CN109843634B - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆控制装置(50)包括锁定判断部(54)以及电动机驱动控制部(56)。锁定判断部(54)对车辆(90)是否处于锁定状态进行判断。电动机驱动控制部(56)具有转速指令运算部(571)，其对控制车辆(90)的驱动源即主机电动机(3)的转速的转速指令值进行运算。电动机驱动控制部(56)在车辆(90)处于锁定状态的情况下，通过使用了周期性变化的转速指令值的控制即转速控制，对主机电动机(3)的驱动进行控制。

Description

车辆控制装置
相关申请的援引
本申请以2016年10月12日申请的日本专利申请号2016-200687号的申请为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
本发明涉及一种车辆控制装置。
背景技术
以往，已知采用电动机作为车辆的驱动源的车辆驱动***。例如，在专利文献1中，在电动机锁定时，通过向逆变器周期性地输出转矩指令值，从而对电动机进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012-239276号公报
发明内容
然而，如专利文献1那样，在基于转矩指令值对电动机进行控制的情况下，转速随之变化。因此，在从锁定状态解除时，存在发生车辆的飞出或者下滑的可能性。
本发明的目的在于，提供一种能防止从锁定状态解除时的车辆的飞出、下滑的旋转电机控制装置。
本发明的车辆控制装置包括锁定判断部以及电动机驱动控制部。锁定判断部对车辆是否处于锁定状态进行判断。电动机驱动控制部具有转速指令运算部，其对与车辆的驱动源即主机电动机的转速相关的转速指令值进行运算。电动机驱动控制部在车辆处于锁定状态的情况下，通过使用了周期性变化的转速指令值的控制即转速控制，对主机电动机的驱动进行控制。
在车辆处于锁定状态的情况下，通过周期性地改变主机电动机的转速，从而能防止电流集中于特定的相，能减少发热不均。此外，当车辆锁定时，预先对主机电动机的转速进行控制，从而能防止解除了锁定状态时的车辆的飞出、下滑。
附图说明
参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是表示一实施方式的车辆的结构的示意图。
图2是对一实施方式的控制装置进行说明的说明图。
图3是对一实施方式的MG控制部进行说明的框图。
图4是对一实施方式的转矩限制值进行说明的说明图。
图5是对一实施方式的电动机控制处理进行说明的流程图。
图6是对一实施方式的相电流进行说明的说明图。
图7是对本发明的一实施方式中，车辆处于非爬坡锁定状态下的转速指令值和MG转速进行说明的时序图。
图8是对一实施方式的电动机控制处理进行说明的时序图。
图9是对一实施方式中，车辆处于爬坡锁定状态下的转速指令值和MG转速进行说明的时序图。
图10是对参考例的电动机控制处理进行说明的时序图。
具体实施方式
以下，基于附图，对车辆控制装置进行说明。
(一实施方式)
一实施方式如图1～图9所示。
如图1和图2所示，作为车辆控制装置的控制装置50应用于车辆90。本实施方式的车辆90是通过主机电动机3的驱动力来行驶的EV车辆。本实施方式的主机电动机3是永磁体式同步型三相交流旋转电机，兼具电动机的功能和发电机的功能，是所谓的“电动发电机”。以下，为了方便，将主机电动机3称作“MG”，以主机电动机3作为电动机发挥作用的情况为中心进行说明。此外，将向主机电动机3的各相通电的电流称作相电流Iu、Iv、Iw。
将检测旋转角的旋转角传感器4设置于主机电动机3。
主电动机3的驱动力通过离合器81和变速器82向驱动轴91传递。传递至驱动轴91的驱动力通过齿轮92和车轴93而使驱动轮95旋转。在主机电动机3的旋转方向中，将使车辆90前进的方向设为正转方向，后退的方向设为反转方向。
离合器81设置于主机电动机3与变速器82之间，构成为能使主机电动机3和变速器82连接、断开。
变速器82是能无级变速的无级变速器(CVT)。
刹车97设置于驱动轮95。刹车97例如是盘式制动器等摩擦式的制动装置。在本实施方式中，利用主机电动机3的再生制动以及刹车97的摩擦力，使车辆90制动。在存在驱动轮95之外的未图示的车轮的情况下，在该车轮也设置刹车97。
主机电池10例如是镍氢或者锂离子等充电电池，构成为能充电放电。主机电池10以SOC(State of charge)处于规定范围的方式进行充电放电。另外，主机电池10也可以由双电层电容器等构成。
如图2所示，继电器部15设置于主机电池10与逆变器20之间。继电器部15包括设置于高电位侧配线11的高电位侧继电器16以及设置于低电位侧配线12的低电位侧继电器17。高电位侧继电器16以及低电位侧继电器17可以是机械式继电器，也可以是半导体继电器。
继电器部15对主机电池10与主机电动机3之间的导通或者切断进行切换。接通继电器15来导通主机电池10与主机电动机3，断开来切断主机电池10与主机电动机3。
逆变器20具有驱动电路21、电容器25及MG控制单元52。图中，将“控制单元”表示为“ECU”。
驱动电路21包括具有六个开关元件211～216的三相逆变器。开关元件211～216均是IGBT，设置成能双面散热。驱动电路21由使冷却水循环的、未图示的逆变器冷却器冷却。
连接于高电位侧的开关元件211～213的集电极与高电位侧配线11连接，发射极分别与成对的低电位侧的开关元件214～216的集电极连接。连接于低电位侧的开关元件214～216的发射极与低电位侧配线12连接。成对的高电位侧的开关元件211～213与低电位侧的开关元件214～216的连接点分别与主机电动机3的各相绕组的一端连接。
成对的高电位侧的开关元件211～213与低电位侧的开关元件214～216基于来自MG控制单元52的驱动信号，交替且互补地进行接通断开动作。逆变器20通过控制开关元件211～216的接通断开动作，从而将直流电切换为三相交流电，向主机电动机3输出。
在驱动电路21与继电器部15之间，设置有未图示的升压转换器，将经过升压转换器升压的电压向驱动电路21施加。
电容器25与驱动电路21并联连接。
控制装置50具有车辆控制单元51、MG控制单元52及刹车控制单元59等。图中，车辆控制单元51、MG控制单元52及刹车控制单元59均是以微型计算机等为主体而构成的。车辆控制单元51、MG控制单元52及刹车控制单元59中的各处理可以是通过CPU执行预先存储于ROM等实体的存储器装置的程序的软件处理，也可以是通过专用的电路的硬件处理。
车辆控制单元51、MG控制单元52及刹车控制单元59通过CAN(Controller AreaNetwork：局部互联网)等车辆通信网60连接，能进行信息传输。
车辆控制单元51获取来自未图示的油门传感器、变速开关、刹车开关、车速传感器等的信号，基于这些获取到的信号，对车辆90整体进行控制。车辆控制单元51基于油门开度和车速等，对涉及主机电动机3的驱动的转矩指令值trq*进行运算。转矩指令值trq*向MG控制单元52输出。
车辆控制单元51对离合器81的卡合状态进行控制。以下，将离合器81完全卡合的状态与完全分开的状态之间的中间状态称作“半离合状态”。在本实施方式中，车辆控制单元51对离合器81进行控制，对应为“离合器控制部”。
刹车控制单元59对刹车97进行控制。在本实施方式中，刹车控制单元59对应为“刹车控制部”。
MG控制单元52基于转矩指令值trq*和旋转角传感器4的检测值等，对开关元件211～216的接通断开动作进行控制，从而控制主机电动机3的驱动。在本实施方式中，利用电流反馈控制对主机电动机3的驱动进行控制。代替电流反馈控制，也可以是转矩反馈控制等。
如图3所示，MG控制单元52具有转速运算部53、锁定判断部54、转矩限制部55及作为电动机驱动控制部的驱动控制部56等。
转速运算部53基于旋转角传感器4的检测值，对主机电动机3的转速即MG转速ω进行运算。
锁定判断部54对车辆90是否处于锁定状态进行判断。车辆90的锁定状态是指，与是否踩下油门踏板无关，因障碍物等导致车辆90停止的状态、车辆90在爬坡角度，不使用刹车97就能维持车辆90停止的状态。“爬坡角度”表示，车辆前方与后方相比处于垂直方向上侧，且车辆90以规定的倾斜角度以上倾斜的状态。
在MG转速ω小于锁定判断阈值ωth且MG转矩trq比转矩判断阈值trq＿th大的状态持续了规定的持续判断时间Xth的情况下，锁定判断部54判断为车辆90处于锁定状态。可以任意设定锁定判断阈值ωth、转矩判断阈值trq＿th及持续判断时间Xth，例如，设锁定判断阈值ωth为50(rpm)、转矩判断阈值trq＿th为50(Nm)、持续判断时间Xth为3(s)。
转矩限制部55根据转矩限制值trp＿lim对转矩指令值trq*进行限制。
在转矩指令值trq*为转矩限制值trq＿lim以下的情况下，转矩限制部55直接将转矩指令值trq*作为限制后转矩指令值trq＿a*。在转矩指令值trq*比转矩限制值trq＿lim大的情况下，转矩限制部55将转矩限制值trq＿lim作为限制后转矩指令值trq＿a*。
转矩限制部55在车辆90处于锁定状态时，基于对驱动电路21进行冷却的冷却水的温度即冷却水温度Wt，对转矩指令值trq*进行限制。
如图4所示，在冷却水温度Wt为第一阈值Wt1以下的情况下，将转矩限制值trq＿lim作为锁定时最大限制值trq＿max。在冷却水温度Wt比第一阈值Wt1高、为第二阈值Wt2以下的情况下，冷却水温度Wt越高，使转矩限制值trq＿lim越小。在图4中，转矩限制值trq＿lim记载为线性减小，但转矩限制值trq＿lim也可以是非线性减小。在冷却水温度Wt比第二阈值Wt2高的情况下，将转矩限制值trq＿lim作为最小限制值trq＿min。最小限制值trq＿min设定成能退避行驶的程度。
在本实施方式中，在主机电动机3处于锁定状态的情况下，不是一定限制成MG转矩trq为最小限制值trq＿min，而是能在冷却水温度Wt低、冷却性能有余裕的情况下，与冷却水温度Wt高的情况下相比，缓和转矩限制。
在图4中，对基于锁定判断时的冷却水温度Wt的转矩限制进行了说明，但在锁定判断时之外，可以另外进行基于开关元件211～216的温度即元件温度的转矩限制。此外，当元件温度大于过热保护温度时，使转矩限制值trq＿lim减小，并且当大于过热异常判断值TmpH时，为了保护零件，将转矩限制值trq＿lim设为0，使主机电动机3的驱动停止。
回到图3，驱动控制部56生成对开关元件211～216的接通断开动作进行控制的驱动信号，基于驱动信号对开关元件211～216进行控制，从而控制主机电动机3的驱动。驱动控制部56具有转速控制部57及转矩控制部58。
转速控制部57具有转速指令运算部571、减法器572、控制器573及加法器574。
转速指令运算部571对转速指令值ω*进行运算。
减法器572从转速指令值ω*减去MG转速ω，对转速偏差Δω进行运算。
控制器573通过PI运算等，对变动量转矩指令值trq*＿f进行运算，以使转速偏差Δω为0。
加法器574在限制后转矩指令值trq*＿a上加上变动量转矩指令值trq*＿f，从而计算转速控制时转矩指令值trq＿ω*。
本实施方式的转速控制是基于反馈控制的MG转速ω和转速指令值ω*的控制，可以称作转速反馈控制。
转矩控制部58在进行转速控制的情况下，基于转速控制时转矩指令值trq＿ω*，生成对开关元件211～216的接通断开动作进行控制的驱动信号。此外，转矩控制部58在没有进行转速控制的情况下，基于限制后转矩指令值trq＿a*，生成驱动信号。
但是，存在因障碍物、爬坡等导致车辆90的驱动轮95处于被锁定的锁定状态的情况。由于锁定状态时，主机电动机3不旋转，或者转速较小，因此，电流集中在与转子的位置对应的特定的相。若电流集中于特定的相的状态持续，则存在电流集中相的开关元件的温度上升的可能性。此外，若开关元件的温度大于过热异常判断值TmpH，则被判断为故障，不能继续主机电动机3的驱动。
此外，在锁定状态下，即使进行了转矩控制，也存在不能直接传递到主机电动机3的转子的旋转的情况。因此，当从锁定状态解除时，MG转速ω急剧变化，可能会使车辆90飞出或者下滑。
因此，在本实施方式中，在锁定状态下，通过控制MG转速ω的转速控制对主机电动机3进行控制，从而避免特定相的电流集中，并且抑制从锁定状态解除时的车辆90的飞出、滑下。
基于图5的流程图，对本实施方式的电动机控制处理进行说明。本处理是，在车辆90的起动开关接通的期间，通过控制装置50以规定间隔(例如，100(ms))执行的。以下，将步骤S101的“步骤”省略，简记为“S”。
在最初的S101中，MG控制单元52从车辆控制单元51获取转矩指令值trq*。
在S102中，锁定判断部54对车辆90是否处于锁定状态进行判断。在判断为车辆90不处于锁定状态的情况下(S102：否)，转移至S110。在判断为车辆90处于锁定状态的情况下(S102：是)，转移至S103。
在S103中，转矩限制部55基于冷却水温度Wt，对限制后转矩指令值trq＿a*进行运算。
在S104中，MG控制单元52对冷却水温度Wt是否比转速控制阈值Wt＿r高进行判断。在本实施方式中，将转速控制阈值Wt＿r设为第二阈值Wt2，但也可以是不同于第二阈值Wt2的值。在判断为冷却水温度Wt为转速控制阈值Wt＿r以下的情况下(S104：否)，转移至S111。即，在冷却水温度Wt为转速控制阈值Wt＿r以下的情况下，与冷却水温度Wt对应而进行省电，但不进行转速控制。在判断为冷却水温度Wt比转速控制阈值Wt＿r高的情况下(S104：是)，转移至S105。
在S105中，车辆控制单元51将离合器81设为半离合状态。
在S106中，MG控制单元52对车辆90是否处于爬坡角度进行判断。车辆90是否处于爬坡角度可以基于从车辆控制单元51获取的G传感器等的检测值，在MG控制单元52的内部进行判断，也可以基于以由车辆控制单元51对车辆90的倾斜状态进行判断的判断结果为依据的标示等信息，进行判断。
在判断为车辆90处于爬坡角度的情况下(S106：是)，转移至S107。在判断为车辆90不处于爬坡角度的情况下(S106：否)，转移至S108。
在S107中，转速指令运算部571对爬坡时转速指令值ωC*进行运算，以作为转速指令值ω*。
在S108中，转速指令运算部571对非爬坡时转速指令值ωL*进行运算，以作为转速指令值ω*。
在S109中，驱动控制部56通过基于转速指令值ω*的转速控制，生成对开关元件211～216的接通断开动作进行控制的驱动信号。详细而言，基于以转速指令值ω*为依据而运算的转速控制时转矩指令值trq＿ω*，生成驱动信号。
在判断为车辆90不处于锁定状态的情况(S102：否)下转移到的S110中，基于元件温度等，对限制后转矩指令值trq*＿a进行运算。
在冷却水温度Wt为转速控制阈值Wt＿r以下的情况下(S104：否)，或者在S110之后转移至的S111中，驱动控制部56不进行转速控制，而利用转矩控制生成驱动信号。详细地，基于限制后转矩指令值trq＿a*，生成驱动信号。
在此，对转速指令值ω*进行说明。
本实施方式的主机电动机3是三相电动机，因此，如图6所示，旋转电角度120°以上，从而使至少两相的电流暂时为0，并且使电流最大的相交替。另外，相电流Iu、Iv、Iw的正负与通电方向对应，因此，“电流最大的相”是相电流Iu、Iv、Iw的绝对值最大的相。
在本实施方式中，对转速指令值ω*进行设定，以在切换周期PL、PC之间，使主机电动机3旋转电角度120°以上。
基于图7和图8，对车辆90处于爬坡角度以外，例如因障碍物等导致处于锁定状态的非爬坡锁定状态下的转速控制进行说明。在图7中，上段表示非爬坡时转速指令值ωL*，下段表示MG转速ω。
如图7所示，在车辆90处于非爬坡锁定状态的情况下，将切换周期PL的一个周期中的前半期间作为正转期间，将非爬坡时转速指令值ωL*设为第一指令值ωL1*。此外，将切换周期PL的一个周期中的后半期间作为反转期间，将非爬坡时转速指令值ωL*设为第二指令值ωL2*。
藉此，周期性地改变MG转速ω。
在本实施方式中，第一指令值ωL1*为正，第二指令值ωL2*为负，且绝对值相等。此外，在本实施方式中，切换周期PL中的正转期间的长度与反转期间的长度相同。可以任意设定切换周期PL，例如为150(ms)左右。此外，第一指令值ωL1*例如为30(rpm)，第二指令值ωL2*例如为－30(rpm)。第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*的绝对值也可以不同。此外，正转期间和反转期间的长度也可以不同。
第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*确定为，正转方向旋转电角度60°以上，反转方向旋转电角度60°以上，正***旋转电角度120°以上。例如，当磁极数为四时，为了旋转电角度120°，利用切换周期PL，旋转机械角30°，即正方向旋转机械角15°，反转方向旋转机械角15°。
此外，如图1所示，在主机电动机3和车轴93之间，设置有离合器81、变速器82及齿轮92。在离合器81、变速器82及齿轮92中，存在齿隙。以下，将在主机电动机3与车轴93之间存在的齿隙的合计简称为“齿轮齿隙”。
在主机电动机3的旋转量为齿轮间隙的范围内的情况下，车轴93不旋转。换言之，若主机电动机3处于在齿轮齿隙的范围内旋转的状态下时，则继续锁定状态。
在本实施方式中，在非爬坡锁定状态下，确定非爬坡时转速指令值ωL*，以在齿轮齿隙的范围内，切换主机电动机3的正转、反转。藉此，即使由转速控制而使MG转速ω发生变化，该变化也不会被传递至驱动轮95，从而能防止操控性能(以下，称作“驾驶性能”)恶化。
基于图8的时序图，对本实施方式的MG控制处理进行说明。图8是车辆90处于非爬坡锁定状态的情况的示例。在图8中，将共用时间轴作为横轴，从上段开始，表示为，油门开度、车速、MG转速ω、MG转矩trq、锁定判断、冷却水温度Wt、元件温度、故障判断。元件温度表示温度最高的开关元件的温度。锁定判断中，锁定状态时为“1”,锁定状态时为“0”。为了便于说明，在图8中，适当改变时间尺度等。图10中也是相同的。
在x11时刻，操作未图示的油门踏板，当油门开度不为0时，MG转矩trq增加。此时，若车辆90因障碍物等而处于锁定状态，则主机电动机3不旋转。在x12时刻，若MG转矩trq大于转矩判断阈值trq＿th，且该状态持续了持续判断时间Xth，则在x13时刻，进行锁定判断。此外，当冷却水温度Wt上升时，从冷却水温度Wt大于第一阈值Wt1的x14时刻开始，对MG转矩trq进行限制，在大于第二阈值Wt2的x15时刻，限制在最小限制值trq＿min。
在本实施方式中，转速控制阈值Wt＿r与第二阈值Wt2相同，因此，在锁定状态下冷却水温度Wt大于第二阈值Wt2的x15时刻，MG控制单元52将主机电动机3的控制切换为转速控制。详细地，如图7说明的那样，对第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*进行切换来作为非爬坡时转速指令值ωL*。换言之，在本实施方式中，在车辆90处于不是爬坡状态且锁定状态的情况下，小增量地对主机电动机3的正转和反转进行切换，从而防止向特定的相的电流集中。
若电流不是集中于特定的相，相电流Iu、Iv、Iw的不均减少，则向电流集中的相的通电量减少，因此，温度最高的开关元件的温度转向下降。此外，即使在锁定状态持续的情况下，只有所有相的元件温度不大于过热异常判断值TmpH，就不判断为故障，能持续主机电动机3的驱动。
图10是参考例的时序图。在图10中，将共用时间轴作为横轴，从上段开始，表示为，MG转速ω、MG转矩trq、锁定判断、相电流Iu、Iv、Iw、开关元件212的温度、故障判断。在图10中，将锁定判断阈值ωth作为0而进行说明。
如图10所示，在x91时刻，MG转速ω为0，若MG转矩trq比转矩判断阈值trq＿th大的状态持续了持续判断时间Xth，则在x92时刻，进行锁定判断。此外，由于成为锁定状态，冷却水温度Wt随着开关元件的温度上升而上升时，对转矩限制值trq*进行限制，对MG转矩trq进行限制。另外，在图10中，省略冷却水温度Wt的记载。
车辆90处于锁定状态，若不改变主机电动机3的锁定位置，则持续恒定的电流向各相通电的状态。在图10的示例中，与其它两相比较，V相电流Iv较大的状态持续。若上述状态持续，则与其它元件相比，V相的开关元件212的温度上升得多。
此外，在x93时刻，若开关元件212的温度大于过热异常判断值TmpH，则被判断为故障，不能继续主机电动机3的驱动。
另一方面，在本实施方式中，当车辆90处于锁定状态时，周期性地对转速指令值ω*进行切换。藉此，即使在持续锁定状态的情况下，也能防止向特定相的电流集中，避免成为故障判断，因此，能在锁定状态下持续主机电动机3的驱动。
基于图9，对车辆90处于爬坡且锁定状态的爬坡锁定状态下的转速控制进行说明。在图7中，上段表示爬坡时转速指令值ωC*，下段表示MG转速ω。在车辆90处于爬坡锁定状态的情况下，将切换周期PC的一个周期中的前半期间的爬坡时转速指令值ωC*设为第一指令值ωC1*，将后半期间的爬坡时转速指令值ωC*设为第二指令值ωC2*。
在爬坡锁定状态下，若使主机电动机3反转，则可能会使车辆90滑下。因此，在爬坡锁定状态下的转速控制中，第一指令值ωC1*为正值，例如为60(rpm)。此外，将第二指令值ωC2*设为0。第二指令值ωC2*也可以是与第一指令值ωC1*不同的正的值。
在本实施方式中，在切换周期PC内，爬坡时转速指令值ωC*为第一指令值ωC1*的期间和爬坡时转速指令值ωC*为第二指令值ωC2*的期间相同，但也可以不同。此外，爬坡锁定状态的切换周期PC和非爬坡锁定状态的切换周期PL相同，但也可以不同。
在本实施方式中，当车辆90处于爬坡锁定状态时，小增量地对主机电动机3的正转和停止进行切换，从而防止向特定的相的电流集中。在车辆90处于爬坡的情况下，不使主机电动机3反转，因此，使车辆90慢速前进，以防止滑下。此时，根据MG转矩trq、斜度等来决定持续或解除锁定状态。
此外，在本实施方式中，在锁定状态下，在车辆90向后方的移动量大于下滑判断值的情况下，判断为车辆90发生了下滑，刹车控制单元59对刹车97进行控制，从而防止车辆90下滑。另外，在车辆90经过刹车97制动的情况下，若不需要持续主机电动机3实现的锁定状态，则使主机电动机3停止。
此外，在锁定状态中，在冷却水温度Wt持续高温状态的情况下，利用刹车控制单元59对刹车97进行控制，从而使车辆90制动而使主机电动机3停止。
当主机电动机3停止时，元件温度、冷却水温度下降。
在本实施方式中，在车辆90处于锁定状态的情况下，利用转速控制，周期性地改变MG转速ω。藉此，防止向特定的相的电流集中，防止由电流集中引起的特定元件的升温，从而能使锁定状态下的主机电动机3的驱动持续。
此外，对锁定状态中的MG转速ω进行控制，因此，即使在解除了锁定状态的情况下，转速也不会发生急剧变化，从而能防止发生驾驶员不希望的飞出、下滑等。
如以上说明的那样，本实施方式的控制装置50包括锁定判断部54以及驱动控制部56。
锁定判断部54对车辆90是否处于锁定状态进行判断。
驱动控制部56具有转速指令运算部571，其对车辆90的驱动源即主机电动机3的转速的控制相关的转速指令值ω*进行运算。驱动控制部56在车辆90处于锁定状态的情况下，通过使用了周期性地变化的转速指令值ω*的控制即转速控制，对主机电动机3的驱动进行控制。
在车辆90处于锁定状态的情况下，通过周期性地改变MG转速ω，从而能防止电流集中于特定的相，能减少发热不均。此外，当车辆锁定时，预先对MG转速ω进行控制，从而能防止在解除了锁定状态时的车辆90的飞出、下滑。
转速指令运算部571交替地切换第一指令值和第二指令值以作为转速指令值ω*。详细地，转速指令运算部571在车辆90处于爬坡的情况下，交替地切换第一指令值ωC1*和第二指令值ωC2*，在车辆90不处于爬坡的情况下，交替地切换第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*。
藉此，能适当地切换转速指令值ω*。
设使主机电动机3正向旋转的转速指令值ω*为正，反向旋转的转速指令值ω*为负。
转速指令运算部571在车辆90处于由爬坡而成为锁定状态的爬坡锁定状态的情况下，设第一指令值ωC1*为正值，设第二指令值ωC2*为0或者为与第一指令值ωC1*不同的正值。藉此，能防止车辆90滑下。
此外，转速指令运算部571在车辆90处于由爬坡以外而成为锁定状态的非爬坡锁定状态的情况下，设第一指令值ωL1*为正值，设第二指令值ωL2*为负值。藉此，能周期性地反复使主机电动机3正转和反转。
在主机电动机3与驱动轮95之间，存在齿轮齿隙。
转速指令运算部571在处于非爬坡锁定状态的情况下，确定第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*，以使主机电动机3的驱动范围处于齿轮齿隙的范围内。在齿轮齿隙的范围内对主机电动机3进行驱动，因此，不会将主机电动机3的驱动传递至驱动轮95。藉此，不会使驾驶者感到不适，而能周期性地对MG转速ω进行切换。
转速指令运算部571确定第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*，以在切换第一指令值ωL1*和第二指令值ωL2*的切换周期PL的一个周期中，使主机电动机3旋转电角度120°以上。同样地，转速指令运算部571确定第一指令值ωC1*和第二指令值ωC2*，以在切换第一指令值ωC1*和第二指令值ωC2*的切换周期PC的一个周期中，使主机电动机3旋转电角度120°以上。
藉此，能适当地防止向特定相的电流集中。
在主机电动机3的转速即MG转速ω比锁定判断阈值ωth小且主机电动机3的转矩即MG转矩trq比转矩判阈值trq＿th大的状态持续了规定的持续判断时间Xth的情况下，锁定判断部54判断为车辆90处于锁定状态。
藉此，能适当地对车辆90的锁定状态进行判断。
在车辆90处于锁定状态，且对将供给至主机电动机3的电力转换的逆变器20进行冷却的冷却水的温度即冷却水温度Wt比转速控制阈值Wt＿r高的情况下，驱动控制部56进行转速控制。在冷却水温度Wt高、元件温度容易上升的情况下，进行转速控制以改变MG转速ω，从而能抑制随着向特定相的电流集中而使特定部位的温度上升。
控制装置50包括转矩限制部55，其在车辆90处于锁定状态的情况下，基于冷却水温度Wt，对从主机电动机3输出的转矩进行限制。藉此，能根据冷却性能，适当地对转矩进行限制。
控制装置50中设置有车辆控制单元51，上述车辆控制单元51对设置于主机电动机3与驱动轴91之间的离合器81进行控制。车辆控制单元51在进行转速控制的情况下，将离合器81的卡合状态控制为完全卡合状态与完全分开状态之间的半离合状态。
藉此，MG转速ω的变动不易传递至驱动轮95侧，因此，能抑制使MG转速ω变动而导致的驾驶性能变差。
控制装置50包括刹车控制单元59，其在判断为车辆90处于锁定状态且车辆90的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车97进行控制以使车辆90停止。
在通过主机电动机3不能持续车辆90的锁定状态的情况下，对刹车97进行控制，从而能适当地防止车辆90的下滑。
(其它实施方式)
(1)转速控制
在上述实施方式中，交替地对第一指令值和第二指令值进行切换，从而周期性地切换转速指令值。在其它实施方式中，也可以依次切换三个以上的值，从而周期性地切换转速指令值。此外，还可以使转速指令值任意地周期变化。
在上述实施方式中，在车辆处于爬坡的情况和爬坡以外的情况下，将第一指令值和第二指令值设为不同的值。在其它实施方式中，无论车辆的倾斜状态如何，可以使用相同的转速指令值。
在上述实施方式中，在冷却水温度比转速控制阈值高的情况下，进行转速控制。在其它实施方式中，也可以省略图5中的S104，在车辆处于锁定状态时，无论冷却水温度如何，都进行转速控制。
在上述实施方式中，当进行转速控制时，将离合器控制为半离合状态。在其它实施方式中，也可以省略图5中的S104，不进行半离合控制而在转速控制时，也使离合器处于完全卡合状态。此外，也可以不设置离合器。
(2)控制装置
在上述实施方式中，在控制装置中，包括车辆控制单元、MG控制单元及刹车控制单元这三个控制单元。在其它实施方式中，构成控制装置的控制单元也可以是两个以下，或者四个以上。此外，只要各控制单元能通过通信等进行信息传输，转速控制等相关的各处理可以由任意的控制单元来执行。
(3)主机电动机
在上述实施方式中，主机电动机是永磁体式的三相交流旋转电机。在其它实施方式中，主机电动机可以采用任意电动机。
(4)车辆
在上述实施方式中，应用有电源***控制装置的车辆是利用一个主机电动机的动力来行驶的EV车辆。在其它实施方式中，主机电动机可以是多个。在其它实施方式中，应用有旋转电机控制装置的车辆并不局限于EV车辆，也可以是作为车辆的驱动源除了具有主机电动机以外，还具有发动机的混合动力车、燃料电池车。
以上，本发明不限于上述实施方式，能在不脱离本发明思想的范围中以各种方式实施。
根据实施方式对本发明进行了记述。然而，本发明并不限定于上述实施方式和结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。此外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (24)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：
锁定判断部(54)，该锁定判断部(54)对车辆(90)是否处于锁定状态进行判断；以及
电动机驱动控制部(56)，该电动机驱动控制部(56)具有转速指令运算部(571)，该转速指令运算部(571)对与所述车辆的驱动源即主机电动机(3)的转速的控制相关的转速指令值进行运算，
所述电动机驱动控制部在所述车辆处于锁定状态的情况下，通过使用了周期性变化的所述转速指令值的控制即转速控制，对所述主机电动机的驱动进行控制，所述转速指令运算部交替地切换第一指令值和第二指令值以作为所述转速指令值。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
设使所述主机电动机朝正转方向旋转的所述转速指令值为正，朝反转方向旋转的所述转速指令值为负，
所述转速指令运算部在所述车辆处于因爬坡而成为锁定状态的爬坡锁定状态的情况下，设所述第一指令值为正值，设所述第二指令值为0或者为与所述第一指令值不同的正值，在所述车辆处于因爬坡以外而成为锁定状态的非爬坡锁定状态的情况下，设所述第一指令值为正值，设所述第二指令值为负值。
3.如权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述主机电动机与驱动轮(95)之间，存在齿轮齿隙，
所述转速指令运算部在所述非爬坡锁定状态的情况下，以使所述主机电动机的驱动范围处于所述齿轮齿隙的范围内的方式，确定所述第一指令值和所述第二指令值。
4.如权利要求1～3中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述转速指令运算部以在切换所述第一指令值和所述第二指令值的切换周期的一个周期中，使所述主机电动机旋转电角度120°以上的方式，确定所述第一指令值和所述第二指令值。
5.如权利要求1～3中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述主机电动机的转速比锁定判断阈值小且所述主机电动机的转矩比转矩判断阈值大的状态持续了规定的持续判断时间的情况下，所述锁定判断部判断为所述车辆处于锁定状态。
6.如权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述主机电动机的转速比锁定判断阈值小且所述主机电动机的转矩比转矩判断阈值大的状态持续了规定的持续判断时间的情况下，所述锁定判断部判断为所述车辆处于锁定状态。
7.如权利要求1～3、6中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述车辆处于锁定状态，且对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度比转速控制阈值高的情况下，所述电动机驱动控制部进行所述转速控制。
8.如权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述车辆处于锁定状态，且对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度比转速控制阈值高的情况下，所述电动机驱动控制部进行所述转速控制。
9.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，
在所述车辆处于锁定状态，且对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度比转速控制阈值高的情况下，所述电动机驱动控制部进行所述转速控制。
10.如权利要求1～3、6、8、9中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括转矩限制部(55)，该转矩限制部(55)在所述车辆处于锁定状态的情况下，基于对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度，对从所述主机电动机输出的转矩进行限制。
11.如权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括转矩限制部(55)，该转矩限制部(55)在所述车辆处于锁定状态的情况下，基于对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度，对从所述主机电动机输出的转矩进行限制。
12.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括转矩限制部(55)，该转矩限制部(55)在所述车辆处于锁定状态的情况下，基于对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度，对从所述主机电动机输出的转矩进行限制。
13.如权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括转矩限制部(55)，该转矩限制部(55)在所述车辆处于锁定状态的情况下，基于对将供给至所述主机电动机的电力转换的逆变器(20)进行冷却的冷却水的温度，对从所述主机电动机输出的转矩进行限制。
14.如权利要求1～3、6、8、9、11～13中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括离合器控制部(51)，该离合器控制部(51)对设置于所述主机电动机与驱动轴(91)之间的离合器(81)进行控制，
所述离合器控制部在进行所述转速控制的情况下，将所述离合器的卡合状态控制为完全卡合状态与完全分开状态之间的半离合状态。
15.如权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括离合器控制部(51)，该离合器控制部(51)对设置于所述主机电动机与驱动轴(91)之间的离合器(81)进行控制，
所述离合器控制部在进行所述转速控制的情况下，将所述离合器的卡合状态控制为完全卡合状态与完全分开状态之间的半离合状态。
16.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括离合器控制部(51)，该离合器控制部(51)对设置于所述主机电动机与驱动轴(91)之间的离合器(81)进行控制，
所述离合器控制部在进行所述转速控制的情况下，将所述离合器的卡合状态控制为完全卡合状态与完全分开状态之间的半离合状态。
17.如权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括离合器控制部(51)，该离合器控制部(51)对设置于所述主机电动机与驱动轴(91)之间的离合器(81)进行控制，
所述离合器控制部在进行所述转速控制的情况下，将所述离合器的卡合状态控制为完全卡合状态与完全分开状态之间的半离合状态。
18.如权利要求10所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括离合器控制部(51)，该离合器控制部(51)对设置于所述主机电动机与驱动轴(91)之间的离合器(81)进行控制，
所述离合器控制部在进行所述转速控制的情况下，将所述离合器的卡合状态控制为完全卡合状态与完全分开状态之间的半离合状态。
19.如权利要求1～3、6、8、9、11～13、15～18中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括刹车控制部(59)，该刹车控制部(59)在判断为所述车辆处于锁定状态且所述车辆的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车(97)进行控制以使所述车辆停止。
20.如权利要求4所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括刹车控制部(59)，该刹车控制部(59)在判断为所述车辆处于锁定状态且所述车辆的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车(97)进行控制以使所述车辆停止。
21.如权利要求5所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括刹车控制部(59)，该刹车控制部(59)在判断为所述车辆处于锁定状态且所述车辆的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车(97)进行控制以使所述车辆停止。
22.如权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括刹车控制部(59)，该刹车控制部(59)在判断为所述车辆处于锁定状态且所述车辆的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车(97)进行控制以使所述车辆停止。
23.如权利要求10所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括刹车控制部(59)，该刹车控制部(59)在判断为所述车辆处于锁定状态且所述车辆的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车(97)进行控制以使所述车辆停止。
24.如权利要求14所述的车辆控制装置，其特征在于，
包括刹车控制部(59)，该刹车控制部(59)在判断为所述车辆处于锁定状态且所述车辆的移动量比下滑判断阈值大的情况下，对刹车(97)进行控制以使所述车辆停止。
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