CN107031453B - 用于控制电动车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制电动车辆的控制装置，包括：驱动源，其使车轮旋转；制动装置，其将制动力施加于车轮；蠕行转矩控制部，其控制施加于车轮的蠕行转矩的大小，其中，蠕行转矩控制部包括：制动力检测单元，其检测由制动装置施加的制动力；基本蠕行转矩计算单元，其计算对应于车辆速度的基本蠕行转矩；蠕行抑制转矩计算单元，其基于制动力检测单元的检测结果，计算比基本蠕行转矩小的蠕行抑制转矩；和蠕行转矩计算单元，其通过从基本蠕行转矩减去蠕行抑制转矩，计算蠕行转矩。

Description

用于控制电动车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制电动车辆的控制装置，该电动车辆设置有诸如牵引电机(电动机)这样的驱动源。

背景技术

例如，迄今为止的诸如电气车辆或混合动力车辆这样的电动车辆具有被设置为驱动源的牵引电机(电动机)等。根据设置在电动车辆中的一个牵引电机的配置，牵引电机利用来自电池的电力产生用于使电动车辆行驶的正侧驱动力(转矩)，并且另一方面，在减速等的期间，牵引电机作为电力发电机运转，以产生负侧再生力(转矩)。另外，在一些电动车辆中，在预定的低速区域模拟由于机动车辆的变矩器引起的蠕行(creep)现象，并且即使当加速踏板抬起时，在牵引电机中也产生所谓的蠕行转矩。

在车辆的停止期间也产生蠕行转矩。然而，将蠕行转矩设定为：当制动踏板被踩下预定量以上时足以使电动车辆保持在停止状态的大小。因此，用于在车辆的停止期间产生蠕行转矩的能量(电力)被浪费性消耗。为了抑制这样的能量的浪费，已经提出了用于根据制动踏板的踩入量来抑制蠕行转矩的技术。

近年来，已经研发了一种电动车辆，其中，即使在制动踏板尚未被踩下的状态下，也执行用于将车辆的停止期间的制动力保持在预定值的控制(制动自动保持控制)。同样已经提出了一种技术，用于当如上所述地执行保持车辆的停止期间的制动力的控制时，将蠕行转矩抑制为零(例如，参见日本专利No.4127310)。

根据在日本专利No.4127310中描述的技术，能够抑制能量(电力)的浪费性消耗。

然而，对于在车辆的停止期间蠕行转矩减小至零的电动车辆，如在日本专利No.4127310中所述，存在这样的担心：例如，当车辆在上坡路上的停止期间制动踏板的踩入太浅时，电动车辆可能向后移动，从而使得不能将电动车辆保持在停止状态。

即使在制动踏板已经被踩下的状态下，也可能发生这样的问题。特别地，当执行制动踏板尚未被踩下的制动自动保持控制时，易于发生这样的问题。

考虑到这样的情况，已经完成了本发明。本发明的目的是提供一种用于控制电动车辆的控制装置，该控制装置能够减少能量的浪费性消耗，并且将电动车辆适当地保持在停止状态。

发明内容

为了实现前述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制电动车辆的控制装置，包括：驱动源，其使车轮旋转；和制动装置，其将制动力施加于所述车轮；其中，该控制装置还包括蠕行转矩控制部，该蠕行转矩控制部控制要施加于所述车轮的蠕行转矩的大小；并且所述蠕行转矩控制部包括：制动力检测单元，其检测由所述制动装置施加的制动力；基本蠕行转矩计算单元，其计算对应于车辆速度的基本蠕行转矩；蠕行抑制转矩计算单元，其基于所述制动力检测单元的检测结果，计算比所述基本蠕行转矩小的蠕行抑制转矩；和蠕行转矩计算单元，其从所述基本蠕行转矩减去所述蠕行抑制转矩，从而得到所述蠕行转矩。

根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面的用于控制电动车辆的控制装置，其中：所述制动装置具有主缸和分别设置在所述车轮中的轮缸，使得制动装置能够通过所述轮缸的液压将制动力施加于所述车轮；并且所述制动力检测单元检测所述轮缸的液压作为制动力。

根据本发明的第三方面，提供了根据第二方面的用于控制电动车辆的控制装置，还包括：制动控制执行部，其执行制动自动保持控制，用于维持所述轮缸的液压，而无论制动踏板的踩入量，以使得所述车辆保持停止状态；其中：当通过所述制动控制执行部执行制动自动保持控制时，基于在所述车辆的停止期间由所述制动力检测单元所检测到的所述制动力的最大值，所述蠕行抑制转矩计算单元计算所述蠕行抑制转矩。

根据本发明的第四方面，提供了根据第二或第三方面的用于控制电动车辆的控制装置，其中：所述制动力检测单元基于制动踏板的踩入量来推定所述轮缸的液压。

依照根据本发明的用于控制电动车辆的控制装置，能够适当地控制蠕行转矩，使得能够减少由例如是电动机的动力源所消耗的能量(电力)，并且能够抑制停止的电动车辆向后移动。特别地，在本发明中，当制动踏板被踩下时，制动踏板的踩入量与蠕行抑制转矩互联，使得能够根据使用者操作的制动踏板的操作量来期望地且适当地控制蠕行转矩。因此，在上坡路等上，能够适当地抑制电动车辆向后移动。此外，当执行所谓的制动自动保持控制时，基于在车辆的停止期间的制动力的最大值来计算蠕行转矩。因此，能够在减小能量的消耗的同时，适当地抑制停止的电动车辆向后移动。

附图说明

图1是示意性地示出根据本发明的实施例的电动车辆的配置的视图。

图2是示意性地示出根据本发明的实施例的控制装置的配置的方块图。

图3是示出车辆速度与基本蠕行转矩之间的关系的一个实例的图象。

图4是说明根据本发明的蠕行转矩控制的一个实例的时序图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。

首先，将描述根据实施例的电动车辆的整体配置。如图1所示，根据实施例的电动车辆1是设置有电池2和牵引电机(电动机)3的电动车辆(EV)。电池2是可充电电池。牵引电机3充当利用电池2供给的电力运行的驱动源。电池2和牵引电机3通过逆变器4互相连接。例如，通过包括未示出的自动变速器等的传动系统，将牵引电机3连结到车轮(在该实施例中是作为驱动轮的前轮)。

另外，电动车辆1设置有用于将制动力施加到每个车轮6的制动装置。制动装置是所谓的液压制动装置，该液压制动装置设置有主缸(M/C)11、轮缸(W/C)12、和制动执行器14。主缸11响应于制动踏板7的踩下而操作。轮缸12分别设置在各个车轮6中。制动执行器14被安置在液压回路13中，液压回路13将来自主缸11的液压(例如，油压)施加到各个轮缸12，使得制动执行器14能够调整和输出液压。另外，制动装置设置有制动盘15和制动衬块16。制动盘15分别设置在各个车轮6中。制动衬块16由轮缸12驱动，以分别与制动盘15产生接触。当制动衬块16通过轮缸12的压力而保持制动盘15时，将预定的制动力施加于每个车轮6。顺便提及，由于制动执行器14具有现有的构造，所以在这里将省略其详细描述。

另外，电动车辆1设置有作为控制装置的ECU(电子控制单元)20，用于综合控制包括制动装置的电动车辆1。ECU 20设置有输入/输出装置、存储装置(ROM、RAM等)、中央处理器(CPU)、定时计数器等。

ECU120控制作为例如驱动源的牵引电机3的运行。此外，在实施例中，作为电动车辆1的一种控制，ECU 20执行制动自动保持控制，无论制动踏板7的踩入量都维持轮缸12的液压，从而使电动车辆1保持在停止状态。在执行制动自动保持控制的状态下，ECU 20适当地控制车辆的停止期间的蠕行转矩。本发明的特征在于：通过ECU 20来进行这样的用于调整蠕行转矩的大小的蠕行转矩控制。下面将详细描述蠕行转矩控制。

如图2所示，ECU 20具有控制牵引电机3的操作的电机控制部30。另外，ECU 20具有制动控制执行部40和蠕行转矩控制部50。当操作设置在电动车辆1中的制动自动保持开关17为接通时，制动控制执行部40执行用于停止电动车辆1的制动自动保持控制(激活制动自动保持控制)。当执行制动自动保持控制时，在电动车辆1已经停止的状态下，轮缸12的液压维持为用于停止车辆的液压或更高的液压。即，即使当驾驶员在停止车辆之后从制动踏板7松开他/她的脚时，除非电动车辆1重启，轮缸12的液压至少维持为用于停止车辆的液压。在车辆的停止期间，持续制动自动保持控制。只要加速踏板8被踩下预定量以上以重启电动车辆1，制动自动保持控制就终止(改变为待用状态)。

这里，用于调整轮缸12的液压的方法不受特别限制。然而，在实施例中，液压回路13将主缸11与每个轮缸12互相连接，控制设置在液压回路13的中间处的打开/关闭阀18的打开/关闭状态，以调整轮缸12的液压。打开/关闭阀18通常处于打开状态，并且如果情况需要，通过制动控制执行部40转换为关闭状态。即，制动控制执行部40被设计成：当在制动自动保持控制启用的状态下电动车辆1停止时，使打开/关闭阀18从打开状态转换为关闭状态。从而，维持轮缸12的液压。另外，当制动踏板7在电动车辆1的停止期间被踩入比用于停止车辆的踩入量大的量时，打开/关闭阀18改变为打开状态。然后，在轮缸12的液压已经增大的状态下，打开/关闭阀18再次转换为关闭状态。从而，在车辆的停止期间，轮缸12的液压能够维持为最大值。顺便提及，即使在车辆的停止期间，主缸11的液压也与制动踏板7的踩入量联动地增大/减小。

蠕行转矩控制部50控制施加于车轮6的蠕行转矩的大小。在实施例中，当不执行制动自动保持控制时，蠕行转矩控制部50检测主缸11的液压，并且根据检测到的液压的结果控制蠕行转矩的大小。另一方面，当执行制动自动保持控制时，蠕行转矩控制部50检测(推定)轮缸12的液压，并且根据检测到的液压的结果控制蠕行转矩的大小。即，当通过制动控制执行部40执行制动自动保持控制时，在电动车辆1的停止期间，蠕行转矩控制部50基于制动装置的制动力的最大值(轮缸12的液压的最大值)来控制蠕行转矩的大小。

具体地，蠕行转矩控制部50具有制动力检测单元51、基本蠕行转矩计算单元52、蠕行抑制转矩计算单元53和蠕行转矩计算单元54。

制动力检测单元51检测由制动装置施加于各个车轮6的制动力。在实施例中，当不执行制动自动保持控制时，制动力检测单元51检测主缸11的液压(油压)作为前述制动力。制动装置设置有液压传感器19，液压传感器19测量与制动踏板7的踩入量相对应的主缸11的液压(油压)。制动力检测单元51获取液压传感器19的测量结果，作为前述制动力。

另外，当执行制动自动保持控制时，制动力检测单元51检测轮缸12的液压(油压)作为制动力。在实施例中，制动力检测单元51获取液压传感器19的测量结果，并且根据测量结果推定(检测)各个车轮6的轮缸12的液压作为制动力。

基本蠕行转矩计算单元52计算，例如，与由车辆速度传感器9所检测到的车辆速度V相对应的基本蠕行转矩Tqa。基本蠕行转矩计算单元52，例如，基于限定了已预先存储的车辆速度V与基本蠕行转矩Tqa之间的关系的映射(参见图3)，获取基本蠕行转矩Tqa。顺便提及，如图3所示，基本蠕行转矩被规定为：随着车辆速度V从预定速度V1减小，基本蠕行转矩逐渐增大，并且在当车辆速度V是零时的时间点处达到最大值Tqal。基本蠕行转矩Tqa的计算方法不受特别限制，而可以通过算术运算根据数值表达式得到。

蠕行抑制转矩计算单元53基于制动力检测单元51的检测结果而计算蠕行抑制转矩Tqb。具体地，通过蠕行抑制转矩计算单元53将蠕行抑制转矩Tqb计算为与由制动力检测单元51检测的制动力成比例的值。蠕行抑制转矩计算单元53计算蠕行抑制转矩Tqb，使得由制动力检测单元51检测的制动力越大，蠕行抑制转矩Tqb变得越大，并且由制动力检测单元51检测的制动力越小，蠕行抑制转矩Tqb变得越小。另外，蠕行转矩计算单元54从由基本蠕行转矩计算单元52算出的基本蠕行转矩Tqa减去由蠕行抑制转矩计算单元53算出的蠕行抑制转矩Tqb，从而计算出实际施加于各个车轮6的具有适当大小的蠕行转矩Tq(＝Tqa-Tqb)。

电机控制部30适当地控制逆变器4，使得能够通过牵引电机3将由蠕行转矩控制部50如此计算出的蠕行转矩Tq施加于各个车轮6。

将参考图4的时序图进一步描述由控制装置20进行的根据实施例的蠕行转矩控制。

如图4所示，首先，当操作制动自动保持开关17以在时刻t1输入信号“1”时，制动自动保持控制变为可执行的启用状态(待用状态)。顺便提及，当在制动自动保持控制的启用状态下再次操作制动自动保持开关17以输入信号“1”时，制动自动保持控制中止。

当在时刻t2踩下制动踏板7以开始增大制动行程量BPS时，主缸11的液压Pm和轮缸12的液压Pw相应地逐渐增大。从而，车轮6的制动盘15被制动衬块16保持，使得车辆速度V能够逐渐减小以在时刻t3达到零。

在该时段期间(t2与t3之间)，随着车辆速度V减小，基本蠕行转矩Tqa逐渐增大直至最大值Tqa1。另外，随着主缸11的液压Pm增大直至预定值Pm1，蠕行抑制转矩Tqb增大直至预定值Tqb1。根据基本蠕行转矩Tqa和蠕行抑制转矩Tqb得到的蠕行转矩Tq也逐渐增大直至预定值Tq1。

当在时刻t3处制动行程量BPS达到预定值BPS1并且车辆速度V变为零时，执行(激活)制动自动保持控制。当车辆速度V变为零并且驾驶员停止踩下制动踏板7以减小制动行程量BPS时，主缸11的液压Pm相应地从预定值Pm1逐渐减小。另一方面，因为执行制动自动保持控制，所以轮缸12的液压Pw维持在用于停止车辆(在时刻t3)的预定值Pw1处。当制动自动保持控制变为激活状态时，打开/关闭阀18转换为关闭状态，如上所述。因此，轮缸的液压Pw不减小，而是维持在用于停止车辆的预定值Pw1处。

当执行制动自动保持控制时，蠕行抑制转矩计算单元53不是根据主缸11的液压Pm、而是根据由主缸11的液压Pm所推定出的轮缸12的液压Pw，计算蠕行抑制转矩Tqb。因此，在车辆的停止期间，蠕行抑制转矩Tqb维持在用于停止车辆(在时刻t3)的预定值Tqb1。结果，蠕行转矩Tq也维持在用于停止车辆的预定值Tq1。

顺便提及，当制动自动保持控制处于退出状态时，在车辆停止之后，与主缸11的液压Pm相似地，轮缸12的液压Pw减小，如图4中的虚线所示。另外，蠕行转矩Tq相应地同样增大直至预定值Tq2。

假设然后在电动车辆1停止的状态下，在时刻t4再次踩下制动踏板7，使得制动行程量BPS能够超过用于停止车辆(在时刻t3)的预定值BPS1，并且增大直至预定值BPS2(在时刻t5)。在这种情况下，主缸11的液压Pm也相应地增大直至预定值Pm2。此时，打开/关闭阀18立即转换为打开状态，使得轮缸12的液压Pw也能够超过用于停止车辆的预定值Pw1，并且增大直至预定值Pw2。

在这种情况下，轮缸12的液压Pw更新，并且维持在作为最大值的预定值Pw2处。随着轮缸12的液压Pw的更新，蠕行抑制转矩Tqb也增大直至预定值Tqb2。结果，蠕行转矩Tq减小直至预定值Tq3而后维持在值Tq3处。

当然后加速踏板8被踩下并且加速器开度APS在时刻t6达到预定的开度APS1时，终止制动自动保持控制的执行(改变为待用状态)，并且打开/关闭阀18在该时间点转换为打开状态。即，对轮缸12的液压Pw的维持终止，使得轮缸12的液压Pw逐渐减小。在时刻t6，主缸11的液压Pm是零。因此，轮缸12的液压也减小直至零。另外，随着制动自动保持控制的执行的终止，蠕行抑制转矩Tqb的计算方法从基于轮缸12的液压Pw的计算转换为基于主缸11的液压Pm的计算。在时刻t6，主缸11的液压Pm是零。因此，蠕行抑制转矩也急剧地减小，直到其变为零。随着蠕行抑制转矩Tqb的改变，蠕行转矩Tq也增大。

顺便提及，当根据由于终止制动自动保持控制而引起的蠕行抑制转矩Tqb的急剧变化来计算蠕行转矩时，蠕行转矩也急剧增大。因此，对蠕行转矩的上升斜率做出限制。

依照前述的根据实施例的用于控制电动车辆1的控制装置20，能够适当地控制在车辆的停止期间的蠕行转矩。因此，能够减小由牵引电机3所消耗的电力，并且还能够抑制停止的电动车辆1向后移动。特别地，根据本发明，适当地控制蠕行转矩从而使其不变为零。因此，在上坡路等上，能够适当地抑制电动车辆向后移动。

另外，根据实施例，该配置使得：当执行所谓的制动自动保持控制时，基于车辆的停止期间的制动装置的制动力的最大值，计算蠕行转矩。即，随着用制动衬块16保持制动盘15的力越大，能够将蠕行转矩抑制为越小。因此，能够更加确实地减小由牵引电机3所消耗的电力，并且还能够更加适当地抑制停止的电动车辆1向后移动。

虽然上面已经描述了本发明的一个实施例，但是本发明不限于前述实施例。

例如，根据前述实施例，该构造使得根据主缸的液压来推定轮缸的液压。然而，轮缸的液压的检测(推定)方法不受特别限制。例如，可以不必推定而是通过传感器等来检测每个轮缸的液压。

另外，根据前述实施例，该构造使得：当执行制动自动保持控制时，基于制动装置的制动力来执行用于调整蠕行转矩的大小的蠕行转矩控制。然而，当然地，在不执行制动自动保持控制的情况下，也可以执行相似的蠕行转矩控制。

此外，在前述实施例中，制动装置以实例的方式被构造成包括例如主缸和轮缸。然而，制动装置的构造不受特别限制。只要能够基于制动装置的制动力执行蠕行转矩控制，则制动装置可以具有任意构造。

另外，在前述用于描述本发明的实施例中，示出了设置有牵引电机的电动车辆(EV)作为电动车辆的一个实例。然而，当然地，本发明能够应用于各种电动车辆。例如，本发明还能够应用于包括与牵引电机一起作为驱动装置的发动机(内燃机)的混合动力车辆等。

Claims (3)

1.一种用于控制电动车辆的控制装置，包括：

驱动源，该驱动源使车轮旋转；

将制动力施加于所述车轮的制动装置，该制动装置具有主缸和分别设置在所述车轮中的轮缸，所述制动力通过所述轮缸的液压被施加于所述车轮；

液压传感器，该液压传感器测量所述主缸的液压；

制动控制执行部，该制动控制执行部执行制动自动保持控制，用于维持所述轮缸的液压，并且使得所述车辆保持在停止状态，而无论制动踏板的踩入量，

蠕行转矩控制部，该蠕行转矩控制部控制要施加于所述车轮的蠕行转矩的大小，

其中，所述蠕行转矩控制部包括：

制动力检测单元，该制动力检测单元检测由所述制动装置所施加的所述制动力；

基本蠕行转矩计算单元，该基本蠕行转矩计算单元计算与车辆速度相对应的基本蠕行转矩；

蠕行抑制转矩计算单元，该蠕行抑制转矩计算单元基于所述制动力检测单元的检测结果，计算比所述基本蠕行转矩小的蠕行抑制转矩；和

蠕行转矩计算单元，该蠕行转矩计算单元通过从所述基本蠕行转矩减去所述蠕行抑制转矩来计算所述蠕行转矩，

其中，当通过所述制动控制执行部执行所述制动自动保持控制时，所述制动力检测单元获取所述液压传感器的测量结果，并且根据所述测量结果推定轮缸的液压作为所述制动力，所述蠕行抑制转矩计算单元根据所推定出的轮缸的液压计算出蠕行抑制转矩，

当所述制动自动保持控制处于待用状态时，所述制动力检测单元获取所述液压传感器的测量结果作为所述制动力，并且所述蠕行抑制转矩计算单元根据所述主缸的液压计算出蠕行抑制转矩。

2.根据权利要求1所述的控制装置，还包括：

当通过所述制动控制执行部执行所述制动自动保持控制时，所述蠕行抑制转矩计算单元基于在所述车辆的停止期间由所述制动力检测单元所检测到的所述制动力的最大值，计算所述蠕行抑制转矩。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，所述制动力检测单元基于所述制动踏板的踩入量来推定所述轮缸的液压。