DE102012005699A1

DE102012005699A1 - Steuerungs/Regelungssystem für ein elektrisches Fahrzeug

Info

Publication number: DE102012005699A1
Application number: DE102012005699A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Suzuki; Masahiro Nakamizo
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2012-09-27
Also published as: CN102689604A; CN102689604B; US20120245773A1; US8892281B2; JP2012200076A

Abstract

Ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet, und eine Steuereinheit (111) auf, die einen Wechselrichter (103) eines Elektromotors (100) steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung eines Gaspedals zu beaufschlagen, wobei die Einheit einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich aufweist, der das Referenzdrehmoment von einem Originalwert ändert und dann das geänderte Referenzdrehmoment auf den Originalwert zurücksetzt, wenn sich eine berechnete Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Steuerungs- bzw. Regelungssysteme für ein elektrisches Fahrzeug, und insbesondere auf Steuerungssysteme von einem Typ, der die unerwünschte Vibration bzw. Schwingung eines elektrischen Fahrzeugs unterdrückt, die durch ein Stördrehmoment eines Elektromotors, der das Fahrzeug bewegt, hervorgerufen wird.
Eines der Steuerungssysteme vom oben erwähnten Typ wird in der japanischen offengelegten Patentanmeldung (tokkai) 2001-28809 dargestellt, die eine Technologie zum Unterdrücken bzw. Hemmen der unerwünschten Vibration des elektrischen Fahrzeugs durch Schätzen eines Stördrehmoments eines Elektromotors, der das elektrische Fahrzeug antreibt, und durch Zurückführen bzw. Zurückmelden des geschätzten Stördrehmoments an eine Drehmomentanweisung bzw. einen Drehmomentbefehl, die/der für den Elektromotor verwendet wird, offenbart.
Um jedoch in der oben erwähnten bekannten Technologie das Stördrehmoment zu eliminieren oder minimieren, wird eine sehr große Drehmoment-Steuerungsleistung bzw. -Durchführung benötigt. Das heißt, wenn die Drehmomentsteuerungsdurchführung gering ist, wird der zufrieden stellende vibrationshemmende Effekt nicht erhalten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug zu schaffen, das einen großen vibrationshemmenden Effekt bei einem elektrischen Fahrzeug aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 10 bzw. 16. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Im Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs einen vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich erreicht, wird die Abnahme/Zunahme eines Referenzdrehmoments ausgeführt und dann das so verringerte/erhöhte Referenzdrehmoment auf sein Originalniveau zurückgebracht bzw. -gesetzt. Mit dieser Technologie wird die unerwünschte Vibration des elektrischen Fahrzeugs unterdrückt oder zumindest auf ein zufrieden stellendes niedriges Niveau reduziert.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug geschaffen. Das elektrische Fahrzeug umfasst ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Elektromotor, der den Straßenrädern ein Drehmoment durch die Antriebswellen zuführt, und einen Wechselrichter, der dem Elektromotor einen elektrischen Strom zuführt. Das Steuerungssystem weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet; und eine Steuereinheit auf, die den Wechselrichter steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß eines Stellwertes bzw. einer Stellung des Gaspedals zu versehen, wobei die Steuereinheit einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich umfasst, der das Referenzdrehmoment von einem Originalwert ändert und dann das geänderte Referenzdrehmoment auf den Originalwert zurücksetzt, wenn sich die berechnete Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug geschaffen. Das elektrische Fahrzeug umfasst ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Elektromotor, der den Straßenrädern ein Drehmoment durch die Antriebswellen zuführt, und einen Wechselrichter, der dem Elektromotor einen elektrischen Strom zuführt. Das Steuerungssystem weist einen Bremsbetätigungserfassungsbereich, der einen Betätigungszustand des Bremspedals erfasst; einen Gaspedalbetätigungserfassungsbereich, der einen Betätigungszustand des Gaspedals erfasst; einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet; und eine Steuereinheit auf, die den Wechselrichter steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung des Gaspedals zu versehen, wobei die Steuereinheit einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich umfasst, der das Referenzdrehmoment gemäß dem erfassten Betätigungszustand des Bremspedals und Gaspedals ändert, wenn sich die berechnete Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug geschaffen. Das elektrische Fahrzeug umfasst ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Elektromotor, der den Straßenrädern ein Drehmoment durch die Antriebswellen zuführt, und einen Wechselrichter, der dem Elektromotor einen elektrischen Strom zuführt. Das Steuerungssystem weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet; und eine Steuereinheit auf, die den Wechselrichter steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung des Gaspedals zu versehen, wobei die Steuereinheit einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich umfasst, der eine Abbremsung des elektrischen Fahrzeugs ändert, die durch das Referenzdrehmoment hervorgerufen wird, wenn sich die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Geschwindigkeitsbereich befindet, der eine Resonanzvibration des Antriebsrangs, der sich vom Elektromotor zu den Straßenrädern erstreckt, hervorruft.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung. Darin zeigt:
1 ein Systemblockdiagramm eines elektrischen Fahrzeugs, bei dem ein Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung praktisch angewendet wird;
2 ein Blockdiagramm eines Steuergeräts bzw. einer Steuereinrichtung, das/die einen Drehmomentbefehl bzw. Drehmomentanweisung erzeugt, die einem Elektromotor durch Verarbeitung verschiedener zugeführter Faktoren zugeführt wird;
3 ein Kennfeld zum Nachschlagen eines Drehmomentanweisungs-Referenzwertes;
4 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf von programmierten Ablaufschritten darstellt, die in einem Berechnungsbereich 202 für minimales bzw. sehr niedriges vibrationshemmendes Drehmoment in der Steuereinrichtung von 2 ausgeführt werden;
5 ein Kennfeld zum Nachschlagen eines korrigierten Drehmoments gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt einer Abbremsung bzw. wenn das Bremsen beginnt;
6 ein Kennfeld zum Nachschlagen eines korrigierten Drehmoments gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, wenn das Bremsen endet;
7 ein Zeitdiagramm, das einen minimalen Geschwindigkeits-Vibrationshemmenden Effekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn ein Bremspedal niedergedrückt bleibt;
8 ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeits-vibrationshemmenden Effekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn das Bremspedal beim Anhalten des elektrischen Fahrzeugs gelöst bzw. freigelassen wird, um das Starten des elektrischen Fahrzeugs durch ein Dummy-Kriechdrehmoment hervorzurufen bzw. einzuleiten;
9 ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeits-vibrationshemmenden Effekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn das elektrische Fahrzeug mit einem Gaspedal, das durch ein vorgegebenes Ausmaß bzw. Grad niedergedrückt bleibt, in einen leichten Anstieg bzw. Steigung eintritt; und
10 ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeits-vibrationshemmenden Effekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn das elektrische Fahrzeug mit dem Gaspedal, das durch ein vorgegebenes Ausmaß niedergedrückt bleibt, in einen steilen Anstieg eintritt.
Im Folgenden wird ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert bezüglich der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Gemäß 1 wird schematisch ein elektrisches Fahrzeug dargestellt, bei dem ein Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung praktisch angewandt wird.
[Systemkonstruktion bzw. -anordnung]
Das Fahrzeug ist mit einem Elektromotor 100 ausgerüstet bzw. ausgestattet, der ein positives/negatives Drehmoment erzeugt. Mit dem Motor 100 ist ein Drehmelder 101 verbunden, der als Geschwindigkeitssensor (oder Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich) für den Motor 100 funktioniert. Durch die Bezugsziffer 102 wird eine Motorsteuereinrichtung bezeichnet, die ein Antriebssignal an den Inverter bzw. Wechselrichter 103 bezüglich der Information vom Geschwindigkeitssensor 101 ausgibt. Der Wechselrichter 103 steuert bzw. regelt ein Motordrehmoment durch Zuführen eines Stromes gemäß dem Antriebssignal an den Motor 100.
Eine Ausgangswelle 100a des Elektromotors 100 ist durch eine Geschwindigkeitsreduzierungseinrichtung 104 und ein Differentialgetriebe 105 mit den Achswellen bzw. Antriebswellen 106 verbunden. Somit wird das durch den Elektromotor 100 erzeugte Drehmoment durch die Geschwindigkeitsreduzierungseinrichtung 104 und Differentialgetriebe 105 zu den Antriebswellen 106 übertragen. Eine elektrische Energie zum Antreiben des Elektromotors 100 wird durch eine Hochspannungsbatterie 107 zugeführt. Ein Batteriesteuergerät bzw. Batterieeinrichtung 108 wird zum Anzeigen bzw. Überprüfen eines Betriebszustands (d. h. dem Ladezustand, Wärmeerzeugung und dergleichen) der Hochspannungsbatterie 107 vorgesehen. Mit der Hochspannungsbatterie 107 ist ein Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter 109 verbunden, so dass eine Niederspannungsbatterie 110 mit einem Strom, dessen Spannung durch den Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter 109 abgesenkt ist, geladen werden kann.
Eine Fahrzeugsteuereinrichtung 111 (oder Steuereinheit) überwacht die Wege bzw. Hübe (oder Steuerungsausmaße) eines Bremspedals (nicht dargestellt) und eines Gaspedals (nicht dargestellt) mit Hilfe eines Bremspedalhubsensors 111a (oder Bremsbetätigungserfassungsbereich) und eines Gaspedalhubsensors 111b (oder Gaspedalbetätigungsertassungsbereich), und überträgt durch eine innere Verbindungsleitung 112 eine positive/negative Drehmomentanweisung bzw. -befehl an eine Bremssteuereinrichtung 113 gemäß der überwachten Hübe des Bremspedals und Gaspedals. Die Bremssteuereinrichtung 113 führt eine Drehmomentsteuerung, wie zum Beispiel eine Antriebsschlupfunterdrückungssteuerung (d. h. TCS/Antriebsschlupfregelungs-System) und eine Bremsschlupfunterdrückungssteuerung (d. h. ABS/Antiblockiersystem-Steuerung) durch Verarbeiten einer Straßenraddrehzahlinformation, die durch die Raddrehzahlsensoren 114a, 114b, 114c und 114d geliefert wird, die jeweils auf dem vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Straßenrad FL, FR, RL und RR vorgesehen sind, und einer Motordrehmamentinformation, die durch die Motorsteuereinrichtung 102 geliefert wird, aus. Es ist zu beachten, dass die Antriebsschlupfunterdrückungssteuerung und die Bremsschlupfunterdrückungssteuerung jeweils üblicherweise als „Schlupfregelung und Antiblockierregelung” bezeichnet werden.
Im Fall der Steuerung bzw. Regelung eines Reibbremsmoments durch die Bremssteuereinrichtung 113 wird eine Pumpe, die durch die Bremssteuereinrichtung 113 vorgesehen wird, gemäß einer Anpresskraft bzw. Druckkraft, die auf das Bremspedal aufgebracht wird, betrieben, so dass eine Bremsflüssigkeit durch die Hydraulikleitungen 105 zu den entsprechenden Bremssätteln 116a, 116b, 116c und 116d der vorderen linken, vorderen rechten, hinteren linken und hinteren rechten Straßenräder FL, FR, RL und RR zugeführt wird, wodurch ein Fahrzeugbremsdrehmoment erzeugt wird. Während im Fall der Steuerung eines Motordrehmoments durch die Bremssteuereinrichtung 113 eine Drehmomentanweisung der Motorsteuereinrichtung 102 durch die innere Verbindungsleitung 112 zugeführt wird.
Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich wird, wird im elektrischen Fahrzeug, auf das die Erfindung praktisch angewendet wird, wenn sich das fahrende Fahrzeug in einem niedrigen Geschwindigkeits-niedrigen Drehmoment-Bereich befindet, für den nur ein kleines Drehmoment vom Motor 100 erforderlich ist, die unerwünschte Vibration des Fahrzeugs, die durch ein Resonanzphänomen, das zwangsläufig in einem Antriebsstrang vom Motor 100 zu den hinteren Straßenrädern RL und RR erzeugt wird, hervorgerufen wird, durch Verkürzen einer Zeit (oder Standzeit) in geeigneter Weise eingeschränkt, für die ein Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich, der die Erzeugung des Resonanzphänomens bewirkt, beibehalten oder das Eintreten des Fahrzeugs in den Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich verhindert wird. Für diesen Zweck wird die Motordrehmomentanweisung zum Motor 100 in der folgenden Weise berechnet.
Obwohl der Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich gemäß den Fahrzeugtypen variiert, wird die folgende Erläuterung bezüglich eines Resonanzinduktionsgeschwindigkeitsbereichs von 2 bis 3 km/h zum Vereinfachen der Beschreibung ausgeführt.
[Berechnung der Motordrehmomentanweisung]
2 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung, die eine Motordrehmomentanweisung berechnet.
Ein Tiefpassfilter 200 eliminiert von der Motordrehzahl ein Band von Frequenzen, die höher als eine Ansprechfrequenz der Fahrzeuggeschwindigkeit sind.
Ein Drehmomentanweisungs-Referenzwertberechnungsbereich 201 berechnet einen Drehmomentanweisungs-Referenzwert (d. h. Referenzdrehmoment) auf der Basis von sowohl dem Gaspedal-Niederdrückungsgrad als auch der Frequenzkomponente der Motordrehzahl, die durch den Tiefpassfilter 200 hindurchgegangen ist. 3 ist ein Kennfeld zum Berechnen des Drehmomentanweisungs-Referenzwerts zum Zeitpunkt, wenn der Gaspedal-Niederdrückungsgrad 0 (Null) ist. Wie aus dem Kennfeld von 3 ersichtlich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine erste vorgegebene Geschwindigkeit Vth1 (z. B. 5 km/h) infolge des Stillstandes des Fahrzeugs ist, wird ein Vorwärtsdrehmoment (d. h. positives Drehmoment) erhöht, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, um das Kriechmoment des elektrischen Fahrzeugs, das mit dem Automatikgetriebe ausgestattet ist, zu imitieren bzw. nachzumachen, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die erste vorgegebene Geschwindigkeit Vth1 ist, wird ein Rückwärtsdrehmoment (d. h. negatives Drehmoment) auf das Fahrzeug aufgebracht, um ein Motorbremsdrehmoment zu imitieren. Im Fall, wobei der Gaspedal-Niederdrückungsgrad nicht 0 (Null) ist, wird der Bremsanweisungs-Referenzwert durch Nachschlagen im Drehmomentkennfeld geliefert, das für jeden Niederdrückungsgrad vorgesehen ist. Die Drehmomentkennfelder, die vorgesehen sind, wenn das Gaspedal niedergedrückt ist, weisen diejenige Charakteristik bzw. Eigenschaft auf, dass das Vorwärtsdrehmoment erhöht wird, wenn der Niederdrückungsgrad zunimmt. Im umgekehrten Modus des Fahrzeugs weisen die Kennfelder diejenige Charakteristik auf, dass das Rückwärtsdrehmoment erhöht wird, wenn der Niederdrückungsgrad zunimmt.
Gemäß 2 berechnet ein Berechnungsbereich 202 für ein niedriges bzw. minimales vibrationshemmendes Drehmoment (d. h. Referenzdrehmoment-Korrekturbereich) ein korrigiertes Drehmoment auf der Basis des Gaspedal-Niederdrückungsgrads, eines Bremspedal-Niederdrückungsgrads, der Frequenzkomponente der Motordrehzahl, die durch den Tiefpassfilter 200 hindurchgegangen ist, und einer Gangstellung. Das Verfahren zum Berechnen des korrigierten Drehmoments wird nachstehend beschrieben. Es ist zu beachten, dass das elektrische Fahrzeug der Erfindung vier Gangstellungen aufweist, das sind die Fahrposition bzw. Vorwärtsposition (D), Rückfahr- bzw. Rückwärtsposition (R), neutrale Position (N) und Parkposition (P).
Ein Drehmomentbegrenzungsbereich 203 begrenzt den Drehmomentanweisungs-Referenzwert (d. h. Drehmomentanweisung), die auf der Basis des korrigierten Drehmoments korrigiert wird, so dass die Motorabgabe bzw. Motoroutput einen Stromgrenzwert, der durch das Batteriesteuergerät 108 berechnet wird, nicht überschreitet.
Ein Drehmomentänderungsbetrag-Begrenzungsbereich 204 begrenzt eine rasche Änderung der Drehmomentanweisung, um die Zahnräder des Antriebsstrangs vor einem raschen Wechsel des Motordrehmoments zu schützen und um dem Fahrer kein unbequemes Gefühl, das durch diesen Drehmomentwechsel hervorgerufen wird, zu bieten.
Ein Vibrationsunterdrückungs-Steuerungs- bzw. Regelbereich 205 berechnet einen Vibrationsunterdrückungs-Drehmomentanweisungswert auf der Basis der Motordrehzahl zum Beschränken einer Vibration, wie z. B. einem Drehmomentausschlag bzw. Drehmomentschwankung oder dergleichen, die bei der Drehung des Motors 100 erzeugt wird. Der Vibrationsunterdrückungs-Drehmomentanweisungswert wird der Drehmomentanweisung hinzugefügt, die dem Drehmomentänderungsbetrag-Begrenzungsvorgang bzw. -ablauf unterlegen ist, um eine endgültige Motordrehmomentanweisung zu erzeugen. Die Motordrehmomentanweisung wird zur Motorsteuereinrichtung 102 durch die innere Verbindungsleitung 112 übertragen.
[Berechnung des korrigierten Drehmoments]
4 ist ein Ablaufdiagramm, das die programmierten Ablaufschritte darstellt, die durch den Berechnungsbereich 202 für minimales vibrationshemmendes Drehmoment ausgeführt werden. Diese Schritte werden wiederholt bei vorbestimmten Intervallen von einem Zündung-EIN-Zeitpunkt bis zu einem Zündung-AUS-Zeitpunkt ausgeführt.
Beim Schritt S1 wird die Beurteilung ausgeführt, ob die Gangposition die neutrale Position (N) oder Parkposition (P) ist oder nicht. Wenn JA, d. h., wenn die Gangposition die neutrale Position (N) oder Parkposition (P) ist, geht der Ablauf zum Schritt S2 über Während der Ablauf, wenn NEIN, d. h., wenn die Gangposition weder die neutrale Position (N) noch die Parkposition (P) ist, zum Schritt S3 übergeht.
Beim Schritt S2 wird das korrigierte Drehmoment auf 0 (Null) gesetzt, und der Ablauf geht zum Ende über.
Beim Schritt S3 wird die Beurteilung ausgeführt, ob ein Bremspedal weiterhin niedergedrückt wird oder nicht (d. h. Bremsanfang bzw. Bremse-EIN oder Bremsende bzw. Bremse-AUS) durch Verarbeiten eines Bremspedal-Niederdrückungsgrads, der durch den Bremspedalhubsensor 111a erfasst wird. Wenn JA, d. h., wenn das Bremspedal niedergedrückt bleibt, geht der Ablauf zum Schritt S4 über, und wenn NEIN, d. h., wenn das Bremspedal nicht niedergedrückt bleibt, geht der Ablauf zum Schritt S5 über.
Beim Schritt S4 wird ein korrigiertes Drehmoment zum Zeitpunkt des Bremsanfangs bezüglich des Kennfeldes von 5 berechnet. Das Kennfeld von 5 zeichnet bzw. plottet den Wert des korrigierten Drehmoments zum Zeitpunkt des Bremsanfangs gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie aus dem Kennfeld ersichtlich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit Vth2 (z. B. 4 km/h) ist, erhöht sich der Absolutwert des korrigierten Drehmoments für einen Rückwärts-Fahrtmodus, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Die zweite vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit Vth2 wird auf eine Geschwindigkeit festgelegt, die größer ist als eine obere Grenze (z. B. 3 km/h) eines Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereichs, wo das Fahrzeug eine sympathetische Vibration aufweist.
Gemäß dem Ablaufdiagramm von 4 wird beim Schritt S5 ein korrigiertes Drehmoment zum Zeitpunkt des Bremsendes bezüglich des Kennfeldes von 6 berechnet. Das Kennfeld von 6 plottet den Wert des korrigierten Drehmoments zum Zeitpunkt des Bremsendes gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wie aus dem Kennfeld ersichtlich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) ist, erhöht sich der Absolutwert des korrigierten Drehmoments für einen Vorwärts-Fahrmodus, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sich von 0 (Null) auf eine vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h) erhöht, und der Absolutwert des korrigierten Drehmoments für die Vorwärtsfahrt erhöht sich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit von der dritten vorgegebenen Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) auf die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h) verringert. Die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 wird auf eine Geschwindigkeit festgelegt, die größer als die obere Grenze (z. B. 3 km/h) des Resonanz-Indukttonsgeschwindigkeitsbereichs ist, wo das Fahrzeug die sympathetische Vibration aufweist.
Gemäß dem Ablaufdiagramm von 4 wird beim Schritt S6 die Beurteilung ausgeführt, ob die Gangstellung die Rückwärtsposition (R) ist oder nicht. Wenn JA, d. h., wenn die Gangposition die Rückwärtsposition (R) ist, geht der Ablauf zum Schritt S7 über, und wenn NEIN, d. h., wenn die Gangposition nicht die neutrale Position (N) ist, geht der Ablauf zum Ende über.
Beim Schritt S7 wird das Plus/Minus-Zeichen des korrigierten Drehmoments, das beim Schritt S6 berechnet wird, zwischen dem Vorwärts-Fahrmodus und Rückwärts-Fahrmodus umgekehrt. Danach geht der Ablauf zum Ende über. D. h., wenn die Gangposition die Rückwärtsposition (R) ist, ist es notwendig, das Plus/Minus-Zeichen des korrigierten Drehmoments umzudrehen, weil die Fahrrichtung, die durch die Fahrt beabsichtigt ist, zwischen dem Vorwärts-Fahrmodus und Rückwärts-Fahrmodus umgekehrt wird.
Im Folgenden wird der Ablauf beschrieben.
[Minimaler Geschwindigkeits-Vibrationshemmender Ablauf]
Im oben erwähnten japanischen Patent Nr. 3995835 wird zum Zweck des Beschränkens der unerwünschten Vibration eines Antriebsschranks die Differenz zwischen einem tatsächlichen Motordrehmoment, das tatsächlich erfasst wird, und einem geschätzten Drehmoment, das durch die Simulation vorgesehen wird, berechnet, um ein geschätztes Stördrehmoment zu liefern, und ein Steuerdrehmoment, das durch Multiplikation des geschätzten Stördrehmoments und einer Verstärkung geliefert wird, wird einer Drehmomentanweisung zum Elektromotor zurückgeführt bzw. zurückgemeldet. in dieser bekannten Technologie zum Erhalten eines zufrieden stellenden Vibrationsunterdrückungsablaufes ist es notwendig, das Motordrehmoment gemäß der Drehmomentanweisung, die durch das Zurückführen bzw. Feed Back korrigiert wird, genau zu steuern bzw. regeln, wobei eine hohe Drehmomentsteuerungsleistung nötig ist.
Wie bekannt, hängt die Drehmomentsteuerungsleistung von einer Steuerfähigkeit eines Wechselrichters ab, der den Elektromotor antreibt. Wenn jedoch infolge des minimalen Geschwindigkeitszustandes sich das elektrische Fahrzeug in einem niedrigen Geschwindigkeits-niedrigen Drehmoment-Bereich befindet, wo das Antriebsmoment des elektrischen Motors klein ist, ist die Drehmomentsteuerungsleistung gering und somit wird der zufrieden stellende vibrationsunterdrückende Effekt nicht erhalten. Und zwar wegen dem Folgenden. Das Steuerungsdrehmoment zum Unterdrücken der Vibration ist sehr klein (z. B. einige Ampere), im Vergleich mit dem Antriebsdrehmoment (z. B. einige 100 Ampere) des Elektromotors, und somit, wenn die Steuerfähigkeit des Wechselrichters abnimmt, ist es schwierig, das kleine Drehmoment zu steuern.
Wenn sich folglich in der oben erwähnten bekannten Technologie das Fahrzeug im niedrigen Geschwindigkeits-niedrigen Drehmoment-Bereich befindet, wird die Vibration des elektrischen Fahrzeugs, die durch das Resonanzphänomen des Antriebsstrangs vom Elektromotor zu den Straßenrädern hervorgerufen wird, nicht ausreichend einschränkt.
Während im Fall der vorliegenden Erfindung, wenn das elektrische Fahrzeug, bei dem das Bremspedal weiterhin durch den Fahrer niedergedrückt bleibt, bei einer Geschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von 0 (Null) bis zur zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit Vth2 (z. B. 4 km/h) fährt, wird eine Motordrehmomentanweisung, die durch Reduzieren eines Drehmomentanweisungs-Referenzwertes durch einen korrigierten Wert erzeugt wird, zum Antreiben des Elektromotors 100 abgeleitet. Bei diesem Zustand erhöht sich das korrigierte Drehmoment für den Rückwärts-Fahrmodus, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, und somit stellt der abnehmende Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. die Abbremsung des elektrischen Fahrzeugs, einen hohen Wert dar im Vergleich zu einem Wert, der in einem Fall erstellt wird, bei dem der Drehmomentanweisungs-Referenzwert direkt als Motordrehmomentanweisung verwendet wird.
D. h., wenn der Fahrer beabsichtigt, den Elektromotor zu stoppen, kann er oder sie eine Zeit (oder Standzeit), für die die Fahrzeuggeschwindigkeit im Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich (2 bis 3 km/h) des Antriebsstrangs, bevor das Fahrzeug gestoppt wird, bleibt, durch Stoppen des Fahrzeugs mit Hilfe einer Abbremsung reduzieren, die größer als eine Abbremsung ist, die durch einen manipulierten Werk eines Bremspedals erhalten wird. Durch die Reduzierung der Standzeit kann das Vibrationsniveau des Fahrzeugs reduziert werden. Obwohl in diesem Fall die Fahrzeugabbremsung größer als eine Abbremsung wird, die durch einen Fahrer erwartet wird, wird der Fahrer das auftretende unbequeme Gefühl ausblenden, weil er oder sie beabsichtigt, das Fahrzeug zu stoppen.
Im Fall der vorliegenden Erfindung, wenn das elektrische Fahrzeug, bei dem sowohl das Brems- als auch das Gaspedal gelöst bzw. freigegeben bleiben, bei einer Geschwindigkeit innerhalb des vorgegebenen Bereichs von 0 (Null) bis zur dritten vorgegebenen Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) fährt, wird eine Motordrehmomentanweisung, die durch Erhöhen des Drehmomentanweisungs-Referenzwertes durch das korrigierte Drehmoment erzeugt wird, zum Antreiben des Elektromotors 100 abgeleitet. Bei diesem Zustand, bis zu der Zeit, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h) erreicht, erhöht sich das korrigierte Drehmoment für den Vorwärts-Fahrmodus, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und somit stellt der zunehmende Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h., die Beschleunigung des elektrischen Fahrzeugs, einen hohen Wert dar, verglichen mit einem Wert, der in einem Fall erstellt wird, wenn der Drehmomentanweisungs-Referenzwert direkt als Motordrehmomentanweisung verwendet wird.
D. h., im Fall, wo der Fahrer das elektrische Fahrzeug mit Hilfe eines Kriechdrehmoments startet, kann er oder sie die Zeit (oder Standzeit), für die die Fahrzeuggeschwindigkeit im Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich (2 bis 3 km/h) des Antriebsstrangs bleibt, die Beschleunigung des Fahrzeugs unter Verwendung eines Drehmoments, das größer als das Kriechdrehmoment ist, reduzieren. Durch die Reduzierung der Standzeit, kann das Vibrationsniveau des Fahrzeugs reduziert werden. Obwohl in diesem Fall die Fahrzeugbeschleunigung größer als eine Beschleunigung wird, die durch den Fahrer angesichts des Kriechdrehmoments erwartet wird, kann der Fahrer das auftretende unbequeme Gefühl ausblenden, weil er oder sie beabsichtigt, das Fahrzeug zu starten.
In diesem startenden Fahrzeug stellt das korrigierte Drehmoment einen Spitzenwert dar, wenn das Fahrzeug die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h) erreicht, und anschließend reduziert sich das korrigierte Drehmoment allmählich bzw. stufenweise, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und das korrigierte Drehmoment zeigt 0 (Null) an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) anzeigt, so dass die Motordrehmomentanweisung auf den Drehmomentanweisungsreferenzwert konvergiert bzw. angenähert wird. Damit wird ein rascher Drehmomentwechsel zum Zeitpunkt, wenn das korrigierte Drehmoment 0 (Null) wird, unterdrückt.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung die Zeit (oder Standzeit), für die die Fahrzeuggeschwindigkeit im Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich (2 bis 3 km/h) des Antriebsstrangs bleibt, zum Reduzieren des Vibrationsniveaus des Fahrzeugs reduziert. Folglich, auch in einem geringen Geschwindigkeits-geringen Drehmoment-Zustand des elektrischen Fahrzeugs, der die Steuerfähigkeit des Wechselrichters 103 verringert, wird der zufrieden stellende Vibrationsunterdrückungseffekt unabhängig von der Drehmomentsteuerungsleistung erhalten. Weil außerdem das korrigierte Drehmoment, das zum Korrigieren des Drehmomentanweisungs-Referenzwertes verwendet wird, bezüglich eines Kennfeldes, das eine Relation zwischen der Elektromotordrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt, leicht abgeleitet werden kann wird eine Vereinfachung des Systems erreicht, verglichen mit dem oben erwähnten bekannten System, indem ein Stördrehmoment unter Verwendung eines inversen Modells des Antriebsstrangs geschätzt wird, und das geschätzte Stördrehmoment zur Drehmomentanweisung an einen Elektromotor zurückgeführt wird. Somit kann das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung eine Kostenreduzierung herbeiführen.
Im Folgenden wird mit Hilfe von 7 der minimale Geschwindigkeits-Vibrationsunterdrückungseffekt, der dem Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung eigen ist, bezüglich eines Fahrzustands eines dazugehörigen elektrischen Fahrzeugs beschrieben.
7 ist ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeitsvibrationsunterdrückungseffekt zum Zeitpunkt darstellt, wenn ein Bremspedal niedergedrückt beibehalten wird.
Wie in 7 dargestellt, behält das elektrische Fahrzeug vor dem Zeitpunkt t1, für den das Bremspedal nicht niedergedrückt ist, eine Geschwindigkeit bei, die größer ist als sowohl die erste vorgegebene Geschwindigkeit Vth1 (z. B. 5 km/h) als auch die zweite vorgegebene Geschwindigkeit Vth2 (z. B. 4 km/h).
Zum Zeitpunkt t1 ist das Bremspedal niedergedrückt, und somit startet das elektrische Fahrzeug die Abbremsung. Im Steuerungssystem (siehe Ablaufdiagramm von 4) wird ein Ablauf der Ablaufschritte mit „S1 → S3 → S4 → S6” ausgeführt oder wiederholt. Weil das Fahrzeug eine Geschwindigkeit darstellt, die höher als die zweite vorgegebene Geschwindigkeit Vth2 zum Zeitpunkt der Niederdrückung des Bremspedals ist, berechnet der Schritt S4 mit Hilfe des Kennfeldes von 5, dass das korrigierte Drehmoment 0 (Null) ist.
Zum Zeitpunkt t1 bis t2 verringert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich.
Zum Zeitpunkt t2 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die erste vorgegebene Geschwindigkeit Vth1 (z. B. 5 km/h) dar. Daraufhin wird das Umschalten von einem Rückwärtsmodus-Drehmoment, bei dem der Drehmomentanweisungs-Referenzwert die Motorbremse imitiert, zu einem Vorwärtsmodus-Drehmoment, bei dem der Drehmomentanweisungs-Referenzwert das Kriechdrehmoment imitiert, ausgeführt.
Zum Zeitpunkt t3 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die zweite vorgegebene Geschwindigkeit Vth2 (z. B. 4 km/h) dar. Daraufhin erhöht sich das korrigierte Drehmoment für den Rückwärtsmodus allmählich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Somit, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, nimmt die Motordrehmomentanweisung einen viel kleineren Wert bezüglich des Drehmomentanweisungs-Referenzwertes ein.
Zum Zeitpunkt t4 stoppt das elektrische Fahrzeug.
Wie hier oben beschrieben, im Fall des Stoppens des Fahrzeugs durch Niederdrücken des Bremspedals, wird eine Motordrehmomentanweisung festgelegt, die kleiner (oder größer im Rückwärtsmodus) als der Drehmomentanweisungs-Referenzwert infolge der Wirkung eines korrigierten Drehmoments ist, und somit kann das Fahrzeug durch den Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich schneller oder rascher vor dem Stoppen hindurchgehen. D. h., weil die Zeit, für die ein Resonanzphänomen (oder Resonanzvibration) des Fahrzeugs stattfindet, verkürzt wird, kann das Vibrationsniveau des Fahrzeugs reduziert werden.
8 ist ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeits-Vibrationsunterdrückungseffekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn das Bremspedal bei gestoppten bzw. angehaltenen elektrischen Fahrzeug gelöst ist, wodurch das Starten des Fahrzeugs durch ein Dummy-Kriechdrehmoment hervorgerufen wird.
Bis zum Zeitpunkt t1 wird das Bremspedal niedergedrückt gehalten und somit ist die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 (Null).
Zum Zeitpunkt t1 ist das Bremspedal gelöst, wodurch sich der Bremspedal-Niederdrückungsgrad 0 (Null) ergibt. Daraufhin beginnt sich das elektrische Fahrzeug mit dem Dremomentanweisungs-Referenzwert zu bewegen, der das Kriechdrehmoment imitiert. Im Steuerungssystem (siehe Ablaufdiagramm von 4) wird ein Ablauf der Ablaufschritte mit „S1 → S3 → S5 → S6” ausgeführt oder wiederholt. Bei diesem Zustand ist die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h), und somit berechnet der Schritt S6 (siehe Ablaufdiagramm von 4) mit Hilfe des Kennfeldes aus 6, dass sich das korrigierte Drehmoment allmählich erhöht, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht. Folglich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, nimmt die Motordrehmomentanweisung einen viel größeren Wert bezüglich des Drehmomentanweisungs-Referenzwertes an.
Zum Zeitpunkt t2 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h) dar. Daraufhin reduziert sich das korrigierte Drehmoment allmählich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und die Motordrehmomentanweisung nähert sich dem Drehmomentanweisungs-Referenzwert allmählich an, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
Zum Zeitpunkt t3 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) dar. Daraufhin wird das korrigierte Drehmoment 0 (Null), und die Motordrehmomentanweisung stimmt mit dem Drehmomentanweisungs-Referenzwert überein.
Wie oben beschrieben, im Fall des Startens des elektrischen Fahrzeugs mit Hilfe des Kriechdrehmoments, wird eine Motordrehmomentanweisung festgelegt, die größer als der Drehmomentanweisungs-Referenzwert infolge der Wirkung eines korrigierten Drehmoments ist, und somit kann das Fahrzeug durch den Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich schneller und rascher hindurchgehen, bevor die Geschwindigkeit stark erhöht wird. D. h., weil die Zeit, für die ein Resonanzphänomen (oder Resonanzvibration) des Fahrzeugs stattfindet, verkürzt wird, kann das Vibrationsniveau des Fahrzeugs reduziert werden.
9 ist ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeits-Vibrationsunterdrückungseffekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn das elektrische Fahrzeug, wobei das Gaspedal mit einem vorgegebenen Ausmaß niedergedrückt bleibt, einen leichten Anstieg bzw. Steigung einnimmt.
Zum Zeitpunkt t1 tritt das elektrische Fahrzeug gerade in den leichten Anstieg ein, und damit verringert sich anschließend die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich. Im Steuerungssystem (siehe Ablaufdiagramm von 4) wird ein Ablauf der Ablaufschritte mit „S1 → S3 → S5 → S6” ausgeführt oder wiederholt. Weil zu diesem Zeitpunkt die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) ist, berechnet der Schritt S5 mit Hilfe des Kennfeldes von 6, dass das korrigierte Drehmoment 0 (Null) ist.
Zum Zeitpunkt t2 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) dar. Daraufhin erhöht sich das korrigierte Drehmoment allmählich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Somit, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, nimmt die Motordrehmomentanweisung einen viel größeren Wert bezüglich des Drehmomentanweisungs-Referenzwertes ein.
Zum Zeitpunkt t3 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant.
Wie oben beschrieben, falls das elektrische Fahrzeug mit niedergedrücktem Gaspedal, das ein bestimmtes Ausmaß bzw. Grad aufweist, gefahren wird, wird eine Motordrehmomentanweisung festgelegt, die größer als der Drehmomentanweisungs-Referenzwert infolge der Wirkung eines korrigierten Drehmoments ist. Wenn, in diesem Fall, eine Fahrzeugantriebskraft, die durch die Motordrehmomentanweisung vorgesehen ist, größer als eine Antriebslast ist, die durch den leichten Anstieg hervorgerufen wird, kann die Antriebskraft und die Antriebslast bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeglichen werden, die höher ist als der Redundanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich (z. B. 2 bis 3 km/h), und somit kann die Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit gegenüber dem Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich vermieden werden.
10 ist ein Zeitdiagramm, das den minimalen Geschwindigkeits-Vibrationsunterdrückungseffekt zu dem Zeitpunkt darstellt, wenn das elektrische Fahrzeug, bei einem mit einem vorgegebenen Ausmaß niedergedrückten Gaspedal, in einen steilen Anstieg eintritt.
Zum Zeitpunkt t1 tritt das elektrische Fahrzeug gerade in den steilen Anstieg ein, und somit verringert sich danach die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich. Im Steuerungssystem (siehe Ablaufdiagramm von 4) wird ein Ablauf der Ablaufschritte mit „S1 → S3 → S5 → S6” ausgeführt oder wiederholt. Weil zu diesem Zeitpunkt die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) ist, berechnet der Schritt S5 mit Hilfe des Kennfeldes von 6, dass das korrigierte Drehmoment 0 (Null) ist.
Zum Zeitpunkt t2 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die dritte vorgegebene Geschwindigkeit Vth3 (z. B. 7 km/h) dar. Daraufhin erhöht sich das korrigierte Drehmoment allmählich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Somit, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, nimmt die Motordrehmomentanweisung einen viel größeren Wert bezüglich des Drehmomentanweisungs-Referenzwertes ein.
Zum Zeitpunkt t3 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit die vierte vorgegebene Geschwindigkeit Vth4 (z. B. 4 km/h) dar. Daraufhin reduziert sich das korrigierte Drehmoment allmählich, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Folglich nähert sich die Motordrehmomentanweisung allmählich dem Drehmomentanweisungs-Referenzwert an, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert.
Zum Zeitpunkt t4 stoppt das Fahrzeug.
Wie oben beschrieben, in dem Fall, wobei eine Fahrzeugantriebskraft, die durch die Motordrehmomentanweisung vorgesehen ist, kleiner wird als eine Antriebslast, die durch den steilen Anstieg hervorgerufen wird, kann das Fahrzeug durch den Resonanz-Induktionsgeschwindigkeitsbereich schneller und rascher vor dem Stoppen hindurchgehen. D. h., weil die Zeit, für die das Resonanzphänomen (oder Resonanzvibration) des Fahrzeugs stattfindet, verkürzt wird, kann das Vibrationsniveau des Fahrzeugs reduziert werden.
Im Folgenden werden verschiedene Vorteile, die vom Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung erhalten und erwartet werden, beschrieben.

(1) In der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug vorgesehen. Das elektrische Fahrzeug umfasst einen Elektromotor 100, der die Straßenräder LL, RR mit einem Drehmoment durch die Antriebswellen 106 beaufschlagt, einen Wechselrichter 103, der den Elektromotor 100 mit einem Strom versorgt, und eine Steuereinheit 111, die den Wechselrichter 103 in der Weise steuert, um die Straßenräder RL, RR mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung bzw. Stellwert eines Gaspedals (d. h. dem Ausmaß bzw. Grad, durch welchen das Gaspedal niedergedrückt wird) zu beaufschlagen. Das Steuerungssystem umfasst einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich 101, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet, und einen Berechnungsbereich 202 für minimales vibrationshemmendes Drehmoment, der in der Steuereinheit vorgesehen ist, der das Referenzdrehmoment erhöht oder reduziert und dann das erhöhte oder reduzierte Referenzdrehmoment auf seinen Originalwert zurücksetzt, wenn sich die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet (d. h. dem Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich).

Mit diesem Merkmal kann die Zeit, für welche die Fahrzeuggeschwindigkeit im vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich verbleibt (d. h. im Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich) verkürzt werden, und somit kann die unerwünschte Fahrzeugvibration, die erzeugt wird, wenn sich in das Fahrzeug im Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich befindet, reduziert werden, wobei der Fahrzeug-Vibrationsunterdrückungseffekt erhöht wird.

(2) Gemäß der vorliegenden Erfindung wird sowohl ein Bremspedalhubsensor 111a, der den Betätigungszustand des Bremspedals erfasst, als auch ein Gaspedalhubsensor 111b, der den Betätigungszustand des Bremspedals erfasst, verwendet. Der Berechnungsbereich 202 für minimales vibrationshemmendes Drehmoment erhöht den Drehmomentanweisungs-Referenzwert, wenn die beiden Hubsensoren 111a, 111b den Betätigungszustand des Brems- und Gaspedals nicht erfassen, und verringert den Drehmomentanweisungs-Referenzwert, wenn der Bremspedalhubsensor 111a den Betätigungszustand des Bremspedals erfasst.

Mit diesem Merkmal, für den Fall, bei dem sowohl das Bremspedal als auch das Gaspedal gelöst bleiben, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit rasche erhöht, um die Zeit zu verkürzen, für welche die Fahrzeuggeschwindigkeit im vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich bleibt (d. h. im Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich). Während im Fall, bei dem das Bremspedal niedergedrückt ist, das Fahrzeug rasch gestoppt wird, um die Zeit zu verkürzen, für welche die Fahrzeuggeschwindigkeit im vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich bleibt (d. h. im Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich).

(3) In der Erfindung wird der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich (d. h. der Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich) auf einen Geschwindigkeitsbereich festgelegt, wobei ein Antriebsstrang, der sich vom Elektromotor 100 zu den Straßenrädern RL, RR erstreckt, zum Erzeugen einer Resonanzvibration neigt.

Somit kann das Vibrationsniveau des Fahrzeugs, das durch die Resonanzvibration des Antriebsstrangs in einem niedrigen Geschwindigkeits-niedrigen Drehmoment-Bereich hervorgerufen wird, vermieden oder zumindest minimiert werden.
Modifikationen
In der oben erwähnten Ausführungsform wird das korrigierte Drehmoment gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Jedoch, wenn erwünscht, kann ein System verwendet werden, wobei, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit im Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich befindet, das korrigierte Drehmoment mit der Dauer der Zeit verändert wird. Mit diesem System wird der Verbleib bzw. Aufenthalt der Fahrzeuggeschwindigkeit im Resonanz-Vibrations-Induktionsgeschwindigkeitsbereich viel effektiver eingeschränkt.
In der oben erwähnten Ausführungsform werden der Bremspedalhubsensor und Gaspedalhubsensor zum Erfassen des Bremspedalbetätigugngszustands und Gaspedalbetätigungszustands verwendet. Jedoch, wenn erwünscht, gibt es andere Sensoren, wie z. B. diejenigen, die eine Bremspedal-Anpresskraft, einen Hydraulikdruck der Bremse, eine Gaspedal-Anpresskraft und dergleichen, erfassen. In diesem Fall wird der Schritt S3 des Ablaufdiagramms von 4 angeordnet, um eine Größenordnung der auf das Bremspedal aufgebrachten Kraft zu beurteilen, und wenn die Kraft groß ist, wird beurteilt bzw. entschieden, dass das Bremsen beginnt, und wenn die Kraft gering ist, wird entschieden, dass das Bremsen beendet ist.
Der Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem die Drehmomentanweisungsreferenz durch das korrigierte Drehmoment korrigiert wird, kann ein Bereich sein, in dem zumindest der Resonanz-Vibrationsbereich des Antriebsstrangs enthalten ist.
Die vorliegende Erfindung ist anwendbar bei einem Fahrzeug mit Hybridmotor. Auch in diesem Fall werden im Wesentlichen dieselben Vorteile, wie die oben erwähnten, erhalten und erwartet.
Im Obigen wird die Beschreibung auf den Fall gerichtet, bei der der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich auf einen Bereich festgelegt ist, wo eine Resonanzvibration des Antriebsstrangs stattfindet. Jedoch, wenn erwünscht, kann der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich auf einen Bereich festgelegt werden, wo die Resonanzvibration des Antriebsstrangs oder Fahrzeugs infolge anderer Gründe stattfindet.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung 2011-062378 , eingereicht am 22. März 2011, wird hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt vorliegender Anmeldung gemacht.
Obwohl die vorliegende Erfindung gemäß den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese besonderen Ausführungsformen begrenzt. Abänderungen und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen den Durchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre. Sie werden durch die folgenden Ansprüche definiert. Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hier mit ergänzend auf die zeichnerische Darstellung in 1 bis 10 Bezug genommen.
Zusammenfassend kann Folgendes festgehalten werden:
Ein Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet, und eine Steuereinheit 111 auf, die einen Wechselrichter 103 eines Elektromotors 100 steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung eines Gaspedals zu beaufschlagen, wobei die Einheit einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich aufweist, der das Referenzdrehmoment von einem Originalwert ändert und dann das geänderte Referenzdrehmoment auf den Originalwert zurücksetzt, wenn sich eine berechnete Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet.
Bezugszeichenliste

100: Elektromotor
100a: Ausgangswelle
101: Drehmelder (Geschwindigkeitssensor)
102: Motorsteuereinrichtung
103: Inverter bzw. Wechselrichter
104: Geschwindigkeitsreduzierungseinrichtung
105: Differenzialgetriebe
106: Antriebswellen
107: Hochspannungsbatterie
108: Batteriesteuergerät bzw. -einrichtung
109: Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter
110: Niederspannungsbatterie
111: Fahrzeugsteuereinrichtung (Steuereinheit)
111a: Bremspedalhubsensor
111b: Gaspedalhubsensor
112: Innere Verbindungsleitung
113: Bremssteuereinrichtung
114a–d: Geschwindigkeitssensoren
115: Hydraulikleitung
116a–d: Bremssattel
200: Tiefpassfilter
201: Drehmomentanweisungs- bzw. Drehmomentbefehls-Referenzwertberechnungsbereich
202: Berechnungsbereich für minimales bzw. sehr niedriges vibrationshemmendes Drehmoment
203: Drehmomentbegrenzungsbereich
204: Drehmomentänderungsbetrag-Begrenzungsbereich
205: Vibrationsunterdrückungs-Steuerungs- bzw. -Regelbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2001-28809 [0002]
JP 3995835 [0045]
JP 2011-062378 [0089]

Claims

Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug, wobei das elektrische Fahrzeug ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Elektromotor (100), der den Straßenrädern ein Drehmoment durch die Antriebswellen (106) zuführt, und einen Wechselrichter (103), der dem Elektromotor (100) einen elektrischen Strom zuführt, – wobei das Steuerungssystem Folgendes aufweist: – einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet; und – eine Steuereinheit (111), die den Wechselrichter (103) steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einem Stellwert bzw. einer Stellung des Gaspedals zu versehen, wobei die Steuereinheit (111) einen Referenzdrehmomentkorrekturbe reich umfasst, der das Referenzdrehmoment von einem Originalwert ändert und dann das geänderte Referenzdrehmoment auf den Originalwert zurücksetzt, wenn sich die berechnete Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Anspruch 1, das ferner einen Bremsbetätigungserfassungsbereich aufweist, der einen Betätigungszustand des Bremspedals erfasst, und in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn keine Niederdrückung des Bremspedals durch den Bremsbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment reduziert, wenn die Niederdrückung des Bremspedals durch den Bremsbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner einen Gaspedalbetätigungserfassungsbereich aufweist, der einen Betätigungszustand des Gaspedals erfasst, und in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn die Niederdrückung des Gaspedals durch den Gaspedalbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner einen Bremsbetätigungserfassungsbereich aufweist, der einen Betätigungszustand des Bremspedals erfasst, und einen Gaspedalbetätigungserfassungsbereich aufweist, der einen Betätigungszustand des Gaspedals erfasst, und in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn keine Niederdrückung sowohl des Brems- als auch des Gaspedals durch die Bremspedal- und Gaspedalbetätigungserfassungsbereiche erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich eine Verringerung des Referenzdrehmoments erhöht, wenn sich die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit verringert.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem, in einem Geschwindigkeitsbereich, der kleiner als eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit ist, die kleiner als eine erste vorgegebene Geschwindigkeit ist, der Referenzdrehmomentkorrekturbereich eine Erhöhung des Referenzdrehmoments erhöht, wenn sich die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, in dem, in einem Geschwindigkeitsbereich von der ersten vorgegebenen Geschwindigkeit bis zur zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit, der Referenzdrehmomentkorrekturbereich die Erhöhung des Referenzdrehmoments erhöht, wenn sich die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, in dem der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich einem Geschwindigkeitsbereich entspricht, der eine Resonanzvibration eines Antriebsstrangs, der sich vom Elektromotor zu den Straßenrädern erstreckt, hervorruft.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug, wobei das elektrische Fahrzeug ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Elektromotor (100), der den Straßenrädern ein Drehmoment durch die Antriebswellen (106) zuführt, und einen Wechselrichter (103) umfasst, der dem Elektromotor (100) einen elektrischen Strom zuführt, – wobei das Steuerungssystem Folgendes aufweist: – einen Bremsbetätigungserfassungsbereich, der einen Betätigungszustand des Bremspedals erfasst; – einen Gaspedalbetätigungserfassungsbereich, der einen Betätigungszustand des Gaspedals erfasst; – einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet; und – eine Steuereinheit (111), die den Wechselrichter (103) steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung des Gaspedals zu versehen, wobei die Steuereinheit einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich umfasst, der das Referenzdrehmoment gemäß dem erfassten Betätigungszustand des Bremspedals und Gaspedals ändert, wenn sich die berechnete Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich befindet.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Anspruch 10, in dem der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich einem Geschwindigkeitsbereich entspricht, der eine Resonanzvibration eines Antriebsstrangs, der sich vom Elektromotor zu den Straßenrädern erstreckt, hervorruft.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Anspruch 10 oder 11, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment auf seinen Originalwert nach dem Ändern des Referenzdrehmoments zurücksetzt.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn keine Niederdrückung des Bremspedals durch den Bremsbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn die Niederdrückung des Gaspedals durch den Gaspedalbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn keine Niederdrückung von sowohl dem Brems- als auch dem Gaspedal durch die Bremspedal- und Gaspedalbetätigungserfassungsbereiche erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug, wobei das elektrische Fahrzeug ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Elektromotor (100), der den Straßenrädern ein Drehmoment durch die Antriebswellen (106) zuführt, und einen Wechselrichter (103) umfasst, der dem Elektromotor (100) einen elektrischen Strom zuführt, – wobei das Steuerungssystem Folgendes aufweist: – einen Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsbereich, der eine Geschwindigkeit des elektrischen Fahrzeugs berechnet; und – eine Steuereinheit (111), die den Wechselrichter (103) steuert, um die Straßenräder mit einem vorbestimmten Referenzdrehmoment gemäß einer Stellung des Gaspedals zu versehen, wobei die Steuereinheit (111) einen Referenzdrehmomentkorrekturbereich umfasst, der eine Abbremsung des elektrischen Fahrzeugs ändert, die durch das Referenzdrehmoment hervorgerufen wird, wenn sich die berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Geschwindigkeitsbereich befindet, der eine Resonanzvibration des Antriebsrangs, der sich vom Elektromotor zu den Straßenrädern erstreckt, hervorruft.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Anspruch 16, in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment auf seinen Originalwert nach dem Ändern der Abbremsung des elektrischen Fahrzeugs zurücksetzt.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Anspruch 16 oder 17, das ferner einen Bremsbetätigungserfassungsbereich aufweist, der einen Betätigungszustand des Bremspedals erfasst, und in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn keine Niederdrückung des Bremspedals durch den Bremsbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, das ferner einen Bremspedalbetätigungserfassungsbereich aufweist, das einen Betätigungszustand des Gaspedals erfasst, und in dem der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn die Niederdrückung des Gaspedals durch den Gaspedalbetätigungserfassungsbereich erfasst wird.
Steuerungssystem für ein elektrisches Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, das ferner Folgendes aufweist: – einen Bremsbetätigungserfassungsbereich, der einen Betätigungszustand des Bremspedals erfasst; und – einen Gaspedalbetätigungserfassungsbereich, der einen Betätigungszustand des Gaspedals erfasst, – wobei der Referenzdrehmomentkorrekturbereich das Referenzdrehmoment erhöht, wenn keine Niederdrückung von sowohl dem Bremspedal als auch dem Gaspedal durch die Bremspedal- und Gaspedalbetätigungserfassungsbereiche erfasst wird.