CN111483328A - 马达驱动装置和马达驱动*** - Google Patents
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Abstract
提供一种马达驱动装置和马达驱动***,所述马达驱动装置用于对作为电动汽车的动力源的马达进行驱动控制,所述马达驱动装置具有:滑落防止单元,当表示手刹的关闭/解除的手刹信息、表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息、表示档位的档位信息、基于加速器操作量的转矩指令值、及作为马达旋转速度的检测结果的实际旋转速度满足第1起动条件时,开始进行基于转矩偏差量的转矩控制、即、第1滑落防止控制,当在正在进行所述第1滑落防止控制的状态下满足第2起动条件时,开始进行使速度指令值为缓行速度的速度控制、即、第2滑落防止控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种安装在电动汽车上的马达驱动装置以及包括该马达驱动装置的马达驱动***。
背景技术
手动变速器(manual transmission)的引擎(engine)汽车当在坡路(坡道)上进行起动(起步)时一旦没有连上离合器并松开制动器(brake),车辆就会沿着坡路往下移动。在手动变速器的引擎汽车的情况下,可通过驾驶员的操作技巧来避免这样的车辆滑落。
电动汽车上安装了用于对马达进行驱动控制的马达驱动装置(例如,逆变器(inverter)装置)和用于向马达驱动装置提供指令和/或信息的上位控制器(例如,VCU(Vehicle Control Unit))。
上位控制器通过将基于驾驶员的加速器操作量的转矩(torque)指令值提供至马达驱动装置可使马达驱动装置对马达进行驱动控制。在没有踩下加速器的情况下,提供值为零的转矩指令值,由此马达可变为自由运行状态(free run state)。
为此,即使是在电动汽车的情况下,当在坡路上进行起动时也存在驾驶员的操作导致车辆滑落的可能性。
专利文献1中公开了一种对这样的车辆滑落进行防止的技术的一个例子。
专利文献1中公开的电动汽车具有马达驱动控制电路和马达控制用计算机。马达驱动控制电路相当于上述马达驱动装置,马达控制用计算机相当于上述上位控制器。
就马达控制用计算机而言,在制动器的操作被解除,进而基于马达旋转速度传感器的检测结果的车速从零开始进行了变化的情况下,通过将预先设定的固定值与当前目标转矩相加、或从当前目标转矩减去该固定值,可计算出新目标转矩,并可输出表示该新目标转矩的指令信号。马达驱动控制电路可根据该指令信号对马达进行驱动控制。藉由该控制,马达可产生抵抗车辆滑落的转矩。
但是,当专利文献1的马达控制用计算机计算新目标转矩时需要获得马达旋转速度传感器的检测结果。一般而言,马达控制用计算机采用与马达驱动控制电路进行通信的方式,获得马达驱动控制电路从马达旋转速度传感器获取的检测结果。
即,在专利文献1的技术中,需要进行马达控制用计算机从马达驱动控制电路获得马达旋转速度传感器的检测结果的通信、及马达控制用计算机向马达驱动控制电路提供表示新目标转矩的指令信号的通信。马达产生用于抵抗滑落的转矩的时点会迟于滑落发生的时点,这两个时点之间的差即为这样的通信所需的时间。
对此,本申请的申请人提出了一种专利文献2所述的马达驱动装置。
专利文献2的马达驱动装置是一种对电动汽车的马达进行驱动控制的装置,并具有滑落防止单元。当转矩指令值的绝对值小于滑落防止起动转矩阈值、档位信息为对车辆的行驶进行指示的行驶指令、马达的实际旋转速度的绝对值小于滑落防止起动速度阈值、且手刹信息从手刹关闭(on)变为手刹解除(off)时,所述滑落防止单元开始进行使马达的实际旋转速度变为零那样的旋转速度控制、即、滑落防止控制。
在安装了专利文献2的马达驱动装置的电动汽车中,从制动器被解除的时点开始至滑落防止控制的开始时点(马达的实际旋转速度变为零那样的旋转速度控制的开始时点)为止,只要进行上位控制器向马达驱动装置提供转矩指令值等的通信即可,并不需要进行上位控制器从马达驱动装置获取马达旋转速度传感器的检测结果的通信。因此,与专利文献1的技术相比,可提前开始进行滑落防止控制。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1](日本)特开平6-261417号公报
[专利文献2](日本)特开2017-93256号公报
发明内容
[要解决的技术问题]
近年,与手动变速器的引擎汽车相比,自动变速器(AT)的引擎汽车大幅增加,与此同时,习惯了自动变速器的引擎汽车的操作的驾驶员也大量增加了。
就自动变速器的引擎汽车而言,将选择杆从空转(idling)状态设至行驶(D档)并松开制动器后,即使不踩踏加速器,车辆也可缓慢地向前方移动(缓行(creeping)现象)。为此,在坡路上即使进行从制动器踩换至加速器的正常的起动操作,车辆也难以发生滑落。
就习惯了这样的车辆的动作的驾驶员而言,当在坡路上进行起动时,并不进行松开制动器去踩下加速器并扳回手刹这样的操作、或者干脆不对手刹进行操作,所以即使将专利文献2的马达驱动装置安装在电动汽车上,也不开始进行滑落防止控制。
另一方面,如果习惯了手动变速器的引擎汽车的操作的驾驶员在安装了专利文献2的马达驱动装置的电动汽车上想要与以往一样凭借自身的技能在坡路上进行起动,还会对马达驱动装置所进行的滑落防止控制和自身的操作之间的差异感到不适。
本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于提供一种与电动汽车在坡路上起动时由上位控制器进行处理的情况相比可迅速防止车辆滑落且不会让驾驶员感到不适的技术。
[技术方案]
本发明的马达驱动装置所具有的滑落防止单元当表示手刹的关闭/解除的手刹信息、表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息、表示档位的档位信息、基于加速器操作量的转矩指令值、及作为马达旋转速度的检测结果的实际旋转速度满足第1起动条件时,开始执行基于转矩偏差量的转矩控制、即、第1滑落防止控制,当在执行第1滑落防止控制期间满足第2起动条件时,开始执行使速度指令值为缓行速度的速度控制、即、第2滑落防止控制。
[有益效果]
根据本发明,从制动器被解除的时点开始至开始进行滑落防止控制的时点为止,只要进行上位控制器向马达驱动装置提供转矩指令值等的通信即可,并不需要进行上位控制器从马达驱动装置获取马达旋转速度的检测结果的通信。因此,与专利文献2的技术同样,可比专利文献1的技术提前开始进行滑落防止控制。
此外,根据本发明,如果在手刹解除的状态下满足预定的条件,则开始进行第1滑落防止控制、即、基于转矩偏差量的转矩控制,所以脚刹解除后,可开始进行第2滑落防止控制、即、使速度指令值为缓行速度的速度控制。另一方面,如果在手刹关闭的状态下松开脚刹去踩下加速器并解除手刹,则不开始进行滑落防止控制,而是执行正常的转矩控制。因此,与专利文献2的技术相比,可向习惯了先前的手动变速器或者自动变速器的引擎汽车的操作的驾驶员提供更自然的动作。
附图说明
[图1]对包括基于本发明的一个实施方式的马达驱动装置10的马达驱动***1的构成进行表示的模块图。
[图2]假设从车辆停止于坡路且前侧高于后侧的状态以前进行驶的方式开始爬坡的情况时的状态一览表。
[图3]与图2对应的时序图。
[图4]假设从车辆停止于坡路且后侧高于前侧的状态以后退行驶的方式开始爬坡的情况时的状态一览表。
[图5]与图4对应的时序图。
[图6]假设将档位从停车状态移至行驶(D档)并解除手刹后又使档位移回空档(N档)的情况时的状态一览表。
[图7]与图6对应的时序图。
[图8]假设将档位从停车状态移至行驶(D档)然后踩踏加速器并解除手刹开始爬坡的情况时的状态一览表。
[图9]与图8对应的时序图。
[图10]本发明的马达驱动状态的转变图。
[符号说明]
1…马达驱动***,10…马达驱动装置,12…CPU,122…滑落防止功能部,14…逆变器主电路,20…上位控制器,22…加速器传感器,24…脚刹传感器,26…手刹传感器,28…档位传感器,29…通信线路,30…电池,40…马达。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式的构成)
图1是对包括基于本发明的一个实施方式的马达驱动装置10的马达驱动***1的构成进行表示的模块图。
马达驱动***1安装在电动汽车上。马达驱动***1包括马达驱动装置10、上位控制器20、加速器传感器22、脚刹传感器24、手刹传感器26、档位传感器28及电池30。
上位控制器20例如为VCU等的微型计算机。
上位控制器20和马达驱动装置10经由通信线路29并按照CAN(Controller AreaNetwork)等的标准进行通信。
马达驱动装置10在上位控制器20的控制下进行马达40的驱动控制。
马达40是车辆的动力源,可经由动力传达装置(省略图示)、变速器(省略图示)等与车辆的驱动轮(省略图示)连接。
加速器传感器22是对驾驶员的加速器操作量进行检测的传感器。加速器传感器22可将检测结果发送至上位控制器20。
脚刹传感器24是对驾驶员的脚刹操作量进行检测的传感器。脚刹传感器24可将检测结果发送至上位控制器20。
手刹传感器26是对是否拉上了手刹进行检测的传感器。手刹传感器26可将检测结果发送至上位控制器20。
手刹为进行泊车或停车时而操作的制动器,也称泊车制动器或辅助制动器。手刹也包括不是藉由驾驶员的手所操作的、而是例如通过脚来操作的泊车制动器等。
档位传感器28是对驾驶员藉由换档杆操作而选择的档位(驾驶(D档)、倒车(R档)、空档(N档)等)进行检测的传感器。档位传感器28可将检测结果发送至上位控制器20。
需要说明的是,换档杆相当于自动变速器的引擎汽车的选择杆。
上位控制器20从各种传感器接收检测结果,并生成用于使达驱动装置10执行基于该检测结果的动作的指令和/或信息,然后将其输出至马达驱动装置10。
具体而言,根据加速器传感器22的检测结果生成作为马达40的目标转矩的转矩指令值,根据脚刹传感器24的检测结果生成表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息,根据手刹传感器26的检测结果生成表示手刹的关闭/解除的手刹信息,并根据档位传感器28的检测结果生成与档位对应的档位信息。
档位信息包括用于对车辆的行驶或停止进行指示的行驶/停止指令和用于对车辆的行进方向进行指示的前进/后退指令。在档位传感器28的检测结果表示行驶(D档)的位置的情况下生成行驶指令和前进指令,在档位传感器28的检测结果表示倒车挡(R档)的情况下生成行驶指令和后退指令,在档位传感器28的检测结果表示空档(N档)的情况下生成停止指令。
上位控制器20可将这些转矩指令值、脚刹信息、手刹信息、档位信息等输出至马达驱动装置10。
除此之外,上位控制器20还可将用于对控制模式进行指定的控制模式指令输出至马达驱动装置10。
控制模式包括转矩控制模式和速度控制模式。转矩控制模式为以马达40的转矩追随(follow)转矩指令值的方式进行控制的模式,速度控制模式为以马达40的旋转速度追随速度指令值的方式进行控制的模式。
在正常行驶时,上位控制器20指定转矩控制模式,并如上所述将转矩指令值输出至马达驱动装置10。
马达40上设置了用于对马达40的旋转速度进行检测的旋转速度传感器(省略图示)。马达驱动装置10可获得作为检测结果的旋转速度检测值(以下称实际旋转速度)。
马达驱动装置10例如为逆变器装置。马达驱动装置10包括CPU(CentralProcessing Unit)12和逆变器主电路14。
逆变器主电路14是将电池30的直流电力变换为交流电力并将其提供至马达40的电路。逆变器主电路14具有IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)等的开关元件。
这些开关元件可根据栅极信号(gate signal)进行导通(on)/断开(off)。逆变器主电路14将基于该导通/断开的电流输出至马达40,据此马达40可进行相应的动作。
CPU12是通过执行存储装置(省略图示)中保存的程序而对马达驱动装置10的各部分进行控制的控制中枢。CPU12可根据上位控制器20等提供的指令和/或信息向逆变器主电路14的开关元件提供栅极信号,由此对逆变器主电路14进行控制。
马达驱动装置10具有滑落防止功能部122。滑落防止功能部122是CPU12藉由执行上述程序中的与滑落防止有关的部分而实现的功能部。
滑落防止功能部122与执行程序时所使用的存储装置、控制逆变器主电路14时所使用的栅极驱动电路等的周边电路、及逆变器主电路14一起构成滑落防止单元。
以下,本说明书中将该滑落防止单元对马达40所进行的控制称为滑落防止控制,将藉由该控制而实现的功能称为滑落防止功能,并将包含马达驱动装置10和/或马达驱动***1的车辆根据该控制所呈现的动作称为滑落防止动作。
马达驱动装置10根据上位控制器20提供的转矩指令值等对马达进行驱动控制的程序包括对是否起动滑落防止功能进行判断的起动判断处理。
CPU12例如每次从上位控制器20获得转矩指令值时都执行该起动判断处理。进行该起动判断处理时,CPU12对从上位控制器20、旋转速度传感器等获得的指令和/或信息是否满足下述的滑落防止功能的所有的第1起动条件1-1~5或所有的第2起动条件2-1~2进行判断。
(起动条件1-1):手刹信息为解除
(起动条件1-2):脚刹信息为关闭
(起动条件1-3):档位信息为行驶指令
(起动条件1-4):转矩指令值的绝对值小于滑落防止解除转矩阈值
(起动条件1-5):实际旋转速度的绝对值小于滑落防止零速度判定值
(起动条件2-1):正在执行第1滑落防止控制(后述)
(起动条件2-2):脚刹信息为解除
CPU12在所获得的指令和/或信息满足上述所有的第1起动条件1-1~5的情况下,开始进行作为滑落防止功能部122的动作,并执行用于进行第1滑落防止控制的程序。
此外,CPU12在所获得的指令和/或信息满足上述所有的第2起动条件2-1~2的情况下,执行用于进行第2滑落防止控制的程序。
进行第1和第2滑落防止控制的程序包括对是否解除滑落防止功能进行判断的解除判断处理。
在作为滑落防止功能部122而进行动作的状态下,CPU12例如每次从上位控制器20获得转矩指令值时都执行该解除判断处理。进行该解除判断处理时,CPU12对从上位控制器20等获得的指令和/或信息是否满足下述的滑落防止功能的所有的解除条件2-1~2或所有的解除条件12-1~3进行判断。
(解除条件2-1):正在执行第2滑落防止控制
(解除条件2-2):转矩指令值的绝对值大于等于滑落防止解除转矩阈值
(解除条件12-1):正在执行第1滑落防止控制或第2滑落防止控制
(解除条件12-2):手刹信息为关闭或者档位为停止指令
(解除条件12-3):实际旋转速度的绝对值小于滑落防止零速度判定值
在正在执行第1或第2滑落防止控制的状态下,CPU12在所获得的指令和/或信息满足上述所有的解除条件2-1~2或所有的解除条件12-1~3的情况下,结束作为滑落防止功能部122的动作。
对滑落防止功能的起动条件和解除条件进行了定义的表(table)、滑落防止解除转矩阈值等的各种阈值保存在马达驱动装置10的存储装置中,也可被嵌入程序。
CPU12在作为滑落防止功能部122而进行动作的期间,执行基于转矩偏差(bias)量的转矩控制或者使速度指令值为缓行速度的速度控制。关于滑落防止功能部122的动作,将在后面进行详述。
此外,CPU12在作为滑落防止功能部122而开始进行了动作的情况下,将滑落防止功能起动信息输出至上位控制器20,在结束了作为滑落防止功能部122的动作的情况下,将滑落防止功能解除信息输出至上位控制器20。
马达驱动装置10还将根据马达40的电流检测值等所估计的马达40的实际转矩值、从旋转速度传感器获得的马达40的实际旋转速度等也输出至上位控制器20。
以上为包含马达驱动装置10的马达驱动***1的构成。
(实施方式的动作)
图2~图9为分别按照各种情况对驾驶员所进行的针对手刹、脚刹、换档杆及加速器的各操作的内容、及执行该操作时的实际旋转速度、车辆状态及马达驱动状态进行表示的状态一览表、以及其所对应的滑落防止动作的时序图。
以下,分别按照驾驶员的各操作的转变模式对滑落防止动作进行说明。
(转变模式1)
图1和图2是假设从车辆停止于坡路且前侧高于后侧的状态以前进行驶的方式开始爬坡的情况时的状态一览表和滑落防止动作的时序图。
假设车辆在坡路上于前侧高于后侧的状态下停止,驾驶员为了在坡路上进行起动而踩下脚刹并拉上手刹然后将档位设至空档(N)。该情况为情况A1。
此时,上位控制器20将表示手刹关闭了的手刹信息、表示脚刹关闭了的脚刹信息、表示档位为空档(N)的停止指令、及值为零的转矩指令值提供至马达驱动装置10。该时点不满足起动条件1-1和1-3,所以不起动滑落防止功能。
为了从情况A1的状态开始起动车辆,驾驶员将档位设至行驶(D档),此情况为情况B1。
此时,上位控制器20将表示档位为行驶(D档)的行驶指令和前进指令提供至马达驱动装置10,但脚刹和手刹进行了制动,所以车辆既不会前进也不会沿坡路滑落,马达40的实际旋转速度维持为零。该时点也不满足起动条件1-1,所以不起动滑落防止功能。
驾驶员从情况B1的状态移回手刹(手刹解除)的情况为情况C1。
CPU12在进行该时点的滑落防止功能起动判断处理时,由于起动条件1-2~5被满足了,并且手刹信息为关闭所以起动条件1-1也被满足了,因此可确认出第1起动条件1-1~5都被满足了。据此,CPU12作为滑落防止功能部122开始进行第1滑落防止控制。
第1滑落防止控制中,滑落防止功能部122使马达驱动装置10的控制模式为转矩控制模式,并使转矩指令值为0,藉此进行基于转矩偏差量的转矩控制。
该时点因为脚刹进行了制动所以车辆不会沿坡路滑落,然而,藉由预先进行基于转矩偏差量的转矩控制,驾驶员的下一个动作即使为解除脚刹,车辆也不会突然滑落。
驾驶员在情况C1的手刹解除后接着再松开脚刹(解除脚刹)的情况为情况D1。
CPU12在进行该时点的滑落防止功能起动判断处理时可确认出第2起动条件2-1~2都被满足了。据此,CPU12作为滑落防止功能部122开始进行第2滑落防止控制。
第2滑落防止控制中,滑落防止功能部122首先将马达驱动装置10的控制模式从转矩控制模式切换至速度控制模式。之后,将马达40的旋转速度目标值设定为缓行速度,并开始进行使实际转矩初始值为转矩偏差量的马达40的速度控制。
具体而言,滑落防止功能部122生成使从旋转速度传感器获得的马达40的实际旋转速度接近缓行速度的栅极信号,并将其提供至逆变器主电路14,接着,逆变器主电路14进行基于该栅极信号的开关操作,由此可将所生成的电流输出至马达40。
在车辆停止于坡路的状态下使手刹和脚刹解除后,马达40会发生沿坡路向下方滑落那样的旋转。
但是,在情况D1时,藉由第2滑落防止控制,实际旋转速度为缓行速度那样的电流被提供至马达40,由此可产生能够防止发生沿坡路向下方滑落的旋转的转矩。
据此,马达40的实际旋转速度被维持为零以上的正值,可防止车辆沿坡路滑落。
这样,就马达驱动装置10而言,即使上位控制器20提供了使马达40为自由运行状态的值为零的转矩指令值,当所获得的指令和信息满足了滑落防止功能的所有的第1起动条件1-1~5时也可开始进行基于转矩偏差量的转矩控制,另外,当满足了所有的第2起动条件2-1~2时还可开始进行使马达40的实际旋转速度为缓行速度那样的速度控制。
之后,至所获得的指令及信息满足滑落防止功能的解除条件为止,马达驱动装置10持续进行滑落防止控制。
此外,滑落防止功能部122还可将滑落防止功能起动信息输出至上位控制器20,藉此将滑落防止功能已经起动了的状况通知给上位控制器20。
情况D1之后驾驶员踩下加速器的过程为情况E1。
该过程中,上位控制器20将表示手刹解除了的手刹信息、表示脚刹解除了的脚刹信息、表示档位为行驶(D档)的行驶指令和前进指令、及响应于加速器的踩下并随时间的增加而增大的转矩指令值提供至马达驱动装置10。
持续进行该状态后,提供至马达驱动装置10的转矩指令值的绝对值会到达滑落防止解除转矩阈值。
转矩指令值从情况E1到达了滑落防止解除转矩阈值的情况为情况F1。
滑落防止功能部122在进行该时点的滑落防止功能解除判断处理时,可确认出所获得的指令及信息满足了解除条件2-1~2。据此,滑落防止功能部122可将马达驱动装置10的控制模式从速度控制模式切换至转矩控制模式,并结束马达40的速度控制。
滑落防止功能部122还可将滑落防止功能解除信息输出至上位控制器20,藉此将滑落防止功能已经被解除了的状况通知给上位控制器20。
情况F1以后,CPU12进行马达40的转矩追随从上位控制器20所提供的转矩指令值那样的正常的转矩控制。为此,马达40会产生基于驾驶员的加速器操作量的转矩。通过使马达40产生能够抵抗沿坡路滑落的较大的转矩,车辆开始爬坡,马达40的实际旋转速度逐渐增加。
(转变模式2)
图4和图5是假设从车辆停止于坡路且后侧高于前侧的状态采用后退行驶的方式开始进行爬坡的情况时的状态一览表和滑落防止动作的时序图。
情况A2~F2除了车辆的方向和档位之外与转变模式1的情况A1~F1相同。
即,在驾驶员从车辆停止于坡路的情况A2的状态将档位设至倒车(R档)的情况B2的时点,因为不满足起动条件1-1,所以不起动滑落防止功能,在移回了手刹的情况C2的时点,CPU12可确认出第1起动条件1-1~5都被满足了,藉此可作为滑落防止功能部122而开始进行第1滑落防止控制,在松开了脚刹的情况D2的时点,可确认出第2起动条件2-1~2都被满足了,由此可开始进行第2滑落防止控制。经过驾驶员踩下加速器的情况E2的过程后,可到达转矩指令值的绝对值变为滑落防止解除转矩阈值的情况F2,此时滑落防止功能部122可确认出滑落防止功能的解除条件2-1~2都被满足了,藉此可结束第2滑落防止控制,并将控制模式切换至转矩控制模式,然后将滑落防止功能解除信息输出至上位控制器20。
(转变模式3)
图6和图7是假设驾驶员从停车状态将档位设至行驶(D档)并解除手刹后又使档位移回空档(N)的情况时的状态一览表和时序图。情况A1至情况C1与转变模式1相同。
驾驶员从情况C1的状态(从停车状态使档位移至行驶(D档)并解除了手刹的状态)将档位移回空档(N)的情况为情况D3。
此时,上位控制器20将表示手刹解除了的手刹信息、表示脚刹关闭了的脚刹信息、表示档位为空档(N)的停止指令、及值为零的转矩指令值提供至马达驱动装置10。此外,马达驱动装置10还获取值为零的实际旋转速度。
该时点因为满足了解除条件12-1~3,所以CPU12可解除作为滑落防止功能部122的动作。但是,由于车辆被脚刹进行了制动,所以车辆即使停在了坡路上也不会沿坡路滑落。
情况D3以后,马达40为自由运行状态,仅被脚刹进行了制动。为此,情况D3以后,如果松开了脚刹,也会发生滑落。
这样,情况D3时解除滑落防止功能后允许车辆可进行滑落的情况为,例如想进行操作以将档位设为空档(N档)并调整脚刹的关闭/解除从而进行下坡这样的、主动使车辆滑落的情况。
此时,如果滑落防止功能的起动条件中不包括起动条件1-3(档位信息为行驶指令),则情况D3时即使解除了滑落防止功能也会再次起动滑落防止机能,所以无法进行如上所述的操作。因此,增加了一个起动条件、即、档位信息为行驶指令。
(转变模式4)
图8和图9是假设从停车状态将档位设为行驶(D档)并踩下加速器同时解除手刹以开始进行爬坡的情况、即、驾驶员进行与手动变速器的引擎汽车的坡路起动相同的操作的情况时的状态一览表和时序图。情况A1至情况B1与转变模式1相同。
情况B1之后,驾驶员不操作手刹地松开了脚刹的情况为情况C4。
此时,上位控制器20将表示手刹关闭了的手刹信息、表示脚刹解除了的脚刹信息、表示行驶(D档)的行驶指令和前进指令、及值为零的转矩指令值提供至马达驱动装置10。此外,马达驱动装置10还获取值为零的实际旋转速度。
该时点,起动条件1-3~5尽管被满足了,但因为手刹信息不为解除(off),而脚刹为解除,所以不满足起动条件1-1和1-2。为此,CPU12不开始进行作为滑落防止功能部122的动作。
情况C4之后,如果驾驶员接着踩下加速器,则提供至马达驱动装置10的转矩指令值的绝对值增加,马达40的实际转矩的绝对值也增加。
情况C4之后,驾驶员踩下加速器并移回了手刹的情况为情况D4。
此时,上位控制器20将表示手刹解除了的手刹信息、表示脚刹解除了的脚刹信息、及表示行驶(D档)的行驶指令和前进指令提供至马达驱动装置10。此外,马达驱动装置10还获取值为零的实际旋转速度。
该时点,尽管起动条件1-1和1-3~5被满足了,但由于脚刹信息不为解除,所以不满足起动条件1-2,因此不开始进行第1滑落防止控制。此外,尽管由于脚刹信息变为解除,由此起动条件2-2被满足了,但因为没有开始进行第1滑落防止控制,所以不满足起动条件2-1,因此也不开始进行第2滑落防止控制。
即,在转变模式4中,可执行与手动变速器的引擎汽车的坡路起动时同样的动作。
(实施方式的总结)
图10为本实施方式的马达驱动状态的转变图。
如果在停止状态下满足滑落防止功能的起动条件1-1~5,则开始进行第1滑落防止控制、即、基于转矩偏差量的转矩控制,如果在该状态下满足起动条件2-1~2,则开始进行第2滑落防止控制、即、使速度指令值为缓行速度的速度控制。
如果在第2滑落防止控制正在执行的状态下满足解除条件2-1~2,则解除滑落防止功能从而进入正常控制。
此外,如果在第1或第2滑落控制正在进行的状态下满足解除条件12-1~3,则也解除滑落防止功能,然后进入正常的停止状态。
本实施方式的马达驱动***1中,由于是由马达驱动装置10来判断是否进行车辆的滑落防止,所以上位控制器20不需要进行滑落防止的要否的判断。为此,即使马达驱动***1包括滑落防止功能,也不会增加上位控制器20的处理负荷。
另外,马达驱动***1中,从制动器被解除的时点至滑落防止控制开始进行的时点为止,只要进行上位控制器20向马达驱动装置10提供转矩指令值等的通信即可,并不需要进行马达驱动装置10向上位控制器20提供马达40的旋转速度检测结果等的通信。因此,与专利文献1的技术相比,可提前开始进行滑落防止控制。
此外,根据本实施方式,如果在手刹解除的状态下满足预定的条件,则第1滑落防止控制之后还可执行第2滑落防止控制。另一方面,如果在手刹关闭的状态下解除脚刹并踩下加速器同时使手刹解除,则不开始进行滑落防止控制,而是执行正常的转矩控制。
因此,与专利文献2的技术相比,可向习惯了以往的手动变速器或自动变速器的引擎汽车的操作的驾驶员提供更自然的动作。
(实施方式的变形例)
以上对本发明的实施方式进行了说明,但还可增加如下所述的变形例。
(1)可增加车辆的倾斜角度,以作为滑落防止功能的一个起动条件。例如,马达驱动装置10从上位控制器20与手刹信息等一起地获得车辆的倾斜角度信息,或者从马达驱动装置10的内部或外部所设置的倾斜角度传感器获得车辆的倾斜角度信息。马达驱动装置10的CPU12在满足上述起动条件1-1~5和下述起动条件1-6a和1-6b中的任意一个的情况下,开始进行作为滑落防止功能部122的动作。
(起动条件1-6a):倾斜角度信息大于等于正的角度阈值、且档位信息为前进指令
(起动条件1-6b):倾斜角度信息小于等于が负的角度阈值、且档位信息为后退指令
起动条件1-6a中的正的角度表示车辆的前侧高于后侧,起动条件1-6b中的负的角度表示车辆的前侧低于后侧。即,当进行爬坡的坡路起动时,起动滑落防止功能,当进行下坡的坡路起动时,不起动滑落防止功能。据此,与实施方式的形态相比,可不妨碍驾驶员的主动的滑落行驶。
(2)CPU12在作为滑落防止功能部122而正在进行第2滑落防止控制的情况下,以马达40的实际旋转速度变为缓行速度的方式对马达40进行速度控制。但是,该状态下可能会发生马达40的实际旋转速度的绝对值异常上升的情况。
为了应对这样的情况,可设定包含了马达40的实际旋转速度的条件的滑落防止功能的解除条件。
例如,在第2滑落防止控制正在执行的状态下,如果满足上述解除条件2-1、以及、上述解除条件2-2和下述解除条件2-3中的任意一个,则结束作为滑落防止功能部122的动作。
(解除条件2-3):实际旋转速度的绝对值大于等于滑落防止解除速度阈值
(3)还可在考虑了车辆的状况和/安全的基础上增加滑落防止功能的解除条件。例如,就CPU12而言,在滑落防止功能正在发挥作用的状态下,如果上述解除条件12-1~3、或者、下述解除条件12-4~5中的一个被满足了,则解除作为滑落防止功能部122的动作。
(解除条件12-4):来自上位控制器20的控制模式指令为正在执行的控制模式指令以外的控制模式指令。
(解除条件12-5):上位控制器20提供了表示禁止行驶的行驶禁止指令。
(4)马达驱动装置10也可具有用户界面,用于对存储装置中所保存的作为滑落防止功能的起动或解除的判断基准的各阈值(滑落防止解除转矩阈值、滑落防止零速度判定值、滑落防止解除速度阈值)的更新进行指示。
通过使用这样的用户界面,马达驱动装置10的提供者、车辆的提供者、车辆的维护者等可按照车辆的种类分别地对各阈值进行调整。此外,作为滑落防止功能的起动或解除的判断基准的各阈值可为固定值,也可为可变值。
(5)CPU12也可进行如下动作,即,当所获得的指令和信息满足滑落防止功能的起动条件时并不马上开始进行作为滑落防止功能部122的动作,而是开始进行内部计时器的计时,在到达了预定的时间后再开始进行作为滑落防止功能部122的动作。此情况下,还可对内部计时器的设定时间进行调整。
基于上述,可提供一种马达驱动装置,用于对作为电动汽车的动力源的马达进行驱动控制,该马达驱动装置具有:滑落防止单元,当表示手刹的关闭/解除的手刹信息、表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息、表示档位的档位信息、基于加速器操作量的转矩指令值、及作为马达旋转速度的检测结果的实际旋转速度满足第1起动条件时,开始执行基于转矩偏差量的转矩控制、即、第1滑落防止控制,当在正在执行所述第1滑落防止控制的状态下满足第2起动条件时,开始执行使速度指令值为缓行速度的速度控制、即、第2滑落防止控制。
其中,所述第1起动条件为:所述手刹信息为解除、所述脚刹信息为关闭、所述档位信息为指示车辆的行驶的行驶指令、所述转矩指令值的绝对值小于滑落防止解除转矩阈值、且所述实际旋转速度的绝对值小于滑落防止零速度判定值。
其中,所述第2起动条件为:所述脚刹信息为解除。
其中,当在正在进行所述第2滑落防止控制的状态下至少转矩指令值的绝对值变为大于等于滑落防止解除转矩阈值时,所述滑落防止单元结束所述第2滑落防止控制。
其中,当在正在进行所述第1滑落防止控制或所述第2滑落防止控制的状态下,所述手刹信息为关闭或所述档位信息为指示车辆的停止的停止指令、且所述实际旋转速度的绝对值变为小于滑落防止零速度判定值时,所述滑落防止单元结束所述第1滑落防止控制或所述第2滑落防止控制。
另外,还可提供一种马达驱动***,具有:马达驱动装置,用于对作为电动汽车的动力源的马达进行驱动控制;及上位控制器,用于将表示手刹的关闭/解除的手刹信息、表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息、表示档位的档位信息、及基于加速器操作量的转矩指令值输出至所述马达驱动装置。所述马达驱动装置具有:滑落防止单元,当从所述上位控制器获得的所述手刹信息、所述脚刹信息、所述档位信息及所述转矩指令值、以及从对马达的旋转速度进行检测的旋转速度传感器获得的马达的实际旋转速度满足第1起动条件时,开始执行基于转矩偏差量的转矩控制、即、第1滑落防止控制,当在正在执行所述第1滑落防止控制的状态下满足第2起动条件时,开始执行使速度指令值为缓行速度的速度控制、即、第2滑落防止控制。
以上尽管通过实施方式对马达驱动装置以及包括该马达驱动装置的马达驱动***进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。在不超出本发明的技术范围的情况下,还可对其进行各种各样的变形和改良。
Claims (6)
1.一种马达驱动装置,用于对作为电动汽车的动力源的马达进行驱动控制,所述马达驱动装置具有:
滑落防止单元,当表示手刹的关闭/解除的手刹信息、表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息、表示档位的档位信息、基于加速器操作量的转矩指令值、及作为马达旋转速度的检测结果的实际旋转速度满足第1起动条件时,开始执行基于转矩偏差量的转矩控制、即、第1滑落防止控制,当在正在执行所述第1滑落防止控制的状态下满足第2起动条件时,开始执行使速度指令值为缓行速度的速度控制、即、第2滑落防止控制。
2.如权利要求1所述的马达驱动装置,其中,
所述第1起动条件为:所述手刹信息为解除、所述脚刹信息为关闭、所述档位信息为指示车辆行驶的行驶指令、所述转矩指令值的绝对值小于滑落防止解除转矩阈值、且所述实际旋转速度的绝对值小于滑落防止零速度判定值。
3.如权利要求1所述的马达驱动装置,其中,
所述第2起动条件为:所述脚刹信息为解除。
4.如权利要求1所述的马达驱动装置,其中,
当在正在执行所述第2滑落防止控制的状态下至少转矩指令值的绝对值变为大于等于滑落防止解除转矩阈值时,所述滑落防止单元结束所述第2滑落防止控制。
5.如权利要求1所述的马达驱动装置,其中,
当在正在执行所述第1滑落防止控制或所述第2滑落防止控制的状态下所述手刹信息为关闭或所述档位信息为指示车辆的停止的停止指令、且所述实际旋转速度的绝对值变为小于滑落防止零速度判定值时,所述滑落防止单元结束所述第1滑落防止控制或所述第2滑落防止控制。
6.一种马达驱动***,具有:
马达驱动装置,用于对作为电动汽车的动力源的马达进行驱动控制;及
上位控制器,用于将表示手刹的关闭/解除的手刹信息、表示脚刹的关闭/解除的脚刹信息、表示档位的档位信息、及基于加速器操作量的转矩指令值输出至所述马达驱动装置,
其中,所述马达驱动装置具有:
滑落防止单元,当从所述上位控制器获得的所述手刹信息、所述脚刹信息、所述档位信息及所述转矩指令值、以及从对马达的旋转速度进行检测的旋转速度传感器获得的马达的实际旋转速度满足第1起动条件时,开始执行基于转矩偏差量的转矩控制、即、第1滑落防止控制,当在正在执行所述第1滑落防止控制的状态下满足第2起动条件时,开始执行使速度指令值为缓行速度的速度控制、即、第2滑落防止控制。
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