型和實(shí)際的車輛之間的模型誤差。

      另外,根據(jù)第1實(shí)施方式,電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的符號根據(jù)車輛的行進(jìn)方向而不同。由此,根據(jù)車輛前后速度(包含車體速度、車輪速度、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)速度等的車輛的速度參數(shù))使制動器制動量的符號反轉(zhuǎn)而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值,因此在車輛的前進(jìn)時、后退時均能夠適當(dāng)?shù)貙﹄姍C(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行校正。

      另外,根據(jù)第1實(shí)施方式,利用包含制動器制動量向車輛的輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型gb(s)的濾波器而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。由此,能夠根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而高精度地取消制動器制動量。

      并且,如果將制動器制動量解除,則根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行初始化。由此,能夠消除在制動器制動中所產(chǎn)生的誤差。

      而且,根據(jù)第1實(shí)施方式,對外部干擾扭矩進(jìn)行推定,如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動車輛即將停車,則在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為外部干擾扭矩推定值td,因此無論在上坡路、平坦路、下坡路,均能夠在即將停車時實(shí)現(xiàn)前后方向上無加速度振動的順暢的減速,并且能夠保持停車狀態(tài)。

      (第2實(shí)施方式)

      在至此說明的第1實(shí)施方式的基礎(chǔ)上,第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置同時使用減振控制。下面,對本實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置、特別是同時使用減振控制的方式進(jìn)行說明。

      圖15是第2實(shí)施方式的電動車輛的控制裝置的電機(jī)控制器的控制流程圖。在圖2所示的第1實(shí)施方式的控制流程的基礎(chǔ)上,在步驟s203a中進(jìn)行減振控制處理。

      如圖15所示,在步驟s203(停止控制處理)的后段執(zhí)行步驟s203a的處理。在本實(shí)施方式中,將上述第1實(shí)施方式中的步驟s203中計算出的電機(jī)扭矩指令值tm*、即作為扭矩比較器508的輸出的電機(jī)扭矩指令值tm*(參照圖6)設(shè)為第3扭矩目標(biāo)值tm3*(參照圖16)。而且,通過對第3扭矩目標(biāo)值tm3*進(jìn)行減振控制處理而獲得電機(jī)扭矩指令值tm*。

      更具體而言,在步驟s203a中,將步驟s203中計算出的電機(jī)扭矩指令值tm3*和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm輸入至減振控制模塊1701(參照圖17)。而且,在減振控制模塊1701中,不以犧牲驅(qū)動軸扭矩的響應(yīng)為代價地計算抑制了扭矩傳遞系統(tǒng)振動(驅(qū)動軸的扭轉(zhuǎn)振動等)的減振控制后的電機(jī)扭矩指令值tm*。下面,參照圖18對在減振控制模塊1701執(zhí)行的減振控制處理的一個例子進(jìn)行說明。

      圖18是在本實(shí)施方式中使用的減振控制處理的框圖。前饋補(bǔ)償器1801(下面稱為f/f補(bǔ)償器)擔(dān)當(dāng)作為具有由傳遞特性gr(s)、以及向車輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型gp(s)的逆向系統(tǒng)構(gòu)成的gr(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器的功能,通過將第3扭矩目標(biāo)值tm3*輸入而進(jìn)行濾波處理,由此執(zhí)行基于前饋補(bǔ)償?shù)臏p振控制處理。所使用的傳遞特性gr(s)能夠由下式(14)來表示。

      [式14]

      gr(s)=mp·(s2+2ζz·ωz·s+ωz2)/s(s2+2ωp·s+ωp2)…(14)

      其中,在f/f補(bǔ)償器1801中進(jìn)行的減振控制可以是日本特開2001-45613號公報所記載的減振控制,也可以是日本特開2002-152916號公報所記載的減振控制。

      控制模塊1803、1804是在反饋控制(下面,將反饋稱為f/b)中使用的濾波器??刂颇K1803是具有上述的gp(s)的傳遞特性的濾波器,將從加法器1805輸出的、f/f補(bǔ)償器1801的輸出和后述的控制模塊1804的輸出相加所得的值輸入而進(jìn)行濾波處理。而且,從在減法器1806中從由控制模塊1803輸出的值減去電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm。將減法運(yùn)算所得的值輸入至控制模塊1804??刂颇K1804是具有由低通濾波器h(s)、以及向車輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型gp(s)的逆向系統(tǒng)構(gòu)成的h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器,將來自減法器1806的輸出輸入而進(jìn)行濾波處理,將作為f/b補(bǔ)償扭矩而計算出的值向加法器1805輸出。

      而且,在加法器1805中,將執(zhí)行基于f/f補(bǔ)償?shù)臏p振控制處理所得的第3扭矩目標(biāo)值tm3*、和作為前述的f/b補(bǔ)償而計算出的值相加,由此計算抑制車輛的扭矩傳遞系統(tǒng)的振動的電機(jī)扭矩指令值tm*。

      此外,在減振控制模塊1701中進(jìn)行的減振控制可以是日本特開2003-9566號公報所記載的減振控制,也可以是日本特開2010-288332號公報所記載的減振控制。

      另外,在同時使用減振控制(f/f補(bǔ)償器)時,能夠通過減振控制的算法而將第1實(shí)施方式中由式(6)表示的車輛模型gp(s)視為上述式(14)所示的傳遞特性gr(s)。具體而言,如圖19的控制模塊1901所示,能夠?qū)⒕哂袌D10的控制模塊901所示的h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器視為具有h(s)/gr(s)的傳遞特性的濾波器。

      下面,對同時使用減振控制(f/b補(bǔ)償器)的情況下的制動扭矩推定值的計算方法進(jìn)行說明。

      圖20是用于對同時使用減振控制時的制動扭矩推定值的計算進(jìn)行說明的框圖。

      控制模塊2001對考慮了浪費(fèi)時間的電機(jī)轉(zhuǎn)速推定值的過去值進(jìn)行設(shè)定。此外,這里的浪費(fèi)時間為車輛的傳感器檢測延遲等。

      控制模塊2002根據(jù)控制模塊2001中設(shè)定的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的過去值而實(shí)施減振控制(f/b補(bǔ)償器)處理gfb(s),計算減振控制扭矩推定值tf/b。參照圖21進(jìn)行詳細(xì)說明。

      圖21是用于對在控制模塊2002中進(jìn)行的減振控制(f/b補(bǔ)償器)處理gfb(s)的詳情進(jìn)行說明的圖??刂颇K2101是具有h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器。如上所述,gp(s)是向車輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型,h(s)是具有分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值大于或等于模型gp(s)的分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值的傳遞特性的低通濾波器??刂颇K2102是具有傳遞特性gp(s)的濾波器,將控制模塊2101的輸出作為輸入,將實(shí)施濾波處理所得的值向減法器2100輸出。減法器2100從由控制模塊2102輸出的值中減去電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的過去值,將進(jìn)行減法運(yùn)算所得的值向控制模塊2101輸出。由此,能夠根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而計算出實(shí)施了減振控制(f/b補(bǔ)償器)處理的減振控制扭矩推定值tf/b。

      此外,與圖15的步驟203a的減振控制處理相同地,減振控制(f/b補(bǔ)償器)可以是日本特開2003-9566號公報所記載的減振控制,也可以是日本特開2010-288332號公報所記載的減振控制。

      返回至圖20繼續(xù)進(jìn)行說明。在控制模塊2003中,根據(jù)制動器制動量b、減振控制扭矩指令值tf/b以及車輪速度ωm而實(shí)施式(12)所示的傳遞特性gb(s)的處理,由此計算減振控制后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。而且,在圖7所示的加法器602中,將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值與減振控制后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值相加而對電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正。

      以上,根據(jù)第2實(shí)施方式,在應(yīng)用抑制驅(qū)動軸的扭轉(zhuǎn)振動的減振控制的情況下,利用考慮了減振控制的傳遞特性的模型而計算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。由此,在使用減振控制時,也能夠根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而高精度地取消制動器制動量。

      本發(fā)明并不限定于上述的一個實(shí)施方式,能夠?qū)崿F(xiàn)各種變形、應(yīng)用。例如,在上述說明中,對如下情況進(jìn)行了說明,即,如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動車輛即將停車,則在電動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度降低的同時使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為外部干擾扭矩推定值td(或者零)。然而,車輪速度、車體速度、驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度等速度參數(shù)與電動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度成正比關(guān)系,因此可以在與電動機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度成正比的速度參數(shù)降低的同時使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為外部干擾扭矩推定值td(或者零)。

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