电动车辆的控制装置及电动车辆的控制方法_2

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的良好的响应性的控制的实现上,CAN通信线的响应性就成为了问题。出于这些背景,在运用电动马达I的较高的响应性的系统的构建上,谋求这样的系统构建:不是从制动控制器50将车轮速度数据作为二次信息而接收,而是作为一次信息而接收来计算控制量。
[0046]另外,虽然控制车辆整体的车辆控制器110对整体进行监视并控制较为重要,但若过于推进中央集权、亦即在收集全部的信息之后再向各控制器输出全部的指令,则车辆控制器110的运算负荷将增大,需要非常高价的控制器。另外,车辆控制器110在也考虑了通信速度较低的信息的基础上输出指令,无论采用多么高价的车辆控制器110,都不能构建响应性良好的车辆系统。另外,虽然也考虑迅速地收发全部的信息,但会变更成通信速度的上升给所有连接于该通信线的其他控制器带来影响的设计,在复杂的系统内提升全体的通信速度是非常困难的。
[0047]于是,在实施例1中,构建了如下结构:将CAN通信线的结构分为第一CAN总线CANl与第二 CAN总线CAN2,而且不是由车辆控制器110输出全部的指令,而是由比车辆控制器110更下位的控制器进行某种程度的判断并控制。具体而言,为了能够在马达控制器100中先于车辆控制器110判断最终的马达转矩指令值,构成为能够将从制动控制器50输出的制动要求直接发送到马达控制器100。并且,在马达控制器100中构成为,除了读取通常的来自车辆控制器110的转矩要求之外,还能够读取来自制动控制器50的制动要求,并能够输出与行驶状态相应的最终的马达转矩指令值。
[0048](关于利用控制器收发的信息)图4是表示利用实施例1的各控制器收发的信息的内容的控制框图。车辆控制器110输入油门踏板位置信息、换档位置信息,基于基本的驾驶员要求转矩、其他控制处理的结果计算第一转矩指令值,并向马达控制器100及制动控制器50输出第一转矩指令值。制动控制器50输入表示制动踏板操作状态的制动开关的0N/0FF状态、各轮的车轮速度信号,输出例如基于牵引控制要求的第二转矩指令值、表示液压单元5、制动控制器50是否为正常工作中的制动装置状态、希望对驾驶员要求增加转矩、减少转矩或者不增减转矩这样的转矩增减要求。
[0049]在马达控制器100中,如果制动装置状态为正常,并且比较第一转矩指令值与第二转矩指令值,与转矩增减要求一致,则采用来自制动控制器50的第二转矩指令值,在不满足这些条件的情况下,采用第一转矩指令值。通过这些判断,即使假设产生了通信障碍等问题,也能够防止马达控制器100违反驾驶员、制动控制器50的意图进行动作。
[0050](关于控制器内的控制的详细情况)图5是表示实施例1的车辆控制器和制动控制器内设置的牵引控制的要求、以及由马达控制器执行的控制内容的控制框图。在图5中,特定成牵引控制的内容进行说明。在车辆控制器110内的驾驶员要求转矩指令值计算部111中,基于油门踏板开度与换档位置计算驾驶员要求转矩(第一转矩指令值),并输出到马达控制器100。在制动控制器50内的牵引控制部51中,输入来自车轮速度传感器9的车轮速度信息、来自转向角传感器的转向角信息和电动马达I所输出的实际马达转矩。然后,判断驱动轮是否处于驱动滑移状态,在驱动滑移时输出抑制驱动滑移的牵引控制转矩(第二转矩指令值),并且将表示正在制动控制器50内执行的控制内容的控制标志输出到马达控制器100。
[0051]在马达控制器100内,具有切换开关101、转矩加法部102、马达电流控制部105、减振控制信息计算部103和减振控制部104,切换开关101基于控制标志对选择驾驶员要求转矩与牵引控制转矩中的哪一个指令值进行切换,转矩加法部102使切换后的转矩指令值TMCIN*加上后述的减振控制转矩并输出最终转矩指令值,马达电流控制部105为了基于最终转矩指令值控制向电动马达I供给的电流而对逆变器10输出逆变器驱动信号,减振控制信息计算部103计算用于抑制动力传动系统所产生的驱动系统的振动的减振控制增益及减振控制限制值,减振控制部104对计算出的减振控制信息及马达旋转速度实施高通滤波器处理而检测高频率成分,并基于检测出的高频率成分,计算抑制动力传动系统的振动的减振控制转矩。注意,在实施例1中采用了高通滤波器,但也可以使用观测器来进行推断。
[0052]图6是表示实施例1的指令值选择处理的流程图。在切换开关101中,通过进行以下的判断处理,将驾驶员要求转矩指令值TDRV*与滑移控制转矩指令值TESC*中的任一者作为转矩指令值TMCIN*而输出。注意,在制动控制器50内,设有在牵引控制部51内表示滑移控制状态的加速滑移控制标志FA及减速滑移控制标志H),而且设有表示液压单元5、制动控制器50自身的异常状态的ESC状态标志HL在步骤SlOll中,判断ESC状态标志是否正表示无异常状态,在无异常的情况下进入步骤S1012,在有异常的情况下进入步骤S1020,不选择来自制动控制器50的指令,而是将转矩指令值TMCIN*切换为驾驶员要求转矩指令值TDRV*。
[0053]在步骤S1012中,判断加速滑移控制标志FA是否正表示控制中,在控制中的情况下进入步骤S1013,在非控制中的情况下进入步骤S1016。在步骤S1013中,判断滑移控制转矩指令值TESC*是否为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以下,在驾驶员要求转矩指令值TDRV*以下的情况下进入步骤S1014,将转矩指令值TMCIN*切换为滑移控制转矩指令值TESC*。即,这是因为,在加速滑移控制中应针对驾驶员要求转矩指令值TDRV*进行转矩降低,如果滑移控制转矩指令值TESC*为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以下,则需要选择更低的转矩来抑制滑移。另一方面,无论是否在加速滑移控制中,在滑移控制转矩指令值TESC*为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以上的情况下,都为促进加速滑移的方向,在该情况下,进入步骤S1015,将转矩指令值TMCIN*切换为驾驶员要求转矩指令值TDRV*。
[0054]在步骤S1016中,判断减速滑移控制标志ro是否正表示控制中,在控制中的情况下进入步骤S1017,在非控制中的情况下进入步骤S1020。在步骤S1017中,判断滑移控制转矩指令值TESC*是否为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以上,在为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以上的情况下进入步骤S1018,将转矩指令值TMCIN*切换为滑移控制转矩指令值TESC*<JP,这是因为,在减速滑移控制中,通过产生再生转矩作为驾驶员要求转矩指令值TDRV*而产生滑移,为了消除该滑移要进行转矩提升,因此如果滑移控制转矩指令值TESC*为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以上,则认为正在实施适当的控制。另一方面,无论是否在减速滑移控制中,在滑移控制转矩指令值TESC*为驾驶员要求转矩指令值TDRV*以下的情况下,都为促进减速滑移的方向,在该情况下,进入步骤S1019,将转矩指令值TMCIN*切换为驾驶员要求转矩指令值TDRV*。
[0055]图7是表示实施例1的减振控制转矩指令值计算处理的控制框图。减振控制部104具有从马达旋转速度提取振动成分的振动成分提取部104a。振动成分提取部104a由高通滤波器构成,仅使规定的高频率成分通过。增益乘法部104b使通过了高通滤波器的振动成分与振动控制增益相乘。在转矩限制部104c中,比较减振控制转矩限制值与进行增益乘法后的减振控制转矩的大小,选择更小的一者的值。在负值乘法部104d中,使减振控制转矩限制值与负值相乘。在转矩限制部104e中,比较减振控制转矩限制值的负值与进行增益乘法后的减振控制转矩的大小,选择更大的一者的值。由此,运算与振动成分相应的减振控制转矩,并且抑制产生过度的减振控制转矩。
[0056](关于滑移控制)图8是表示在实施例1的牵引控制部中执行的滑移控制的控制框图。在驱动轮速度计算部511中,基于检测出的车轮速度VW计算驱动轮速度VD。在车身速度推断部512中,基于车轮速度VW运算推断车身速度VC。例如可以基于根据从动轮的各轮的车轮速度计算出的车身速度的平均值推断车身速度,也可以是根据四轮的各轮的车轮速度计算出的车身速度的平均值,还可以是从动轮与驱动轮的低选(选择从动轮与驱动轮的车轮速度中更低的一方来求出车身速度)等,并不特别限定。另外,具有检测车身加速度GC的车身加速度检测部。该检测部可以使用检测前后加速度的G传感器、推断车身速度VC的微分值作为车身加速度GC,不特别限定。
[0057](目标驱动轮速度基准值计算处理)在目标驱动轮速度基准值计算部513中,基于车辆加速度GC、转向准确度Astr和推断车身速度VC计算成为各驱动轮的目标的速度即目标驱动轮速度基准值VDbase*。图9是表示实施例1的目标驱动轮速度基准值计算处理的控制框图。在加速度用目标滑移率增益计算部513a设有加速度用目标滑移率增益映射,检测出的加速度GC越大,越是计算出更大的加速度用目标滑移率增益。换句话说,这是因为,如果获得了较大的加速度,则认为即使允许某种程度的滑移率也能够在与路面之间确保摩擦力。在转向角用目标滑移率增益计算部513b中,设有转向角用目标滑移率增益映射,检测出的转向角为中立位置附近则计算出大的转向角用目标滑移率增益,转向角越表示转向状态则越计算出小的转向角用目标滑移率增益。这是因为,如果是直行状态则不那么需要侧抗力,因此在轮胎的摩擦圆的前后方向上使用较大的力,如果是转向状态则需要侧抗力,因此在轮胎的摩擦圆的前后方向上不使用很大的力,而是确保左右方向的力。
[0058]在滑移率计算部513c中,使加速度用目标滑移率增益与转向角用目标滑移率增益相乘,计算出考虑了两者的状态的目标滑移率。在目标滑移量计算部513d中,使计算出的目标滑移率与推断车身速度VC相乘,计算出目标滑移量。在限制处理部513e中,对目标滑移量实施限制处理,抑制目标值的骤变。在加法部513f中,使推断车身速度VC加上目标滑移量,计算出目标驱动轮速度VD*。在限制处理部513g中,对目标驱动轮速度VD*实施限制处理,计算出目标驱动轮速度基准值VDbase*。注意,在具备横摆率传感器的情况下,也可以是,比较横摆率传感器值和根据转向角与推断车身速度VC计算出的推断横摆率,在差距较大的情况下,通过校正目标滑移率、转矩指令值来抑制横摆率传感器值与推断横摆率的偏离。
[0059](加速滑移控制开始速度计算处理)在加速滑移控制开始速度计算部514中,基于推断车身速度VC计算控制开始速度VS。图13是表示实施例1的加速滑移控制开始速度计算处理的控制框图。在控制开始用滑移量映射514a中,推断车身速度VC越高,越是计算出大的滑移
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