CN100488801C - 电动车辆驱动控制装置和电动车辆驱动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动车辆驱动控制装置、电动车辆驱动控制方法及其程序,该装置具有利用至少进行积分控制的反馈控制计算表示发电机转矩的目标值的发电机目标转矩的发电机目标转矩计算处理机构、基于上述积分控制中的发电机目标转矩的积分项成分计算积分项修正推定值的推定处理机构、基于上述积分项修正推定值计算表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩的驱动马达目标转矩计算处理机构。由于基于积分项修正推定值计算驱动马达目标转矩,所以驱动马达目标转矩不会出现误差,从而能够使电动车辆稳定地行驶。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动车辆驱动控制装置、电动车辆驱动控制方法及其程序。
背景技术
过去,搭载在作为电动车辆的复合型车辆上、将作为发动机的转矩的发动机转矩的一部分传送给发电机(发电机马达)、剩余部分传送给驱动轮的车辆驱动装置中,具有装备了太阳轮、齿圈以及行星架的行星齿轮单元,上述太阳轮与发电机连接,齿圈和驱动马达与驱动轮连接,行星架与发动机连接,从上述齿圈及驱动马达输出的旋转传送到驱动轮,产生驱动力。
在该种复合型车辆中,按照表示发动机的旋转速度的发动机旋转速度的目标值的发动机目标旋转速度对发动机进行驱动时,发动机转矩转变为齿圈的转矩即齿圈转矩并被传递到齿圈,并传递到驱动轮,而相对于使复合型车辆行使所需的转矩、即车辆要求转矩的齿圈转矩的不足部分,则利用驱动马达的转矩即驱动马达转矩进行补偿(例如参照专利文献1)。
此时,在基于上述发动机目标旋转速度对发电机的转矩即发电机转矩进行计算的同时,将表示该发电机转矩的目标值的发电机目标转矩换算为齿圈上的值,从而计算齿圈转矩,再将该齿圈转矩换算为驱动马达的输出轴上的值,从而推定输出轴要求转矩,另一方面,将上述车辆要求转矩换算为驱动马达的输出轴上的值,计算输出轴要求转矩,将该输出轴要求转矩和驱动轴转矩的差值作为表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩。
此时,基于发电机目标转矩,直接计算齿圈转矩、并推定驱动轴转矩后,发电机转矩变化时的发电机的惯性(转子和转子轴的惯性)部分的转矩、即惯性转矩的影响会出现在齿圈转矩上。此时,考虑到惯性转矩,计算齿圈转矩,并推定驱动轴转矩。
专利文献1:特开平9-170533号公报。
但是,上述过去的车辆驱动装置中,为了计算发电机的惯性转矩,需要发电机的角加速度,但是由于为了计算该角加速度,需要对解算装置检测的转子位置进行2次微分,如果由于解算装置的特性引起转子位置的周期变动,则所计算的角加速度就会出现分散,从而在发电机的惯性转矩出现误差。
因此,由于基于惯性转矩推定的驱动轴转矩也会出现误差,驱动马达目标转矩也会出现误差,从而不能使复合型车辆稳定地行驶。
此时,可以考虑将角加速度传送到限制器,利用该限制器消除过大的值和过小的值,但是不能消除角加速度的分散,从而不能使复合型车辆稳定地行驶。
发明内容
本发明的目的在于解决上述过去的车辆驱动装置的问题,提供一种能够使电动车辆稳定地行驶的电动车辆驱动控制装置、电动车辆驱动控制方法及其程序。
因此,本发明的电动车辆驱动控制装置中,该电动车辆具有用于驱动电动车辆的发动机和驱动马达,上述发动机经由发电机驱动电动车辆,上述驱动马达补偿上述发电机对电动车辆驱动的不足转矩,这种电动车辆驱动控制装置具有利用至少进行积分控制的反馈控制计算表示发电机转矩的目标值的发电机目标转矩的发电机目标转矩计算处理机构、基于上述积分控制中的发电机目标转矩的积分项成分计算积分项修正推定值的推定处理机构、基于上述积分项修正推定值计算表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩的驱动马达目标转矩计算处理机构。
本发明的其他的电动车辆驱动控制装置中,还有,上述发电机目标转矩计算处理机构基于发电机旋转速度与发电机目标旋转速度的速度偏差,计算发电机目标转矩,上述发电机旋转速度利用旋转速度检测部检测,上述发电机目标旋转速度表示发电机旋转速度的目标值。
本发明的其他另外的电动车辆驱动控制装置中,还有,至少将与上述速度偏差成正比的比例项成分、和与上述速度偏差的积分值成正比的积分项成分相加,计算上述发电机目标转矩。
本发明的其他另外的电动车辆驱动控制装置中,还有,具有装备了第1差速元件、第2差速元件、第3差速元件、且第1差速元件与发电机机械连接、第2差速元件与驱动马达机械连接、第3差速元件与发动机机械连接的差速旋转装置。
而且,基于驾驶人员要求的输出和发电机目标转矩,计算上述驱动马达目标转矩。
本发明的电动车辆驱动控制方法中,利用至少进行积分控制的反馈控制计算表示发电机转矩的目标值的发电机目标转矩,基于上述积分控制中的发电机目标转矩的积分项成分计算积分项修正推定值,基于该积分项修正推定值计算表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩。
根据本发明,在电动车辆驱动控制装置中,具有利用至少进行积分控制的反馈控制计算表示发电机转矩的目标值的发电机目标转矩的发电机目标转矩计算处理机构、基于上述积分控制中的发电机目标转矩的积分项成分计算积分项修正推定值的推定处理机构、基于上述积分项修正推定值计算表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩的驱动马达目标转矩计算处理机构。
此时,由于基于积分项修正推定值计算驱动马达目标转矩,从而驱动马达目标转矩不会出现误差,能够使电动车辆稳定地行驶。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的PI控制处理部和驱动马达目标转矩计算处理部的方框图。
图2为本发明的实施方式的复合型车辆的概念图。
图3为本发明的实施方式的行星齿轮单元的动作说明图。
图4为本发明的实施方式的通常行驶时的车速线图。
图5为本发明的实施方式的通常行驶时的转矩线图。
图6为本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的概念图。
图7为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的第1主流程图。
图8为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的第2主流程图。
图9为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的第3主流程图。
图10表示本发明的实施方式的第1车辆要求转矩映射关系。
图11表示本发明的实施方式的第2车辆要求转矩映射关系。
图12表示本发明的实施方式的发动机目标运行状态映射关系。
图13表示本发明的实施方式的发动机驱动区域映射关系。
图14表示本发明的实施方式的发电机旋转速度控制处理的子程序。
图15表示本发明的实施方式的驱动轴转矩推定处理的子程序。
图16为表示本发明的实施方式的复合型车辆的状态的速度线图。
图17为表示过去的电动车辆驱动控制装置的动作的时间曲线图。
图18为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的时间曲线图。
图中:16—发电机,38—转子位置传感器,46—发动机控制装置,47—发电机控制装置,49—驱动马达控制装置,51—车辆控制装置,83—加法运算器,85—驱动马达目标转矩计算处理部,89、91—推定部。
具体实施方式
下面,结合附图详细说明本发明的实施方式。还有,在此对作为电动车辆的复合型车辆进行说明。
图2为本发明的实施方式的复合型车辆的概念图。
图中,11为配置在第1轴线上的发动机(E/G),12为配置在上述第1轴线上、输出通过驱动上述发动机11所产生的旋转的输出轴,该输出轴12与发动机11的曲轴19连接。还有,13为配置在上述第1轴线上、对通过上述输出轴12输入的旋转进行变速的作为差速旋转装置的行星齿轮单元,14为配置在上述第1轴线上、输出上述行星齿轮单元13的变速后的旋转的输出轴,15为作为固定在该输出轴14上的输出齿轮的第1反向驱动齿轮,16为配置在上述第1轴线上、通过传送轴17与上述行星齿轮单元13连接、再与发动机11连接且自由差速旋转、同时作为机械连接的第1电动机械的发电机(G)。上述发动机11和发电机16与作为车轮的驱动轮37机械连接。
上述输出轴14具有套筒形状,并包围上述输出轴12。还有,上述第1反向驱动齿轮15比行星齿轮单元13更靠近发动机11侧。
上述行星齿轮单元13至少具有作为第1差速元件的太阳轮S、与该太阳轮S啮合的小齿轮P、与该小齿轮P啮合的作为第2差速元件的齿圈R、以及支持上述小齿轮P并使其自由旋转的作为第3差速元件的行星架CR,上述太阳轮S通过上述传送轴17与发电机16机械连接,齿圈R通过输出轴14和规定的齿轮列配置在与上述第1轴线平行的第2轴线上、与上述发动机11及发电机16机械连接并自由差速旋转、同时与机械连接的作为第2电动机械的驱动马达(M)25及驱动轮37机械连接,行星架CR通过输出轴12与发动机11机械连接。上述驱动马达25与驱动轮37机械连接。
还有,上述行星架CR与车辆驱动装置的壳体10之间配置有单向离合器F,该单向离合器F在从发动机11向行星架CR传送正方向的旋转时为自由状态,在从发电机16或驱动马达25向行星架CR传送逆方向的旋转时为锁止状态,从而使发动机11的旋转停止,使逆方向的旋转不会传送到发动机11。因此,在停止发动机11的驱动的状态下驱动发电机16时,利用上述单向离合器F,对从发电机16传送来的转矩施加反力。还有,也可以取代单向离合器F,在上述行星架CR和壳体10之间配置作为停止机构的图中未表示的制动器。
上述发电机16由固定在上述传送轴17上的自由旋转配置的转子21、配置在该转子21的周围的定子22、以及卷绕在该定子22上的线圈23组成。上述发电机16利用通过传送轴17传送的旋转产生电力。上述线圈23与图中未表示的电池连接,向该电池供给直流电流。在上述转子21和上述壳体10之间配置发电机制动器B,从而可以利用该发电机制动器B的结合固定转子21,利用机械方式停止发电机16的旋转。
还有,26为设置在上述第2轴线上、输出上述驱动马达25的旋转的输出轴,27为作为固定在该输出轴26的输出齿轮的第2反向驱动齿轮。上述驱动马达25由固定在上述输出轴26的自由旋转配置的转子40、和配置在该转子40的周围的定子41以及卷绕在该定子41上的线圈42组成。
上述驱动马达25利用供给线圈42的作为交流电流的U相、V相和W相电流产生驱动马达转矩TM。因此,上述线圈42与上述电池连接,该电池的直流电流转变为各相电流后,再供给到上述线圈42。
为了使上述驱动轮37与发动机11的旋转同方向进行旋转,在与上述第1、第2轴线平行的第3轴线上配置反向轴30,在该反向轴30上固定有第1反向从动齿轮31、以及齿数多于该第1反向从动齿轮31的第2反向从动齿轮32。上述第1反向从动齿轮31和上述第1反向驱动齿轮15啮合,上述第2反向从动齿轮32和上述第2反向驱动齿轮27啮合。上述第1反向驱动齿轮15的旋转反转后,传送到第1反向从动齿轮31。上述第2反向驱动齿轮27的旋转反转后,传送到第2反向从动齿轮32。
另外,上述反向轴30上固定有齿数少于上述第1反向从动齿轮31的差速小齿轮33。
差速装置36配置在与上述第1-第3轴线平行的第4轴线上,该差速装置36的差速齿轮35与上述差速小齿轮33啮合。因此,传送到差速齿轮35的旋转通过上述差速装置36进行分配,并通过驱动轴50传送给驱动轮37。这样,由于不仅可以将发动机11产生的旋转传送到第1反向从动齿轮31,而且可以将驱动马达25产生的旋转传送到第2反向从动齿轮32,所以能够通过驱动发动机11及驱动马达25,来驱动复合型车辆行驶。
上述复合型车辆中,设置有作为辅机的图中未表示的空调机,可以通过驱动作为空调机用的驱动部的空调机用马达24来操作该空调机。因此,作为驱动侧的旋转体的驱动滑轮18安装在上述曲轴19上,作为从动侧的旋转体的从动滑轮34安装在空调机用马达24的输出轴上。还有,上述空调机用马达24与从动滑轮34之间设置有图中未表示的作为结合脱离部件的电磁离合器,通过电磁离合器的结合脱离,可以驱动或停止空调机用马达24,从而操作或停止空调机。
还有,38是作为检测作为转子21的位置的转子位置θG的第1位置检测部的解算装置等的转子位置传感器,39是作为检测作为转子40的位置的转子位置θM的第2位置检测部的解算装置等的转子位置传感器。所检测的转子位置θG传送给图中未表示的车辆控制装置及图中未表示的发电机控制装置,所检测的转子位置θM传送给车辆控制装置及图中未表示的驱动马达控制装置。还有,52为作为检测发动机旋转速度NE的发动机旋转速度检测部的发动机旋转速度传感器。发动机旋转速度NE传送到图中未表示的发动机控制装置。
接着,说明上述行星齿轮单元13的动作。
图3为表示本发明的实施方式的行星齿轮单元的动作的说明图。图4为本发明的实施方式的通常行驶时的车速线图。图5为本发明的实施方式的通常行驶时的转矩线图。
上述行星齿轮单元13(图2)中,由于行星架CR与发动机11连接、太阳轮S与发电机16连接、齿圈R通过输出轴14和规定的齿轮列与上述电动马达25及驱动轮37连接,所以作为齿圈R的旋转速度的齿圈旋转速度NR与作为输出到输出轴14的旋转速度的输出轴旋转速度相等,作为行星架CR的旋转速度的行星架旋转速度与发动机旋转速度NE相等,作为太阳轮S的旋转速度的太阳轮旋转速度与作为发电机16的旋转速度的发电机旋转速度NG相等。这样,齿圈R的齿数如果为太阳轮S的齿数的ρ倍(本实施方式中为2倍),则有:
(ρ+1)·NE=1·NG+ρ·NR
成立。因此,基于齿圈旋转速度NR及发电机旋转速度NG,可以计算发动机旋转速度NE:
NE=(1·NG+ρ·NR)/(ρ+1) ......(1)
还有,利用上述式(1),可以构成行星齿轮单元13的旋转速度关系式。
还有,发动机转矩TE、齿圈转矩TR、以及发电机转矩TG之间存在如下关系:
TE:TR:TG=(ρ+1):ρ:1 ......(2)
相互之间承受反力。还有,利用上述式(2),可以构成行星齿轮单元13的转矩关系式。
这样,在复合型车辆的通常行驶时,齿圈R、行星架CR及太阳轮S均为正向旋转,如图4所示,齿圈旋转速度NR、发动机旋转速度NE及发电机旋转速度NG均取正值。还有,上述齿圈转矩TR以及发电机转矩TG可以通过由行星齿轮单元13的齿数确定的转矩比分配发动机转矩TE来求得,在图5所示的转矩线图上,齿圈转矩TR加上发电机转矩TG则为发动机转矩TE。
接着,说明对上述车辆驱动装置进行控制的电动车辆驱动控制装置。
图6为本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的概念图。
图中,10为壳体,11为发动机(E/G),13为行星齿轮单元,16为发电机(G)、B为用于固定该发电机16的转子的21的发电机制动器,25为驱动马达(M),28为用于驱动上述发电机16的作为发电机变换器的变换器,29为用于驱动上述驱动马达25的作为驱动马达变换器的变换器,37为驱动轮,38、39为检测转子位置θG、θM的转子位置传感器,43为电池。
上述变换器28、29通过电源开关SW与电池43连接,该电池43在上述电源开关SW接通时向上述变换器28、29供给直流电流。上述各变换器28、29均具有复数个的例如6个作为开关元件的晶体管,该各晶体管成对单元化,构成各相的晶体管模块(IGBT)。
在上述变换器28的入口侧,配置有用于检测施加在变换器28的直流电压的发电机变换器电压VG的作为第1直流电压检测部的发电机变换器电压传感器75、以及用于检测施加在变换器28的直流电流的发电机变换器电流IG的作为第1直流电流检测部的发电机变换器电流传感器77。还有,在上述变换器29的入口侧,配置有用于检测施加在变换器29的直流电压的驱动马达变换器电压VM的作为第2直流电压检测部的驱动马达变换器电压传感器76、以及用于检测施加在变换器29的直流电流的驱动马达变换器电流IM的作为第2直流电流检测部的驱动马达变换器电流传感器78。上述发电机变换器电压VG和发电机变换器电流IG传送给车辆控制装置51和发电机控制装置47,驱动马达变换器电压VM和驱动马达变换器电流IM传动给车辆控制装置51和驱动马达控制装置49。还有,上述电池43和变换器28、29之间连接有用于平滑的电容器C。
还有,上述车辆控制装置51由图中未表示的CPU、记录装置等组成,对车辆驱动装置整体进行控制。上述车辆控制装置51上连接有发动机控制装置46、发电机控制装置47及驱动马达控制装置49。上述发动机控制装置46由图中未表示的CPU、记录装置等组成,为了对发动机11进行控制,向发动机11及车辆控制装置51传送节气门开度θ、气门开闭正时等指示信号。还有,上述发电机控制装置47由图中未表示的CPU、记录装置等组成,为了对上述发电机16进行控制,向变换器28传送驱动信号SG1。还有,上述驱动马达控制装置49由图中未表示的CPU、记录装置等组成,为了对上述驱动马达25进行控制,向变换器29传送驱动信号SG2。还有,上述发动机控制装置46、发电机控制装置47、及驱动马达控制装置49构成位于车辆控制装置51的下位的第1控制装置,上述车辆控制装置51构成位于上述发动机控制装置46、发电机控制装置47、及驱动马达控制装置49上位的第2控制装置。还有,上述车辆控制装置51、上述发动机控制装置46、发电机控制装置47、及驱动马达控制装置49按照规定的程序、数据等发挥作为计算机的功能。
上述变换器28按照驱动信号SG1进行驱动,在牵引时从电池43接受直流电流,产生各相电流IGU、IGV、IGW,该各相电流IGU、IGV、IGW供给到发电机16,在再生时从发电机16接受各相电流IGU、IGV、IGW,产生直流电流,供给到电池43。
上述变换器29按照驱动信号SG2进行驱动,在牵引时从电池43接受直流电流,产生各相电流IMU、IMV、IMW,该各相电流IMU、IMV、IMW供给到驱动马达25,在再生时从驱动马达25接受各相电流IMU、IMV、IMW,产生直流电流,供给到电池43。
44为检测作为上述电池43的状态、即电池状态的电池残余量SOC的电池残余量检测装置,45为操作或停止空调机用马达24的电磁离合器,52为检测发动机旋转速度NE的发动机旋转速度传感器,53为作为检测选择速度机构的图中未表示的换档手柄的位置、即档位SP的档位传感器,54为加速踏板,55为检测作为该加速踏板54的位置(踏下量)的加速踏板位置AP的加速踏板操作检测部的加速开关,61为制动器踏板,62为检测作为该制动器踏板61的位置(踏下量)的制动器踏板位置BP的制动器踏板操作检测部的制动器开关,63为检测发动机11的温度tmE的发动机温度传感器,64为检测发电机16的温度、例如线圈23(图2)的温度tmG的发电机温度传感器,65为检测驱动马达25的温度、例如线圈42的温度tmM的驱动马达温度传感器,70为检测变换器28的温度tmGI的第1变换器温度传感器,71为检测变换器29的温度tmMI的第2变换器温度传感器。
另外,66-69分别为检测各相电流IGU、IGV、IGW的交流电流检测部的电流传感器,72为检测上述电池状态的电池电压VB的作为电池43用的电压检测部的电池电压传感器。上述电池电压VB和电池残余量SOC传送到发电机控制装置47、驱动马达控制装置49及车辆控制装置51。还有,作为电池状态,也可以检测作为电池电流、电池温度等。还有,电池残余量检测装置44、电池电压传感器72、图中未表示的电池电流传感器、图中未表示的电池温度传感器等构成电池状态检测部。还有,电流IGU、IGV传送到发电机控制装置47及车辆控制装置51,电流IMU、IMV传送到驱动马达控制装置49及车辆控制装置51。
该车辆控制装置51向上述发动机控制装置46传送发动机控制信号,通过发动机控制装置46设定发动机11的启动·停止。还有,上述车辆控制装置51的图中未表示的车速计算处理机构进行车速计算处理,读入转子位置θM的变化率ΔθM,根据该变化率ΔθM、及从上述输出轴26到驱动轮37的转矩传动系的齿轮比γV,计算车速V。
然后,车辆控制装置51设定发动机目标旋转速度NE*、发电机目标转矩TG*、驱动马达目标转矩TM*、表示发电机旋转速度NG的目标值的发电机目标旋转速度NG*、表示驱动马达25的旋转速度的驱动马达旋转速度NM的目标值的驱动马达目标旋转速度NM*等。
还有,车辆控制装置51的图中未表示的空调机操作处理机构进行空调机操作处理,当规定的空调机操作条件成立时,产生电磁离合器结合要求,使电磁离合器45进行结合,当规定的空调机操作条件不再成立时,产生电磁离合器释放要求,使电磁离合器45释放。
还有,上述发电机控制装置47的图中未表示的第1旋转速度计算处理机构进行第1旋转速度计算处理,读入上述转子位置θG,通过对该转子位置θG进行微分,计算变化率ΔθG,从而计算上述发电机旋转速度NG,同时发电机控制装置47的图中未表示的第1角加速度计算处理机构进行第1角加速度计算处理,对上述变化率ΔθG再次进行微分,计算角加速度αG。
还有,上述驱动马达控制装置49的图中未表示的第2旋转速度计算处理机构进行第2旋转速度计算处理,读入上述转子位置θM,通过对该转子位置θM进行微分,计算变化率ΔθM,从而计算驱动马达旋转速度NM,同时上述驱动马达控制装置49的图中未表示的第2角加速度计算处理机构进行第2角加速度计算处理,对上述变化率ΔθM再次进行微分,计算角加速度αM。
还有,由于上述转子位置θG与发电机旋转速度NG互成正比、转子位置θM、驱动马达旋转速度NM和车速V互成正比,所以也可以将转子位置传感器38及上述第1旋转速度计算处理机构作为检测发电机旋转速度NG的发电机旋转速度检测部,可以将转子位置传感器39及上述第2旋转速度计算处理机构作为检测驱动马达旋转速度NM的驱动马达旋转速度检测部,可以将转子位置传感器39及上述车速计算处理机构作为检测车速V的车速检测部。
接着,说明上述结构的电动车辆驱动控制装置的动作。
图1为表示本发明的实施方式的PI控制处理部和驱动马达目标转矩计算处理部的方框图。图7为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的第1主流程图。图8为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的第2主流程图。图9为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的第3主流程图。图10表示本发明的实施方式的第1车辆要求转矩映射关系。图11表示本发明的实施方式的第2车辆要求转矩映射关系。图12表示本发明的实施方式的发动机目标运行状态映射关系。图13表示本发明的实施方式的发动机驱动区域映射关系。图14表示本发明的实施方式的发电机旋转速度控制处理的子程序。图15表示本发明的实施方式的驱动轴转矩推定处理的子程序。另外,图10、11及13中,横轴为车速V,纵轴为车辆要求转矩TO*。图12中,横轴为发动机旋转速度NE,纵轴为发动机转矩TE。
首先,车辆控制装置51(图6)的图中未表示的初始化处理机构进行初始化处理,设定各种变量的初始值。接着,车辆控制装置51的图中未表示的车辆要求转矩确定处理机构进行车辆要求转矩确定处理,从加速开关55读入加速踏板位置AP,从制动器开关62读入制动器踏板位置BP。上述车速计算处理机构读入转子位置θM,计算该转子位置θM的变化率ΔθM,基于该变化率ΔθM及上述齿轮比γV计算车速V。
接着,上述车辆要求转矩确定处理机构,当踩下加速踏板54时,参照记录在上述车辆控制装置51的记录装置中的图10的第1车辆要求转矩映射关系,当踩下制动器踏板61时,参照记录在上述车辆控制装置51的记录装置中的图11的第2车辆要求转矩映射关系,确定与加速踏板位置AP、制动器踏板位置BP及车速V对应而预先设定的、复合型车辆行驶所需的、驱动轴50(图2)上的车辆要求转矩TO*。
接着,车辆控制装置51的图中未表示的车辆要求转矩判定处理机构进行车辆要求转矩判定处理,基于从驱动轴50到输出轴26的齿轮比γV,将车辆要求转矩TO*换算为作为输出轴26上的转矩的输出轴要求转矩TOUT*,判断该输出轴要求转矩TOUT*是否大于表示驱动马达转矩TM的最大值的驱动马达最大转矩TMmax。当上述输出轴要求转矩TOUT*大于驱动马达最大转矩TMmax时,上述车辆控制装置51判断发动机11是否停止,如果发动机11停止,上述车辆控制装置51的图中未表示的急加速控制处理手段进行急加速控制处理,对驱动马达25及发电机16进行驱动,使复合型车辆行驶。
还有,当输出轴要求转矩TOUT*小于等于驱动马达最大转矩TMmax时、以及输出轴要求转矩TOUT*大于驱动马达最大转矩Tmmax、且发动机11没有停止时,上述车辆控制装置51的图中未表示的驾驶人员要求输出计算处理机构进行驾驶人员要求输出计算处理,通过使上述车辆要求转矩TO*与车速V相乘,计算作为驾驶人员所要求的输出的驾驶人员要求输出PD:
PD=TO*·V
接着,上述车辆控制装置51的图中未表示的电池充放电要求计算处理机构进行电池充放电要求计算处理,从上述电池残余量检测装置44读入电池残余量SOC,基于该残余量SOC计算电池充放电要求输出PB。
接着,上述车辆控制装置51的图中未表示的车辆要求输出计算处理机构进行车辆要求输出计算处理,通过将上述驾驶人员要求输出PD与电池充放电要求输出PB相加,计算车辆要求输出PO:
PO=PD+PB
接着,上述车辆控制装置51的图中未表示的发动机目标运行状态设定处理机构进行发动机目标运行状态设定处理,参照记录在上述车辆控制装置51的记录装置中的图12的发动机目标运行状态映射关系,将表示上述车辆要求输出PO的线PO1、PO2、...与各加速踏板位置AP1-AP6的发动机11的效率最高的最佳燃油效率曲线L相交的点A1-A3、Am确定为作为发动机目标运行状态的发动机11的运行点,确定该运行点的发动机转矩TE1-TE3、TEm为表示发动机转矩TE的目标值的发动机目标转矩TE*,确定上述运行点的发动机旋转速度NE1-NE3、NEm为发动机目标旋转速度NE*,将该发动机目标旋转速度NE*传送给发动机控制装置46。
上述车辆控制装置51的图中未表示的驱动判定处理机构进行驱动判定处理,参照记录在车辆控制装置51的上述记录装置中的图13的发动机驱动区域映射关系,判断发动机11是否置于驱动区域AR1。在图13中,AR1为驱动发动机11的驱动区域,AR2为停止驱动发动机11的停止区域,AR3为滞后区域。还有,LE1为处于停止状态的发动机11被驱动的线,LE2为处于驱动状态的发动机11被停止的线。另外,上述线LE1随着电池残余量SOC的增加而向图13的右方移动、驱动区域AR1随之变窄,随着电池残余量SOC的减少而向图13的左方移动、驱动区域AR1随之变宽。
即使发动机11置于驱动区域AR1,当没有驱动发动机11时,车辆控制装置51的图中未表示的发动机启动控制处理机构进行发动机启动控制处理,向发动机控制装置46传送发动机启动要求,启动发动机11。还有,即使发动机11没有置于驱动区域AR1,当正在驱动发动机11时,车辆控制装置51的图中未表示的发动机停止控制处理机构进行发动机停止控制处理,向发动机控制装置46传送发动机停止要求,停止发动机11的驱动。如果发动机11没有置于驱动区域AR1、且没有驱动发动机11,上述车辆控制装置51的图中未表示的驱动马达目标转矩计算处理机构进行驱动马达目标转矩计算处理,计算并确定上述输出轴要求转矩TOUT*为驱动马达目标转矩TM*,将该驱动马达目标转矩TM*传送给驱动马达控制装置49。车辆控制装置51的图中未表示的驱动马达控制处理机构进行驱动马达控制处理,对驱动马达25的转矩进行控制。
还有,如果发动机11置于驱动区域AR1、且正在驱动发动机11,车辆控制装置51的图中未表示的发动机控制处理机构进行发动机控制处理,按照规定的方法控制发动机11。
接着,车辆控制装置51的图中未表示的发电机目标旋转速度计算处理机构进行发电机目标旋转速度计算处理,读入转子位置θM,基于该转子位置θM、以及从输出轴26到齿圈R的齿轮比计算齿圈旋转速度NR,同时读入发动机目标运行状态设定处理时确定的发动机目标旋转速度NE*,基于齿圈旋转速度NR和发动机目标旋转速度NE*,利用上述旋转速度关系式,计算发电机目标旋转速度NG*,进行确定。
但是,利用驱动马达25及发动机11驱动上述结构的复合型车辆行驶时,如果发电机旋转速度NG低,则电力消耗增大,发电机16的发电效率降低,同时复合型车辆的燃油效率相应变差。这里,发电机目标旋转速度NG*的绝对值低于阈值Nth1(例如,500(rpm))时,使发电机制动器B结合,机械停止发电机16,优化上述燃油效率。
因此,上述车辆控制装置51的图中未表示的发电机制动判定处理机构进行发电机制动判定处理,判断上述发电机目标旋转速度NG*的绝对值是否大于等于阈值Nth1。当上述发电机目标旋转速度NG*的绝对值大于等于阈值Nth1,上述发电机制动判定处理机构判断发电机制动器B是否为释放状态。如果该发电机制动器B为释放状态,上述车辆控制装置51的图中未表示的发电机旋转速度控制处理机构进行发电机旋转速度控制处理,基于发电机目标旋转速度NG*及实际的发电机旋转速度NG,计算发电机目标转矩TG*,基于该发电机目标转矩TG*,进行发电机16的转矩控制。
因此,上述发电机旋转速度控制处理机构的作为PI控制处理机构的PI控制处理部81具有作为速度偏差计算处理机构的减法运算器82、限制器k1、作为积分项成分计算处理机构的运算器m1、作为比例项成分计算处理机构的运算器m2、以及作为发电机目标转矩计算处理机构的加法运算器83,利用反馈控制进行PI控制处理。
上述减法运算器82进行速度偏差计算处理,读入上述发电机目标旋转速度NG*和发电机旋转速度NG,计算速度偏差δNG:
δ NG=NG*-NG
接着,该速度偏差δ NG利用限制器k1除去超过上限值和下限值的值后,传送到运算器m1。该运算器m1进行积分项成分计算处理,基于增益Ki,计算与上述速度偏差δNG的积分值成正比的积分项成分TGi*:
TGi*=Ki·∑(δNG)
并传送到加法运算器83。
还有,上述速度偏差δNG也传送到运算器m2,该运算器m2进行比例项成分计算,基于增益Kp,计算与上述速度偏差δNG成正比的比例项成分TGp*:
TGp*=Kp·δ NG
,并传送到加法运算器83。
接着,该加法运算器83进行发电机目标转矩计算处理,将积分项成分TGi*和比例项成分TGp*相加,计算发电机目标转矩TG*:
TG*=TGi*+TGp*
上述发电机目标转矩TG*传送到发电机旋转速度控制处理机构的发电机转矩控制处理机构,该发电机转矩控制处理机构进行发电机转矩控制处理,基于上述发电机目标转矩TG*,对发电机转矩TG进行反馈控制。
还有,如果上述发电机制动器B没有处于释放状态,上述车辆控制装置51的图中未表示的发电机制动器释放控制处理机构进行发电机制动器释放控制处理,产生发电机制动器释放要求并向发电机控制装置47传送,释放发电机制动器B。
另一方面,当发电机目标旋转速度NG*的绝对值小于阈值Nth1时,上述发电机制动器判定处理机构判断发电机制动器B是否为结合状态。如果发电机制动器B没有处于结合状态,上述车辆控制装置51的图中未表示的发电机制动器结合控制处理机构进行发电机制动器结合控制处理,产生发电机制动器结合要求并向发电机控制装置47传送,使发电机制动器B结合。
但是,上述结构的复合型车辆中,发动机转矩TE成为齿圈转矩TR出现在齿圈R上,并传动到驱动轮37,利用驱动马达转矩TM,补偿齿圈转矩TR相对于车辆要求转矩TO*出现的不足。
车辆控制装置51的作为驱动马达目标转矩计算处理机构的上述驱动马达目标转矩计算处理部85进行驱动马达目标转矩计算处理,读入车辆要求转矩TO*,同时计算齿圈转矩TR,将该齿圈转矩TR换算为输出轴26上的值,推定驱动轴转矩TR/OUT,将表示上述输出轴要求转矩TOUT*与驱动轴转矩TR/OUT的差的转矩差δTOUT作为驱动马达目标转矩TM*。
这样,上述驱动马达目标转矩计算处理部85具有作为输出轴要求转矩计算处理机构的运算器m3、作为驱动轴转矩推定处理机构的驱动轴转矩推定处理部86、以及作为转矩差计算处理机构的减法运算器87。
此时,随着发电机16的驱动,发电机16的惯性InG对齿圈转矩TR发生影响。在推定驱动轴转矩TR/OUT时,进行惯性修正,通过从发电机目标转矩TG*减去发电机16的惯性InG部分的作为转矩等价成分的惯性转矩TGI,计算太阳轮S的转矩的太阳轮转矩TS,基于该太阳轮转矩TS,推定驱动轴转矩TR/OUT。
然而,如上所述,为了计算惯性转矩TGI,需要角加速度αG。而为了计算角加速度αG,需要对转子位置θG进行2次微分,如果由于转子位置传感器38的特性使得转子位置θG产生周期变动,计算的角加速度αG会产生分散,惯性转矩TGI会产生误差。
此时,基于惯性转矩TGI推定的驱动轴转矩TR/OUT中也产生误差,驱动马达目标转矩TM*也会出现误差,所以不能稳定地使复合型车辆进行行驶。
然而,在本实施方式中,虽然通过将积分项成分TGi*和比例项成分TGp*相加,计算上述发电机目标转矩TG*,但是在推定驱动轴转矩TR/OUT时,采用上述积分项成分TGi*,基于积分项成分TGi*,且不需要进行惯性修正,就可以推定驱动轴转矩TR/OUT。
然而,基于积分项成分TGi*推定驱动轴转矩TR/OUT时,如果发电机16置于稳定状态(没有处于过渡状态)、发电机旋转速度NG的变动小时,可以提高推定驱动轴转矩TR/OUT的精度,但是如果由于某种原因使得发电机16置于过渡状态、发电机旋转速度NG的变动大时,由于发电机目标转矩TG*中的比例项成分TGp*所占的比例增加,因此不能随着发电机旋转速度NG的变化推定驱动轴转矩TR/OUT,从而不能产生合适的驱动马达目标转矩TM*。
因此,在利用惯性修正推定驱动轴转矩TR/OUT的第1推定模式、和基于积分项成分TGi*推定驱动轴转矩TR/OUT的第2推定模式的之间进行模式切换,当发电机旋转速度NG的变动大时,利用第1模式推定驱动轴转矩TR/OUT。当发电机旋转速度NG的变动小时,利用第2模式推定驱动轴转矩TR/OUT。
因此,上述车辆控制装置51的图中未表示的推定模式切换条件判定处理机构进行推定模式切换条件判定处理,判断第1、第2切换条件是否成立,如果第1切换条件成立,切换标记Fg导通。如果第2切换条件成立,切换标记Fg断开。
此时,如果出现发电机旋转速度NG发生变动的原因的事情、例如要求发动机11、空调机、发电机制动器B等各种机构部进行动作、或停止时,推定模式切换条件判定处理机构则判断第1切换条件成立。
即,例如当将是否产生用于启动发动机11的发动机启动要求作为第1判定条件、是否产生用于停止发动机11的发动机停止要求作为第2判定条件、是否产生用于使空调机动作的电磁离合器结合要求作为第3判定条件、是否产生电磁离合器释放要求作为第4判定条件、是否产生发电机离合器结合要求作为第5判定条件、是否产生发电机离合器释放要求作为第6判定条件时,如果第1-第6判定条件中至少有一个成立,推定模式切换条件判定处理机构则判断第1切换条件成立,切换标记Fg为导通。
还有,上述推定模式切换条件判定处理机构在发电机旋转速度NG处于稳定状态时,则判断第2切换条件成立。
即,例如将是否发动机目标转矩TE*、发动机目标旋转速度NE*或发电机目标旋转速度NG*的变化率变小、发动机目标转矩TE*、发动机目标旋转速度NE*或发电机目标旋转速度NG*变得稳定作为第7判定条件,将是否发动机目标旋转速度NE*基本变成零作为第8判定条件,将是否发动机目标旋转速度NE*变得稳定作为第9、第10判定条件,将是否发电机制动器B完成了结合并经过了设定时间、或者是否发动机目标转矩TE*变得稳定作为第11判定条件,将是否发电机制动器B完成了释放并经过了设定时间、或者是否发动机目标转矩TE*变得稳定作为第12判定条件,推定模式切换条件判定处理机构判断第2切换条件成立,切换标记Fg断开。
上述驱动轴转矩推定处理部86基于上述切换标记Fg的导通·断开,切换推定模式,推定驱动轴转矩TR/OUT。
这样,上述驱动轴转矩推定处理部86具有作为第1、第2推定处理机构的推定部89、91、以及作为推定值选择处理机构的选择器92。上述推定部89具有作为惯性转矩计算处理机构的运算器m5、作为太阳轮转矩计算处理机构的减法运算器93、和作为第1推定值计算处理机构的运算器m6。上述推定部91具有作为第2推定值计算处理机构的运算器m7。
还有,上述选择器92具有图中未表示的切换标记判定处理机构、和选择开关MSW,上述切换标记判定处理机构进行切换标记判定处理,读入切换标记Fg,判断切换标记Fg是否为导通。如果切换标记Fg为导通,上述择开关MSW选择第1推定模式,选择在推定部89计算的作为第1推定值的惯性修正推定值TR1,将该惯性修正推定值TR1作为驱动轴转矩TR/OUT传送到减法运算器87。
因此,在上述推定部89,读入上述发电机目标转矩TG*和角加速度αG,将上述发电机目标转矩TG*近似作为发电机转矩TG,基于上述转矩关系式,将上述发电机转矩TG换算为齿圈R上的值,计算齿圈转矩TR。
即,发电机16的惯性为InG时,上述运算器m5进行惯性转矩计算处理,计算上述惯性InG部分的惯性转矩TGI:
TGI=InG·αG
并传送到减法运算器93。该减法运算器93进行太阳轮转矩计算处理,根据式(3)所示,从发电机转矩TG减去上述惯性转矩TGI,计算太阳轮转矩TS:
TS=TG*-TGI
=TG*-InG·αG ......(3)
接着,运算器m6进行第1推定值计算处理,基于上述转矩关系式,计算齿圈转矩TR:
TR=ρ·TS
=ρ·(TG*-TGI)
=ρ·(TG*-InG·αG) ......(4)
接着,上述运算器m6基于从输出轴14到输出轴26的齿轮比,将齿圈转矩TR换算成输出轴26上的转矩,计算惯性修正推定值TR1。
另外,如果发动机旋转速度NE为一定,上述惯性转矩TGI通常在复合型车辆加速时对加速方向取负值,而在复合型车辆减速时对加速方向取正值。
另一方面,当切换标记Fg为断开时,上述选择开关MSW选择第2推定模式,选择在推定部89计算的积分项修正推定值TR2,将该积分项修正推定值TR2作为驱动轴转矩TR/OUT传送到减法运算器87。
还有,上述推定部91中,运算器m7进行第2推定值计算处理,读入上述积分项成分TGi*,基于上述转矩关系式,将积分项成分TGi*换算成齿圈R上的值,计算齿圈转矩TR:
TR=ρ·TGi* ......(5)
接着,上述运算器m7基于从输出轴14到输出轴26的齿轮比,将齿圈转矩TR换算成输出轴26上的转矩,计算积分项修正推定值TR2。
这样,在驱动轴转矩推定处理部86推定驱动轴转矩TR/OUT、并传送到减法运算器87后,如上所述,减法运算器87计算转矩差δ TOUT,将该转矩差δ TOUT确定为驱动马达目标转矩TM*。
接着,上述车辆控制装置51将所确定的驱动马达目标转矩TM*传送到驱动马达控制装置49。上述驱动马达控制处理机构进行驱动马达控制处理,基于上述驱动马达目标转矩TM*,对驱动马达25的转矩进行控制,从而控制驱动马达转矩TM。
另外,由于发电机制动器B结合时,发电机目标转矩TG*为零,齿圈转矩TR与发动机转矩TE成正比。此时,当发电机制动器B结合时,上述驱动马达目标转矩计算处理部85读入发动机转矩TE,利用上述转矩关系式,基于发动机转矩TE,计算齿圈转矩TR,基于从输出轴14到输出轴26的齿轮比,将该齿圈转矩TR换算为输出轴26上的转矩,并推定上述驱动轴转矩TR/OUT。
这样,在本实施方式中,由于发电机16处于稳定状态时,基于发电机目标转矩TG*的积分项成分TGi*推定驱动周转矩TR/OUT,所以即使由于转子位置传感器38的特性而在转子位置θG出现周期变动,驱动轴转矩TR/OUT也不会出现误差,所以驱动马达目标转矩TM*不会出现误差。因此,能够使复合型车辆稳定地行驶。
还有,由于发电机16处于过渡状态时,对于发电机目标转矩TG*进行惯性修正,推定驱动轴转矩TR/OUT,因此即使发电机旋转速度NG的变动大,也能够随着发电机旋转速度NG的变化推定驱动轴转矩TR/OUT,从而能够产生合适的驱动马达目标转矩TM*。
还有,由于当出现作为发电机旋转速度NG发生变动的原因的事情、例如要求发动机11、空调机、发电机制动器B等各种机构部进行动作、或停止时,判断第1切换条件成立,因此能够在发电机旋转速度NG实际发生变动之前,切换推定模式。所以,能够产生更加合适的驱动马达目标转矩TM*。
另外,作为发电机旋转速度NG发生变动的原因的事情,可以在发动机目标旋转速度NE*的变化率δNE*超过阈值δNE*th时,在发动机目标转矩TE*的变化率δTE*超过阈值δTE*th时,判断第1切换条件成立,或在发电机目标旋转速度NG*的变化率δNG*超过阈值δNG*th时,在发电机目标转矩TG*的变化率δTG*超过阈值δTG*th时,判断第1切换条件成立。还有,在这些情况下,为了判断第2切换条件是否成立,可以在变化率δNE*、δTE*、δNG*、δTG*设定其他阈值。
接着,参照图7-9说明流程图。
步骤S1进行初始化处理。
步骤S2读入加速踏板位置AP及制动器踏板位置BP。
步骤S3计算车速V。
步骤S4确定车辆要求转矩TO*。
步骤S5判断输出轴要求转矩TOUT*是否大于驱动马达最大转矩TMmax。当输出轴要求转矩TOUT*大于驱动马达最大转矩TMmax时,进入步骤S6。当输出轴要求转矩TOUT*小于等于驱动马达最大转矩TMmax时,进入步骤S8。
步骤S6判断发动机11是否停止。如果发动机11停止,进入步骤S7。如果没有停止(正在被驱动),进入步骤S8。
步骤S7进行急加速控制处理。
步骤S8计算驾驶人员要求输出PD。
步骤S9计算电池充放电要求输出PB。
步骤S10计算车辆要求输出PO。
步骤S11确定发动机11的运行点。
步骤S12判断发动机11是否位于驱动区域AR1。当发动机11位于驱动区域AR1,进入步骤S13。当没有位于驱动区域AR1,进入步骤S14。
步骤S13判断发动机11是否被驱动。当发动机11被驱动时,进入步骤S17。当没有被驱动时,进入步骤S15。
步骤S14判断发动机11是否被驱动。当发动机11被驱动时,进入步骤S16。当没有被驱动时,进入步骤S27。
步骤S15进行发动机启动控制处理。
步骤S16进行发动机停止控制处理。
步骤S17进行发动机控制处理。
步骤S18确定发电机目标旋转速度NG*。
步骤S19判断发电机目标旋转速度NG*的绝对值是否大于等于阈值Nth1。当判断发电机目标旋转速度NG*的绝对值大于等于阈值Nth1时,进入步骤S20。当判断发电机目标旋转速度NG*的绝对值小于阈值Nth1时,进入步骤S21。
步骤S20判断发电机制动器B是否处于释放状态。如果发电机制动器B处于释放状态,进入步骤S23。如果没有处于释放状态,进入步骤S24。
步骤S21判断发电机制动器B是否处于结合状态。如果发电机制动器B处于结合状态,结束处理。如果没有处于结合状态(正处于释放状态),进入步骤S22。
步骤S22进行发电机制动器结合控制处理。
步骤S23进行发电机旋转速度控制处理。
步骤S24进行发电机制动器释放控制处理。
步骤S25进行推定模式切换条件判定处理。
步骤S26进行驱动轴转矩推定处理。
步骤S27确定驱动马达目标转矩TM*。
步骤S28进行驱动马达控制处理,结束处理。
接着,说明图14的流程。
步骤S23-1读入发电机目标旋转速度NG*。
步骤S23-2读入发电机旋转速度NG。
步骤S23-3计算发电机目标转矩TG*。
步骤S23-4进行发电机转矩控制处理,返回。
接着,说明图15的流程。
步骤S26-1读入切换标记Fg。
步骤S26-2判断切换标记Fg是否为导通。如果切换标记Fg为导通,则进入步骤S26-5。如果切换标记Fg不为导通(为断开),则进入步骤S26-3。
步骤S26-3读入积分项成分TGi*。
步骤S26-4计算积分项修正推定值TR2。
步骤S26-5读入发电机目标转矩TG*及角加速度αG。
步骤S26-6计算惯性修正推定值TR1。
步骤S26-7推定驱动轴转矩TR/OUT,返回。
接着,说明当复合型车辆从以一定车速V进行行驶、车辆要求转矩TO*及发动机转矩TE为一定的状态开始,由驾驶人员踩下加速踏板54、提高发动机旋转速度NE、接着松开加速踏板54、降低发动机旋转速度NE时的电动车辆驱动控制装置的动作。
图16为表示本发明的实施方式的复合型车辆的状态的速度线图。图17为表示过去的电动车辆驱动控制装置的动作的时间曲线图。图18为表示本发明的实施方式的电动车辆驱动控制装置的动作的时间曲线图。
图中,a-e表示复合型车辆的状态。如图17所示,在时刻t0,复合型车辆处于状态a,车辆要求转矩TO*为一定,发动机11以一定的发动机旋转速度NE受到驱动,发电机16以一定的发电机旋转速度NG受到驱动。此时,发电机目标转矩TG*和驱动马达目标转矩TM*为规定的初始值。输出到驱动轮37(图6)的驱动转矩TO为一定值。
接着,在时刻t1,产生使空调机动作的电磁离合器结合要求时,复合型车辆处于状态b,发动机目标旋转速度NE*升高,与此同时,发电机目标旋转速度NG*升高,发动机旋转速度NE和发电机旋转速度NG逐渐升高。此时,发电机16的角加速度αG为一定的正值。
接着,在时刻t2,发动机旋转速度NE与发动机目标旋转速度NE*相等,发电机旋转速度NG与发电机目标旋转速度NG*相等,复合型车辆处于状态c后,发动机旋转速度NE通过发动机11的惯性而逐渐升高并超出范围,发电机旋转速度NG通过发电机16的惯性InG而逐渐升高并超出范围,在时刻t3,发动机旋转速度NE和发电机旋转速度NG到达最大值,接着逐渐降低,在时刻t5,发动机旋转速度NE与发动机目标旋转速度NE*相等,发电机旋转速度NG与发电机目标旋转速度NG*相等。
还有,上述角加速度αG从时刻t2起逐渐降低,在时刻t3变为零后,朝负方向逐渐增加,在时刻t4到达负方向的最大值,接着,在负方向逐渐降低,在时刻t5再次为零。
接着,在时刻t6,产生电磁离合器释放要求,复合型车辆处于状态d,发动机目标旋转速度NE*降低,与此同时,发电机目标旋转速度NG*降低,发动机旋转速度NE和发电机旋转速度NG逐渐降低。还有,角加速度αG为一定的负值。
接着,在时刻t7,发动机旋转速度NE与发动机目标旋转速度NE*相等,发电机旋转速度NG与发电机目标旋转速度NG*相等,复合型车辆处于状态e后,发动机旋转速度NE通过发动机11的惯性而逐渐降低并超出范围,发电机旋转速度NG通过发电机16的惯性InG而逐渐降低并超出范围,在时刻t8,发动机旋转速度NE和发电机旋转速度NG到达最小值,接着逐渐升高,在时刻t9,发动机旋转速度NE与发动机目标旋转速度NE*相等,发电机旋转速度NG与发电机目标旋转速度NG*相等。
还有,角加速度αG从时刻t7起在负方向逐渐降低,在时刻t8变为零后,继续增加,在时刻t9到达最大值,接着逐渐降低,在时刻t10再次为零。
但是,在过去的电动车辆驱动控制装置中,通过基于速度偏差δ NG计算积分项成分TGi*和比例项成分TGp*,将积分项成分TGi*和比例项成分TGp*相加,计算发电机目标转矩TG*,基于该发电机目标转矩TG*和惯性转矩TGI,计算齿圈转矩TR。
因此,在时刻t1-t2,积分项成分TGi*从规定值起逐渐增大并达到最大值,比例项成分TGp*从最大值起逐渐减小并达到零,因此在时刻t1-t2,发电机目标转矩TG*基本维持一定。在时刻t2-t5积分项成分TGi*从最大值起逐渐减小并达到规定值。比例项成分TGp*在时刻t2-t3在负方向逐渐增大并达到最大值,在时刻t3-t5在负方向逐渐减小并达到零。因此,发电机目标转矩TG*在时刻t2-t3逐渐减小并达到规定值,在时刻t3-t4在负方向逐渐增大并达到最大值,在时刻t4-t5在负方向逐渐减小并达到规定值。
还有,在时刻t6-t7,积分项成分TGi*从规定值起在负方向逐渐增大并达到最大值,比例项成分TGp*从最大值起在负方向逐渐减小并达到规定值,因此在时刻t6-t7,发电机目标转矩TG*基本维持一定。在时刻t7-t10积分项成分TGi*在负方向从最大值起逐渐减小并达到规定值。比例项成分TGp*在时刻t7-t8逐渐增大并达到最大值,在时刻t8-t10逐渐减小并达到零。因此,发电机目标转矩TG*在时刻t7-t8在负方向逐渐减小到零,在时刻t8-t9逐渐增大并达到最大值,在时刻t9-t10逐渐减小并达到规定值。
基于上述发电机目标转矩TG*产生齿圈转矩TR,基于该齿圈转矩TR推定驱动轴转矩TR/OUT,产生驱动马达目标转矩TM*,其结果,驱动转矩TO输出到驱动轮37。此时,齿圈转矩TR、驱动马达目标转矩TM*和驱动转矩TO均以与发电机目标转矩TG*相同的模式或者正负翻转的模式进行变化。
与此对应,本实施方式中,在发电机16的过渡状态下,基于发电机目标旋转速度NG*与发电机旋转速度NG的速度偏差δ NG,计算积分项成分TGi*,基于该积分项成分TGi*计算积分项修正推定值TR2。
因此,积分项成分TGi*在时刻t1-t2从零起逐渐增大并达到最大值,在时刻t2-t5从最大值逐渐减小并达到零,在时刻t6-t7从零起在负方向逐渐增大并达到最大值,在时刻t7-t10在负方向从最大值逐渐减小并达到零。
基于上述积分项成分TGi*产生积分项修正推定值TR2,基于该积分项修正推定值TR2推定驱动轴转矩TR/OUT,产生驱动马达目标转矩TM*,其结果,驱动转矩TO输出到驱动轮37后,积分项修正推定值TR2、驱动马达目标转矩TM*和驱动转矩TO均以与发电机目标转矩TG*相同的模式或者正负翻转的模式进行变化。
还有,本发明不局限于上述实施方式,可以在本发明原则的基础上进行变形,这些变形仍属于本发明的范围。
Claims (5)
1.一种电动车辆驱动控制装置,其特征在于:该电动车辆具有用于驱动电动车辆的发动机和驱动马达,上述发动机经由发电机驱动电动车辆,上述驱动马达补偿上述发电机对电动车辆驱动的不足转矩,这种电动车辆驱动控制装置具有
发电机目标转矩计算处理机构,其利用至少进行积分控制的反馈控制计算表示发电机转矩的目标值的发电机目标转矩;
推定处理机构,其基于上述积分控制中的发电机目标转矩的积分项成分计算积分项修正推定值;
驱动马达目标转矩计算处理机构,其基于上述积分项修正推定值计算表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩。
2.根据权利要求1所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
上述发电机目标转矩计算处理机构,基于发电机旋转速度与发电机目标旋转速度的速度偏差,计算发电机目标转矩,上述发电机旋转速度利用旋转速度检测部检测,上述发电机目标旋转速度表示发电机旋转速度的目标值。
3.根据权利要求2所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
至少将与上述速度偏差成正比的比例项成分、和与上述速度偏差的积分值成正比的积分项成分相加,计算上述发电机目标转矩。
4.根据权利要求1所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
具有差速旋转装置,并基于驾驶人员要求的输出和发电机目标转矩,计算上述驱动马达目标转矩,其中上述差速旋转装置具有第1差速元件、第2差速元件、第3差速元件,且第1差速元件与发电机机械连接、第2差速元件与驱动马达机械连接、第3差速元件与发动机机械连接。
5.一种电动车辆驱动控制方法,其特征在于:
该电动车辆具有用于驱动电动车辆的发动机和驱动马达,上述发动机经由发电机驱动电动车辆,上述驱动马达补偿上述发电机对电动车辆驱动的不足转矩,
在电动车辆驱动控制方法中,利用至少进行积分控制的反馈控制计算表示发电机转矩的目标值的发电机目标转矩,基于上述积分控制中的发电机目标转矩的积分项成分计算积分项修正推定值,基于该积分项修正推定值计算表示驱动马达转矩的目标值的驱动马达目标转矩。
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