CN101134441A - 汽车的控制装置 - Google Patents

汽车的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101134441A
CN101134441A CNA2007101408516A CN200710140851A CN101134441A CN 101134441 A CN101134441 A CN 101134441A CN A2007101408516 A CNA2007101408516 A CN A2007101408516A CN 200710140851 A CN200710140851 A CN 200710140851A CN 101134441 A CN101134441 A CN 101134441A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
expected value
exciting current
current
excitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101408516A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101134441B (zh
Inventor
森木秀一
井村进也
松崎则和
伊藤恒平
伊藤胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of CN101134441A publication Critical patent/CN101134441A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101134441B publication Critical patent/CN101134441B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/10Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/11Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using DC generators and DC motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

一种汽车的控制装置,在电动机电枢电流与其目标值的偏差超过规定值时,或者判定车轮打滑时,使所述电动机的励磁暂时减少;电动机电枢电流大致追随该目标值后,使所述电动机的励磁增加。在具备旨在驱动汽车的车轮的电动机和旨在控制向该电动机供给电力的电力供给装置的电动机转矩目标值计算单元和励磁电流目标值计算单元的控制装置中,将电动机的发热抑制到最小限度,尽快产生所需的电动机转矩。

Description

汽车的控制装置
技术领域
[0001]
本发明涉及具备旨在驱动汽车的车轮的电动机、旨在控制电动机的励磁的电动机励磁控制单元、向电动机供给电力的电力供给装置、控制电力供给装置的供给电力的供给电力控制单元的控制装置,特别涉及电动机励磁控制单元。
背景技术
[0002]
在具备旨在驱动汽车的车轮的电动机、旨在控制电动机的励磁的电动机励磁控制单元、向电动机供给电力的电力供给装置、控制电力供给装置的供给电力的供给电力控制单元的控制装置中,作为现有技术的电动机励磁控制单元,例如有专利文献1、专利文献2及专利文献3所示的方法。
[0003]
在专利文献1的方法中,进行根据电动机转数,随着电动机的转数从某个规定值开始上升后,使电动机的励磁电流逐渐减少的削弱励磁控制,从而能够抑制电动机产生的反电动势,即使电动机高速运转时,也能够输出转矩。
[0004]
在专利文献2的方法中,由于根据变速比,判断发电机成为发电不足状态时,对电动机的励磁电流进行减少修正,以便减少电动机产生的反电动势,所以能够消除发电机的发电不足,产生必要的驱动转矩。
[0005]
在专利文献3的方法中,在随着降低电动机的转矩而减少电动机的励磁电流之际,发电限界量越小,就使励磁电流的降低率越大,从而能够抑制电动机的反电动势,确保有效的电压差(该有效的电压差旨在使获得目标电动机转矩的电流流过),输出目标电动机转矩。
[0006]
专利文献1:JP特开2005-186756号公报
专利文献2:JP专利第3610972号公报
专利文献3:JP专利第3594024号公报
[0007]
可是,在专利文献1的方法中,只着眼于电动机的转数增加后引起的反电动势的增加,没有考虑发电不足。因此存在着由于发电不足而不能输出所需的电动机转矩的课题。
[0008]
另外,在专利文献2及专利文献3的方法中,都只着眼于发电不足,而降低反电动势,没有考虑电动机的发热。因此存在着恢复发电量后,也仍然降低电动机的反电动势,致使电动机的电枢电流较大的状态继续下去,所以使发电机发热,严重时还有将电动机烧坏的危险。
[0009]
另外,在专利文献1、专利文献2及专利文献3的方法中,都没有考虑发电量变化的滞后。因此,例如在电动机的驱动轮打滑时,存在着使电动机转矩下降滞后而不能尽快抑制打滑的课题。另外,变速时,在电动机转数下降、暂时成为发电不足的状态时,还存在着电动机的转矩暂时下降的课题。
发明内容
[0010]
本发明的目的在于,提供将电动机的发热抑制到最小限度、并迅速产生所需的电动机转矩的控制装置。
[0011]
为了解决上述课题,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:在具备旨在驱动汽车的车轮的电动机和旨在控制向该电动机供给电力的电力供给装置的电动机转矩目标值计算单元和励磁电流目标值计算单元的控制装置中,该控制单元在电动机电枢电流与其目标值的偏差超过规定值后,使所述电动机的励磁暂时减少;电动机电枢电流大致追随该目标值后,使所述电动机的励磁增加。
[0012]
另外,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:在具备旨在驱动汽车的车轮的电动机和旨在控制向该电动机供给电力的电力供给装置的电动机转矩目标值计算单元和励磁电流目标值计算单元的控制装置中,该控制单元在判定车轮打滑时,使所述电动机的励磁暂时减少;电动机电枢电流大致追随该目标值后,使所述电动机的励磁增加。
[0013]
进而,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述励磁电流目标值计算单元,具备电动机电流目标值计算单元,该电动机电流目标值计算单元具备输出电动机励磁电流不同的目标值的多个单元、电动机励磁电流控制模式判定器及电动机励磁电流目标值切换器,按照该电动机励磁电流控制模式判定器的判定结果,该电动机励磁电流目标值切换器切换电动机励磁电流目标值。
[0014]
进而,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述多个单元,根据从所述电动机转数、所述电动机电枢电流、电动机转矩目标值、供给电压及电动机励磁电流目标前次值中选择的输入,输出电动机励磁电流的多个目标值。
[0015]
进而,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述多个单元,包含:根据所述电动机转数,输出电动机励磁电流第1目标值的单元;根据电动机转矩目标值和电动机电枢电流,输出电动机励磁电流第2目标值的单元;根据电动机电枢电流、电动机转数和供给电压,输出电动机励磁电流第3目标值的单元;根据电动机励磁电流目标前次值,输出电动机励磁电流第4目标值的单元。
[0016]
进而,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:使所述电动机的励磁增加速度在供给电力的变化速度以下。
[0017]
进而,本发明涉及的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述电力供给装置,是发电机;所述供给电压,是发电电压。
[0018]
本发明涉及的汽车的驱动控制装置,在按照来自发电机等电力供给装置的供给电力不足和车轮打滑的情况,使电动机转矩变化时,产生供给电力的变化滞后之际,能够按照供给电力控制电动机的励磁,而且在可以获得所需的电动机转矩的范围内,尽量加大电动机的励磁,从而能够将电动机的发热抑制到最小限度,尽快产生所需的电动机转矩。这样,本发明的控制装置,能够将电动机驱动轮的打滑抑制到最小限度,能够提高低摩擦道路上的爬坡性能,另外,由于即使在供给电力不足时,也能输出与供给电力对应的最大的电动机转矩,所以能够提高车辆的加速性能。
附图说明
图1是采用本发明的实施例1的汽车(e4WD)的构成例。
图2是表示本发明的实施例1涉及的4WD控制器的系统方框图。
图3是表示本发明的实施例1涉及的4WD控制器的励磁电流目标值计算单元的结构的方框图。
图4是表示本发明的实施例1涉及的4WD控制器的电动机电流目标值计算单元的结构的方框图。
图5是表示本发明的实施例1涉及的4WD控制器的电动机励磁电流控制模式判定器的模式迁移图。
图6是表示判定本发明的实施例1涉及的4WD控制器的控制模式的迁移的条件的图形。
图7是表示采用现有技术的控制装置的车辆在低摩擦上坡道路上的行走模拟的结果的图形。
图8是表示采用本发明的实施例1的控制装置的车辆在低摩擦上坡道路上的行走模拟的结果的图形。
图9是表示采用现有技术的控制装置的车辆在高摩擦平坦道路上的行走模拟的结果的图形。
图10是表示采用本发明的实施例1的控制装置的车辆在高摩擦平坦道路上的行走模拟的结果的图形。
具体实施方式
[0019]
下面,参照附图,讲述本发明的汽车的驱动控制装置的一种实施方式——实施例1。
[0020]
图1表示出采用本发明的汽车(e4WD)的构成例。采用本发明的汽车,具备发动机1、变速器2和发电机3,发动机1产生的动力,被传输给变速器2和发电机3,传输给变速器2的动力,经过适合于行驶状态的变速后,通过左右的前轮轴4a、4b做媒介,分别驱动前轮5a、5b。传输给发电机3的动力,被变换成电力后,通过电力线6做媒介,供给电动机7。在这里,电动机7是励磁式DC电动机,使用供给的电力,产生转矩,产生的转矩,被后差速器8左右分配,通过后轮轴4c、4db做媒介,分别驱动后轮5c、5d。在前轮5a、5b和后轮5c、5d上,分别安装着车轮速度传感器9a、9b、9c、9d,各车轮速度传感器分别检出各车轮的车轮速度。另外,采用本发明的汽车还具备4WD控制器100,该4WD控制器100从车轮速度传感器9a、9b、9c、9d接收各车轮的车轮速度的信号,控制发电机3和电动机7。
[0021]
图2是表示4WD控制器的系统方框图。4WD控制器100,具备电动机转矩目标值计算单元110和励磁电流目标值计算单元120。4WD控制器100,作为输入信号,从车轮速度传感器9a、9b、9c、9d接收车轮速度信号,从发电机3接收发电机转数信号和发电电压信号,从电动机7接收电动机转数信号和电动机电压信号。但是,发电电压信号和电动机电压信号,分别是发电机3和电动机7的电枢电压的信号。另外,4WD控制器向发电机3输出发电机励磁电流控制信号,向电动机7输出电动机励磁电流控制信号。一般来说,电动机转矩能够作为取决于电动机的励磁的电动机转矩常数和流入电动机的电枢电流之积,计算出来,励磁式电动机能够通过调节励磁,控制电动机转矩常数。就是说,4WD控制器100,在输出发电机励磁电流控制信号,根据该信号控制发电机3的发电量的同时,还输出电动机励磁电流控制信号,根据该信号控制电动机7的励磁,控制电动机7的转矩。
[0022]
电动机转矩目标值计算单元110,按照左右前轮速度的平均值VWF和左右后轮速度的平均值VWR,决定电动机转矩目标值MTt。就是说,从左右前轮速度的平均值VWF中减去左右后轮速度的平均值VWR后的值越大,就将电动机转矩目标值MTt设定得越大。另外,电动机转矩目标值计算单元110具备后轮打滑检出单元,发生后轮打滑时,立起后轮打滑标记R_SLIP;消除后轮打滑时,降下后轮打滑标记R_SLIP。
[0023]
图3是表示图2所示的励磁电流目标值计算单元120的结构的方框图。
[0024]
励磁电流目标值计算单元120,根据发电电压GHV等,判定发电量变化的滞后及发电不足,控制应答快的电动机7的励磁,调节电动机7的电动机转矩常数和反电动势Em,从而即使出现发电量变化的滞后及发电不足时,也能够控制发电机励磁电流Ig和电动机励磁电流If,以便使电动机7输出适合于电动机转矩目标值MTt的电动机转矩Tm。
[0025]
如图3所示,励磁电流目标值计算单元120具备电动机电流目标值计算单元130、发电机励磁电流目标值计算单元140和取样延迟B1。电动机电流目标值计算单元130,根据电动机转矩目标值MTt、电动机转数Nm、发电电压GHV、电动机电压MHV、后轮打滑标记R_SLIP、发电机励磁电流目标前次值Igt_z,计算电动机电枢电流目标值Iat和电动机励磁电流目标值Ift。关于电动机电流目标值计算单元130的结构,将在后文讲述。发电机励磁电流目标值计算单元140,根据发电机转数Ng和电动机电枢电流目标值Iat,使用图表,计算出发电机励磁电流目标值Igt。取样延迟B1,其输入接收发电机励磁电流目标值Igt,在一个取样时间后,输出发电机励磁电流目标前次值Igt_z。
「0026]
图4是表示图3所示的电动机电流目标值计算单元130的结构的方框图。
[0027]
如图4所示,电动机电流目标值计算单元130,具备电枢电流目标值计算单元131、电枢电流计算单元132、微分器133、励磁最大化控制器134、转矩适当化(合理化)控制器135、转矩最大化控制器136、电动机励磁电流增加控制器137,进而还具备电动机励磁电流控制模式判定器150、电动机励磁电流目标值切换器138和取样延迟B2。
[0028]
电枢电流目标值计算单元131,根据电动机励磁电流目标前次值Ift_z和电动机转矩目标值MTt,使用图表,求出电动机电枢电流目标值Iat。与此不同,电枢电流计算单元132,根据电动机电压MHV和发电电压GHV,使用公式1,计算电动机电枢电流Ia。R1表示出从发电机3到电动机7为止的电阻值。
[0029]
【公式1】
Ia = GHV - MHV R 1
[0030]
微分器133,计算发电电压GHV的微分值GHV_d。
励磁最大化控制器134,根据电动机转数Nm,使用图表,求出电动机励磁电流第1目标值Ift1。励磁最大化控制器134使用的图表,是所述专利文献1记述的旨在进行削弱励磁控制的图表。
[0031]
转矩适当化控制器135,根据电动机电枢电流Ia和电动机转矩目标值MTt,使用公式2,求出电动机转矩常数目标值KIf2。
[0032]
【公式2】
KIf 2 = MTt Ia
[0033]
然后,转矩适当化控制器135,根据电动机电枢电流Ia和电动机转矩常数目标值KIf2,使用图表,求出修正前电动机励磁电流第2目标值Ift2p(未图示),为了避免电动机发热,将在修正前电动机励磁电流第2目标值Ift2p上加上规定值c_Ift2(未图示)后的值,作为电动机励磁电流第2目标值Ift2输出。但是,预先设定规定值c_Ift2,以便使供给电力的变化能够完全跟随电动机7的励磁电流的增加。
[0034]
转矩最大化控制器136,根据电动机转数Nm和发电电压GHV,使用公式3,求出电动机转矩常数目标值KIf3。系数C,是用转数Nm和取决于电动机的励磁的电动机转矩常数,除电动机7的反电动势Em后的值,是根据测定预先求出的常数。
[0035]
【公式3】
KIf 3 = GHV 2 × C × Nm
[0036」
然后,转矩最大化控制器136,根据电动机电枢电流Ia和电动机转矩常数目标值KIf3,使用图表,求出电动机励磁电流第3目标值Ift3。
[0037]
电动机励磁电流增加控制器137,将在电动机励磁电流目标前次值Iff_z上加上规定值c_Ift4后的值,作为电动机励磁电流第4目标值Ift4输出。但是,预先设定规定值c_Ift4,以便使供给电力的变化能够完全跟随电动机7的励磁电流的增加。
[0038]
电动机励磁电流控制模式判定器150,根据后轮打滑标记R_SLIP、发电机励磁电流目标前次值Igt_z、电动机励磁电流目标前次值Ift_z、电动机电枢电流目标值Iat、电动机电枢电流Ia、发电电压微分值GHV_d、电动机励磁电流第1目标值MTt,决定控制模式。关于电动机励磁电流控制模式判定器150的模式切换条件,将在后文讲述。
[0039]
电动机励磁电流目标值切换器138,按照电动机励磁电流控制模式判定器150决定的控制模式,作为电动机励磁电流目标值Ift,输出电动机励磁电流第1目标值Ift1、电动机励磁电流第2目标值Ift2、电动机励磁电流第3目标值Ift3、电动机励磁电流第4目标值Ift4中的某一个。另外,为了不使电动机励磁电流目标值急剧变大,例如由电动机励磁电流第3目标值Ift3切换成电动机励磁电流第2目标值Ift2时,既可以使用低通滤波器,使电动机励磁电流目标值Ift的变化圆滑,也可以使用速度限幅器,以便成为规定的变化速度以下。
[0040]
取样延迟B2,接收电动机励磁电流目标值Ift,在一个取样时间后,作为电动机励磁电流目标前次值Ift_z输出。
[0041]
经过以上步骤后,电动机电流目标值计算单元130就求出电动机电枢电流目标值Iat和电动机励磁电流目标值Ift。
[0042]
图5表示电动机励磁电流控制模式判定器150的模式迁移图。控制模式大致分为后轮卡住模式151和后轮打滑模式152,后轮卡住模式151具备通常模式153和发电不足模式154,后轮打滑模式152具备励磁增加模式157和励磁减少模式158。进而,发电不足模式154具备发电滞后模式155和发电限制模式156。
[0043]
然后,电动机励磁电流目标值切换器1 38,在通常模式1 53中,将电动机励磁电流第1目标值Ift1,作为电动机励磁电流目标值Ift;在发电滞后模式1 55和励磁减少模式158中,将电动机励磁电流第2目标值Ift2,作为电动机励磁电流目标值Ift;在发电限制模式1 56中,将电动机励磁电流第3目标值Ift3,作为电动机励磁电流目标值Ift;在励磁增加模式1 57中,将电动机励磁电流第4目标值Ift4,作为电动机励磁电流目标值Ift。
[0044]
图6表示判定控制模式的模式迁移的条件。最初,从通常模式153开始起动。在通常模式1 53中,如果电动机电枢电流目标值Iat和电动机电枢电流Ia之差,成为预先设定的阈值t_Iatl以上,而且发电机励磁电流目标值Igt成为预先设定的阈值t_Igt1以下,就判定发电滞后,迁移到发电滞后模式155。另外,在通常模式1 53中,如果电动机电枢电流目标值Iat和电动机电枢电流Ia之差,成为预先设定的阈值t_Iat2以上,而且发电机励磁电流目标值Igt成为预先设定的阈值t_Igt2以下,就判定发电限制,迁移到发电限制模式156。但是,阈值t_Iat2是比阈值t_Iat1大的值,阈值t_Igt2也是比阈值t_Igt1大的值。
[0045]
在发电滞后模式155中,判定为发电限制后,就迁移到发电限制模式156。在发电限制模式1 56中,如果电动机电枢电流目标值Iat和电动机电枢电流Ia之差,小于预先设定的阈值t_Iat3,就判定发电恢复,迁移到发电滞后模式155。在发电不足模式154中,如果电动机电枢电流Ia成为电动机电枢电流目标值Iat以上,而且电动机励磁电流目标值Ift成为电动机励磁电流第1目标值Ift1以上,就判定发电适当,迁移到通常模式153。
[0046]
立起后轮打滑标记R_SLIP后,就从后轮卡住模式151迁移到后轮打滑模式152的励磁减少模式158。在励磁减少模式158中,如果电动机电枢电流Ia和电动机电枢电流目标值Iat之差,成为预先设定的阈值t_Iat4以下,就判定发电低下,迁移到励磁增加模式157。在励磁增加模式157中,如果电动机电枢电流Ia和电动机电枢电流目标值Iat之差,成为预先设定的阈值t_Iat5以上,就判定发电过剩,迁移到励磁减少模式158。另外,在励磁增加模式157中,如果电动机励磁电流第1目标值ITt成为电动机励磁电流第1目标值ITt1以上,而且后轮打滑标记R_SLIP降下(=0)时,就判定发电恢复,迁移到通常模式153。
[0047]
如上所述,切换控制模式,决定电动机励磁电流目标值ITt。
下面,使用图7~图10,讲述本发明的效果。
图7和图8是表示在低摩擦上坡道路上的行走模拟的结果的图形,图7表示采用专利文献1记述的控制装置的车辆的行走模拟的结果,图8表示采用本发明的控制装置的车辆的行走模拟的结果。观察后轮速度VWR后,由于路面的摩擦系数低,所以电动机驱动轮——后轮打滑。后轮打滑后,为了控制打滑,电动机转矩目标值MTt下降,使发电量降低,表示出发电电压GHV下降的状态。发电电压GHV下降后,电动机电枢电流Ia减少,电动机转矩Tm下降。
[0048]
在图7中,由于发电电压的下降滞后,所以电动机转矩Tm的下降也滞后。与此不同,在图8中,使电动机励磁电流If大大下降,从而使电动机转矩Tt不滞后于电动机转矩目标值MTt地下降,其结果,能够将打滑抑制到很小的程度。另外,发电电压大大下降后,就增加电动机励磁电流If,防止电枢电流Ia的过流,预防电动机的发热。在图7中,电动机励磁电流If也在打滑时稍微下降,但这是由于打滑电动机转数Nm上升,所以只采用专利文献1记述的削弱励磁控制,降低电动机励磁电流If,不能使电动机转矩Tm跟随电动机转矩目标值MTt。
[0049]
图9和图10是表示在高摩擦平坦道路上的行走模拟的结果的图形,图9表示采用专利文献1记述的控制装置的车辆的行走模拟的结果,图10表示采用本发明的控制装置的车辆的行走模拟的结果。观察齿轮的位置GP后,在图9、图10中都在超过5秒的地方变速。因此,发电机转数Ng下降,由于发电量下降,所以发电电压GHV下降,在图9中,在变速后,发电电压GHV和电动机反电动势Em之差为零,电枢电流Ia不流动,所以表现出不能输出电动机转矩Tm的状态。与此不同,在图10中,随着发电电压GHV的下降,而降低电动机励磁电流If,使电动机的反电动势Em降低,其结果,能够输出沿着电动机转矩目标值MTt的圆滑的电动机转矩Tm。另外,从10秒后开始,随着发电电压GHV的增加,而使电动机励磁电流If上升,防止电枢电流Ia的过流,预防电动机的发热。
[0050]
由以上的模拟结果可知:本发明的控制装置,能够避免电枢电流的过流引起的电动机的发热,能够尽快输出所需的电动机转矩。
[0051]
上述实施例1,讲述了用发动机1驱动前轮5a、5b、用电动机7驱动后轮5c、5d的情况。但是也可以采用用电动机驱动前轮、用发动机驱动后轮的实施例。
[0052]
另外,实施例1,是将4WD控制器100兼作电动机励磁控制单元和供给电力控制单元,作为电力供给装置,使用发电机3。但是,作为电力供给装置,也可以使用电池、电容器、燃料电池等。
[0053]
另外,实施例1,将电动机7定为励磁式DC电动机,通过电力线6做媒介,将来自发电机的供给电力直接供给电动机7。但是也可以使用励磁式AC电动机,这时,在电力线和电动机之间,可以具备变换器,将电动机作为变换器驱动。
[0054]
另外,实施例1,使用了按照前轮速度和后轮速度之差决定电动机7的转矩的电动机转矩目标值计算单元110。但是也可以使用接收风门开度信号,按照风门开度决定电动机7的转矩的电动机转矩目标值计算单元。
[0055]
另外,实施例1,使用了根据发电电压GHV的微分值GHV_d、电动机电枢电流目标值Iat、电动机电枢电流Ia判定发电不足的电动机励磁电流控制模式判定器150。但是,还可以根据发电机的转数,判定发电不足。另外,也可以根据发动机转数、车轮速度、变速器的齿轮比、前差速齿轮速比等,求出发电机的转数,判定发电不足。
[0056]
另外,实施例1,根据发电电压、电动机励磁电流、电动机转数等,通过计算,求出电动机转矩常数目标值,再使用图表,求出电动机励磁电流目标值,控制电动机励磁。但是,既可以作为判定发电不足后逐渐降低电动机的电动机励磁控制单元,也可以作为根据发电电压、电动机电枢电流、电动机转数、发电机转数等,使用图表,求出电动机励磁目标值,控制电动机励磁的电动机励磁控制单元。
[0057]
另外,实施例1,对于电动机励磁电流增加控制器使用的规定值c_Ift2和规定值c_Ift4,预先设定规定值c_Iff2和规定值c_Ift4,以便使供给电力的变化能够完全跟随电动机7的励磁电流的增加。但是,既可以按照供给电力的变化速度的绝对值,使规定值c_Ift2和规定值c_Iff4变化;也可以将规定值c_Ift2和规定值c_Ift4设定成发电机3的励磁电流越小就越大。
[0058]
另外,实施例1,使用了根据发电电压、电动机励磁电流、电动机电枢电流目标值等,判定发电电压的变化的滞后及发电不足,随着这些状态的恢复,使电动机的励磁增加,预防电动机发热的电动机励磁控制单元。但是,也可以作为用传感器取得电动机的温度,电动机的温度上升到阈值为止后,提高电动机励磁,抑制电动机发热的电动机励磁控制单元。另外,还可以作为根据电动机电压和电动机电枢电流求出的电动机反电动势与根据电动机转数和电动机励磁电流求出的电动机反电动势之差成为阈值以上后,判断电阻由于发热而增大,提高电动机励磁的电动机励磁控制单元。另外,还可以作为电动机的温度成为阈值以上时,不降低电动机励磁的电动机励磁控制单元。
[0059]
另外,实施例1,如图9和图10所示,讲述了由于变速而电力不足时,获得本发明的作用效果的情况。但是,在和辅机等其它的装置共有电力供给装置的情况下,其它装置使用的电力增加而电力不足时,本发明的控制装置也能应用,这时,可以具备抑制其它装置使用的电力,或者优先供给电动机电力的电力分配控制单元。

Claims (7)

1.一种汽车的驱动控制装置,具备:用于驱动汽车的车轮的电动机、用于控制向该电动机供给电力的电力供给装置的电动机转矩目标值计算单元、和励磁电流目标值计算单元,其特征在于:
该控制单元,在电动机电枢电流与其目标值之间的偏差超过规定值后,使所述电动机的励磁暂时减少;而在电动机电枢电流大致追随其目标值时,使所述电动机的励磁增加。
2.一种汽车的驱动控制装置,具备:用于驱动汽车的车轮的电动机、用于控制向该电动机供给电力的电力供给装置的电动机转矩目标值计算单元、和励磁电流目标值计算单元,其特征在于:
该控制单元,在判定车轮打滑时,使所述电动机的励磁暂时减少;而在电动机电枢电流大致追随其目标值时,使所述电动机的励磁增加。
3.如权利要求1或2所述的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述励磁电流目标值计算单元,具备电动机电流目标值计算单元,该电动机电流目标值计算单元具备输出电动机励磁电流不同的目标值的多个单元、电动机励磁电流控制模式判定器、及电动机励磁电流目标值切换器,
根据该电动机励磁电流控制模式判定器的判定结果,该电动机励磁电流目标值切换器切换电动机励磁电流目标值。
4.如权利要求3所述的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述多个单元,根据从所述电动机转数、所述电动机电枢电流、电动机转矩目标值、供给电压及电动机励磁电流目标前次值中选择的输入,输出电动机励磁电流的多个目标值。
5.如权利要求3所述的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述多个单元,包含:
根据所述电动机转数,输出电动机励磁电流第1目标值的单元;
根据电动机转矩目标值和电动机电枢电流,输出电动机励磁电流第2目标值的单元;
根据电动机电枢电流、电动机转数和供给电压,输出电动机励磁电流第3目标值的单元;以及
根据电动机励磁电流目标前次值,输出电动机励磁电流第4目标值的单元。
6.如权利要求1~5任一项所述的汽车的驱动控制装置,其特征在于:使所述电动机的励磁增加速度在供给电力的变化速度以下。
7.如权利要求1~6任一项所述的汽车的驱动控制装置,其特征在于:所述电力供给装置,是发电机;所述供给电压,是发电电压。
CN2007101408516A 2006-08-31 2007-08-10 汽车的控制装置 Expired - Fee Related CN101134441B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-236272 2006-08-31
JP2006236272 2006-08-31
JP2006236272A JP4820243B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 自動車の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101134441A true CN101134441A (zh) 2008-03-05
CN101134441B CN101134441B (zh) 2010-08-11

Family

ID=38470122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101408516A Expired - Fee Related CN101134441B (zh) 2006-08-31 2007-08-10 汽车的控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7663336B2 (zh)
EP (1) EP1894767A1 (zh)
JP (1) JP4820243B2 (zh)
CN (1) CN101134441B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101722861A (zh) * 2008-10-31 2010-06-09 Bt产品公司 包括用于检测驱动轮的打滑或抱死的系统的工业卡车
CN101898523A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 日产自动车株式会社 电动车的控制器和控制方法
CN102085807A (zh) * 2009-12-07 2011-06-08 财团法人工业技术研究院 具有滑差修正的电动动力轮的驱动方法及其装置
CN106394309A (zh) * 2015-07-30 2017-02-15 丰田自动车株式会社 电动车辆
CN109703550A (zh) * 2019-01-30 2019-05-03 上海大学 一种电驱动车辆的附着稳定性判别系统与方法
CN110112961A (zh) * 2019-05-08 2019-08-09 上海禹点电子科技有限公司 一种雨刮的调速控制方法、调速控制系统及调速控制器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006205925A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Mitsubishi Motors Corp ハイブリッド車両
JP4413931B2 (ja) * 2007-01-18 2010-02-10 株式会社日立製作所 自動車及び自動車の制御装置
US8965609B2 (en) * 2011-12-29 2015-02-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Electric vehicle
US20150165929A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-18 Caterpillar Inc. Electric drivetrain using a configurable power converter
JP6447154B2 (ja) * 2015-01-15 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動装置
JP7021745B2 (ja) * 2018-04-27 2022-02-17 国立大学法人 長崎大学 流体発電システム、流体発電システムの制御方法および流体発電装置の制御装置
US10800246B2 (en) 2018-12-11 2020-10-13 Hamilton Sundstrand Corporation Hybrid electric propulsion power supply
DE102019202334A1 (de) 2019-02-21 2020-08-27 Audi Ag Antriebseinrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung
JP7451632B1 (ja) 2022-09-09 2024-03-18 本田技研工業株式会社 車両

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1210721A (en) 1968-10-17 1970-10-28 British Railways Board Improvements in or relating to railway vehicle propulsion control systems
US3764867A (en) 1972-11-14 1973-10-09 Gen Electric Traction motor speed regulation for propulsion systems providing smooth stepless changes in speed and automatic wheel slip control
JPS55125093A (en) * 1979-03-20 1980-09-26 Fuji Electric Co Ltd Controlling device for dc motor
EP0080278A1 (en) 1981-11-18 1983-06-01 Energy Development Associates Inc. Device for controlling motor of electric vehicle
JPS62104488A (ja) * 1985-10-28 1987-05-14 Mitsubishi Electric Corp サイリスタレオナ−ド装置
US6031965A (en) 1997-07-08 2000-02-29 Solaria Research Enterprise, Ltd. Separately excited DC motor with boost and de-boost control
AU9675998A (en) 1997-09-30 1999-04-23 Crown Equipment Corporation Separately excited dc motor with boost and de-boost control
US6611116B2 (en) 2000-05-10 2003-08-26 Curtis Instruments, Inc. Anti-spin control for a separately excited motor drive system
JP3559258B2 (ja) 2001-07-30 2004-08-25 三菱電機株式会社 ステアリング制御装置
JP3594004B2 (ja) * 2001-09-05 2004-11-24 日産自動車株式会社 車両の発電駆動制御装置
US7004018B2 (en) * 2002-08-27 2006-02-28 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle driving force control apparatus
JP3594024B2 (ja) 2002-08-27 2004-11-24 日産自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
JP3610972B2 (ja) 2002-09-04 2005-01-19 日産自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
JP4625632B2 (ja) 2003-12-25 2011-02-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両駆動装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101722861A (zh) * 2008-10-31 2010-06-09 Bt产品公司 包括用于检测驱动轮的打滑或抱死的系统的工业卡车
CN101898523A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 日产自动车株式会社 电动车的控制器和控制方法
CN101898523B (zh) * 2009-05-25 2012-10-17 日产自动车株式会社 电动车的控制器和控制方法
CN102085807A (zh) * 2009-12-07 2011-06-08 财团法人工业技术研究院 具有滑差修正的电动动力轮的驱动方法及其装置
CN102085807B (zh) * 2009-12-07 2013-04-17 财团法人工业技术研究院 具有滑差修正的电动动力轮的驱动方法及其装置
CN106394309A (zh) * 2015-07-30 2017-02-15 丰田自动车株式会社 电动车辆
CN106394309B (zh) * 2015-07-30 2019-02-19 丰田自动车株式会社 电动车辆
CN109703550A (zh) * 2019-01-30 2019-05-03 上海大学 一种电驱动车辆的附着稳定性判别系统与方法
CN110112961A (zh) * 2019-05-08 2019-08-09 上海禹点电子科技有限公司 一种雨刮的调速控制方法、调速控制系统及调速控制器

Also Published As

Publication number Publication date
US20080056687A1 (en) 2008-03-06
JP2008061406A (ja) 2008-03-13
JP4820243B2 (ja) 2011-11-24
EP1894767A1 (en) 2008-03-05
US7663336B2 (en) 2010-02-16
CN101134441B (zh) 2010-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101134441B (zh) 汽车的控制装置
CN101209683B (zh) 电动汽车驱动电机控制方法及其控制系统
EP1205328B1 (en) Control device for controlling front and rear wheel drive vehicle
US9840165B2 (en) Electric vehicle traction control system and method
CN105905100B (zh) 基于预测的再生能量的电池荷电状态目标
EP1826058B1 (en) Controller for an electric four-wheel-drive vehicle
CN1125738C (zh) 在回收能量制动中有辅助能源递减充电功能的混合电动车
US7122979B2 (en) Method and apparatus for selective operation of a hybrid electric vehicle in various driving modes
CN105905107B (zh) 基于车辆倾斜的电池荷电状态的目标
CN103025591B (zh) 混合动力车辆的控制装置
US6573675B2 (en) Method and apparatus for adaptive energy control of hybrid electric vehicle propulsion
CN102632799B (zh) 车辆驱动控制装置
US20080190680A1 (en) Vehicle Drive System And Electronic Circuit Device Used For The Same
US20050284683A1 (en) Vehicle driving force control apparatus and method
CN105818712A (zh) 一种四轮轮毂电动汽车自适应起步控制方法
US4936610A (en) Differential creepage control system for optimizing adhesion of locomotives
US4944539A (en) Differential creepage control system for optimizing adhesion of locomotives
JP2013177121A (ja) ハイブリッド駆動装置
CN105555592A (zh) 车辆控制装置及车辆控制方法
CN101841288B (zh) 基于电流控制的车用电机的运动控制方法
CN106828116A (zh) 四轮驱动交流电传动铰接式卡车电控装置及差速控制方法
CN104602942A (zh) 空档判定装置以及车辆的控制装置
CN108609008A (zh) 混合动力汽车基于道路坡度决策发动机起停的方法
EP2394889A1 (en) Vehicle trailer equipped with an additional traction system, vehicle with said trailer, and method for managing the additional traction system
JP4089359B2 (ja) ハイブリッド車の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100811

Termination date: 20150810

EXPY Termination of patent right or utility model