CN107031451A - 电动机驱动装置和电动机驱动系统 - Google Patents

Abstract

提供一种电动机驱动装置和电动机驱动系统。在电动汽车中，不增加上级控制器的处理负荷而在制动被解除后尽快防止车辆的下滑。在转矩指令值的绝对值小于启动下滑防止动作的转矩阈值、且档位信息是指示车辆的运转的运转指令、且电动机(40)的实际转速的绝对值小于启动下滑防止动作的速度阈值、且手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭的时间点，对作为电动汽车的动力源的电动机(40)进行驱动控制的电动机驱动装置(10)的CPU(12)作为下滑防止功能部(122)来开始动作。下滑防止功能部(122)从转矩控制模式切换为速度控制模式，对电动机(40)进行转速控制以使电动机(40)的实际转速变为零。

Description

电动机驱动装置和电动机驱动系统

技术领域

本发明涉及一种以电动机为动力源的电动汽车上搭载的电动机驱动装置以及包括该电动机驱动装置的电动机驱动系统。

背景技术

在手动变速器(manual transmission)的发动机汽车中，在如从停车于坡道且施加了制动的状态起进行爬坡那样的坡道起步时，若离合器未接合而制动被解除，则车辆会由于自重而如下坡那样开始移动。下面，在本说明书中，将这种如沿着坡道下坡那样移动的情况表达为“下滑”。如爬坡那样的坡道起步时的这种车辆的下滑是向与驾驶员所意图的行进方向相反的方向开始移动，是不理想的。在手动变速器的发动机汽车中，通过驾驶员的坡道起步操作的技能来避免这种车辆的下滑。

在自动变速器(automatic transmission)的发动机汽车中，当在怠速状态下未施加制动且选档杆(select lever)处于前进档(D)的档位时，即使驾驶员不踩下加速器(accelerator)也会缓慢地向前方开始移动。因此，在自动变速器的发动机汽车中，在坡道起步时，即使驾驶员进行使选档杆处于前进档(D)的档位并从踩下脚制动器(foot brake)转变为踩下加速器这样的通常的起步操作，在制动被解除时车辆也会试图向爬坡的方向开始移动，因此不容易发生车辆的下滑。

另外，电动汽车上搭载有对作为动力源的电动机进行驱动控制的电动机驱动装置(例如逆变器装置)以及向电动机驱动装置提供各种指令、信息的上级控制器(例如VCU(Vehicle Control Unit：车辆控制单元))。该上级控制器向电动机驱动装置提供与加速器操作量相应的转矩指令值，由此使电动机驱动装置对电动机进行驱动控制。

在电动汽车中，在未踩下加速器的情况下，向电动机驱动装置提供零的转矩指令值，因此电动机为空转(free run)状态。因此，如果在从在坡道上施加制动而停车的状态起解除了制动的时间点未踩下加速器，则车辆会由于自重而沿着坡道下滑。因此，在电动汽车中存在以下担忧：在驾驶员在坡道起步时进行如从踩下脚制动器转变为踩下加速器这样的通常的起步操作的情况下，在从制动被解除起至踩下加速器为止的期间，车辆由于自重而沿着坡道下滑。

专利文献1中公开了防止这种车辆的下滑的技术的一例。专利文献1所公开的电动汽车具有逆变器等电动机驱动控制电路以及向电动机驱动控制电路输出指令信号的电动机控制用计算机。电动机驱动控制电路相当于上述的电动机驱动装置，电动机控制用计算机相当于上述的上级控制器。在制动踏板的操作被解除、且基于电动机转速传感器的检测结果而计算出的车速从零起发生变化的情况下，电动机控制用计算机将当前的目标转矩与预先决定的固定值相加或相减来计算新的目标转矩，并输出表示所计算出的新的目标转矩的指令信号。电动机驱动控制电路按照该表示新的目标转矩的指令信号对电动机进行驱动控制。由此，在电动机中产生抵抗坡道起步时的车辆的下滑的转矩。

专利文献1：日本特开平6-261417号公报

专利文献2：日本特开2010-148250号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1的电动机控制用计算机在计算用于防止车辆的下滑的新的目标转矩时，需要获取电动机转速传感器的检测结果。电动机控制用计算机通常是与电动机驱动控制电路进行通信来经由电动机驱动控制电路获取由电动机驱动控制电路从电动机转速传感器获取到的检测结果。即，在专利文献1的技术中，需要以下的双向的通信：电动机控制用计算机从电动机驱动控制电路获取电动机转速传感器的检测结果的通信；以及电动机控制用计算机向电动机驱动控制电路提供表示新的目标转矩的指令信号的通信。在从制动被解除而车速从零开始变化的时间点(即车辆开始下滑的时间点)起至少经过这种双向的通信所花费的时间之后，在电动机中产生抵抗下滑的转矩，因此在专利文献1的技术中，下滑防止动作的开始相对于下滑的开始至少滞后这种双向的通信所花费的时间。

另外，专利文献1的电动机控制用计算机除了进行电动汽车所需的很多处理以外，还进行与车辆的下滑防止有关的判断等处理。因此，在专利文献1的技术中，存在电动机控制用计算机的处理负荷增加的担忧。

本发明是鉴于以上说明的课题而完成的，其目的在于提供如下一种技术：在电动汽车中，不增加上级控制器的处理负荷而在制动被解除后尽快防止车辆的下滑。

用于解决问题的方案

本发明的电动机驱动装置是对作为电动汽车的动力源的电动机进行驱动控制的装置，具有下滑防止单元。本发明的电动机驱动装置的下滑防止单元在表示手制动器(handbrake)的打开或关闭(on/off)的手制动器信息、表示档位的档位信息、作为电动机的转速的检测结果的实际转速以及与加速器操作量相应的转矩指令值满足了规定的启动条件时，开始使此后的电动机的实际转速变为零的电动机的转速控制。

发明的效果

根据本发明，由电动机驱动装置来判断车辆的下滑防止的必要性，因此不需要在作为转矩指令值等的提供源的上级控制器中进行下滑防止的必要性的判断。因此，根据本发明，上级控制器的处理负荷不会增加。另外，根据本发明，在从制动被解除起至下滑防止动作开始(即，使实际转速变为零的电动机的转速控制的开始)之前的期间，只要进行上级控制器向电动机驱动装置提供转矩指令值等的通信即可，不需要进行电动机驱动装置向上级控制器提供电动机的转速的检测结果的通信。即，根据本发明，电动机驱动装置与上级控制器之间的通信所花费的时间相比于专利文献1的技术中的该时间短。因此，根据本发明，与专利文献1的技术相比，能够使下滑防止动作的开始提前。

因而，通过将本发明的电动机驱动装置搭载于电动汽车，能够不增加上级控制器的处理负荷而在制动被解除后尽快防止车辆的下滑。

专利文献2中公开了一种包括相当于上级控制器的目标输出设定部以及相当于电动机驱动装置的电动机控制部的电动汽车的控制装置。目标输出设定部包括目标转矩运算部、目标旋转角运算部以及制动必要性判定部。制动必要性判定部根据倾斜角传感器的倾斜角检测值等来判断是否需要进行用于维持车辆的静止状态的制动。在制动必要性判定部做出不需要制动这样的判断的情况下，目标转矩运算部计算出与加速器操作量相应的目标转矩并将该目标转矩输出到电动机控制部。另一方面，在制动必要性判定部做出需要制动这样的判断的情况下，目标旋转角运算部计算出与加速器操作量相应的目标旋转角(若加速器关闭则为零度)并将该目标旋转角输出到电动机控制部。在做出需要制动这样的判断的情况下，电动机控制部按照从目标输出设定部提供的目标旋转角对电动机进行驱动控制。即，在专利文献2的技术中，由相当于上级控制器的目标输出设定部来进行用于维持车辆的静止状态的制动必要性判断等处理。与此相对，在本发明中，由从上级控制器被提供转矩指令值等的电动机驱动装置来判断车辆的下滑防止的必要性。因此，本发明与专利文献2所记载的发明不同。另外，在专利文献2的技术中，存在相当于上级控制器的目标输出设定部的处理负荷增加的担忧，与此相对，在本发明中，上级控制器的处理负荷不会增加。

附图说明

图1是表示包括基于本发明的一个实施方式的电动机驱动装置10的电动机驱动系统1的结构的框图。

图2是按各种事例(事例A～I)来表示驾驶员对脚制动器、手制动器、变速杆及加速器进行的各操作内容以及进行了该操作时的实际转速、车辆的状态及电动机驱动状态的图。

图3是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例D、事例E-1、事例E-2的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。

图4是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例D、事例F-1、事例F-2的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。

图5是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例D、事例G-1、事例G-2的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。

图6是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例H的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。

图7是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例I的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。

附图标记说明

1：电动机驱动系统；10：电动机驱动装置；12：CPU；122：下滑防止功能部；14：逆变器主电路；20：上级控制器；22：加速器传感器；24：脚制动器传感器；26：手制动器传感器；28：档传感器(gear sensor)；29：通信线；30：电池；40：电动机。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

(实施方式)

(A：结构)

图1是表示包括基于本发明的一个实施方式的电动机驱动装置10的电动机驱动系统1的结构的框图。电动机驱动系统1搭载于电动汽车。电动机驱动系统1包括电动机驱动装置10、上级控制器20、加速器传感器22、脚制动器传感器24、手制动器传感器26、档传感器28以及电池30。

上级控制器20例如是VCU等微型计算机。上级控制器20与电动机驱动装置10经由通信线29来进行遵循CAN(Controller Area Network：控制器局域网)等标准的通信。电动机驱动装置10在通过与上级控制器20之间的通信来实现的上级控制器20的控制下进行电动机40的驱动控制。作为电动机驱动装置10的控制对象的电动机40是车辆的动力源，经由动力传递装置(省略图示)、变速器(省略图示)等来与车辆的驱动轮(省略图示)连结。

加速器传感器22是检测驾驶员对加速器的加速器操作量的传感器。加速器传感器22将检测结果提交给上级控制器20。

脚制动器传感器24是检测驾驶员对脚制动器的脚制动器操作量的传感器。脚制动器传感器24将检测结果提交给上级控制器20。

手制动器传感器26是检测驾驶员有无对手制动器进行操作(换言之，手制动器是否被拉起)的传感器。手制动器传感器26将检测结果提交给上级控制器20。手制动器是一般在停车时操作的制动器，也被称为驻车制动器(parking brake)或侧制动器(side brake)。手制动器也包括不依赖于驾驶员的手而例如用脚操作的驻车制动器等。

档传感器28是检测驾驶员通过操作变速杆而选择的档位(具体地说，前进档(D，drive)、倒车档(R，reverse)、空档(N，neutral)等)的传感器。档传感器28将检测结果提交给上级控制器20。变速杆(gear change lever)是用于选择车辆的运转/停止、行进方向等的操作件。此外，变速杆相当于自动变速器的发动机汽车中的选档杆。

上级控制器20从各种传感器接收检测结果，生成用于使电动机驱动装置10进行与该检测结果相应的工作控制的各种指令、信息，并将各种指令、信息输出到电动机驱动装置10。具体地说，上级控制器20根据加速器传感器22的检测结果来生成作为电动机40的目标转矩的转矩指令值，根据脚制动器传感器24的检测结果来生成表示脚制动器的打开或关闭的脚制动器信息，根据手制动器传感器26的检测结果来生成表示手制动器的打开或关闭的手制动器信息，根据档传感器28的检测结果来生成与档位对应的档位信息。档位信息包括指示车辆的运转或停止的运转/停止指令以及指示车辆的行进方向的前进/后退指令。具体地说是以下情况：在档传感器28的检测结果表示前进档(D)的档位的情况下，生成运转指令和前进指令，在档传感器28的检测结果表示倒车档(R)的档位的情况下，生成运转指令和后退指令，在档传感器28的检测结果表示空档(N)的情况下，生成停止指令。然后，上级控制器20将这些转矩指令值、脚制动器信息、手制动器信息、档位信息(具体地说，运转/停止指令、前进/后退指令)等输出到电动机驱动装置10。

另外，上级控制器20通常还将转矩控制指令输出到电动机驱动装置10。转矩控制指令是指示以转矩控制模式进行驱动控制的指令。转矩控制模式是以使电动机40的转矩跟随转矩指令值的方式进行控制的控制模式。

电动机40中设置有检测电动机40的转速的转速传感器(省略图示)。电动机驱动装置10获取作为该转速传感器的检测结果的转速检测值(以下称为实际转速)。

电动机驱动装置10例如是逆变器装置。电动机驱动装置10包括CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)12和逆变器主电路14。

逆变器主电路14是将从电池30提供的直流电力变换为交流电力并将该交流电力提供给电动机40的电路。逆变器主电路14具有IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)等开关元件。该开关元件根据栅极信号而接通或断开。逆变器主电路14向电动机40输出与该开关元件的接通或断开相应的电流。电动机40根据从逆变器主电路14提供的电流来进行动作。

CPU 12是通过执行存储装置(省略图示)中保存的程序来控制电动机驱动装置10的各部的控制中枢。CPU 12按照从上级控制器20等提供的各种指令、信息来向逆变器主电路14的开关元件提供栅极信号，从而进行逆变器主电路14的工作控制。

电动机驱动装置10具有下滑防止功能部122。下滑防止功能部122是通过由CPU 12执行程序而实现的功能部。下滑防止功能部122是用于实现坡道起步时的车辆的下滑的防止的下滑防止单元。

用于按照从上级控制器20提供的转矩指令值等对电动机进行驱动控制的程序包括判断是否启动下滑防止功能的启动判断处理。CPU 12例如在每次从上级控制器20获取到转矩指令值时执行该启动判断处理。CPU 12在该启动判断处理中，判断从上级控制器20、转速传感器等获取到的各种指令、信息是否满足下面示出的下滑防止功能的启动条件1～4的全部。

(启动条件1)：转矩指令值的绝对值小于启动下滑防止动作的转矩阈值。

(启动条件2)：档位信息的运转/停止指令是运转指令。

(启动条件3)：实际转速的绝对值小于启动下滑防止动作的速度阈值。

(启动条件4)：手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭。

当获取到的各种指令、信息满足上述的启动条件1～4的全部时，CPU 12开始执行用于实现下滑防止功能的程序，作为下滑防止功能部122来开始动作。在此，CPU 12在启动判断处理中，将获取到的手制动器信息暂时保存在寄存器中。CPU 12通过将在上一次的启动判断处理中保存到寄存器的手制动器信息与在本次的启动判断处理中获取到的手制动器信息进行比较，来判断是否满足启动条件4。

另外，用于实现下滑防止功能的程序包括判断是否解除下滑防止功能的解除判断处理。CPU 12例如在作为下滑防止功能部122来进行动作的状态下，在每次从上级控制器20获取到转矩指令值时执行该解除判断处理。CPU 12在该解除判断处理中，判断从上级控制器20等获取到的各种指令、信息是否满足下面示出的下滑防止功能的解除条件1。

(解除条件1)：转矩指令值的绝对值变为解除下滑防止动作的转矩阈值以上。

当在下滑防止功能正在起作用的状态下所获取到的各种指令、信息满足上述的解除条件1时，CPU 12结束作为下滑防止功能部122的动作。解除下滑防止动作的转矩阈值例如为与启动下滑防止动作的转矩阈值相同的值。

电动机驱动装置10的存储装置中例如存储有对下滑防止功能的启动条件和解除条件进行定义的表、各种阈值(启动下滑防止动作的转矩阈值等)。此外，下滑防止功能的启动条件和解除条件等也可以嵌入于程序中。CPU 12在作为下滑防止功能部122来进行动作的期间，对电动机进行转速控制以使电动机40的实际转速变为零。

关于下滑防止功能部122，在动作的说明中详细叙述。

另外，CPU 12在作为下滑防止功能部122来开始动作的情况下，向上级控制器20输出表示启动了下滑防止功能的意思的下滑防止功能启动信息，在结束作为下滑防止功能部122的动作的情况下，向上级控制器20输出表示解除了下滑防止功能的意思的下滑防止功能解除信息。另外，电动机驱动装置10将根据电动机40的电流检测值等估计出的电动机40的实际转矩值、从转速传感器获取到的电动机40的实际转速等也输出到上级控制器20。

以上是包括电动机驱动装置10的电动机驱动系统1的结构。

(B：动作)

图2是按各种事例(事例A～I)来表示驾驶员对脚制动器、手制动器、变速杆及加速器进行的各操作内容以及进行了该操作时的实际转速、车辆的状态及电动机驱动状态的图。图2的“-”表示可以是任何操作内容。下面，按驾驶员进行的各操作的转变模式来说明下滑防止动作的有无。

(B-1：转变模式1)

图3是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例D、事例E-1、事例E-2的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。在事例A的时间点，驾驶员未踩下脚制动器(关闭)，未拉起手制动器(关闭)，使变速杆的档位为前进档(D)，踩下了加速器(打开)。即，在事例A的时间点，车辆处于行驶状态。在该事例A的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器关闭的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、与加速器的踩入量相应的转矩指令值。事例A的时间点的转矩指令值的绝对值为启动下滑防止动作的转矩阈值以上。另外，电动机驱动装置10获取作为转速传感器的检测结果的、与车辆的行驶速度相应的电动机40的实际转速的绝对值。此时的实际转速的绝对值为启动下滑防止动作的速度阈值以上。

电动机驱动装置10的CPU 12在每次获取到转矩指令值时进行下滑防止功能的启动判断处理，因此在事例A的时间点进行下滑防止功能的启动判断处理。在事例A的时间点，虽然满足启动条件2，但是由于转矩指令值的绝对值为启动下滑防止动作的转矩阈值以上而不满足启动条件1，由于实际转速的绝对值为启动下滑防止动作的速度阈值以上而不满足启动条件3，由于手制动器信息为手制动器关闭而相比于前一个手制动器信息无变化，从而不满足启动条件4。因此，在事例A的时间点，CPU 12不开始作为下滑防止功能部122的动作，而是遵从上级控制器20来进行使电动机40的转矩跟随转矩指令值的通常的转矩控制。

设驾驶员从事例A的操作状态起关闭加速器、并踩下脚制动器来对车辆进行减速操作。该状况为事例B。在该事例B的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器打开的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、零的转矩指令值(具体地说，小于启动下滑防止动作的转矩阈值的转矩指令值)。另外，在事例B的时间点，电动机驱动装置10所获取的电动机40的实际转速的绝对值为启动下滑防止动作的速度阈值以上。在事例B的时间点，转矩指令值的绝对值变为小于启动下滑防止动作的转矩阈值而满足了启动条件1，但是由于电动机40的实际转速的绝对值为启动下滑防止动作的速度阈值以上而至少不满足启动条件3。因此，在事例B的时间点，CPU 12接着事例A继续进行通常的转矩控制。在事例B的时间点，由于提供了零的转矩指令值，因此CPU 12使电动机40为空转状态。由于在空转状态下对车辆施加了脚制动器的制动，因此在事例B以后电动机40的实际转速的绝对值减小。

当驾驶员继续进行事例B的各操作时，实际转速的绝对值变为小于启动下滑防止动作的速度阈值，最终电动机40的实际转速的绝对值变为零。像这样停车的状况为事例C。在事例C中，电动机驱动装置10从上级控制器20被提供与事例B相同的指令和信息。在事例C的时间点，电动机40的实际转速的绝对值变为小于启动下滑防止动作的速度阈值而满足了启动条件3，但是由于手制动器信息为手制动器关闭而相比于前一个手制动器信息无变化，从而不满足启动条件4。因此，在事例C的时间点，CPU 12接着事例B继续进行通常的转矩控制。

在此，设在事例C的时间点车辆在坡道停车，车辆的前侧的高度变得比后侧的高度高。由于在这种坡道停车，因此设驾驶员除了脚制动器以外还拉起手制动器以备此后的如爬坡那样的坡道起步。像这样在事例C之后拉起手制动器的状况为事例D。在事例D的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器打开的脚制动器信息、表示手制动器打开的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、零的转矩指令值。在事例D的时间点，手制动器信息相比于前一个手制动器信息有变化，但是该变化是从手制动器关闭变化为手制动器打开的变化，因此不满足启动条件4。因此，在事例D的时间点，CPU12接着事例C继续进行通常的转矩控制。在事例D的时间点，施加了脚制动器和手制动器的制动，因此车辆即使停在坡道上也不会沿着坡道下滑。因此，此时的电动机40的实际转速的绝对值维持为零。

设从事例D的操作状态起驾驶员为了使车辆起步而首先使脚离开脚制动器。此时，提供到电动机驱动装置10的脚制动器信息变为表示脚制动器关闭的脚制动器信息。在该时间点，CPU 12也继续进行通常的转矩控制。另外，在该时间点，由于处于手制动器被拉起的状态，因此车辆即使停在坡道上也不会沿着坡道下滑。

设在事例D后的脚制动器关闭之后驾驶员使手制动器复位(手制动器关闭)。像这样使手制动器从拉起的状态复位的状况为事例E-1。在事例E-1的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器关闭的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、零的转矩指令值。即，与即将发生事例E-1时相比，在事例E-1的时间点，提供到电动机驱动装置10的手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭。另外，电动机驱动装置10获取到零的实际转速。

在事例E-1的时间点，CPU 12进行了下滑防止功能的启动判断处理的结果识别出：除了满足启动条件1～3以外，由于手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭而还满足了启动条件4，从而满足了启动条件1～4的全部。由此，CPU 12在事例E-1的时间点作为下滑防止功能部122来开始动作。

下滑防止功能部122即使曾被提供了指示转矩控制模式的转矩控制指令，也首先将本装置(电动机驱动装置10)中的控制模式从转矩控制模式切换为速度控制模式。然后，下滑防止功能部122使电动机40的转速的目标值为零，开始电动机40的转速控制。具体地说，下滑防止功能部122生成使从转速传感器获取的电动机40的实际转速变为零的栅极信号并将该栅极信号提供到逆变器主电路14。逆变器主电路14向电动机40输出通过进行按照该栅极信号的开关动作而生成的电流。

在车辆停在坡道上的情况下，由于脚制动器和手制动器关闭而电动机40中发生如由于车辆的自重而沿坡道向下方下滑那样的旋转。但是，通过事例E-1中的下滑防止功能的启动，向电动机40提供使实际转速变为零的电流。通过这种电流，电动机40中产生妨碍旋转的发生的转矩。由此，电动机40的实际转速维持为零，从而防止车辆沿着坡道下滑。

这样，电动机驱动装置10即使从上级控制器20曾被提供了使电动机40为空转状态的零的转矩指令值，在获取到的各种指令和信息满足下滑防止功能的启动条件1～4的全部时也开始强制地使此后的电动机40的实际转速变为零的电动机40的转速控制。而且，电动机驱动装置10继续进行该转速控制，直到获取到的指令和信息满足下滑防止功能的解除条件为止。

另外，下滑防止功能部122将下滑防止功能启动信息输出到上级控制器20来向上级控制器20通知启动了下滑防止功能。

设驾驶员在事例E-1的各操作之后踩下加速器来进行车辆的起步操作。在该起步操作的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器关闭的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、伴随加速器的踩下而随时间的经过增大的转矩指令值。当继续进行这种起步操作时，提供到电动机驱动装置10的转矩指令值的绝对值变为解除下滑防止动作的转矩阈值以上。

在事例E-1之后提供到电动机驱动装置10的转矩指令值变为解除下滑防止动作的转矩阈值的状况为事例E-2。在该事例E-2的时间点，下滑防止功能部122进行了下滑防止功能的解除判断处理的结果识别出：获取到的各种指令和信息满足了解除条件1。由此，下滑防止功能部122将本装置(电动机驱动装置10)中的控制模式从速度控制模式切换为转矩控制模式，结束电动机40的转速控制。下滑防止功能部122将下滑防止功能解除信息输出到上级控制器20来向上级控制器20通知解除了下滑防止功能。

在事例E-2以后，CPU 12进行使电动机40的转矩跟随从上级控制器20提供的转矩指令值的通常的转矩控制。因此，电动机40中产生与驾驶员的加速器操作量相应的转矩。通过在电动机40中产生抵抗沿着坡道向下方下滑的大转矩，车辆开始爬坡，电动机40的实际转速的绝对值上升。

(B-2：转变模式2)

图4是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例D、事例F-1、事例F-2的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。事例A至事例D与转变模式1同样。

在此，设在事例C的时间点车辆在坡道停车，车辆的后侧的高度变得比前侧的高度高。在转变模式2中，设想以下情况：从这种状态起通过后退驾驶来开始爬坡。

设从事例D的操作状态(即，在停车于坡道并拉起手制动器的状态)起驾驶员为了使车辆后退起步而首先将变速杆的档位从前进档(D)换到倒车档(R)。此时，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器打开的脚制动器信息、表示手制动器打开的手制动器信息、表示倒车档(R)的运转指令和后退指令、零的转矩指令值。

设在事例D后的换到倒车档(R)之后，驾驶员为了使车辆起步而使脚离开脚制动器。此时，提供到电动机驱动装置10的脚制动器信息变为表示脚制动器关闭的脚制动器信息。在该时间点，CPU 12也继续进行通常的转矩控制。另外，在该时间点，由于处于手制动器被拉起的状态，因此车辆即使停在坡道上也不会沿着坡道下滑。

并且，设在该脚制动器关闭之后，驾驶员使手制动器复位。像这样使手制动器从拉起的状态复位的状况为事例F-1。在事例F-1的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器关闭的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示倒车档(R)的运转指令和后退指令、零的转矩指令值。在事例F-1的时间点，虽然提供到电动机驱动装置10的档位信息的前进/后退指令为后退指令而不同于事例E-1，但是档位信息的运转/停止指令为运转指令而与事例E-1同样。另外，电动机驱动装置10所获取的电动机40的实际转速为零。

在事例F-1的时间点，CPU 12进行了下滑防止功能的启动判断处理的结果识别出：获取到的指令和信息满足下滑防止功能的启动条件1～4的全部。由此，CPU 12在事例F-1的时间点作为下滑防止功能部122来开始动作。下滑防止功能部122进行与在转变模式1中说明的动作同样的动作。

以下状况为事例F-2：在事例F-1的各操作之后，驾驶员踩下加速器来进行车辆的后退起步操作，提供到电动机驱动装置10的转矩指令值的绝对值变为解除下滑防止动作的转矩阈值。在事例F-2的时间点，下滑防止功能部122进行了下滑防止功能的解除判断处理的结果识别出：获取到的转矩指令值满足了下滑防止功能的解除条件1。由此，下滑防止功能部122在事例F-2的时间点将控制模式切换为转矩控制模式，结束电动机40的转速控制，将下滑防止功能解除信息输出到上级控制器20来向上级控制器20通知解除了下滑防止功能。在事例F-2以后，CPU 12与转变模式1的事例E-2以后同样地进行通常的转矩控制。在此，在转变模式2中，由于档位为倒车档(R)，因此车辆后退来开始爬坡，电动机40的实际转速的绝对值上升。

(B-3：转变模式3)

图5是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例D、事例G-1、事例G-2的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。事例A至事例D与转变模式1同样。在转变模式3中，设想以下情况：驾驶员使变速杆的档位为空档(N)。

设从事例D的操作状态(即，停车并拉起手制动器的状态)起驾驶员为了停止驾驶而将变速杆的档位从前进档(D)换到空档(N)。此时，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器打开的脚制动器信息、表示手制动器打开的手制动器信息、表示空档(N)的停止指令、零的转矩指令值。在该时间点，下滑防止功能不启动。

设在事例D后的换到空档(N)之后，驾驶员使手制动器复位。像这样在空档(N)下使手制动器从拉起的状态复位的状况为事例G-1。在事例G-1的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器打开的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示空档(N)的停止指令、零的转矩指令值。另外，电动机驱动装置10获取到零的实际转速。在事例G-1的时间点，虽然满足启动条件1、3以及4，但是由于未获取到运转指令而不满足启动条件2。因此，在事例G-1的时间点，CPU 12不开始作为下滑防止功能部122的动作。但是，由于对车辆施加了脚制动器的制动，因此即使停在坡道上，在该时间点车辆也不会沿坡道下滑。

设在事例G-1之后驾驶员使脚离开脚制动器。这种状况为事例G-2。在该事例G-2的时间点，也不满足启动条件的全部，因此CPU 12不开始作为下滑防止功能部122的动作。另外，在即将发生事例G-2时未作为下滑防止功能部122来进行动作，因此也不会结束作为下滑防止功能部122的动作。

在事例G-2以后，电动机40处于空转状态，不施加脚制动器和手制动器的制动。因此，在事例G-2以后，如果该车辆位于坡道，则也有时会由于自重而下滑。像这样在事例G-1和事例G-2中不启动下滑防止功能而允许车辆沿坡道下滑是由于存在以下情况：有意地使车辆如下滑那样进行动作。例如是以下情况：驾驶员有时以使档位为空档(N)、并一边调整脚制动器的打开或关闭一边利用车辆的自重来下坡的方式进行驾驶。如果作为下滑防止功能的启动条件之一不包括档位信息是运转指令这个条件，则在事例G-1的时间点下滑防止功能会启动，从而无法实现如上述的以空档(N)下坡那样的驾驶。这会对驾驶员的驾驶施加限制。因而，在电动机驱动装置10中，作为下滑防止功能的启动条件之一，包括档位信息是运转指令这个条件。

(B-4：转变模式4)

图6是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例B、事例C、事例H的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。事例A至事例C与转变模式1同样。在转变模式4中，设想以下情况：在减速并停车之后，驾驶员未进行手制动器的操作。

设驾驶员在事例C(通过脚制动器的制动来减速和停车)之后不操作手制动器、而是为了再次起步而使脚离开脚制动器。这种状况为事例H。在该事例H的时间点，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器关闭的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、零的转矩指令值。另外，电动机驱动装置10获取到零的实际转速。在该事例H的时间点，虽然满足启动条件1至3，但是由于手制动器信息未从手制动器打开变化为手制动器关闭而不满足启动条件4。因此，在事例H的时间点，CPU 12不开始作为下滑防止功能部122的动作。然后，在事例H之后，当驾驶员踩下加速器时，提供到电动机驱动装置10的转矩指令值的绝对值上升，电动机40的实际转速的绝对值上升。

另外，若在即将发生事例H时车辆停在坡道上，则由于在事例H的时间点，作为下滑防止功能部122的动作没有开始，因此有时车辆沿坡道下滑。在此，在进行如爬坡那样的坡道起步时，会向与驾驶员所意图的方向不同的方向(与行进方向相反的方向)下滑，是不理想的。但是，在这种如爬坡那样的坡道起步中，将手制动器暂时拉起、之后使手制动器复位来进行坡道起步这样的做法是惯用的。因此，在转变模式1和2中，将从手制动器打开向手制动器关闭的变化作为下滑防止功能的启动条件之一。

但是，在如下坡那样的坡道起步(例如，车辆的前侧的高度比后侧的高度低的状态下的前进起步等)的情况下，即使车辆由于自重而下滑也是向行进方向下滑。在此，根据驾驶员不同，存在以下情况：在这种下坡的坡道起步时，在有意地使车辆进行向行进方向下滑那样的初始启动动作之后进行加速器操作。在这种情况下，在从停车后到起步之前进行手制动器操作的驾驶员不多。因此，在该转变模式4中，在未进行手制动器操作的情况下，视为是有意的下滑，不开始作为下滑防止功能部122的动作。

(B-5：转变模式5)

图7是表示在驾驶员进行的各操作以及当时的车辆的状态等按图2的事例A、事例I的顺序变化的情况下是否进行下滑防止动作的时序图。事例A与转变模式1同样。在转变模式5中，设想以下的情况：不进行脚制动器操作，而仅通过加速器操作来进行减速。

设驾驶员从事例A的踩下加速器的状态起进行减小加速器踩入量来使车辆自然减速的操作。此时，从上级控制器20向电动机驱动装置10提供表示脚制动器关闭的脚制动器信息、表示手制动器关闭的手制动器信息、表示前进档(D)的运转指令和前进指令、由于减小加速器踩入量而在时间上绝对值变小的转矩指令值。然后，设提供到电动机驱动装置10的转矩指令值的绝对值变为小于启动下滑防止动作的转矩阈值。另外，设在该时间点电动机驱动装置10所获取的电动机40的实际转速的绝对值大于启动下滑防止动作的速度阈值。在该时间点，虽然满足启动条件1和2，但是由于实际转速的绝对值为启动下滑防止动作的速度阈值以上而不满足启动条件3，由于手制动器信息未从手制动器打开变化为手制动器关闭而不满足启动条件4。因此，在该时间点，CPU 12不开始作为下滑防止功能部122的动作。

设之后车辆自然减速而电动机驱动装置10所获取的电动机40的实际转速的绝对值小于启动下滑防止动作的速度阈值。这种状况为事例I。在该事例I的时间点，虽然满足启动条件1～3，但是由于手制动器信息未从手制动器打开变化为手制动器关闭而不满足启动条件4。因此，在事例I的时间点，CPU12不开始作为下滑防止功能部122的动作。

这样，仅根据转矩指令值的绝对值和电动机的实际转速的绝对值为零附近，无法区分是以备坡道起步的停车还是单纯减速的状况。基于这种理由，也要使下滑防止功能的启动条件包括从手制动器打开变化为手制动器关闭这个条件。

(C：总结)

在本实施方式的电动机驱动系统1中，由电动机驱动装置10来判断车辆的下滑防止的必要性，因此不需要在作为转矩指令值等的提供源的上级控制器20中进行下滑防止的必要性的判断。因此，在电动机驱动系统1中，上级控制器20的处理负荷不会增加。另外，在电动机驱动系统1中，在从制动被解除起至下滑防止动作开始(即，使实际转速变为零的电动机40的转速控制的开始)之前的期间，只要进行上级控制器20向电动机驱动装置10提供转矩指令值等的通信即可，不需要进行电动机驱动装置10向上级控制器20提供电动机40的转速的检测结果的通信。即，在电动机驱动系统1中，电动机驱动装置10与上级控制器20之间的通信所花费的时间相比于专利文献1的技术中的该时间短。因此，在电动机驱动系统1中，与专利文献1的技术相比，能够使下滑防止动作的开始提前。

因而，通过将电动机驱动装置10搭载于电动汽车，能够不增加上级控制器的处理负荷而在制动被解除后尽快防止车辆的下滑。

另外，电动机驱动装置10具有下滑防止单元，因此能够在搭载了不具有下滑防止单元的上级控制器20的电动汽车中搭载本实施方式的电动机驱动装置10。

(D：变形)

以上说明了本发明的实施方式，但是当然也可以对这些实施方式施加以下的变形。

(1)在实施方式的转变模式1和2中，以爬坡的坡道起步为例对下滑防止功能进行了说明。在此，设在转变模式1的事例C中以车辆的前侧的高度比后侧的高度低的姿势停车，在手制动器被拉起(事例D)之后，在仍为前进档(D)的状态下使手制动器复位(事例E-1)。该状况是下坡的坡道起步。在电动机驱动装置10中，在事例E-1的时间点，下滑防止功能的启动条件全部被满足，因此有时在这种下坡的坡道起步的状况下下滑防止功能也起作用。但是，在该状况中也是，如果在事例E-1之后踩下加速器来变为事例E-2，则下滑防止功能被解除而开始下坡。因此，除了驾驶员试图进行如有意地下坡那样的驾驶的情况以外，不会阻碍驾驶员的驾驶。转变模式2中的下坡的坡道起步的情况也是同样的。

(2)也可以追加车辆的倾斜角度的条件来作为下滑防止功能的启动条件之一。例如，电动机驱动装置10从上级控制器20获取手制动器信息等，并且获取车辆的倾斜角度信息。在除了满足启动条件1～4以外、还满足以下的启动条件5a和5b中的任一方的情况下，电动机驱动装置10的CPU 12开始作为下滑防止功能部122的动作。

(启动条件5a)：车辆的倾斜角度信息为正的角度阈值以上、并且档位信息的前进/后退指令为前进指令。

(启动条件5b)：车辆的倾斜角度信息为负的角度阈值以下、并且档位信息的前进/后退指令为后退指令。

启动条件5a中的正的角度表示车辆的前侧的高度比后侧的高度高，启动条件5b中的负的角度表示车辆的前侧的高度比后侧的高度低。即，在爬坡的坡道起步时启动下滑防止功能，在下坡的坡道起步时不启动下滑防止功能。如果这样，则能够仅在所需最小限度的情况下防止车辆的下滑，与实施方式的方式相比，能够避免阻碍驾驶员的有意的下滑驾驶。此外，不限于从上级控制器20获取车辆的倾斜角度信息的方式，电动机驱动装置10也可以从检测车辆的倾斜角度的倾斜角度传感器获取车辆的倾斜角度信息。在该情况下，倾斜角度传感器不限于设置于电动机驱动装置10的外部的方式，也可以设置于电动机驱动装置10的内部。

(3)CPU 12在作为下滑防止功能部122来进行动作的情况下，对电动机40进行速度控制以使电动机40的实际转速变为零。但是，未必在下滑防止功能起作用的状态下就不会发生电动机40的实际转速的绝对值上升这样的出乎意料的情形。在这种情形下，车辆会突然加速，很危险。因此，也可以个别地设定包括电动机40的实际转速的条件在内的下滑防止功能的解除条件，以备这种出乎意料的情形。例如是以下情况：在下滑防止功能起作用的状态下，在满足解除条件1和以下的解除条件2中的任一方的情况下电动机驱动装置10的CPU12结束作为下滑防止功能部122的动作。

(解除条件2)：实际转速的绝对值为解除下滑防止动作的速度阈值以上。

图2的事例E-3和事例F-3是满足该解除条件2的情况的例子。如果这样，则会从基于下滑防止功能的控制切换为按照来自上级控制器20的指令的控制，因此能够应对车辆的出乎意料的突然加速等。另外，优选的是，解除条件2中的解除下滑防止动作的速度阈值为大于启动下滑防止动作的速度阈值的值，以避免频繁地解除下滑防止功能。另外，不限于解除下滑防止动作的速度阈值是与启动下滑防止动作的速度阈值不同的值的方式，解除下滑防止动作的速度阈值也可以是与启动下滑防止动作的速度阈值相同的值。

(4)考虑到车辆的状况、安全，也可以增加下滑防止功能的解除条件。例如是以下情况：在下滑防止功能起作用的状态下，在满足解除条件1、2和以下的解除条件3～6中的任一个的情况下，CPU 12结束作为下滑防止功能部122的动作。

(解除条件3)：档位信息变为停止指令。

(解除条件4)：手制动器信息从手制动器关闭变为手制动器打开。

(解除条件5)：来自上级控制器20的控制模式指令变为除转矩控制模式指令以外的控制模式指令。

(解除条件6)：从上级控制器20提供了表示禁止运转的运转禁止指令。

(5)电动机驱动装置10也可以具有用户界面，该用户界面用于指示对存储装置中存储的作为启动或解除下滑防止功能的判断基准的各阈值(具体地说，启动下滑防止动作的转矩阈值、解除下滑防止动作的转矩阈值、启动下滑防止动作的速度阈值、解除下滑防止动作的速度阈值等)进行更新。通过使用这种用户界面，电动机驱动装置10的提供者、车辆的提供者、车辆的维护负责人等能够按每个车型等来调整所述各阈值。另外，作为启动或解除下滑防止功能的判断基准的各阈值既可以是固定值也可以是可变值。

(6)在获取到的各种指令和信息满足下滑防止功能的启动条件时，实施方式的电动机驱动装置10的CPU 12立即开始作为下滑防止功能部122的动作。但是，也可以是，在获取到的各种指令和信息满足下滑防止功能的启动条件时，CPU 12开始内部计时器的计时，在该内部计时器计时到规定的时间之后，开始作为下滑防止功能部122的动作。也可以能够调整该情况下的内部计时器的设定时间。

Claims (9)

1.一种电动机驱动装置，对作为电动汽车的动力源的电动机进行驱动控制，该电动机驱动装置的特征在于，

具有下滑防止单元，在表示手制动器的打开或关闭的手制动器信息、表示档位的档位信息、作为电动机的转速的检测结果的实际转速以及与加速器操作量相应的转矩指令值满足了规定的启动条件时，所述下滑防止单元开始使此后的电动机的实际转速变为零的电动机的转速控制。

2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述手制动器信息、所述档位信息以及所述转矩指令值是从上级控制器提供的。

3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述规定的启动条件是：

所述转矩指令值的绝对值小于启动下滑防止动作的转矩阈值，所述档位信息是指示车辆的运转的运转指令，所述实际转速的绝对值小于启动下滑防止动作的速度阈值，并且，所述手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭。

4.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所述规定的启动条件是：

所述转矩指令值的绝对值小于启动下滑防止动作的转矩阈值，所述档位信息是指示车辆的运转的运转指令和指示车辆的前进的前进指令，所述实际转速的绝对值小于启动下滑防止动作的速度阈值，表示车辆的倾斜角度的倾斜角度信息为表示前侧比后侧高的正的角度阈值以上，并且，所述手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭，

或者，所述规定的启动条件是：

所述转矩指令值的绝对值小于启动下滑防止动作的转矩阈值，所述档位信息是指示车辆的运转的运转指令和指示车辆的后退的后退指令，所述实际转速的绝对值小于启动下滑防止动作的速度阈值，表示车辆的倾斜角度的倾斜角度信息为表示前侧比后侧低的负的角度阈值以下，并且，所述手制动器信息从手制动器打开变化为手制动器关闭。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，

在正在进行使电动机的实际转速变为零的电动机的转速控制的状态下，

至少在转矩指令值的绝对值变为解除下滑防止动作的转矩阈值以上时，所述下滑防止单元结束使电动机的实际转速变为零的电动机的转速控制。

6.根据权利要求5所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所设定的所述解除下滑防止动作的转矩阈值是能够变更的。

7.根据权利要求3或4所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所设定的所述启动下滑防止动作的转矩阈值是能够变更的。

8.根据权利要求3或4所述的电动机驱动装置，其特征在于，

所设定的所述启动下滑防止动作的速度阈值是能够变更的。

9.一种电动机驱动系统，其特征在于，具有：

电动机驱动装置，其对作为电动汽车的动力源的电动机进行驱动控制；以及

上级控制器，其向所述电动机驱动装置输出与加速器操作量相应的转矩指令值、表示手制动器的打开或关闭的手制动器信息以及表示档位的档位信息，

其中，所述电动机驱动装置具有下滑防止单元，在从所述上级控制器获取到的所述转矩指令值、所述手制动器信息及所述档位信息以及从检测电动机的转速的转速传感器获取到的电动机的实际转速满足了规定的启动条件时，所述下滑防止单元开始使此后的电动机的实际转速变为零的电动机的转速控制。