JP2012105461A - 電動車両用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動車両10用の制御装置34では、電動機12の目標駆動力について、回生側の零近傍値である第1零クロス閾値と、力行側の零近傍値である第2零クロス閾値とを設定し、第1零クロス閾値と第2零クロス閾値との間の零クロス域70の幅を、電動車両10の出力応答性を優先する第1走行モードのときよりも、電費を優先する第2走行モードのときに広くする。また、電動機12の駆動力の変化を、目標駆動力が零クロス域70外であるときよりも、前記目標駆動力が零クロス域70内にあるときに緩やかにして電動機12を制御する。
【選択図】図3
Description
[全体構成]
図1は、この発明の一実施形態に係る制御装置としての電子制御装置34(以下「ECU34」という。)を搭載した電動車両10の概略構成図である。電動車両10(以下「車両10」ともいう。)は、ECU34に加え、走行モータ12(以下「モータ12」という。)と、インバータ14と、バッテリ16と、アクセルペダル18と、開度センサ20と、車速センサ22と、加速度センサ24と、電流センサ26、28と、レゾルバ30と、モード切替スイッチ32とを有する。
モータ12は、3相交流ブラシレス式であり、インバータ14を介してバッテリ16から供給される電力に基づいて車両10の駆動力F[N](又はトルク[N・m])を生成する。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]をバッテリ16に出力することでバッテリ16を充電する。回生電力Pregは、図示しない補機に対して出力してもよい。
開度センサ20は、アクセルペダル18の原位置からの踏込み量(アクセル開度θp)[°]を検出し、ECU34に出力する。車速センサ22は、車両10の実際の車速V[km/h]を検出し、ECU34に出力する。加速度センサ24は、車両10の加速度ΔaV[km/h]を検出し、ECU34に出力する。
モード切替スイッチ32は、車両10の走行モードとしてのノーマルモード(以下「Nモード」という。)、スポーツモード(以下「Sモード」という。)及びエコノミーモード(以下「Eモード」という。)を切替え可能である。モード切替スイッチ32は、いずれの走行モードが選択されているかをECU34に通知する。
ECU34は、各種センサ及びモード切替スイッチ32からの出力に基づいてインバータ14を制御することにより、モータ12の出力を制御する。ECU34は、入出力部40と、演算部42と、記憶部44とを有する。
(1)目標駆動力Ftarの算出
(a)基本的な考え方
(i)零クロス時におけるモータ12の変位
図2には、モータ12のトルクとモータ12の変位との関係を示す3つの状態(状態A、B、C)が示されている。図2において、モータ12は、ばね部材60a、60bに支持され、モータ12の両側(図2中、左右方向)にはモータマウントの一部としてのストッパ62a、62bが配置されている。また、図2では、図中左側が車両10の前側(進行方向)を示し、図中右側が車両10の後ろ側(進行方向とは反対の方向)を示す。さらに、図2では、力行時のトルクを駆動トルクと表記し、回生時のトルクを回生トルクと表記している。
上記のようなマウントショックやマウント振動を防止するため、本実施形態では、零クロス時における駆動力Fの変化を制限する。このため、本実施形態では、目標駆動力Ftarの算出において零クロス域70(図3)を設定する。
図4及び図5には、ECU34の目標駆動力算出機能50を用いてモータ12の目標駆動力Ftarを算出するフローチャートが示されている。ステップS1において、ECU34は、暫定目標駆動力Ftar_temp[N]を算出する。暫定目標駆動力Ftar_tempは、最終的な目標駆動力Ftarを求めるための暫定値であり、アクセル開度θp及び車速Vに基づいて算出される。すなわち、アクセル開度θpが広いほど及び車速Vが低いほど暫定目標駆動力Ftar_tempを高くする。
ECU34は、上記処理により求めた目標駆動力Ftar(今回)に基づく目標トルクと、電流センサ26からのU相電流Iuと、電流センサ28からのW相電流Iwと、レゾルバ30からの電気角θとに基づいてインバータ14を制御する。インバータ14の制御の具体的方法は、例えば、特開2009−240125号公報に記載のものを用いることができる。なお、目標トルクは、目標駆動力Ftar(今回)に車輪(図示せず)の半径を乗算することにより算出することが可能である。
図12には、目標駆動力Ftarと車両10の前後方向の加速度g1[G]とマウントショックとの関係の一例を簡易的に示す説明図である。図12において、Sモードに対応する目標駆動力Ftar、加速度g1及びマウントショックはそれぞれ破線で示し、Nモードに対応する目標駆動力Ftar、加速度g1及びマウントショックは一点鎖線で示し、Eモードに対応する目標駆動力Ftar、加速度g1及びマウントショックは二点鎖線で示す。また、Sモードに対応する零クロス域70を零クロス域70sとし、Nモードに対応する零クロス域70を零クロス域70nとし、Eモードに対応する零クロス域70を零クロス域70eとする。さらに、時点t1の時点において車両10は回生状態にあると共に、時点t1においてアクセル開度θpが最大値までアクセルペダル18が踏み込まれるものとする。
以上説明したように、本実施形態によれば、目標駆動力Ftarが零クロス域70内にあるときにモータ12の駆動力Fの変化を緩やかにする零クロス制御に入るタイミング及び零クロス制御を終了するタイミングを走行モードMに応じて変化させる。このため、車両10の出力応答性を優先する走行モード(例えば、Nモードに対するSモード、又はEモードに対するNモード)ではドライバの意思に合わせた加速感を提供可能であると共に、電費を優先する走行モード(例えば、Nモードに対するEモード、又はSモードに対するNモード)では、零クロス時のマウント振動やマウントショックを低減することが可能となる。
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
16…バッテリ(蓄電装置) 34…ECU(制御装置)
42…演算部(目標駆動力決定部、零クロス域設定部、零クロス制御部)
70、70e、70n、70s…零クロス域
F…駆動力 Ftar…目標駆動力
TH1…下側閾値(第1零クロス閾値) TH2…上側閾値(第2零クロス閾値)
V…車速 θp…アクセル開度
Claims (2)
- 蓄電装置からの電力を電動機に供給して駆動力を得る電動車両用制御装置であって、
アクセル開度に対する駆動力特性について、前記電動車両の出力応答性を優先する第1走行モードと、前記第1走行モードよりも電費を優先する第2走行モードとを含む複数の走行モードを設定し、
前記アクセル開度と車速に基づき前記電動機の目標駆動力を決定する目標駆動力決定部と、
前記目標駆動力について、回生側の零近傍値である第1零クロス閾値と、力行側の零近傍値である第2零クロス閾値とを設定し、前記第1零クロス閾値と前記第2零クロス閾値との間の零クロス域の幅を、前記第1走行モードのときよりも前記第2走行モードのときに広くする零クロス域設定部と、
前記電動機の駆動力の変化を、前記目標駆動力が前記零クロス域外であるときよりも、前記目標駆動力が前記零クロス域内にあるときに緩やかにして前記電動機を制御する零クロス制御部と
を備えることを特徴とする電動車両用制御装置。 - 請求項1記載の電動車両用制御装置において、
前記零クロス制御部は、前記目標駆動力が前記零クロス域内であるときの前記電動機の駆動力の変化を、前記第1走行モードのときよりも前記第2走行モードのときに緩やかにして前記電動機を制御する
ことを特徴とする電動車両用制御装置。
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