專利名稱：電動(dòng)車輛的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在通過電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力行駛的電動(dòng)車輛中 的電動(dòng)車輛的控制器，用于判斷控制電動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)控制裝置的異常。
背景技術(shù)：
通常，如圖8所示，利用電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力4亍馬史的電動(dòng)車輛具 有用于行駛控制的電子控制單元(行駛控制ECU) 101和用于馬達(dá) 控制的電子控制單元(馬達(dá)控制ECU) 102。行駛控制ECU 101被構(gòu)造成通過內(nèi)置的中央處理單元(CPU ) 根據(jù)諸如加速器踏板操作信號(hào)、剎車操作信號(hào)以及變速范圍(shift range )信號(hào)等的各種信息來計(jì)算電動(dòng)馬達(dá)103的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩(驅(qū) 動(dòng)轉(zhuǎn)矩)。將所計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩輸入至馬達(dá)控制ECU 102。馬達(dá)控制ECU 102被構(gòu)造成通過內(nèi)置的CPU基于馬達(dá)103等 的操作狀況來計(jì)算最終指示力矩，其中，所述最終指示力矩校正輸 入的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩。馬達(dá)控制ECU 102內(nèi)置在逆變器(inverter )105中，逆變器105#皮構(gòu)造成才艮據(jù)由馬達(dá)控制ECU 102計(jì)算的最終指示力矩將乂人電池 (蓄電池，battery) 104供給的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力，并 將其供給至馬達(dá)103。馬達(dá)103根據(jù)供給的三相交流電力旋轉(zhuǎn)以使車輛4亍馬史。在內(nèi)置于上述4亍馬史控制ecu 101和馬達(dá)控制ecu 102中的 cpu出現(xiàn)某種異常的情況下，將不再正常地計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩或最 終指示力矩的值。除非目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩或最終指示力矩的值正常，否則將供給不符合車輛或司機(jī)的行駛要求的電力，使得存在車輛將違 反司機(jī)的意圖而運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性。作為用于4企測內(nèi)置在車輛中的cpu的運(yùn)算異常的常規(guī)z技術(shù)， 專利文獻(xiàn)1披露了一種與主cpu分離地來提供檢測主cpu的運(yùn)算 異常的輔助cpu的纟支術(shù)。圖9是示出了在利用圖8說明的車輛中通過兩個(gè)cpu4企測馬 達(dá)控制ecu 102的異常的筒單控制器的功能構(gòu)成的實(shí)例的框圖。如圖9所示，馬達(dá)控制ecu102具有內(nèi)置在其中的一對(duì)cpu， 第一 cpu (主cpu ) 110和第二 cpu (輔助cpu ) 111。在行馬史控制ecu ioi中計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩4言號(hào)^r入至第一cpu iio和i俞入第二 cpu 111兩者。第一 cpu 110具有最終指示力矩計(jì)算器112和pwm驅(qū)動(dòng)處理 器113。最終指示力矩計(jì)算器112的功能是基于輸入的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力 矩來計(jì)算最終指示力矩，而pwm驅(qū)動(dòng)處理器113纟皮構(gòu)造成將三相 交流電力從逆變器105供應(yīng)至馬達(dá)103，使得獲得與計(jì)算的最終指 示力矩相等(equivalent)的力頭巨。第二 cpu 111具有主cpu異常判斷器114。異常判斷器114 #皮 設(shè)置成基于輸入的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩與第一cpu 110分離地^w亍與最終 指示力矩計(jì)算器112的運(yùn)算操作等同的運(yùn)算操作。將主cpu異常判斷器114中的運(yùn)算操作的結(jié)果與第一 cpu 110 中的運(yùn)算操作的結(jié)果進(jìn)行比較，并基于這兩個(gè)結(jié)果來判斷主cpu的異常。專利文獻(xiàn)1:日文專利7>開第2001-310743號(hào)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明將解決的問題然而，在上面描述的現(xiàn)有纟支術(shù)中，為了判斷馬達(dá)控制ECU的 異常，有必要將用于判斷主CPU的異常的運(yùn)算電路獨(dú)立于執(zhí)4亍正 常運(yùn)算才喿作的主CPU而安裝到馬達(dá)控制ECU中。這導(dǎo)致馬達(dá)控制 ECU成本的增力口。本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的。因此，本發(fā)明的目的在于一 種能夠可靠地4企測馬達(dá)控制ECU的異常并且還能夠降低成本的用 于電動(dòng)車輛的控制器。用于解決該問題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的，4艮據(jù)本發(fā)明的用于電動(dòng)車輛的控制器包 括行駛控制裝置，用于計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的電動(dòng)馬達(dá)的目標(biāo) 驅(qū)動(dòng)力矩；以及馬達(dá)控制裝置，用于計(jì)算最終指示力矩并且根據(jù)最終指示力矩向電動(dòng)馬達(dá)提供電力，其中，所述最終指示力矩校正所 述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩使得電動(dòng)馬達(dá)可以被適當(dāng)驅(qū)動(dòng)。行駛控制裝置包括目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算裝置，用于計(jì)算所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩；最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算裝置，與馬達(dá)控制裝置一樣，基于計(jì)算出的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩來計(jì)算最終指示力矩確認(rèn)值；以及異常判斷裝置，用于基 于最終指示力矩與最終指示力矩確認(rèn)值之間的比較的結(jié)果來判斷 所述馬達(dá)控制裝置的異常。優(yōu)選異常判斷裝置判斷，當(dāng)最終指示力矩與最終指示力矩確認(rèn) 值之間的差異大于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，馬達(dá)控制裝置異常。還優(yōu)選最終指示力矩確iW直計(jì)算裝置由在/人當(dāng)前時(shí)間起的延 遲時(shí)間之前輸入至馬達(dá)控制裝置的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩來計(jì)算最終指示 力矩確認(rèn)值，其中，所述延遲時(shí)間是基于行駛控制裝置和馬達(dá)控制 裝置之間的通信速度來預(yù)i殳的。進(jìn)一步優(yōu)選如果所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩的變化率大于或等于預(yù)定 的變化率，則異常判斷裝置停止馬達(dá)控制裝置的異常判斷。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明的控制器，可以基于由馬達(dá)控制裝置輸入的最終指 示力矩與在最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算裝置中計(jì)算的最終指示力矩 之間的比較結(jié)果來精確地檢測馬達(dá)控制裝置的異常，并且可以降低 裝置成本而無需在馬達(dá)控制裝置中設(shè)置用于異常判斷的附加運(yùn)算 單元(CPU等)。才艮據(jù)本發(fā)明的控制器，可以利用諸如將最終指示力矩與最終指 示力矩確認(rèn)值之間的差異與預(yù)定值(閾值)進(jìn)行比較的簡單構(gòu)造來 可靠地檢測馬達(dá)控制裝置的異常。根據(jù)本發(fā)明的控制器，通過考慮由行駛控制裝置與馬達(dá)控制裝 置之間的往返通信導(dǎo)致的通信延遲，由在追溯了預(yù)置延遲時(shí)間的時(shí) 刻輸入至馬達(dá)控制裝置的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩來計(jì)算最終指示力矩確認(rèn) 值，然后比較最終指示力矩和最終指示力矩確認(rèn)值，z使得克服了由通信延遲引起的偏移(shift )(在計(jì)算的最終指示力矩與最終指示力 矩確^人值之間的時(shí)間上的偏移)，并且佳^f亍駛控制裝置與馬達(dá)控制 裝置同步。這可以抑制判斷精度的降低，并且以更高的精度來判斷 馬達(dá)控制裝置的異常。根據(jù)本發(fā)明的控制器，例如，當(dāng)由于通信延遲引起的最終指示力矩與最終指示力矩確認(rèn)值之間的差異在由快速加速器踏板操作等引起的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩急劇變化而增加時(shí)，控制器可以可靠地防止由于通信延遲？ I起的差異而使異常判斷裝置錯(cuò)誤地判斷馬達(dá)控制
裝置異常。


圖1用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于電動(dòng)車輛的控制器，
并且是示意性地示出了控制器的功能構(gòu)成的框圖2是示意性地示出了本實(shí)施方式的控制器的主要部分的簡化構(gòu)成的沖匡圖3是示出了最終指示力矩和最終指示力矩確認(rèn)值隨時(shí)間變化的曲線圖4是示出了最終指示力矩和最終指示力矩確認(rèn)值隨時(shí)間變化的曲線圖5是示出了用于本實(shí)施方式的控制器的控制程序的流程圖6是示出了最終指示力矩和最終指示力矩確認(rèn)值隨時(shí)間變化的曲線圖7是示出了最終指示力矩和最終指示力矩確認(rèn)值隨時(shí)間變化的曲線圖8是示出了傳統(tǒng)的電動(dòng)車輛的主要部分的簡化構(gòu)成的框以及圖9是示意性地示出了傳統(tǒng)的用于電動(dòng)車輛的控制器的功能構(gòu)
成的才匡圖。
參考標(biāo)號(hào)的描述
1 行駛控制ECU (行駛控制裝置)
2 馬達(dá)控制ECU (馬達(dá)控制裝置)
3 電動(dòng)馬達(dá)
4 電池
5 加速器，備纟反位置傳感器
6 剎車傳感器
7 變速位置傳感器8速度傳感器
9 斷路器
10 切換控制器(IGBT)
11 逆變器
12 最終指示力矩計(jì)算器
13 PWM驅(qū)動(dòng)控制器
21目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器(目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算裝置)22 信號(hào)控制器
23 最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器(最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算裝
置)
24異常判斷器(異常判斷裝置)
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖來描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。圖l至圖7用于說明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式構(gòu)成的用于電動(dòng)車輛的控制器。圖l是示出了控制器的功能構(gòu)成的框圖，圖2是示意性地示出了主要部分的簡化構(gòu)成的框圖，圖3、圖4、圖6和圖7是示出了最終指示力矩和最終指示力矩確認(rèn)值隨時(shí)間變化的曲線圖，并且圖5是示出了用于控制器的控制程序的流程圖。
如圖2所示，才艮據(jù)本實(shí)施方式的車輛50具有用于行馬史控制的電子控制單元(行駛控制ECU或行駛控制裝置)1、電動(dòng)馬達(dá)3、電池4、加速器踏板位置傳感器5、剎車傳感器6、變速位置傳感器7、速度傳感器8以及逆變器11。逆變器ll包括用于馬達(dá)控制的電子控制單元(馬達(dá)控制ECU或馬達(dá)控制裝置)2、斷路器9以及切換控制器(絕緣柵極雙極晶體管)10。
逆變器11被構(gòu)造成將由電池4供給的直流電轉(zhuǎn)換成將被供給至馬達(dá)3的三相交流電。在逆變器11中，對(duì)馬達(dá)控制ECU 2和行駛控制ECU 1進(jìn)行連接，使得可以在它們之間傳輸信息。
行馬史控制ECU 1由包括中央處理單元(CPU )和存儲(chǔ)介質(zhì)的計(jì)算才幾，以及其他裝置構(gòu)成，并且適于才艮4居車輛50的運(yùn)4于狀態(tài)來計(jì)算馬達(dá)3的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩。
10馬達(dá)控制ECU 2包4舌包含CPU和存儲(chǔ)介質(zhì)的計(jì)算才幾，并且適于計(jì)算作為馬達(dá)3的最終指示力矩的最終指示力矩。應(yīng)注意到，將稍后描述行駛控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU2的詳細(xì)的功能構(gòu)成。
馬達(dá)3適于^皮乂人逆變器11供纟合的三相交流電驅(qū)動(dòng)并且^走轉(zhuǎn)車輛50的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(未示出)。馬達(dá)3還被構(gòu)造成4吏得當(dāng)對(duì)車輛50進(jìn)4亍制動(dòng)時(shí)，可以通過形成介電》茲場(dielectric magnetic field )借助來自驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的^走4爭力而再發(fā)電，乂人而^j"電池4充電。
加速器踏板位置傳感器5是檢測未示出的加速器，備板位置的傳
感器，并且將來自傳感器5的加速器踏板位置信號(hào)S^輸入至行駛
控制ECU 1。剎車傳感器6是檢測未示出的腳剎車的操作量的傳感器，并將來自傳感器6的剎車操作信號(hào)S^輸入至行駛控制ECU 1。
變速位置開關(guān)7是感知未示出的變速器的當(dāng)前變速范圍的開關(guān)，并且將來自開關(guān)7的變速范圍信息信號(hào)PM輸入至4亍馬史控制ECU
速度傳感器8是用于檢測車輛50的行使速度的傳感器，并且將速度信號(hào)V輸入至行馬史控制ECU 1 。另外，將作為馬達(dá)3的旋轉(zhuǎn)速度的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)Nm輸入至行駛控制ECU 1。
斷路器9是被構(gòu)造成機(jī)械地(物理地)切斷馬達(dá)控制ECU 2與馬達(dá)3之間的電連4妄的開關(guān)裝置，并^皮構(gòu)造成響應(yīng)于來自4亍馬史控制ECU 1的切斷信號(hào)而切斷馬達(dá)控制ECU 2與馬達(dá)3之間的電連接。
現(xiàn)在將給出行駛控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2的功能構(gòu)成的描述。如圖2所示，行駛控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2總線連接(BUS-connected )使得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以在它們之間傳輸。應(yīng)注意到，行駛控制ECU 1與馬達(dá)控制ECU 2之間的通信速度設(shè)定為預(yù)定位速率R ( bps )。
另夕卜，如圖1所示，內(nèi)置于行駛控制ECU1中的計(jì)算機(jī)包括作為功能元件的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器(目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算裝置)21、信號(hào)控制器22、最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器(最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算裝置)23以及異常判斷器(異常判斷裝置)24。
另一方面，馬達(dá)控制ECU2具有作為功能元件的最終指示力矩計(jì)算器12和PWM ,驅(qū)動(dòng)處理器13。
如圖2所示，馬達(dá)3、 4亍馬史控制ECU 1以及馬達(dá)控制ECU 2彼此電連接，并且將關(guān)于馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)的信息(電池溫度、馬達(dá)溫度等)輸入至行駛控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2兩者。
行駛控制ECU 1的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器21被構(gòu)造成基于加速器^喬板位置信號(hào)Sae、剎車梯:作信號(hào)Sb"變速范圍信息信號(hào)P^、速度信號(hào)V和馬達(dá)旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)Nm，根據(jù)車輛50的行駛要求來計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt。其還被構(gòu)造成在剎車過程中根據(jù)剎車操作信號(hào)Sbr來計(jì)算再生力矩(regenerating torque )。
由目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器21計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt傳輸至馬達(dá)控制ECU 2。
馬達(dá)控制ECU 2的最終指示力矩計(jì)算器12被構(gòu)造成基于所接收的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩TVt和關(guān)于馬達(dá)3的運(yùn)行的信息來計(jì)算最終指示力矩Trd (其是才交正的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩)。在最終指示力矩計(jì)算器12中計(jì)算的最終指示力矩Trd通過通信 而反饋給行駛控制ECU 1。
最終指示力矩Trd是馬達(dá)3的最終目標(biāo)力矩，并且基于與馬達(dá)3 的運(yùn)行有關(guān)的信息來判斷，使得可以防止對(duì)馬達(dá)3等的損壞并且使 得馬達(dá)3可以#1適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)。
PWM驅(qū)動(dòng)處理器13具有通過脈沖寬度調(diào)制(PWM) #1行控 制的功能，并且被構(gòu)造成調(diào)制電池4的供給電壓的脈沖寬度，使得 用與在最終指示力矩計(jì)算器12中計(jì)算的最終指示力矩Trd相等的力 矩來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)3。
切換控制器10被構(gòu)造成基于來自PWM驅(qū)動(dòng)處理器13的信號(hào) 切換，并且控制用于馬達(dá)3的各相的電流導(dǎo)通。
信號(hào)控制器22適于計(jì)算在目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器21中計(jì)算的目 標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt的時(shí)間變化率(變化率)I ATrt I 。
信號(hào)控制器22還適于在所計(jì)算的時(shí)間變化率I ATrt I ^預(yù)定變 化率E的條件下輸出判斷停止信號(hào)Ss (或啟動(dòng)信號(hào)Ss)，并且在時(shí) 間變化率I ATrt I <E的條件下使判斷停止信號(hào)Ss關(guān)閉。
信號(hào)控制器22還具有預(yù)定的延遲時(shí)間Dt，并且適于在將在目 標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器21中計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt延遲延遲時(shí)間Dt 后將其輸入至最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器23。應(yīng)當(dāng)注意到，后面將 詳細(xì)i也描述該延遲時(shí)間Dt。
最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器23設(shè)置成執(zhí)行與馬達(dá)控制ECU 2 的最終指示力矩計(jì)算器12相同的運(yùn)算，并且適于基于由信號(hào)控制 器22輸入的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt以及與馬達(dá)3的運(yùn)行相關(guān)的信息來計(jì) 算最終指示力矩確認(rèn)值Trd0。
13異常判斷器24被構(gòu)造成如果未輸出判斷停止信號(hào)Ss (如果判 斷停止信號(hào)Ss關(guān)閉)，則比較最終指示力矩Trd與最終指示力矩確認(rèn)
值Trdo,并且如果Trd與Trdo之間的差異大于或等于預(yù)定值M( | Trd
-Trdol ^M)，則判斷在馬達(dá)控制ECU2中發(fā)生了異常。
也就是說，如果兩種ECU 1和ECU 2都正常，則通過這些計(jì)
算的最終指示力矩Trd和最終指示力矩確認(rèn)值Trdo應(yīng)該一致，所以
通過比較這兩個(gè)值，可以判斷兩個(gè)ECU中的一個(gè)(在本實(shí)例中為 馬達(dá)控制ECU 2)異常。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管沒有給出詳細(xì)描述，但是可以通過現(xiàn)有技術(shù)中 />知的各種方法來進(jìn)^^于馬史控制ECU 1的異常的判斷。
異常判斷器24被構(gòu)造成在判斷為在馬達(dá)控制ECU 2中發(fā)生異 常的條件下向斷路器9傳送切斷信號(hào)，并JU吏斷路器9運(yùn)4于以物理 切斷向馬達(dá)3的電源的供給。
另一方面，當(dāng)輸出判斷停止信號(hào)Ss時(shí)(當(dāng)判斷停止信號(hào)Ss啟 動(dòng)時(shí))，不管兩個(gè)最終指示力矩TVd和Trdo之間的差異的大小如何， 異常判斷器24適于停止馬達(dá)控制ECU 2中的異常的判斷。
現(xiàn)在，將詳細(xì)地描述上面提及的延遲時(shí)間Dt。圖3示出了當(dāng)延 遲時(shí)間Dt=0時(shí)，表示輸入至異常判斷器24的最終指示力矩Trd隨 時(shí)間變化的函數(shù)Trd (t)以及表示最終指示力矩確認(rèn)值Tfdo隨時(shí)間 變化的函凄t Tm。 (t)。
如果4亍馬史控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2都正常，則如圖3所 示，函數(shù)Trd (t)和TrdQ (t)具有幾乎相同的在位相上偏移延遲時(shí) 間AT的曲線。該延遲時(shí)間AT由從目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt乂人^亍駛控制ECU 1傳送 時(shí)起到其4皮馬達(dá)控制ECU 2"t姿收時(shí)為止的通信時(shí)間(傳送時(shí)間)、 以及從最終指示力矩TVd從馬達(dá)控制ECU 2傳送時(shí)起到其被行駛控 制ECU 1接收時(shí)為止的通信時(shí)間(接收時(shí)間)產(chǎn)生。
更具體地，延遲時(shí)間AT取決于行駛控制ECU 1和馬達(dá)控制 ECU 2之間的通信速度(位速率R),因此，當(dāng)位速率R變大(通 信速度變快)時(shí)，延遲時(shí)間AT變小，并且當(dāng)位速率R變小(通信 速度變'隄)時(shí)，延遲時(shí)間AT變大。
因此，在用于異常判斷的最終指示力矩確i^f直計(jì)算器23中，
達(dá)控制ECU 2的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Tn來計(jì)算最終指示力矩確i^f直Trd0, 上述的延遲時(shí)間AT^^氏銷，并且在最終指示力矩確i人值計(jì)算器23 中獲得的最終指示力矩確認(rèn)值T礎(chǔ)與在最終指示力矩計(jì)算器12中 獲得的最終指示力矩Trd同步，從而克服了由通信延遲引起的位移。
也就是"i兌，如圖4所示，圖3所示的函凄t Trdo (t)沖史正成追溯 了延遲時(shí)間Dt的函數(shù)Trd0 (t - Dt )。如圖4所示，該延遲時(shí)間Dt才艮 據(jù)位速率R的值以函數(shù)Two (t)和TVdo (t - Dt)之間的延遲時(shí)間△ T0 變成盡可能小的方式(理想地以延遲時(shí)間AT()變成零的方式)通過 試驗(yàn)等預(yù)先設(shè)定為最佳值。
另外，當(dāng)在最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器23和最終指示力矩計(jì) 算器12的計(jì)算速度之間存在較大差異時(shí)，可以通過由計(jì)算時(shí)間的 差異引起的延遲時(shí)間加上由通信引起的延遲時(shí)間來設(shè)定延遲時(shí)間Dt。
因此，在追溯了基于行馬史控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2之間 的通信速度預(yù)設(shè)的延遲時(shí)間Dt的時(shí)刻計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt被輸 入至最終指示力矩確"i人值計(jì)算器23。應(yīng)當(dāng)注意，上述用于判斷馬達(dá)控制ECU 2的異常的預(yù)定^直M 基于在上述校正之后的延遲時(shí)間ATo來設(shè)定，并且當(dāng)ATo越近于零 時(shí)(當(dāng)延遲時(shí)間Dt和實(shí)際通信延遲之間的差異越接近于零時(shí))被設(shè) 定成越小的值。這是因?yàn)樵跊]有通信延遲的理想的狀況下，如果馬 達(dá)控制ECU 2正常，則在馬達(dá)控制ECU 2中獲得的最終指示力矩Trd
應(yīng)該與在行馬史控制ECU 1中獲得的最終指示力矩確認(rèn)值TrdQ—致，
因此兩個(gè) <直之間沒有差異。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D5描述本實(shí)施方式的用于電動(dòng)車輛的控制器所 執(zhí)行的控制程序。
應(yīng)當(dāng)注意，在每一預(yù)定計(jì)算周期(例如每20毫秒)重復(fù)執(zhí)行 步驟SIOO至S180。
首先，在步驟S100中，讀入輸入至行駛控制ECU 1的加速器
踏板位置信號(hào)Sac、剎車操作信號(hào)Sbr、變速范圍信息信號(hào)Psr以及其 他類似信號(hào)。
在步驟S110中，在目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算器21中才艮據(jù)諸如加速器
踏板位置信號(hào)Sm、剎車操作信號(hào)Sb"變速范圍信息信號(hào)Psr等的車
輛50的行駛要求來計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt。
在步驟S120中，在馬達(dá)控制ECU 2的最終指示力矩計(jì)算器12 中，基于從行駛控制ECU 1接收的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt和馬達(dá)3的運(yùn) 行條件來計(jì)算最終指示力矩Trd。
在行駛控制ECU 1的最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器23中與上述 的步驟S120平行地進(jìn)行步驟S130，從而基于從信號(hào)控制器22輸入 的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt以及馬達(dá)3的運(yùn)4于條件來計(jì)算最終指示力矩確 認(rèn)值Trd0。在步驟S140中，在異常判斷器24中判斷異常判斷停止信號(hào)Ss 是否啟動(dòng)，并且如果異常判斷停止信號(hào)Ss啟動(dòng)(即，如果 I ATrt I ^E),則程序返回開始，并重復(fù)執(zhí)行步驟SIOO以及隨后的步驟。
在步驟S140中，如果判斷為異常判斷停止信號(hào)未啟動(dòng)(即， 如果lAIrtl〈E),則程序進(jìn)入到步驟S150,并且在異常判斷器24 中將從馬達(dá)控制ECU 2輸入的最終指示力矩Trd與由最終指示力矩 確認(rèn)值計(jì)算的最終指示力矩確認(rèn)值TVdQ之間的差異與預(yù)定值M進(jìn)行比較。
在步驟S150中，如果力矩差I(lǐng) Trd_Trd。 I 〈預(yù)定值M，則程序 進(jìn)入到步驟S180，在步驟S180中判斷馬達(dá)控制ECU 2中的計(jì)算正 常。程序返回到開始，并且重復(fù)執(zhí)行步驟SIOO以及隨后的步驟。
另一方面，在步驟S150中，如果力矩差I(lǐng) Trd-TrdQ I ^預(yù)定值 M,則程序進(jìn)入到步驟S160,在步驟S160中判斷在馬達(dá)控制ECU 2中發(fā)生了異常。
在步驟S170中，將切斷信號(hào)從異常判斷器24發(fā)送至斷路器9 以驅(qū)動(dòng)斷^各器9，佳:得物理切斷與馬達(dá)3的電連4妄。之后，程序返 回至開始，并且重復(fù)才丸4于步驟S100以及隨后的步艱《。
因?yàn)槿缟纤鰳?gòu)成本發(fā)明的用于電動(dòng)車輛的控制器，所以可以 在實(shí)現(xiàn)成本降低的同時(shí)可靠地感測馬達(dá)控制ECU2的異常，而無需 額外地提供用于判斷最終指示力矩計(jì)算器12的計(jì)算異常的諸如 CPU的算術(shù)單元。
當(dāng)感測到馬達(dá)控制ECU2的異常時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)斷路器9而中斷 向馬達(dá)3的電源的供給，以強(qiáng)制切斷與馬達(dá)3的電連4妻，/人而可以 可靠;也防止違反司才幾的意圖馬區(qū)動(dòng)車輛50。更具體地，如圖6所示，當(dāng)在馬達(dá)控制ECU2中發(fā)生異常時(shí)，
將在兩個(gè)最終指示力矩Trd和Trdo之間的差異I Trd-Trd0 I與通過試
驗(yàn)等獲得的閾值進(jìn)行比較，由此可以利用簡單的構(gòu)造來可靠地檢測 最終指示力矩計(jì)算器12的異常。
另夕卜，基于行駛控制ECU 1與馬達(dá)控制ECU 2之間的通信速 度(位速率R)以及最終指示力矩計(jì)算器12與最終指示力矩確認(rèn) 值計(jì)算器23的計(jì)算速度之間的差異，將延遲了預(yù)設(shè)延遲時(shí)間Dt的 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt輸入至最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算器23。結(jié)果，如 圖3所示，可以4吏得函數(shù)Trd (t)和Trd0 (t)之間的延遲時(shí)間AT 盡可能小。
因此，防止了因?yàn)橛蒦v使控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2之間 的數(shù)據(jù)通信引起的時(shí)間延遲，異常判斷器24錯(cuò)誤地判斷最終指示 力矩計(jì)算器12的計(jì)算異常。因此，可以以高的精確度進(jìn)行馬達(dá)控 制ECU2的異常的判斷。
如圖7所示，當(dāng)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt的時(shí)間變化率I ATrt I由于加 速器踏板等的迅速按壓而急劇變化時(shí)，即使通過提供延遲時(shí)間Dt 而使延遲時(shí)間大大降低，但同時(shí)由于該樣吏小的延遲時(shí)間ATo，兩個(gè) 最終指示力矩Trd和TVdo之間的差I(lǐng) Trd-Trd0 I也會(huì)變得很大。也就 是說，當(dāng)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩Trt的時(shí)間變化率I ATrt I較大時(shí)，存在這樣 的高可能性，即，異常判斷器24將錯(cuò)誤地判斷在馬達(dá)控制ECU 2 中發(fā)生異常。
因此，本實(shí)施方式被構(gòu)造成，使得如果I ATrt I ^E，則信號(hào)控 制器22使判斷停止信號(hào)Ss啟動(dòng)以停止異常判斷器24中的異常判 斷。結(jié)果，可以可靠i也防止異常判斷器24的錯(cuò)-i吳判斷，,人而可以 以更高的精度進(jìn)^f亍馬達(dá)控制ECU2的異常判斷。
18已經(jīng)參照其優(yōu)選的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限 制于此處給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)
4亍改變。
車輛，諸如電動(dòng)車輛(EV)、混合電動(dòng)車輛(HEV)、燃料電池車輛 (FCV)等。
盡管上述的實(shí)施方式被構(gòu)造成使得基于行駛控制ECU 1和馬 達(dá)控制ECU 2之間的通信速度(位速率R )來預(yù)設(shè)延遲時(shí)間Dt,但_ 是通過連續(xù)地監(jiān)控行駛控制ECU 1和馬達(dá)控制ECU 2之間的通信 速度，可以4艮據(jù)所監(jiān)控的通信速度可變地:沒定延遲時(shí)間Dt。
另夕卜，對(duì)于行駛控制單元ECU,上述的實(shí)施方式可以4皮構(gòu)造成 4吏得通過具有用于判斷4于馬史控制ECU的主CPU的異常的輔助 CPU,使輔助CPU執(zhí)4亍與主CPU相同的算術(shù)運(yùn)算，并且比4交兩個(gè) 算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果，可以;險(xiǎn)測行駛控制ECU的主CPU的異常。以這 種方式，本發(fā)明不僅4企測行駛控制ECU的主CPU的異常，而且還 可以改善檢測馬達(dá)控制ECU的異常的精度。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)車輛的控制器，包括行駛控制裝置，用于計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的電動(dòng)馬達(dá)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩；以及馬達(dá)控制裝置，用于計(jì)算最終指示力矩并且根據(jù)所述最終指示力矩向所述電動(dòng)馬達(dá)提供電力，其中，所述最終指示力矩校正了所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩使得所述電動(dòng)馬達(dá)可以被適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)，其中，所述行駛控制裝置包括目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算裝置，用于計(jì)算所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩；最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算裝置，與所述馬達(dá)控制裝置一樣，用于基于所計(jì)算的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩來計(jì)算最終指示力矩確認(rèn)值；以及異常判斷裝置，用于基于所述最終指示力矩與所述最終指示力矩確認(rèn)值之間的比較的結(jié)果來判斷所述馬達(dá)控制裝置的異常。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中，所述異常判斷裝置判斷 當(dāng)所述最終指示力矩與所述最終指示力矩確認(rèn)值之間的差大 于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述馬達(dá)控制裝置異常。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其中，所述最終指示力矩確i人值計(jì)算裝置由在乂人當(dāng)前時(shí)間起的 延遲時(shí)間之前輸入至所述馬達(dá)控制裝置的所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩 來計(jì)算所述最終指示力矩確認(rèn)值，其中，所述延遲時(shí)間是基于所述行駛控制裝置與所述馬達(dá)控制裝置之間的通信速度而預(yù) 設(shè)的。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求1 ~3中任一項(xiàng)所述的控制器，其中，率，則所述異常判斷裝置停止所述馬達(dá)控制裝置的異常判斷。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于可靠地檢測馬達(dá)控制ECU的異常并且還降低成本的用于電動(dòng)車輛的控制器?？刂破骶哂行旭偪刂蒲b置(1)，用于計(jì)算驅(qū)動(dòng)車輛(50)的電動(dòng)馬達(dá)(3)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩；以及馬達(dá)控制裝置(2)，用于計(jì)算校正了由行駛控制裝置(1)輸入的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩的最終指示力矩，并且根據(jù)最終指示力矩向電動(dòng)馬達(dá)(3)供給電力。行駛控制裝置(1)包括目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算裝置(21)，用于計(jì)算所述目標(biāo)驅(qū)動(dòng)力矩；最終指示力矩確認(rèn)值計(jì)算裝置(23)，用于基于所計(jì)算的最終指示力矩來計(jì)算最終指示力矩確認(rèn)值；以及異常判斷裝置(24)，用于基于最終指示力矩與最終指示力矩確認(rèn)值之間的比較的結(jié)果來判斷馬達(dá)控制裝置(2)的異常。
文檔編號(hào)H02P27/06GK101632220SQ20088000801
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者佐野喜亮 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社