电动车辆的控制装置以及电动车辆的控制方法制造方法及图纸

车辆的控制装置是利用电机的再生制动力而进行减速的电动车辆的控制装置，其中，对加速器操作量进行检测，并且对与电动车辆的行驶速度成正比的速度参数进行检测，根据电动车辆的状态而对速度参数推定值进行推定。另外，根据车辆状态而对与坡度无关的阻力分量进行检测或推定，根据阻力分量而对速度参数推定值进行校正。并且，基于速度参数而对用于使电动车辆停止的F/B扭矩进行计算，并且基于校正后的速度参数推定值而对用于弥补F/B扭矩的F/F扭矩进行计算。而且，基于计算出的电机扭矩指令值而对电机进行控制。如果加速器操作量小于或等于规定值，且电动车辆即将停车，则在行驶速度降低的同时基于F/B扭矩和F/F扭矩而使电机扭矩指令值收敛为零。

Control device of electric vehicle and control method of electric vehicle

Control device for vehicle control device, and electric vehicle deceleration by regenerative braking of the motor which was used to detect the amount of accelerator operation speed parameters, and the electric vehicle speed is proportional to the detection, according to the state of the electric vehicle speed parameter estimation value of presumption. In addition, according to the vehicle state, the independent component of the slope is detected or presumed, and the speed parameter estimation is corrected according to the resistance component. Furthermore, the F/B torque for stopping the electric vehicle is calculated based on the speed parameter, and the F/F torque for the F/B torque is calculated based on the corrected speed parameter estimation value. Moreover, the motor is controlled based on the calculated motor torque command value. If the accelerator operation is less than or equal to the specified value, and the electric vehicle is about to stop, the motor torque command value converges to zero at the same time when the driving speed decreases, based on the F/B torque and the F/F torque.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动车辆的控制装置以及电动车辆的控制方法
本专利技术涉及电动车辆的控制装置以及电动车辆的控制方法。
技术介绍
当前，已知如下电动汽车用再生制动控制装置，即，设置有能够任意地设定电动机的再生制动力的设定单元，利用由设定单元设定的再生制动力而进行电动机的再生(参照JP8-79907A)。
技术实现思路
然而，在JP8-79907A的技术中，在由设定单元设定的再生制动力较大的情况下，产生如下问题，即，在以设定的再生制动力使电动汽车减速而使得速度变为0时，在车体的前后方向上会产生振动。本专利技术的目的在于，提供一种抑制在以再生制动力使电动车辆停止时在车体的前后方向上产生振动的技术。本专利技术的一个方式是车辆的控制装置，该车辆以电机为行驶驱动源、且利用电机的再生制动力进行减速，其中，对加速器操作量进行检测，并且对与电动车辆的行驶速度成正比的速度参数进行检测，根据电动车辆的状态而推定速度参数推定值。另外，根据车辆状态而检测或推定与坡度无关的阻力分量，根据阻力分量而校正速度参数推定值。并且，基于速度参数而计算用于使电动车辆停止的反馈扭矩，并且基于校正后的速度参数推定值而计算用于弥补反馈扭矩的前馈扭矩。而且，对电机扭矩指令值进行计算，基于计算出的电机扭矩指令值而控制电机。如果加速器操作量小于或等于规定值、且电动车辆即将停车，则在行驶速度降低的同时基于反馈扭矩和前馈扭矩而使电机扭矩指令值收敛为零。关于本专利技术的实施方式，下面与附图一起进行详细说明。附图说明图1是表示具有第1实施方式的电动车辆的控制装置的电动汽车的主要结构的框图。图2是由第1实施方式的电动车辆的控制装置所具有的电机控制器执行的电机电流控制的处理的流程。图3是表示加速器开度-扭矩表的一个例子的图。图4是将车辆的驱动力传递系统模型化后的图。图5是将车辆的驱动力传递系统模型化后的图。图6是用于实现停止控制处理的框图。图7是用于对计算基于前馈补偿器(追加响应调整滤波器)的电机旋转速度推定值的方法进行说明的框图。图8是用于对基于电机旋转速度而计算F/B扭矩的方法进行说明的图。图9是用于对基于电机旋转速度推定值而计算F/F扭矩的方法进行说明的图。图10是用于对计算外部干扰扭矩推定值的方法进行说明的图。图11是用于对基于电机旋转速度和外部干扰扭矩推定值而计算即将停车判断扭矩的方法进行说明的图。图12是用于对计算第1实施方式的电动车辆的控制装置的电机旋转速度校正值的方法进行说明的图。图13是表示第1实施方式的电动车辆的控制装置的控制结果的一个例子的图。图14是表示对比例的控制结果的一个例子的图。图15是由第2实施方式的电动车辆的控制装置所具有的电机控制器执行的电机电流控制的处理的流程。图16是第2实施方式的电动车辆的控制装置的停止控制处理的框图。图17是第2实施方式的电动车辆的控制装置的减振控制处理的框图。图18是表示第2实施方式的电动车辆的控制装置的减振控制处理的详情的框图。图19是用于对计算第2实施方式的电动车辆的控制装置的外部干扰扭矩推定值的方法进行说明的图。图20是用于对计算第2实施方式的电动车辆的控制装置的电机旋转速度校正值的方法进行说明的图。图21是用于对计算第2实施方式的电动车辆的控制装置的减振控制扭矩推定值的方法进行说明的图。具体实施方式(第1实施方式)图1是表示具有第1实施方式的电动车辆的控制装置的电动汽车的主要结构的框图。本专利技术的电动车辆的控制装置能够应用于具有电动机4作为车辆的驱动源的一部分或全部，能利用电动机的驱动力而行驶的电动车辆。电动车辆中不仅包含电动汽车，还包含混合动力汽车、燃料电池汽车。特别是本实施方式的电动车辆的控制装置能够应用于仅通过对加速器踏板的操作便能对车辆的加减速、停止进行控制的车辆。在该车辆中，驾驶员在加速时踏入加速器踏板，在减速时、停止时减小对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变为零。此外，在上坡路上，有时为了防止车辆后退而踏入加速器踏板、且使其接近停止状态。将车速V、加速器开度AP、电动机(三相交流电机)4的转子相位α、电动机4的电流iu、iv、iw等表示车辆状态的信号作为数字信号而输入至电机控制器2，该电机控制器2基于输入的信号而生成用于控制电动机4的PWM信号。另外，电机控制器2根据生成的PWM信号而对逆变器3的开关元件进行开闭控制。另外，电机控制器2具有作为对后述的电机旋转速度推定值进行计算的电机旋转速度推定单元、基于后述的制动器制动量而对电机旋转速度推定值进行校正的电机旋转速度推定值校正单元、对后述的反馈扭矩进行计算的反馈扭矩计算单元、对后述的前馈扭矩进行计算的前馈扭矩计算单元、对后述的电机扭矩指令值进行计算的电机扭矩指令值计算单元、基于电机扭矩指令值而对电动机4进行控制的电机控制单元、以及对后述的外部干扰扭矩进行推定的外部干扰扭矩推定单元的功能。逆变器3例如针对各相而对2个开关元件(例如，IGBT、MOS-FET等功率半导体元件)进行接通/断开，由此将从电池1供给的直流电流变换为交流而使所需的电流在电动机4流动。电动机4利用从逆变器3供给的交流电流而产生驱动力，经由减速器5以及驱动轴8而将驱动力传递至左右的驱动轮9a、9b。另外，在车辆行驶时，电动机4在与驱动轮9a、9b联动地旋转时产生再生驱动力，由此将车辆的动能作为电能而回收。在该情况下，逆变器3将在电动机4的再生运转时产生的交流电流变换为直流电流并供给至电池1。电流传感器7对在电动机4流动的3相交流电流iu、iv、iw进行检测。其中，3相交流电流iu、iv、iw的和为0，因此可以对任意2相的电流进行检测并通过运算而求出剩余1相的电流。旋转传感器6作为对作为速度参数的电机旋转速度进行检测的车速检测单元而起作用，例如为解析器(resolver)、编码器，对电动机4的转子相位α进行检测。制动器控制器11根据制动器踏板10的踏入量而设定制动器制动量B，根据制动器制动量B而对制动液压进行控制。液压传感器12通过对制动液压进行检测而获取制动器制动量B，将获取的制动器制动量B向电机控制器2输出。即，液压传感器12作为对作为与坡度无关的阻力分量的制动器制动量进行检测的单元而起作用。摩擦制动器13根据制动器制动量B而提高制动液压，由此将制动垫按压于转子而对车辆产生制动力。图2是表示由电机控制器2执行的电机电流控制的处理的流程的流程图。在步骤S201中，输入表示车辆状态的信号。这里，输入车速V(km/h)、加速器开度AP(％)、电动机4的转子相位α(rad)、电动机4的旋转速度Nm(rpm)、在电动机4流动的三相交流电流iu、iv、iw、电池1和逆变器3之间的直流电压值Vdc(V)、制动器制动量B。车速V(km/h)由未图示的车速传感器、其他控制器通过通信而获取。或者，对转子机械角速度ωm乘以轮胎转动半径R、并除以终极齿轮的齿轮比而求出车速v(m/s)，通过乘以3600/1000进行单位变换而求出车速V(km/h)。加速器开度AP(％)根据未图示的加速器开度而获取、或者从未图示的车辆控制器等其他控制器通过通信而获取。从旋转传感器6获取电动机4的转子相位α(rad)。由转子角速度ω(电角度)除以电动机4的极对数p而求出作为电动机4的机械角速度的电机旋转速度ωm(ra本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆的控制装置，所述电动车辆以电机为行驶驱动源，利用所述电机的再生制动力而进行减速，其中，电动车辆的控制装置具有：加速器操作量检测单元，其对所述加速器操作量进行检测；车速检测单元，其对与所述电动车辆的行驶速度成正比的速度参数进行检测；车速推定单元，其根据所述电动车辆的状态而计算速度参数推定值；根据车辆状态而对与坡度无关的阻力分量进行检测或推定的单元；速度参数推定值校正单元，其根据与所述坡度无关的阻力分量，对所述速度参数推定值进行校正；反馈扭矩计算单元，其基于由所述车速检测单元检测出的速度参数，对用于使所述电动车辆停止的反馈扭矩进行计算；前馈扭矩计算单元，其基于由所述速度参数推定值校正单元校正后的速度参数推定值，对用于弥补所述反馈扭矩的前馈扭矩进行计算；电机扭矩指令值计算单元，其对电机扭矩指令值进行计算；以及电机控制单元，其基于所述电机扭矩指令值而对所述电机进行控制，如果所述加速器操作量小于或等于规定值，且所述电动车辆即将停车，则所述电机扭矩指令值计算单元在行驶速度降低的同时基于所述反馈扭矩和所述前馈扭矩而使所述电机扭矩指令值收敛为零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动车辆的控制装置，所述电动车辆以电机为行驶驱动源，利用所述电机的再生制动力而进行减速，其中，电动车辆的控制装置具有：加速器操作量检测单元，其对所述加速器操作量进行检测；车速检测单元，其对与所述电动车辆的行驶速度成正比的速度参数进行检测；车速推定单元，其根据所述电动车辆的状态而计算速度参数推定值；根据车辆状态而对与坡度无关的阻力分量进行检测或推定的单元；速度参数推定值校正单元，其根据与所述坡度无关的阻力分量，对所述速度参数推定值进行校正；反馈扭矩计算单元，其基于由所述车速检测单元检测出的速度参数，对用于使所述电动车辆停止的反馈扭矩进行计算；前馈扭矩计算单元，其基于由所述速度参数推定值校正单元校正后的速度参数推定值，对用于弥补所述反馈扭矩的前馈扭矩进行计算；电机扭矩指令值计算单元，其对电机扭矩指令值进行计算；以及电机控制单元，其基于所述电机扭矩指令值而对所述电机进行控制，如果所述加速器操作量小于或等于规定值，且所述电动车辆即将停车，则所述电机扭矩指令值计算单元在行驶速度降低的同时基于所述反馈扭矩和所述前馈扭矩而使所述电机扭矩指令值收敛为零。2.根据权利要求1所述的电动车辆的控制装置，其中，所述反馈扭矩计算单元对由所述车速检测单元检测出的所述速度参数乘以用于分配所述电机的再生制动力的规定的增益K1而计算所述反馈扭矩，所述前馈扭矩计算单元对由所述速度参数推定值校正单元校正后的速度参数推定值乘以根据所述规定的增益K1设定的规定的增益K2而计算所述前馈扭矩，如果所述加速器操作量小于或等于规定值，且所述电动车辆即将停车，则所述电机扭矩指令值计算单元将对所述反馈扭矩加上所述前馈扭矩而得到的速度反馈扭矩设定为所述电机扭矩指令值。3.根据权利要求1或2所述的电动车辆的控制装置，其中，与所述坡度无关的阻力分量是将制动力施加于车辆的制动器制动量，速度参数推定值校正单元具有根据所述制动器制动量而计算速度参数校正值的速度参数校正值计算单元，基于所述速度参数校正值而对所述速度参数推定值进行校正。4.根据权利要求3所述的电动车辆的控制装置，其中，还具有对驾驶者的制动器操作量进行检测的制动器操作量检测单元，基于所述制动器操作量检测单元检测出的制动器操作量而确定所述制动器制动量。5.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田彰，伊藤健，中岛孝，胜又雄史，小松弘征，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP