JPH0654415A - 電気自動車のトルク制御装置 - Google Patents

電気自動車のトルク制御装置

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JPH0654415A
JPH0654415A JP4203457A JP20345792A JPH0654415A JP H0654415 A JPH0654415 A JP H0654415A JP 4203457 A JP4203457 A JP 4203457A JP 20345792 A JP20345792 A JP 20345792A JP H0654415 A JPH0654415 A JP H0654415A
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクセル開度が低い領域でのハンチングを防
ぎ、アクセル開度が中程度の領域における加速感を向上
させる。 【構成】 コントローラにアクセル開度とモータ負荷率
のマップ(図2(a)又は(b))を搭載し、アクセル
開度によりこのマップを参照して得られるモータ負荷率
に基づき、トルク指令値を演算する。このマップにおい
て、アクセル開度が低い領域ではアクセル開度の変化に
対するモータ負荷率の変化量を小さく、中程度の領域で
は大きく設定する。アクセル開度が低い領域においてト
ルク指令値を微調整することが可能となり、ハンチング
が防止される。また、アクセル開度が中程度の領域にお
いてトルク指令値の変化を大きくすることができ加速感
が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車のモータに
供給する電力をトルク指令値に基づき制御する装置、す
なわち電気自動車のトルク制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車は、バッテリ及びモータを搭
載し、モータを駆動源とする車両である。図5には、電
気自動車の概略構成が示されている。
【0003】この図において10で示される主バッテリ
は、所定の直流電圧をインバータ12に供給する。イン
バータ12は、コントローラ14の制御の下に、主バッ
テリ10からの直流電圧を三相交流電力に変換し、モー
タ16に供給する。モータ16はインバータ12からの
電力の供給を受け回転し、その機械出力をシャフト等を
介して駆動輪に供給する。コントローラ14は、モータ
16の回転数Nを回転数センサ18により検出し、アク
セル信号、ブレーキ信号等に応じてインバータ12の動
作を制御する。
【0004】具体的には、コントローラ14は、アクセ
ル信号等として入力されるアクセル開度に応じてトルク
指令値を決定し、このトルク指令値に基づきインバータ
12を構成する各スイッチング素子のオン/オフ動作を
制御することにより、モータ16のトルクがモータ指令
値に制御する。その際、コントローラ14は、図6に示
されるようにアクセル開度に対してリニアとなるようト
ルク指令値を決定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにトルク指令値をアクセル開度に対してリニアに決定
する装置においては、アクセル開度が低い領域における
モータトルクの微調整が困難である。すなわち、アクセ
ル開度の変化に対する実際のモータトルクの変化が操縦
者が要求している変化より大きくなることがあり、この
結果、ハンチングが生じる可能性がある。
【0006】また、アクセル開度が中程度の領域では、
アクセル開度の変化に対するモータトルクの変化が操縦
者の要求より小さいため、操縦者のフィーリングに合致
した加速感が得られないことがある。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、アクセル開度が低
い領域におけるハンチング等を防止するとともに中程度
の領域における加速感を向上させることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のトルク制御装置は、アクセル開度が
低い領域ではアクセル開度の変化に対するトルク指令値
の変化が小さく、アクセル開度が中程度の領域ではアク
セル開度の変化に対するトルク指令値の変化量が大きく
なるよう、トルク指令値を演算することを特徴とする。
【0009】また、本発明の請求項2に係るトルク制御
装置は、アクセル開度に基づき演算されるトルク指令値
に時間とともに漸近するよう、なましトルク指令値を演
算し、このなましトルク指令値をトルク指令値として制
御手段に与えることを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明においては、アクセル開度が低い領域で
はトルク指令値の変化量が小さく設定される。従って、
トルク指令値をアクセル開度に応じて微調整することが
可能となり、ハンチング等が防止される。また、アクセ
ル開度が中程度の領域ではトルク指令値の変化量が大き
く設定される。従って、例えばアクセル開度が低い領域
に比べアクセル開度に対しトルク指令値が大きく変化す
ることとなるため、加速感が向上する。
【0011】また、本発明の請求項2においては、トル
ク指令値に漸近するよう演算されたなましトルク指令値
に基づきモータのトルクが制御される。従って、過渡的
なモータトルク変動が緩和される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。
【0013】本発明の特徴に係るトルク制御は、例えば
図5に示されるような構成を有する電気自動車において
実施することができる。図1には、本発明の第1実施例
に係るトルク制御を図5に示されるコントローラ14に
よって実施した場合の当該コントローラ14の所定周期
毎の動作の流れが示されている。
【0014】この図に示されるように、本実施例におい
ては、アクセルの踏み込みに応じてモータ16のトルク
制御を行う際、まず、モータ負荷率RMPが決定される
(100)。すなわち、本実施例においてはコントロー
ラ14がアクセル開度とモータ負荷率RMPのマップを
搭載しており、コントローラ14は、アクセル信号とし
て入力されるアクセル開度によりこのマップを参照する
ことにより、モータ負荷率RMPを求める。コントロー
ラ14に搭載するマップとしては、例えば図2(a)に
示されるように、アクセル開度が低い領域におけるモー
タ負荷率RMPの変化量を従来より小さくし、中程度の
領域における変化量を従来より大きくしたマップを用い
ることができる。また、アクセル開度が高い領域におけ
るモータ負荷率RMPの変化量は低い領域のそれと同程
度で足りる。更に、図2(b)に示されるように、アク
セル開度が極めて高くなったときにモータ負荷率RMP
をほぼ一定としても構わない。
【0015】コントローラ14は、モータ負荷率RMP
を求めた後、このモータ負荷率RMPに基づきトルク指
令値Tcを演算する(102)。この演算は、モータ1
6の最大トルクTmaxと最小トルクTminによって
決定されるトルク範囲をモータ負荷率RMPで按分する
演算である。すなわち、トルク指令値Tcは次の式に基
づき演算される。なお、最大トルクTmax及び最小ト
ルクTminは、回転数NによりTmaxテーブルおよ
びTminテーブルを参照して求めればよい。コントロ
ーラ14は、これらのテーブルを搭載している。
【0016】 Tc=(Tmax−Tmin)×RMP+Tmin コントローラ14は、このようにして演算したトルク指
令値Tcに基づきトルク制御を実行する(104)。例
えば、トルク指令値Tcに応じたパルス幅を有するPW
M信号を生成し、このPWM信号を用いてインバータ1
2のスイッチング素子を制御することにより、モータ1
6のトルクを制御する。
【0017】このような制御が行われると、アクセル開
度が低い領域におけるハンチングが防止され、また、中
程度の領域における加速感が向上する。すなわち、図2
に示されるように、アクセル開度が低い領域におけるモ
ータ負荷率RMPの変化率が低いため、アクセル開度に
応じてモータ負荷率RMP、ひいてはトルク指令値Tc
を微調整することが可能となり、これによりハンチング
が低減される。また、アクセル開度が中程度の領域で
は、アクセル開度の変化に対するモータ負荷率RMPの
変化量が大きいため、アクセルの踏み込みに比べ高い加
速感が得られることとなる。
【0018】図3(a)には、本発明の第2実施例に係
るコントローラ14の動作の流れが示されている。この
実施例は、トルク指令値Tcについてなまし制御を行っ
ている点が、図1に示される第1実施例と異なってい
る。すなわち、この実施例では、ステップ102と10
4の間にステップ106及び108が実行される。
【0019】ステップ106においては、ステップ10
2において演算されるトルク指令値が前回のトルク指令
値に対してどの程度変化したかが演算される。ここに、
前回ステップ108を実行したときに求めたトルク指令
値をTcとし、直前のステップ102において演算した
トルク指令値をTc0とすると、ステップ106におい
て求められるトルク指令値変化量ΔTcは、 ΔTc=Tc0−Tc と表される。
【0020】ステップ108においては、このようにし
て求めたトルク指令値変化量ΔTcと、前回のトルク指
令値Tcを用いて、新たになましトルク指令値Tcが演
算される。すなわち、 Tc=Tc+ΔTc/n が演算される。ここに、nはなまし定数である。
【0021】図3(a)に示される処理を逐次繰り返し
実行した場合、アクセル操作に対するトルク指令値の変
化は図3(b)に示されるようなものとなる。この図に
おいてTc0として示されるのは、図3(a)のステッ
プ102において演算されるトルク指令値であり、アク
セルの操作に応じてステップ的に増加又は減少してい
る。また、破線で示されるトルク指令値Tcはステップ
108において演算されるなましトルク指令値であり、
なまし定数nにより前回のトルク指令値Tcに対する変
化を抑制しているため、トルク指令値Tc0に対して鈍
った変化をしている。
【0022】従って、本実施例によれば、アクセル操作
に伴うトルク変化を緩和することができ、過渡的なモー
タ16のトルク変動を抑制できる。この結果、トルクシ
ョックが軽減されることとなる。
【0023】また、このようななまし制御によって、ガ
ソリン車に近いフィーリングを得ることができる。ガソ
リン車においては、アクセル操作に対する出力トルクの
変化が電気自動車におけるモータ16の出力トルクの変
化に対してやや緩いため、本実施例のようにトルク指令
値Tcに係るなまし制御を行うことにより、ガソリン車
に近いフィーリングが得られる。
【0024】図4(a)には、本発明の第3実施例に係
る装置におけるコントローラ14の動作が示されてい
る。この実施例においては、ステップ100実行後ステ
ップ102実行に先だってステップ110及び112が
実行される。
【0025】ステップ110は、ステップ100におい
て求められたモータ負荷率に基づきモータ負荷率変化量
ΔRMPを演算するステップである。いま、前回ステッ
プ112を実行したときに求めたモータ負荷率をRM
P、直前のステップ100において求めたモータ負荷率
をRMP0とした場合、ステップ110において求めら
れるモータ負荷率変化量ΔRMPは次のように表され
る。
【0026】ΔRMP=RMP0−RMP ステップ112においては、このようにして求められた
モータ負荷率変化量ΔRMPに基づき、モータ負荷率R
MPが演算される。すなわち、 RMP=RMP+ΔRMP/n が演算される。このようにして求められるモータ負荷率
RMPは、図4(b)に示されるように、ステップ10
0において求められるモータ負荷率RMP0に対して鈍
った変化を有するモータ負荷率、すなわちなましモータ
負荷率である。このようななましモータ負荷率RMPを
用いてステップ102によりトルク指令値Tcを演算す
ることにより、図3に示される第2実施例と同様の効果
が得られる。
【0027】なお、第2実施例及び第3実施例における
なまし定数nを、アクセル開度が高まるときと低まると
きとで異なる値に設定しても構わない。また、アクセル
開度が低い領域と高い領域とでなまし定数nを異なる値
に設定しても構わない。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アクセル開度が低い領域でアクセル開度の変化に対する
トルク指令値の変化量を小さく、アクセル開度が中程度
の領域では大きくなるようトルク指令値を演算するよう
にしたため、アクセル開度が低い領域におけるハンチン
グの防止、アクセル開度が中程度の領域における加速感
の向上等の効果が得られる。
【0029】また、本発明の請求項2によれば、アクセ
ル開度に対するトルク指令値をなますようにしたため、
過渡的なモータトルク変動が緩和され、機械系のガタ等
による過渡的なトルクショックが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る装置におけるコントロ
ーラの動作の流れを示すフローチャートである。
【図2】この実施例においてコントローラに搭載するマ
ップの内容を2種類示す図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る装置のコントローラ
の動作を示す図であり、図3(a)は動作の流れを示す
フローチャート、図3(b)はトルク指令値のなましを
示す図である。
【図4】本発明の第3実施例に係る装置のコントローラ
の動作を示す図であり、図4(a)はコントローラの動
作の流れを示すフローチャート、図4(b)はモータ負
荷率のなましを示す図である。
【図5】電気自動車の概略構成を示すブロック図であ
る。
【図6】従来におけるアクセル開度とトルク指令値の関
係を示す図である。
【符号の説明】
14 コントローラ 16 モータ RMP,RMP0 モータ負荷率 Tc,Tc0 トルク指令値 n なまし定数

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクセル開度に応じてトルク指令値を演
    算するトルク指令値演算手段と、電気自動車のモータに
    供給する電力を演算したトルク指令値に基づき制御する
    制御手段と、を備え、モータのトルクをトルク指令値に
    制御するトルク制御装置において、 トルク指令値演算手段が、 アクセル開度が低い領域ではアクセル開度の変化に対す
    るトルク指令値の変化量が小さく、アクセル開度が中程
    度の領域ではアクセル開度の変化に対するトルク指令値
    の変化量が大きくなるよう、トルク指令値を演算するこ
    とを特徴とするトルク制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のトルク制御装置におい
    て、 トルク指令値演算手段が、 アクセル開度に基づき演算されるトルク指令値に時間と
    共に漸近するよう、なましトルク指令値を演算し、この
    なましトルク指令値をトルク指令値として制御手段に与
    えることを特徴とするトルク制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6756758B2 (en) * 2001-06-18 2004-06-29 Nissan Motor Co., Ltd. Vibration control apparatus for vehicle having electric motor
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