CN102407785B - 用于控制电机扭矩的设备 - Google Patents

用于控制电机扭矩的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102407785B
CN102407785B CN201110247936.0A CN201110247936A CN102407785B CN 102407785 B CN102407785 B CN 102407785B CN 201110247936 A CN201110247936 A CN 201110247936A CN 102407785 B CN102407785 B CN 102407785B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sliding torque
torque
magnitude
vehicle
control unit
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.)
Active
Application number
CN201110247936.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102407785A (zh
Inventor
宫本宽明
佐野喜亮
杉本乔纪
初见典彦
初田康之
桥坂明
松见敏行
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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 Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Publication of CN102407785A publication Critical patent/CN102407785A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102407785B publication Critical patent/CN102407785B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18063Creeping
    • 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac 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
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/18Controlling the braking effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/12Speed
    • 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
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/06Direction of travel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12Brake pedal position
    • 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
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

在使用电动马达(2)产生滑动扭矩的车辆中,控制单元(10)基于车辆速度检测单元(24)和制动器操作检测单元(22)的检测结果使电动马达(2)产生滑动扭矩,其中,若在产生滑动扭矩时操作制动器,则控制单元(10)以第一量级减小滑动扭矩,若在产生滑动扭矩时未操作制动器,则控制单元(10)会基于所述车辆速度检测单元(24)测得的车辆速度在量级范围中增大或减小滑动扭矩,并且,第一量级是比量级范围内的最大可能减小量级更大的减小量级。

Description

用于控制电机扭矩的设备
发明领域
本发明涉及一种用于控制电机扭矩的设备,当电机产生滑动扭矩时,该设备控制电动车辆或混合电动车辆的电动马达的扭矩。
背景技术
最近,使用电动马达(电机)作为行驶动力源的电动车辆或混合电动车辆获得了发展并取代使用内燃机作为行驶动力源的汽油汽车被投入实际应用。电动车辆可随意地控制电动马达的扭矩,因此当车辆停止时可控制电机不产生电机扭矩以节省耗电量。同样当混合电动车辆停止时车辆不产生电机扭矩以节省耗电量,同时可在所谓的怠速停止控制下关闭引擎。
与此同时,由于引擎的怠速旋转,包括装备有常用扭矩转换器的自动变速器的汽油汽车在引擎低速旋转时会产生滑动扭矩。滑动扭矩允许在泊车或者在交通堵塞时行驶时车辆可以低速行驶,即,除了制动操作以外,都不需要加速操作。除此之外,在上坡路面上释放制动器以启动车辆时,滑动扭矩可防止车辆向后运动,因此可提升车辆的操作性。目前,投放市场的大多数的车辆都能够蠕滑行驶(creeping),因此,蠕滑行驶是必要的驾驶功能。
由于上述原因,目前已经存在通过驱动电动车辆和混合电动车辆的电机来产生滑动扭矩的技术。在此项技术中,由按压制动踏板产生电机扭矩会导致电功率浪费。为了避免浪费电功率,最有效解决办法是使得电机扭矩在制动踏板被按压的状态下为0。另一方面,为了响应滑动扭矩的需求,必须产生电机扭矩以满足此需求。
与上述相关地,专利文献1(日本特开专利公报第2004-320850号)提出了一项与按压制动器的状态相对应的产生电机扭矩的技术。在此项技术中,当车辆速度小于等于预定值时,当油门开度基本为零时,且当按压制动器的状态是在增加制动力的方向上时,电机扭矩被迅速降低为0,而当按压制动器的状态是在减小制动力的方向上时,会产生对应于压下制动器的量的电机扭矩。因此,能够节省电量消耗。并且,由于当车辆开始在陡峭的上坡路面运动时,放松制动器会导致按压制动器的状态处于减小制动力的方向上,因此通过产生对应于按压制动器的量的电机扭矩可防止车辆向后运动。
这里,专利文献1的技术所关注的问题在于,如果释放制动器的按压之后,产生电机扭矩,则产生的电机扭矩不充分并且因此车辆会在上坡路面上向后运动。如果电机扭矩迅速上升以响应释放制动器,则可以解决上述问题。这样能够进一步减小用于产生滑动扭矩的电机扭矩,从而进一步节省电量消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用到车辆的用于控制电机扭矩的设备,该车辆能够借助于电动马达产生滑动扭矩,并且该设备可通过减小不必要的滑动扭矩同时确保必要的滑动扭矩来节省电机产生滑动扭矩的电量消耗。
用于控制包括产生滑动扭矩的电动马达的车辆的电机扭矩的本发明的设备包括检测车辆速度的车辆速度检测单元;检测操作制动器状态的制动器操作检测单元;和基于车辆速度检测单元和制动器操作检测单元的检测结果使得电动马达产生滑动扭矩的控制单元,其中,若在产生滑动扭矩时操作制动器,则控制单元以第一量级(level)(滑动扭矩的变化量或变化率)减小滑动扭矩,若在产生滑动扭矩时未操作制动器,则控制单元会基于车辆速度检测单元测得的车辆速度在量级范围中(滑动扭矩变化量或变化率范围)增大或减小滑动扭矩,并且,第一量级是比量级范围内的最大可能减小量级更大的减小量级。
本发明的用于控制电机扭矩的设备可根据产生滑动扭矩时的制动器的操作和车辆速度来增大或减小滑动扭矩。因此,可消除不必要的滑动扭矩,顺利调整滑动扭矩以保证必要的滑动扭矩。因此,合适地节省电机耗电量以产生滑动扭矩是可能的。除此之外,若在产生滑动扭矩时操作制动器,则滑动扭矩会相对大量级的减小,这样可顺利且快速地消除不必要的滑动扭矩。
优选地,假设在产生滑动扭矩时未操作制动器:若车辆停止,则控制单元会减小滑动扭矩;若车辆向后运动,则控制单元会增加滑动扭矩;若车辆向前运动,则控制单元会减小滑动扭矩。
因此,能够保证必要的滑动扭矩并消除不必要的滑动扭矩。
优选地,滑动扭矩增加或减小的量级范围内的第一量级和第二量级被划分为至少三个等级:大、中和小;若在产生滑动扭矩时操作制动器,则控制单元以作为第一量级的大量级来减小滑动扭矩;若产生滑动扭矩时未操作制动器,则当车辆停止时控制单元小量级减小滑动扭矩;当车辆向后运动,则控制单元中量级增大滑动扭矩;当车辆向前运动,则控制单元中量级减小滑动扭矩。
因此,能够更精确地保证必要的滑动扭矩并消除不必要的滑动扭矩。
优选地,该设备更进一步地包括检测油门操作状态的油门操作检测单元,并且优选地,若油门操作检测单元检测到产生滑动扭矩时油门被操作,则控制单元会基于油门操作单元的检测结果大量级增大滑动扭矩。
这种配置能够快速且顺利地获得对应于油门操作的电机扭矩,从而改善了驾驶员驾驶车辆时的感受。
优选地,若油门操作检测单元检测到产生滑动扭矩时油门被操作,则控制部将滑动扭矩设定为瞬态输出扭矩,直到输出扭矩达到对应于油门操作量的值。
这种配置能够快速且顺利地获得与对应于油门操作量的输出扭矩相应的电机扭矩。
优选地,控制单元设定滑动扭矩的上限。滑动扭矩的上限会随着车辆速度下降而增大;并且,优选地,基于车辆速度检测单元测得的车辆速度,滑动扭矩的上限而被设定。
因此,能够提供合适的与车辆速度匹配的所需的滑动扭矩。
优选地,该设备进一步包括检测油门操作状态的油门操作检测单元,并且,控制单元基于车辆速度检测单元和油门操作检测单元的检测结果确定滑动扭矩条件是否满足,其中,滑动扭矩条件是:车辆低速行驶,并且油门未被操作,并且当满足滑动扭矩条件时,除了过渡状态之外,控制单元使电动马达产生滑动扭矩。
因此,能够保证必要的滑动扭矩并减小非必要的滑动扭矩。
优选地,量级范围内的第一量级和第二量级中的每一个都对应于滑动扭矩的变化量或变化率,其中,该量级范围被划分为至少三个等级:滑动扭矩增大或减小的大、中和小。
因此,滑动扭矩的量级能够由恒定量或恒定比率来控制,这样能够容易地控制电机扭矩。
附图说明
图1是显示与车辆的驱动系统相结合的根据本发明的实施例的用于控制电机扭矩的设备的示意图;
图2是说明该实施例的电机扭矩控制的滑动扭矩的特征的图表;
图3是显示利用该实施例的用于控制电机扭矩的设备进行控制的一系列过程步骤的流程图。
具体实施方式
下文中将引用附图描述本发明的实施例。
图1-图3描述了本发明的实施例:图1显示与车辆的驱动系统相结合的用于控制电机扭矩的设备;图2是说明电机扭矩控制的滑动扭矩的特征的图表;图3是显示电机扭矩控制的一系列过程步骤的流程图。
如图1所示,实施例被应用在电动车上,该电动车通过传输电动马达2(下文中称“电机”)产生的旋转扭矩而行驶,传输旋转扭矩依次通过电机旋转轴或动力传输轴8a、差动齿轮8b和驱动轴8c,到达左右驱动轮8L和8R。
电机2的功能是电机或发电机,并且其操作由逆变电路4控制。当车辆被电机2产生的力驱动时,逆变电路4从电池6向电机2供应电能,并使得在能量运送状态下电机2产生所需的驱动扭矩。与此同时,在再生状态下,逆变电路4使得电机2作为发电机,产生所需的再生控制扭矩,并利用产生的电能给电池6充电。
为了控制电机2,本发明提供了用作控制单元的电子控制单元(ECU)10。ECU 10包括输入/输出装置、存储装置(如ROM、RAM和/或非易失性RAM)、中央处理器(CPU)和定时计数器。
ECU 10根据驾驶员的驱动操作和车辆的行驶状态,确定电机2所需的驱动扭矩和所需的再生控制扭矩,并且ECU 10将与该确定相应的信号发送到逆变电路4。并且,ECU 10确定是否满足滑动扭矩条件,若满足滑动扭矩条件,则使得电机2产生对应于不同情况的滑动扭矩。
ECU 10包括判断每隔预定的控制周期是否满足滑动扭矩的条件的功能(滑动扭矩条件判断单元)12,其中该判断基于检测车辆速度的车辆速度传感器(车辆速度检测单元)24和检测油门踏板的操作(开度)量的油门开度传感器(油门操作检测单元和油门操作量检测单元)26检测到的多项信息;和若滑动扭矩条件被判断为满足,设定滑动扭矩的功能(滑动扭矩设定单元)14,其中该功能14基于检测制动踏板是否被操作的制动传感器(制动器操作检测单元)22所检测到的信息。
车辆速度传感器(车辆速度检测单元)24可能是检测从动轮的旋转速度(轮速度)的轮速度传感器或者是检测与轮速度相关的电机2的旋转速度的电机旋转速度传感器。
在此实施例中,若用作检测制动踏板的操作量的制动器操作检测单元的制动传感器22检测到的制动踏板的操作量大于等于预定值,则判断为操作制动踏板(制动),而若制动踏板操作量小于预定值,则判断为未操作制动踏板(未制动)。替代性地,该判断也可基于检测制动踏板是否被操作(即制动踏板是否以大于等于预定量被操作)的制动开关或者传感器的检测结果,该传感器检测随着制动操作变化的液压(即,制动油压)并且如果液压达到制动压力的状态该传感器判断车辆需要被制动。
上述滑动扭矩条件是:除过渡状态以外,车辆低速行驶(即,接近停止的状态),同时油门未被操作。滑动扭矩条件判断单元12基于车辆速度传感器24检测到的数值判断车辆是否以小于等于预定速度行驶(即,接近正在停止的状态),并进一步基于油门开度是否为0或基本为0来判断油门未被操作。若两个条件都被满足,则滑动扭矩条件判断单元12判断滑动扭矩条件满足。
若满足滑动扭矩条件,则滑动扭矩设定单元14会根据制动器是否未被操作来增大或减小扭矩,更进一步地,若制动器未被操作,则根据车辆的速度状态(即车辆是否停止、向后运动或向前运动),ECU 10控制电机2的输出扭矩为设定的滑动扭矩。由于车辆的速度状态随滑动扭矩的大小改变,因此增大或减小滑动扭矩的设定对应于所谓的反馈控制。
具体地,若制动器在产生滑动扭矩时被操作,则滑动扭矩设定单元14会在上个控制周期设定值的基础上将滑动扭矩减小量级5(减小量级);若制动器在产生滑动扭矩时未被操作并且车辆停止,则滑动扭矩设定单元14会在上个控制周期设定值的基础上将滑动扭矩减小量级1(减小量级);若制动器在产生滑动扭矩时未被操作并且车辆向后运动,则滑动扭矩设定单元14会在上个控制周期设定值的基础上将滑动扭矩增大量级2(增加量级);若制动器在产生滑动扭矩时未被操作并且车辆向前运动,则滑动扭矩设定单元14会在上个控制周期设定值的基础上将滑动扭矩减小量级3(减小量级);
换句话说,若制动器在产生滑动扭矩时未被操作,则滑动扭矩设定单元14会基于测得的车辆速度在预定量级范围内(量级范围)增大或减小滑动扭矩。与此同时,当产生滑动扭矩的同时操作制动器时,滑动扭矩的减小量级(第一量级)大于滑动扭矩在预定量级范围内可被减小的最大量级(可能的最大减小量级),因此,当制动器被操作时,滑动扭矩会被尽快降低。预定量级范围内的第二量级被划分成滑动扭矩增大或减小的许多量级。
然而,若制动器被操作,则不满足滑动扭矩条件。因此,若制动器在产生滑动扭矩时被操作,则滑动扭矩设定单元14会将滑动扭矩设定为瞬态输出扭矩,直到滑动扭矩变为0。
并且,若油门在产生滑动扭矩时被操作,则滑动扭矩设定单元14会在上个控制周期设定值的基础上将滑动扭矩增大量级5(增大量级)。然而,由于油门被操作时,电机2被控制产生与油门操作量相应的输出扭矩,因此,若油门在产生滑动扭矩时被操作,滑动扭矩设定单元14会将滑动扭矩设定为瞬态输出扭矩,直到电机2产生与油门操作量相应的输出扭矩。
现在描述与滑动扭矩增大和减小量级相关的内容。在此实施例中,ECU 10在预定控制周期内设定并控制滑动扭矩,这样使得增大和减小的量级与滑动扭矩的增大和减小的量相对应。对应于滑动扭矩的增大或减小量,设定增大或减小单位。尤其地,增大或减小量级1表示增大或减小1单位;增大或减小量级2表示增大或减小2单位;增大或减小量级3表示增大或减少3单位;增大或减小量级4表示增大或减小4单位;增大或减小量级5表示增大或减小5单位。因此,例如,若制动器在产生滑动扭矩时被操作,则滑动扭矩会被降低量级5,量级5是当产生滑动扭矩时制动器未被操作同时车辆停止时的减小量级1的量的5倍。
如图2所示,滑动扭矩设定单元14设定了车辆速度降低时限制滑动扭矩增大的上限。滑动扭矩被设定在下限0(零)至上限的范围内。滑动扭矩的上限被确定为车辆速度所需的值及富余量(margin)之和。图2是车辆速度降低时滑动扭矩的上限直线增加的例子,但是与降低车辆速度有关的上限的波动并不限于图2的例子。
滑动扭矩设定单元14在控制周期内增大或减小滑动扭矩控制,这样使得滑动扭矩值处于下限0至上述上限范围内。因此,当滑动扭矩被控制增加时,在控制周期内设定增大和减小滑动扭矩与设定接近上限的速度相对应,而当滑动扭矩被控制减小时,在控制周期内设定增大和减小滑动扭矩与设定接近下限的速度相对应。
本发明的本实施例的用于控制车辆电机扭矩的设备的配置如上,并控制电机2产生的滑动扭矩,如图3所示。图3中的一系列过程步骤在单个预定的控制周期内执行。图3中,符号“F”表示滑动扭矩条件标志:若满足滑动扭矩条件,则标志被置“1”;若不满足滑动扭矩条件,则标志被置“0”。
开始时,滑动扭矩条件标志被判断为“1”(步骤S2),若标志F被置“1”,则过程进行至步骤S10。若标志F未被置“1”,则判断是否满足滑动扭矩条件(步骤S4)。滑动扭矩条件是车辆低速运动同时油门未被操作。若满足该条件,则标志F被置“1”(步骤S6),过程进行至步骤S10。另外一方面,若不满足该条件,则终止当前控制周期。
在步骤S10,对油门是否被操作(即油门是否关闭)进行了判断。若过程在步骤S4和S6进行,则油门是关闭的。然而,若在步骤S2,标志F被判断为“1”,换句话说,若在之前的控制周期内满足滑动扭矩条件(即非不满足),则能够判断在当前控制周期内开启油门。在此情况下,在步骤S10油门被判断为非关闭(即被判断为开启),过程进行至步骤S90。
在步骤S90,滑动扭矩从之前的控制周期的值的基础上增加量级5。在接下来的步骤S92,对下述问题进行判断:增加的滑动扭矩是否大于或等于对应于油门的扭矩(即,对应于油门开度的扭矩)。若增加的滑动扭矩被判断为大于或等于对应于油门的扭矩,则标志F被置“0”(步骤S94),当前控制周期被终止。另一方面,若滑动扭矩不大于或等于对应于油门的扭矩,则当前控制周期终止且不做任何改变(即,标志F仍是“0”)。
进行步骤S90、S92和S94使得若油门在产生滑动扭矩时被操作,电机2的输出扭矩能够快速顺利地达到对应于油门操作量的输出扭矩。因此,滑动扭矩的控制可被终止。
作为对比地,若在步骤S10油门被判断为关闭,过程进行至步骤S20,在步骤S20,对制动是否未被操作(即制动是否关闭)进行判断。若制动被判断为被操作(即开启),则过程进行至步骤S80。
在步骤S80,滑动扭矩在之前控制周期的值的基础上减小量级5。在接下来的步骤S82,对下述问题进行判断:减小的滑动扭矩是否小于或等于0?若滑动扭矩小于或等于0,则标志F被置“0”(步骤S84),当前控制周期被终止。对比地,若滑动扭矩不小于或等于0,则终止当前控制周期而不做任何改变(即标志F仍是“0”)。
进行步骤S80、S82和S84使得若油门在产生滑动扭矩时被操作,则滑动扭矩能够快速顺利地减小到0,这样滑动扭矩的控制可被终止。
在步骤S20,制动器被判断为关闭,车辆的行驶状态(停止、向后运动或向前运动)通过车辆速度传感器24测得的值来判断(步骤S30和S40)。若车辆停止,则过程从步骤S30进行至步骤S50,在步骤S50,滑动扭矩从之前控制周期的值的基础上减小量级1,并终止当前控制周期。
若车辆向后运动,过程从步骤S30经过步骤S40进行至步骤S60,在步骤S60,滑动扭矩从之前控制周期的值的基础上增加量级2,并终止当前控制周期。此时,滑动扭矩始终被限制不超过滑动扭矩的上限。
若车辆向前运动,过程从步骤S30经过步骤S40进行至步骤S70,在步骤S70,滑动扭矩从之前控制周期的值的基础上减小量级3,并终止当前控制周期。如上所述,基于油门是否被操作、制动器是否被操作和车辆运动状态,对滑动扭矩的大小和改变滑动扭矩的速度(每单位控制周期中的滑动扭矩的改变量)进行控制。
因此,若车辆停止,则滑动扭矩被非常平缓地减小到可能的最小滑动扭矩。尤其地,部分地因为滑动扭矩的减小被设定为尽可能小,部分因为,即使车辆由于减小滑动扭矩而开始向后运动,向后运动的速度也非常缓慢,车辆的向后运动可通过平缓增大车辆滑动扭矩而被阻止。因此,可通过产生最小滑动扭矩来节省电机2的电消耗。
一旦车辆开始向后运动,滑动扭矩就会平缓但以比车辆停止时滑动扭矩减小的速度更快的速度增大。因此,能够避免产生过多的滑动扭矩且同时避免车辆向后运动。因此,可产生有效滑动扭矩,节省了电机2的电消耗。
另一方面,若车辆开始向前运动,则滑动扭矩以相对较快的速度减小。因此,车辆可被相对较快地避免向前运动,而这可节省电机2的电消耗。
因此,当车辆停止在上坡路面上时,可防止其向后运动,而当车辆停止在下坡面上时,可防止其向前运动,由于产生滑动扭矩而节省了电机2的电消耗。
本发明的实施例如上所述。然而,本发明绝不应该仅仅只限于上述实施例。在不背离本发明的主旨的情况下,本发明也包括暗含多种改变和修改。
例如,在上述实施例中,由于ECU 10在预定控制周期内设定并控制滑动扭矩,所以增大或减小滑动扭矩的量级与增大或减小量对应,增大或减小量还是滑动扭矩增大或减小率(即,每单位时间内增大或减小的量)。在此情况下,滑动扭矩增大或减小率的单位被设定为:增大或减小一个量级1表示增大或减小一个单位;增大或减小量级2表示增大或减小一个单位的2倍的两个单位;增大或减小量级3表示增大或减小一个单位的3倍的三个单位;增大或减小量级4表示增大或减小一个单位的4倍的四个单位;增大或减小量级5表示增大或减小一个单位的5倍的五个单位。
这种情况可不用每隔一个预定的控制周期就检测车辆速度、制动器操作状态和油门操作状态。替代性地,可时刻监测车辆速度、制动器操作状态和油门操作状态,若车辆的运动状态在停止、向前运动和向后运动过程中发生改变,或者若制动器或油门在开和关之间转换,则可进行如下判断:是否满足滑动扭矩条件(图3中步骤S4)、油门是开启还是闭合(图3中步骤S10)、制动器是开启还是闭合(图3中步骤S20)、车辆是停止、向前运动还是向后运动(图3中步骤S30或S40),或设定滑动扭矩增大或减小量级(图3中的步骤S50、S60、S70、S80和S90)。
在上述实施例中,滑动扭矩增大或减小量级被划分为从量级1到量级5的5个量级,但是量级划分方法并不限于此。
替代性地,滑动扭矩增大或减小量级可被划分为大、中和小:若产生滑动扭矩时制动器被操作,则滑动扭矩减小量级可被设定为大;若产生滑动扭矩时车辆停止且制动器未被操作,则滑动扭矩减小量级可被设定为小;若产生滑动扭矩时制动器未被操作且车辆向后运动,则滑动扭矩增加量级可被设定为中;若产生滑动扭矩时制动器未被操作且车辆向前运动,则滑动扭矩增加量级可被设定为中。
在此情况下,若油门在产生滑动扭矩时被操作,滑动扭矩优选地大量级增加。
滑动扭矩条件并不仅限于上述实施例所描述的,并且令人满意地至少包括未被操作的制动器。
上述实施例假定车辆是电动车辆,但是本发明可也应用于混合动力车辆。

Claims (8)

1.一种用于控制车辆的电机扭矩的设备,所述车辆包括产生滑动扭矩的电动马达,其特征在于,包括:
车辆速度检测单元,所述车辆速度检测单元检测车辆速度;
制动操作检测单元,所述制动操作检测单元检测操作制动器的状态;和
控制单元,所述控制单元基于所述车辆速度检测单元和所述制动操作检测单元的检测结果使得所述电动马达产生所述滑动扭矩,其中,
如果在产生所述滑动扭矩时操作所述制动器,则每单位控制周期中,所述控制单元会以第一量级减小所述滑动扭矩,
如果在产生所述滑动扭矩时没有操作所述制动器,则每单位控制周期中,所述控制单元会基于所述车辆速度检测单元检测得到的所述车辆的速度在量级范围中增大或减小所述滑动扭矩,并且,
所述第一量级是比所述量级范围内的可能最大减小量级更大的减小量级。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,其中,如果在产生所述滑动扭矩时未操作所述制动器:
如果所述车辆停止,所述控制单元会减小所述滑动扭矩;
如果所述车辆向后运动,所述控制单元会增加所述滑动扭矩;
如果所述车辆向前运动,所述控制单元会减小所述滑动扭矩。
3.如权利要求2中所述的设备,其特征在于,其中,
增大或减小所述滑动扭矩的所述量级范围内的所述第一量级和第二量级被划分为至少三个等级:大、中和小;
如果在产生所述滑动扭矩时操作所述制动器,则每单位控制周期中,所述控制单元以作为所述第一量级的大量级来减小所述滑动扭矩;
若产生所述滑动扭矩时未操作所述制动器,则当车辆停止时,每单位控制周期中,所述控制单元以小量级减小所述滑动扭矩;当所述车辆向后运动时,每单位控制周期中,所述控制单元以中量级增大所述滑动扭矩;当所述车辆向前运动时,每单位控制周期中,所述控制单元以中量级减小所述滑动扭矩。
4.如权利要求3中所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括检测油门操作状态的油门操作检测单元,其中,
如果所述油门操作检测单元检测到在产生所述滑动扭矩时油门被操作,则每单位控制周期中,所述控制单元会基于所述油门操作检测单元的检测结果以大量级增大所述滑动扭矩。
5.如权利要求4中所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括检测所述油门的操作量的油门操作量检测单元,其中,
如果所述油门操作检测单元检测到产生所述滑动扭矩时油门被操作,所述控制单元会将所述滑动扭矩设定为瞬态输出扭矩,直到所述输出扭矩达到对应于所述油门操作量的值。
6.如权利要求1-5中任一项所述的设备,其特征在于,其中:
所述控制单元设定所述滑动扭矩的上限,所述滑动扭矩的上限会随着所述车辆速度下降而增大;并且,
所述滑动扭矩的上限基于所述车辆速度检测单元检测得到的所述车辆的速度而设定。
7.如权利要求1-5中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备进一步包括检测油门操作状态的油门操作检测单元,其中
所述控制单元基于所述车辆速度检测单元和所述油门操作检测单元的检测结果确定滑动扭矩条件是否满足,其中,所述滑动扭矩条件是:所述车辆低速行驶,并且所述油门未被操作,并且当所述滑动扭矩条件被满足时,除了过渡状态之外,所述控制单元使所述电动马达产生所述滑动扭矩。
8.如权利要求1-5中任一项所述的设备,其特征在于,其中,所述量级范围内的所述第一量级和第二量级中的每一个都对应于所述滑动扭矩中的变化量或变化率,所述第二量级被划分为至少三个等级:增大或减小所述滑动扭矩的大、中和小。
CN201110247936.0A 2010-09-17 2011-08-26 用于控制电机扭矩的设备 Active CN102407785B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010209732A JP5516268B2 (ja) 2010-09-17 2010-09-17 車両用モータトルク制御装置
JP2010-209732 2010-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102407785A CN102407785A (zh) 2012-04-11
CN102407785B true CN102407785B (zh) 2014-06-18

Family

ID=44674215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110247936.0A Active CN102407785B (zh) 2010-09-17 2011-08-26 用于控制电机扭矩的设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8439795B2 (zh)
EP (1) EP2431243B1 (zh)
JP (1) JP5516268B2 (zh)
CN (1) CN102407785B (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130009083A (ko) * 2011-07-14 2013-01-23 현대자동차주식회사 차량의 크립토크 제어 방법
KR20130053036A (ko) * 2011-11-14 2013-05-23 현대자동차주식회사 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법
WO2013072991A1 (ja) * 2011-11-14 2013-05-23 トヨタ自動車株式会社 車両
JP5834862B2 (ja) * 2011-12-09 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両
US9308831B2 (en) * 2012-04-27 2016-04-12 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling vehicle creep torque
US9008924B2 (en) * 2012-05-08 2015-04-14 Eaton Corporation Transmission creep control
US9499154B2 (en) * 2012-05-08 2016-11-22 Eaton Corporation Method to initiate, manage, and adapt vehicle motion at low speeds in a wet clutch dual clutch transmission
JP6015511B2 (ja) * 2013-03-22 2016-10-26 マツダ株式会社 車両の走行制御装置
US9557748B2 (en) * 2013-04-26 2017-01-31 Ford Global Technologies, Llc Powertrain creep torque control
JP6063352B2 (ja) * 2013-05-31 2017-01-18 富士重工業株式会社 車両用制御装置
WO2015016022A1 (ja) * 2013-08-01 2015-02-05 日産自動車株式会社 車両の駆動力制御装置、及びその制御方法
US9327709B2 (en) * 2014-02-12 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Cancelling creep torque in a hybrid vehicle
FR3021280B1 (fr) * 2014-05-21 2017-12-22 Renault Sas Procede de controle d'un groupe motopropulseur d'un vehicule, dispositif et vehicule correspondant.
KR101755815B1 (ko) 2015-07-23 2017-07-07 현대자동차주식회사 네비게이션을 이용한 친환경 차량의 크립토크 제어 장치 및 방법
JP6653556B2 (ja) * 2015-11-26 2020-02-26 ジヤトコ株式会社 電動車両の制御装置及び制御方法
DE102015226134A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
JP6710962B2 (ja) * 2015-12-22 2020-06-17 三菱自動車工業株式会社 電動車両の制御装置
KR101875641B1 (ko) * 2016-04-08 2018-07-06 현대자동차 주식회사 전기 자동차의 토크 제어 시스템 및 그 방법
DE102017219675A1 (de) * 2017-11-06 2019-05-09 Audi Ag Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
JP2019140766A (ja) * 2018-02-08 2019-08-22 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN109398108B (zh) * 2018-09-27 2020-11-10 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 电动汽车的扭矩滤波方法及装置
US11846088B2 (en) * 2021-08-03 2023-12-19 Caterpillar Inc. Automatic vehicle speed control system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5457363A (en) * 1993-02-09 1995-10-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving-force regulating apparatus for electric vehicle
EP1065115A2 (en) * 1999-07-02 2001-01-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Driving force control unit for vehicles
CN1927612A (zh) * 2005-09-08 2007-03-14 日产自动车株式会社 用于混合动力车辆的发动机启动控制装置
CN101066665A (zh) * 2006-05-03 2007-11-07 通用汽车环球科技运作公司 具有包括并联摩擦起动的电动可变变速器的混合动力系及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3374703B2 (ja) * 1997-06-16 2003-02-10 三菱自動車工業株式会社 電気自動車のモータトルク制御装置
JP2002142302A (ja) * 2000-11-06 2002-05-17 Mitsubishi Motors Corp 車両のモータトルク制御装置
US7035727B2 (en) * 2002-05-29 2006-04-25 Visteon Global Technologies, Inc. Apparatus and method of controlling vehicle creep control under braking
JP3922205B2 (ja) 2003-04-14 2007-05-30 日産自動車株式会社 車両のモータトルク制御装置
JP2006050811A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Toyota Motor Corp 電気自動車
KR100941239B1 (ko) * 2008-03-14 2010-02-10 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 토크 제어 방법
JP4623195B2 (ja) * 2008-10-03 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置および制御方法
DE102009053021A1 (de) * 2008-12-04 2010-06-10 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Kriechvorgang

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5457363A (en) * 1993-02-09 1995-10-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving-force regulating apparatus for electric vehicle
EP1065115A2 (en) * 1999-07-02 2001-01-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Driving force control unit for vehicles
CN1927612A (zh) * 2005-09-08 2007-03-14 日产自动车株式会社 用于混合动力车辆的发动机启动控制装置
CN101066665A (zh) * 2006-05-03 2007-11-07 通用汽车环球科技运作公司 具有包括并联摩擦起动的电动可变变速器的混合动力系及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特開2006-50811A 2006.02.16

Also Published As

Publication number Publication date
EP2431243A1 (en) 2012-03-21
JP5516268B2 (ja) 2014-06-11
CN102407785A (zh) 2012-04-11
US20120071296A1 (en) 2012-03-22
EP2431243B1 (en) 2013-07-03
JP2012065507A (ja) 2012-03-29
US8439795B2 (en) 2013-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102407785B (zh) 用于控制电机扭矩的设备
CN104553886B (zh) 一种电动汽车自动驻车控制方法及装置
US8055422B2 (en) Vehicle deceleration rate control method and apparatus
KR100634605B1 (ko) 차량의 회생 제동 제어방법
US11180149B2 (en) Vehicle and method for controlling the same
RU2714094C1 (ru) Способ управления крутящим моментом и устройство управления крутящим моментом
CN102060016A (zh) 再生制动扭矩补偿装置、方法及包含其的混合动力车
CN106274886A (zh) 混合动力车的发动机停止控制系统和方法
CN102874257B (zh) 电动汽车坡道起步辅助系统及其控制方法
CA2691990A1 (en) Control apparatus for hybrid vehicle
JP2009018786A (ja) ハイブリッド車両のアイドルストップモード制御方法
CN101209711A (zh) 用于混合动力车辆的模式转换控制装置
US11634036B2 (en) Vehicle having motor and method of controlling the same to prevent collision thereof
JP2022518472A (ja) ワンペダルフィーリング機能及び/又はクリープ機能を提供する制御ユニット
JP2010089777A (ja) ドライブトレインを操作するための方法
CN101746375A (zh) 用于控制车辆的再生制动的设备
CN107415769A (zh) 再生控制装置
KR20180070341A (ko) 하이브리드 자동차 및 그를 위한 모드 전환 제어 방법
JP2004023857A (ja) モータ駆動車両
CN104670230A (zh) 用于混合动力车辆的巡航工况速度控制方法及控制系统
CN111267634B (zh) 车辆控制方法及系统、电子设备和计算机存储介质
KR101643777B1 (ko) 변속기를 구비한 전기 자동차의 구동 제어장치 및 그 방법
KR20050119989A (ko) 사륜구동 전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 시스템
JP4439310B2 (ja) ハイブリッド車両
JP2012060739A (ja) 車両用モータトルク制御装置

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
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: No. 21, No. 3, Dingmu, No. 1, Toshiba, Tokyo, Japan

Patentee after: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha

Address before: Japan Tokyo port, 33 No. 8 Chicago

Patentee before: Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha

CP02 Change in the address of a patent holder