CN1899900A - 电动车辆驱动控制装置及电动车辆驱动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动车辆驱动控制装置,具有驱动马达目标转矩计算处理机构(91),其对表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩进行计算;及驱动马达目标转矩限制处理机构(92),其对为使驱动轴不能旋转而自由结合脱离地配置的驻车机构是否正在动作进行判断,当该驻车机构正在动作时,抑制上述驱动马达目标转矩的波动。此时,判断驻车机构是否动作,当该驻车机构动作时,在发动机转矩出现波动的情况下,抑制驱动马达目标转矩的波动,因此能够防止驻车机构中产生齿轮撞击声。
Description
技术领域
本发明涉及电动车辆驱动控制装置及电动车辆驱动控制方法。
背景技术
过去,搭载在作为电动车辆的复合型车辆中、将作为发动机的转矩的发动机转矩的一部分传送到发电机(发电机马达)、其余部分传送到驱动轮的车辆驱动装置,具有装备有太阳轮、齿圈和行星架的行星齿轮单元,上述行星架与发动机连接,齿圈及驱动马达与驱动轮连接,太阳轮与发电机连接,从上述齿圈和驱动马达输出的旋转被传送到驱动轮,从而产生驱动力。
上述车辆驱动装置中,在驱动马达与驱动马达控制装置之间设置有变换器,该变换器受到来自驱动马达控制装置的驱动信号的驱动,接受来自电池的直流电流,产生U相、V相和W相的电流,并将各相电流供给到驱动马达。因而,上述变换器具有作为复数个、例如6个开关元件的晶体管,各晶体管构成每2个单元化的各相晶体管模块(IGBT)。因此,利用规定的模式将驱动信号传送到各晶体管时,晶体管进行开·关动作,产生各相电流。
还有,检测表示驱动马达的转子的位置的转子位置,基于该转子位置计算作为驱动马达的旋转速度的驱动马达旋转速度,基于该驱动马达旋转速度对例如作为驱动马达的转矩的驱动马达转矩等进行控制。
但是,上述结构的复合型车辆中,可以通过操作换档手柄选择前进档、倒退档、空档和驻车档,当选择驻车档时,锁住驱动轮,维持复合型车辆的停止状态(例如参照专利文献1)。
这样,上述齿圈与驻车齿轮一体化形成,驾驶人员操作换档手柄选择驻车档时,驻车机构进行动作,能够自由摆动地设置的有爪杆与上述驻车齿轮结合,锁住驻车齿轮,从而锁住驱动轮。
专利文献1:特开平5-278483号公报。
但是,上述过去的复合型车辆中,驻车机构进行动作时,如果例如启动发动机、或停止发动机从而产生发动机转矩波动,驻车机构中的有爪杆和驻车齿轮之间会产生异常的齿轮撞击声。
即,上述复合型车辆中,启动发动机时,由于必须使作为发动机的旋转速度的发动机旋转速度具有适合启动的数值,因此驱动发电机,提高作为发电机的旋转速度的发电机旋转速度。此时,由于受到旋转发动机时产生的反作用力,从而必须利用驱动马达产生与作为发电机的转矩的发电机转矩相对应的规定的驱动马达转矩,但是在对驱动马达进行驱动时,如果检测上述转子位置的位置传感器输出中混入噪声,则不能精确地产生驱动马达转矩,从而在有爪杆和驻车齿轮之间因齿轮啮合间隙产生齿轮撞击声。
另一方面,上述复合型车辆中,停止发动机时,由于必须使发动机旋转速度具有适合停止的数值,因此降低发电机旋转速度,使其为负值。此时,必须随着发电机转矩的减小,减小驱动马达转矩。此时也会产生上述齿轮撞击声。
发明内容
本发明的目的在于解决上述过去的复合型车辆的问题,提供在驻车齿轮机构动作时、能够防止在发动机转矩出现波动的情况下产生齿轮撞击声的电动车辆驱动控制装置及电动车辆驱动控制方法。
因此,本发明的电动车辆驱动控制装置中,具有计算表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩的驱动马达目标转矩计算处理机构、及判断为使驱动轴不能旋转而自由结合脱离配置的驻车机构是否动作、当该驻车机构动作时、抑制上述驱动马达目标转矩的波动的驱动马达目标转矩限制处理机构。
本发明的其它的电动车辆驱动控制装置中,进而,上述驱动马达目标转矩限制处理机构限制上述驱动马达目标转矩的变化率。
本发明的其它另外的电动车辆驱动控制装置中,进而,上述驱动马达目标转矩限制处理机构限制上述驱动马达目标转矩的变化率,使其小于驻车机构没有动作时的数值。
本发明的其它另外的电动车辆驱动控制装置中,进而,具有差动旋转装置,该差动旋转装置具有第1-第3差动元件,且第1差动元件与发电机连接、第2差动元件与驱动马达连接、第3差动元件与发动机连接。
上述驱动马达目标转矩限制处理机构控制发电机旋转速度,从而使发动机旋转速度等于发动机目标旋转速度,并与发动机转矩与发电机转矩相对应,计算驱动马达目标转矩,以产生电动车辆行驶时所需要的车辆要求转矩,当驱动马达受到驱动时,抑制上述驱动马达目标转矩的波动。
本发明的其它另外的电动车辆驱动控制装置中,进而,具有为了防止电动车辆的车辆输出轴发生振动而计算驱动马达目标转矩的转矩修正值的减振处理机构。
上述驱动马达目标转矩限制处理机构限制上述转矩修正值。
本发明的其它另外的电动车辆驱动控制装置中,进而,具有计算驱动马达的角加速度的驱动马达角加速度计算处理机构。
上述减振处理机构计算转矩修正值,以使角加速度小于规定的值。
本发明的其它另外的电动车辆驱动控制装置中,进而,具有设置在规定的轴的2个位置的检测部。
上述减振处理机构计算转矩修正值,以使各检测部检测的旋转速度的差为零。
本发明的电动驱动控制方法中,计算表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩,并判断用于使驱动轴不能旋转而自由结合脱离配置的驻车机构是否动作,当该驻车机构动作时、抑制上述驱动马达目标转矩的波动。
根据本发明,在电动车辆驱动控制装置中,具有计算表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩的驱动马达目标转矩计算处理机构、及判断为使驱动轴不能旋转而自由结合脱离配置的驻车机构是否动作、当该驻车机构动作时、抑制上述驱动马达目标转矩的波动的驱动马达目标转矩限制处理机构。
此时,判断驻车机构是否动作,当该驻车机构动作时,在发动机转矩出现波动的情况下,抑制驱动马达目标转矩的波动,因此能够防止驻车机构中产生齿轮撞击声。
附图说明
图1为本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的功能方框图。
图2为本发明的实施方式的复合型车辆的概念图。
图3为本发明的实施方式的行星齿轮单元的动作说明图。
图4为本发明的实施方式的通常行驶时的速度线图。
图5为本发明的实施方式的通常行驶时的转矩线图。
图6为本发明的实施方式的驻车机构的动作说明图。
图7为本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的概念图。
图8为表示本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的动作的第1主流程图。
图9为表示本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的动作的第2主流程图。
图10为表示本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的动作的第3主流程图。
图11为本发明的实施方式的第1车辆要求转矩映射关系。
图12为本发明的实施方式的第2车辆要求转矩映射关系。
图13为本发明的实施方式的发动机目标运行状态映射关系。
图14为本发明的实施方式的发动机驱动区域映射关系。
图15为表示本发明的实施方式的发动机启动控制处理的子程序的第1图。
图16为表示本发明的实施方式的发动机启动控制处理的子程序的第2图。
图17为表示本发明的实施方式的修正·限制部的方框图。
图18为表示本发明的实施方式的驱动马达目标转矩限制处理的子程序的图。
图19为表示本发明的实施方式的修正·限制部的动作的时间表。
图20为表示本发明的实施方式的发动机停止控制处理的子程序的图。
图中:11-发动机,13-行星齿轮单元,16-发电机,18-驻车机构,25-驱动马达,49-驱动马达控制装置,51-车辆控制装置,91-驱动马达目标转矩计算处理机构,92-驱动马达目标转矩限制处理机构,121-驱动马达目标转矩计算部,122-振动修正处理控制部,125-驱动马达目标转矩限制处理部,CR-行星架,R-齿圈,S-太阳轮。
具体实施方式
下面,结合附图详细说明本发明的实施方式。此时,对作为电动车辆的复合型车辆、及作为电动车辆驱动控制装置的复合型车辆驱动控制装置进行说明。
图1为本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的功能方框图。
图中,91为计算表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩的驱动马达目标转矩计算处理机构。92为判断为了使驱动轴不能旋转而自由结合脱离配置的驻车机构是否动作、当该驻车机构动作时、抑制上述驱动马达目标转矩的波动的驱动马达目标转矩限制处理机构。
接着,说明复合型车辆。
图2为本发明的实施方式的复合型车辆的概念图。
图中,11为设置在第1轴线上的发动机(E/G),12为设置在上述第1轴线上、输出通过驱动上述发动机11而产生的旋转的输出轴,13为设置在上述第1轴线上、对通过上述输出轴12输入的旋转进行变速的作为差动旋转装置的行星齿轮单元,14为设置在上述第1轴线上、输出上述行星齿轮单元13的变速后的旋转的输出轴,15为作为固定在该输出轴14上的输出齿轮的第1反转驱动齿轮,16为设置在上述第1轴线上、通过传送轴17与上述行星齿轮单元13连接、并与发动机11自由差动旋转地机械连接的作为第1电动机械的发电机(G)。还有,该发电机16与作为车轮的驱动轮37机械连接。
上述输出轴12上设置有减振装置D,该减振装置D连接在上述输出轴12的发动机11侧的输入部12a与行星齿轮单元13侧的输出部12b之间,并具有安装在上述输入部12a上的图中未表示的驱动部件、安装在输出部件12b上的图中未表示的从动部件、以及设置在该驱动部件和从动部件之间的作为加压部件的弹簧。通过上述输入部12a传送到驱动部件的发动机转矩TE被传送到弹簧上,在该弹簧上吸收了急剧波动后,再传送到从动部件,然后输出到输出部12b。
上述输出轴14具有套筒形状,且处于包围上述输出轴12的位置。还有,上述第1反转驱动齿轮15比行星齿轮单元13更靠近发动机11侧。
上述行星齿轮单元13至少具有作为第1差动元件的太阳轮S、与该太阳轮S啮合的小齿轮P、与该小齿轮P啮合的作为第2差动元件的齿圈R、以及自由旋转地支持上述小齿轮P的作为第3差动元件的行星架CR,上述太阳轮S通过上述传送轴17与发电机16连接,齿圈R通过输出轴14和规定的齿轮列、与设置在和上述第1轴线平行的第2轴线上的且与上述发动机11和发电机16自由差动旋转地机械连接的作为第2电动机械的驱动马达(M)25及驱动轮37连接,行星架CR通过输出轴12与发动机11连接。上述驱动马达25与驱动轮37机械连接。还有,上述行星架CR和车辆驱动装置的壳体10之间配置有单向离合器F,该单向离合器F在从发动机11向行星架CR传送正方向旋转时为自由状态,在从发电机16或驱动马达25向行星架CR传送反方向旋转时为锁止状态,从而使发动机11的旋转停止,不向发动机11传送反方向旋转。因此,当在发动机11处于停止状态下启动发电机16时,利用上述单向离合器F施加相对来自发电机16的转矩的反作用力。另外,也可以取代单向离合器F,在上述行星架CR和壳体10之间设置作为停止机构的图中未表示的制动器。
上述发电机16由固定在上述传送轴17上、自由旋转设置的转子21、设置在该转子21的周围的定子22、及卷绕在该定子22上的线圈23组成。上述发电机16利用通过传送轴17传送的旋转产生电力。上述线圈23与图中未表示的电池连接,向该电池供给直流电流。上述转子21和上述壳体10之间设置有发电机制动器B,可以通过使该发电机制动器B结合来固定转子21,从而机械停止发电机16的旋转。
还有,26为设置在上述第2轴线上、输出上述驱动马达25的旋转的输出轴。27为固定在该输出轴26上的作为输出齿轮的第2反转驱动齿轮。上述驱动马达25由固定在上述输出轴26上、自由旋转设置的转子40、设置在该转子40的周围的定子41、及卷绕在该定子41上的线圈42组成。
上述驱动马达25通过供给到线圈42的交流电流的U相、V相及W相电流,产生驱动马达转矩TM。因此,上述线圈42与上述电流连接,该电池的直流电流变换为各相电流,供给到上述线圈42。
为了使上述驱动轮37沿与发动机11的旋转相同的方向旋转,中间轴30配置在与上述第1、第2轴线平行的第3轴线上,该中间轴30上固定有第1反转从动齿轮31、及齿数多于该反转从动齿轮31的第2反转从动齿轮32。上述第1反转从动齿轮31和上述第1反转驱动齿轮15相互啮合。上述第2反转从动齿轮32和上述第2反转驱动齿轮27相互啮合。上述第1反转驱动齿轮15的旋转反转后,传送到第1反转从动齿轮31。上述第2反转驱动齿轮27的旋转反转后,传送到第2反转从动齿轮32。另外,上述中间轴30上固定有齿数少于上述第1反转从动齿轮31的差速小齿轮33。
差速装置36设置在与上述第1-第3轴线平行的第4轴线上,该差速装置36的差速环齿轮35与上述差速小齿轮33啮合。因此,传送到差速环齿轮35的旋转通过上述差速装置36分配后,再传送到驱动轮37。这样,不仅发动机11所产生的旋转被传送到第1反转从动齿轮31,而且驱动马达25所产生的旋转能够传送到第2反转从动齿轮32,所以通过驱动发动机11和驱动马达25,可以使复合型车辆行驶。还有,上述发动机11、行星齿轮单元13、发电机16、驱动马达25、差速装置36等构成车辆驱动装置。
然而,上述结构的复合型车辆中,通过操作作为变速操作部件的图中未表示的换档手柄,选择前进档、倒退档、空档及驻车档中的规定档位后,图中未表示的档位判断装置对所选择的档位进行判断,并将档位信号传送到图中未表示的车辆控制装置。如果选择驻车档,随着换档手柄的操作,驱动轮37会被锁止,从而维持复合型车辆的停止状态。因此,上述齿圈R上一体化形成作为被结合部件的驻车齿轮Gp,驾驶人员操作换档手柄,选择驻车档后,自由结合脱离地配置的驻车机构18进行动作,自由摆动地配置的作为结合部件的图中未表示的有爪杆的爪与驻车齿轮Gp结合,从而锁止驻车齿轮Gp,使得驱动轮37不能进行旋转。本实施方式中,齿圈R的外周面上一体化形成有驻车齿轮Gp,驱动轮37和驻车齿轮Gp机械连接在一起。但是也可以在输出轴14的规定部位、例如与第1反转驱动齿轮15相邻形成驻车齿轮Gp。另外,驻车齿轮Gp也可以在中间轴30上形成,或在与差速环齿轮35相邻处形成,从而使驱动轮37和驻车齿轮Gp机械连接在一起。
另外,38为检测作为转子21的位置的转子位置θG的作为第1转子位置检测部的解算装置等位置传感器,39为检测作为转子40的位置的转子位置θM的作为第2转子位置检测部的解算装置等位置传感器。所检测到的转子位置θG传送到车辆控制装置和图中未表示的发电机控制装置,所检测到的转子位置θM传送到车辆控制装置和图中未表示的驱动马达控制装置。另外,50为作为上述差速装置36的输出轴的驱动轴,52为检测发动机旋转速度NE的作为发动机旋转速度检测部的发动机旋转速度传感器。所检测到的发动机旋转速度NE传送到车辆控制装置和图中未表示的发动机控制装置。
接着,说明上述驻车机构18的动作。
图3为本发明的实施方式的行星齿轮单元的动作说明图。图4为本发明的实施方式的通常行驶时的速度线图。图5为本发明的实施方式的通常行驶时的转矩线图。
上述行星齿轮单元13(图2)中,由于行星架CR与发动机11连接,太阳轮S与发电机16连接,齿圈R通过输出轴14和规定的齿轮列与上述驱动马达25和驱动轮37连接,因此,作为齿圈R的旋转速度的齿圈旋转速度NR与作为输出到输出轴14的旋转速度的输出轴旋转速度相等,行星架CR的旋转速度与发动机旋转速度NE相等,太阳轮S的旋转速度与发电机旋转速度NG相等。如果齿圈R的齿数为太阳轮S的齿数的ρ倍(本实施方式为2倍),则有如下关系:
(ρ+1)·NE=1·NG+ρ·NR
因此,从齿圈旋转速度NR及发电机旋转速度NG,可以计算出发动机旋转速度NE:
NE=(1·NG+ρ·NR)/(ρ+1)...(1)
另外,利用上述式(1),可以构成行星齿轮单元13的旋转速度关系式。
还有,发动机转矩TE、作为齿圈R所产生的转矩的齿圈转矩TR及发电机转矩TG存在如下关系:
TE∶TR∶TG=(ρ+1)∶ρ∶1 ...(2)相互之间承受反作用力。另外,利用上述式(2),可以构成行星齿轮单元13的转矩关系式。
复合型车辆通常行驶时,齿圈R、行星架CR及太阳轮S均沿正方向旋转,如图4所示,齿圈旋转速度NR、发动机旋转速度NE及发电机旋转速度NG均为正值。还有,上述齿圈转矩TR及发电机转矩TG按照行星齿轮单元13的齿数所确定的转矩比对发动机转矩TE进行比例分配,因此在图5所示的转矩线图中,齿圈转矩TR与发电机转矩TG相加,成为发动机转矩TE。
接着,说明上述行星齿轮单元13的动作。
图6为本发明的实施方式的驻车机构的动作说明图。
图中,驻车机构18具有以与上述换档手柄连接的摆动轴sh1为中心自由摆动地配置的板状的棘爪手柄19、随着该棘爪手柄19的摆动进行进退(图中沿左右方向移动)的杆20、安装在该杆20的规定位置的凸轮24、承受该凸轮24的***45、以摆动轴sh2为中心自由摆动地配置的作为结合部件的有爪杆48、将该有爪杆48压向杆20侧的作为第1加压部件的扭力弹簧56、以及作为第2加压部件的棘爪弹簧57。
上述有爪杆48在径方向的规定部位、朝着驻车齿轮Gp的外周面突出形成有与驻车齿轮Gp选择结合的作为结合部的爪58。上述驻车齿轮Gp的外周面上以规定的齿矩形成有齿59,各齿59之间形成谷部60。另外,上述齿59与谷部60构成被结合部。
上述棘爪手柄19具有从上述摆动轴sh1向径方向外侧延伸的臂81、及从该臂81的前端向圆周方向左右延伸的棘爪部82,该棘爪部82的外周面上形成有与换档手柄的位置、即档位相对应的复数个棘爪(结合沟)83。上述摆动轴sh1随着上述换档手柄的操作而进行转动时,棘爪手柄19进行摆动,相对应于档位的各棘爪83与棘爪弹簧57的前端部84相结合。
还有,上述棘爪手柄19的棘爪部82的一端形成有孔85,上述杆20的后端(图中右端)自由转动地安装在该孔85处,随着棘爪手柄19的摆动,杆20进行进退动作。
在该杆20的规定部位设置的上述凸轮24相对于杆20可以自由滑动,上述凸轮24的后方(图中右方)的规定部位突出设置有突起部86。上述凸轮24和突起部86之间设置有作为第3加压部件的压缩弹簧87,并可以相对杆20自由滑动,将凸轮24压向前方(图中左方)。该凸轮24上形成有在杆20的前端方向具有顶点的2段圆锥面。
上述结构的驻车机构18中,驾驶人员操作换档手柄选择驻车档后,摆动轴sh1进行转动,棘爪手柄19沿箭头A方向转动。与此同时,各棘爪83中的驻车用棘爪83与前端部84结合,杆20向前(图中左方向)移动。此时,凸轮24在压缩弹簧87的压力下向前移动,进入到有爪杆48的前端部88与***45之间的间隙,然后有爪杆48以摆动轴sh2为中心,反抗扭力弹簧56的压力,沿箭头B方向转动,而被抬起。
其结果,爪58进入谷部60内,有爪杆48与驻车齿轮Gp结合,锁止驻车齿轮Gp。
另外,有爪杆48被抬起时,如果爪48与齿59接触,则有爪杆48不能与驻车齿轮Gp结合,从而不能进一步抬起有爪杆48。此时,随着棘爪手柄19的转动,凸轮24反抗压缩弹簧87的作用力向后(图中右方向)倒退。然后,通过稍微移动复合型车辆,驻车齿轮Gp转动至少齿59的一个齿距(1个齿59)及1个谷部60时,爪58与齿59不再接触,爪58进入谷部60内,在压缩弹簧87的作用力下,凸轮24向前移动,该凸轮24抬起有爪杆48,使有爪杆48与驻车齿轮Gp结合。
接着,说明进行上述车辆驱动装置的控制的复合型车辆驱动控制装置。
图7为本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的概念图。
图中,10为壳体,11为发动机(E/G),13为行星齿轮单元,16为发电机(G),B为发电机制动器,25为驱动马达(M),28为用于驱动上述发电机16的作为发电机变换器的变换器,29为用于驱动上述驱动马达25的作为驱动马达变换器的变换器,37为驱动轮,38、39为位置传感器,43为电池。上述变换器28、29通过电源开关SW与电池43连接,该电池43在上述电源开关SW接通时,向上述变换器28、29供给直流电流。该各变换器28、29均具有复数个、例如6个作为开关元件的晶体管,各晶体管成对单元化,构成各相的晶体管模块(IGBT)。
上述变换器28的入口侧设置有用于检测施加在变换器28上的直流电压的发电机变换器电压VG的作为第1直流电压检测部的发电机变换器电压传感器75、用于检测供给到变换器28的直流电流的发电机变换器电流IG的作为第1直流电流检测部的发电机变换器电流传感器77。另外,上述变换器29的入口侧设置有用于检测施加在变换器29上的直流电压的驱动马达变换器电压VM的作为第2直流电压检测部的驱动马达变换器电压传感器76、用于检测供给到变换器29的直流电流的驱动马达变换器电流IM的作为第2直流电流检测部的驱动马达变换器电流传感器78。上述发电机变换器电压VG和发电机变换器电流IG传送到车辆控制装置51及发电机控制装置47。上述驱动马达变换器电压VM和驱动马达变换器电流IM传送到车辆控制装置51及驱动马达控制装置49。另外,上述电池43与变换器28、29之间连接有用于平稳目的的电容器C。
还有,上述车辆控制装置51由图中未表示的CPU、存储装置等组成,对车辆驱动装置整体进行控制,按照规定的程序、数据等发挥计算机的功能。上述车辆控制装置51与发动机控制装置46、发电机控制装置47及驱动马达控制装置49连接。上述发动机控制装置46由图中未表示的CPU、存储装置等组成,为了对发动机11进行控制,将节气门开度θ、阀定时等指示信号传送到发动机11及车辆控制装置51。还有,发电机控制装置47由图中未表示的CPU、存储装置等组成,为了对上述发电机16进行控制,将驱动信号SG1传送到变换器28。还有,驱动马达控制装置49由图中未表示的CPU、存储装置等组成,为了对上述驱动马达25进行控制,将驱动信号SG2传送到变换器29。另外,上述发动机控制装置46、发电机控制装置47及驱动马达控制装置49构成位于车辆控制装置51下位的第1控制装置,上述车辆控制装置51构成位于上述发动机控制装置46、发电机控制装置47及驱动马达控制装置49上位的第2控制装置。还有,上述发动机控制装置46、发电机控制装置47及驱动马达控制装置49也按照规定的程序、数据发挥计算机的功能。
上述变换器28根据驱动信号SG1受到驱动,在牵引时从电池43接受直流电流,产生各相电流IGU、IGV、IGW,向发电机16供给各相电流IGU、IGV、IGW,而在再生时则从发电机16接受各相电流IGU、IGV、IGW,产生直流电流,供给电池43。
上述变换器29根据驱动信号SG2受到驱动,在牵引时从电池43接受直流电流,产生各相电流IMU、IMV、IMW,向驱动马达25供给各相电流IMU、IMV、IMW,而在再生时则从驱动马达25接受各相电流IMU、IMV、IMW,产生直流电流,供给电池43。
44为检测作为上述电池43的状态的电池状态的电池残余电量SOC的电池残余电量检测装置,52为检测发动机旋转速度NE的发动机旋转速度传感器,53为检测档位SP的档位传感器,54为加速踏板,55为检测该加速踏板54的位置(踏下量)的加速踏板位置AP的作为加速踏板操作检测部的加速踏板开关,61为制动器踏板,62为检测该制动器踏板61的位置(踏下量)的制动器踏板位置BP的作为制动器操作检测部的制动器开关,63为检测发动机11的温度tmE的发动机温度传感器,64为检测发电机16的温度、例如线圈23(图2)的tmG的发电机温度传感器,65为检测驱动马达25的温度、例如线圈42的温度tmM的驱动马达温度传感器,70为检测变换器28的温度tmGI的第1变换器温度传感器,71为检测变换器29的温度tmMI的第2变换器温度传感器。另外,温度tmE传送到发动机控制装置46,温度tmG、tmGI传送到发电机控制装置47,温度tmM、tmMI传送到驱动马达控制装置49。
另外,66-69为分别检测各相电流IGU、IGV、IMU、IMV的作为交流电流检测部的电流传感器,72为检测作为上述电池状态的电池电压VB的作为电池43用的电压检测部的电池电压传感器。上述电池电压VB和电池残余电量SOC传送到发电机控制装置47、驱动马达控制装置49和车辆控制装置51。还有,作为电池状态,也可以检测电池电流、电池温度等。另外,电池残余电量检测装置44、电池电压传感器72、图中未表示的电池电流传感器、图中未表示的电池温度传感器等构成电池状态检测部。还有,电流IGU、IGV供给到发电机控制装置47及车辆控制装置51,电流IMU、IMV供给到驱动马达控制装置49及车辆控制装置51。
上述车辆控制装置51向上述发动机控制装置46传送发动机控制信号,利用发动机控制装置46进行发动机11的启动·停止。
还有,上述发电机控制装置47的图中未表示的发电机旋转速度计算处理机构进行发电机旋转速度计算处理,读入上述转子位置θG,通过对该转子位置θG进行微分,计算变换率δθG,将该变换率δθG作为发电机16的角速度ωG,同时作为发电机旋转速度NG。上述发电机控制装置47的图中未表示的发电机角加速度计算处理机构进行发电机角加速度计算处理,对上述变换率δθG再次进行微分,计算出发电机16的角加速度(旋转变化率)αG。
还有,上述驱动马达控制装置49的图中未表示的驱动马达旋转速度计算处理机构进行驱动马达旋转速度计算处理,读入上述转子位置θM,通过对该转子位置θM进行微分,计算变换率δθM,将该变换率δθM作为驱动马达25的角速度ωM,同时作为驱动马达旋转速度NM。上述驱动马达控制装置49的图中未表示的驱动马达角加速度计算处理机构进行驱动马达角加速度计算处理,对上述变换率δθM再次进行微分,计算出驱动马达25的角加速度(旋转变化率)αM。
另外,上述车辆控制装置51的图中未表示的车速计算处理机构进行车速计算处理,读入上述转子位置θM,基于转子位置θM计算变换率δθM,基于该变换率δθM、及从上述输出轴26到驱动轮37的转矩传送系的齿轮比γV,计算车速V。
车辆控制装置51设定表示发动机旋转速度NE的目标值的发动机目标旋转速度NE*、表示发电机旋转速度NG的目标值的发电机目标旋转速度NG*、表示发电机转矩TG的目标值的发电机目标转矩TG*、表示驱动马达转矩TM的目标值的驱动马达目标转矩TM*。另外,上述发动机目标旋转速度NE*、发电机目标旋转速度NG*、发电机目标转矩TG*、驱动马达目标转矩TM*等构成控制指令值。
还有,由于上述转子位置θG与发电机旋转速度NG互成正比、转子位置θM与驱动马达旋转速度NM、车速V互成比例,位置传感器38及上述发电机旋转速度计算处理机构发挥作为检测发电机旋转速度NG的发电机旋转速度检测部的作用,也可以让位置传感器39及上述驱动马达旋转速度计算处理机构发挥检测驱动马达旋转速度NM的驱动马达旋转速度检测部的作用,让位置传感器39及上述车速计算处理机构发挥检测车速V的车速检测部的作用。
本实施方式中,利用上述发动机旋转速度传感器52检测发动机旋转速度NE,但也能够在发动机控制装置46中计算发动机旋转速度NE。还有,本实施方式中,利用上述车速计算处理机构基于转子位置θM计算车速V,但也可以检测齿圈旋转速度NR,基于该齿圈旋转速度NR计算车速V,或基于驱动轮37的旋转速度、即驱动轮旋转速度计算车速V。此时,作为车速检测部,设置有齿圈旋转速度传感器、驱动轮旋转速度传感器等。
接着,说明上述结构的复合型车辆驱动控制装置的动作。
图8为表示本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的动作的第1主流程图。图9为表示本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的动作的第2主流程图。图10为表示本发明的实施方式的复合型车辆驱动控制装置的动作的第3主流程图。图11为本发明的实施方式的第1车辆要求转矩映射关系。图12为本发明的实施方式的第2车辆要求转矩映射关系。图13为本发明的实施方式的发动机目标运行状态映射关系。图14为本发明的实施方式的发动机驱动区域映射关系。另外,图11、12和14中,横轴为车速V,纵轴为车辆要求转矩TO*。图13中,横轴为发动机旋转速度NE,纵轴为发动机转矩TE。
首先,车辆控制装置51(图7)的图中未表示的初始化处理机构进行初始化处理,将各种变量设定初始值。接着,上述车辆控制装置51从加速踏板开关55读入加速踏板位置AP,从制动器开关62读入制动器踏板位置BP。上述车速计算处理机构读入转子位置θM,计算该转子位置θM的变换率δθM,基于该变换率δθM及上述齿轮比γV,计算车速V。
接着,车辆控制装置51的图中未表示的车辆要求转矩确定处理机构进行车辆要求转矩确定处理,当踏下加速踏板54时,参照存储在上述车辆控制装置51的存储装置中的图11的第1车辆要求转矩映射关系,而在踏下制动器踏板61时,参照存储在上述存储装置中的图12的第2车辆要求转矩映射关系,确定与加速踏板位置AP、制动器踏板位置BP及车速V对应的事先设定的复合型车辆行驶所需的车辆要求转矩TO*。
接着,上述车辆控制装置51判断车辆要求转矩TO*是否大于表示驱动马达转矩TM的最大值的驱动马达最大转矩TMmax。如果车辆要求转矩TO*大于驱动马达最大转矩TMmax,上述车辆控制装置51则判断发动机11是否为停止状态,如果发动机11为停止状态,车辆控制装置51的图中未表示的急加速控制处理机构进行急加速控制处理,对驱动马达25及发电机16进行驱动,使复合型车辆进行行驶。
还有,如果车辆要求转矩TO*小于等于驱动马达最大转矩TMmax,或者车辆要求转矩TO*大于驱动马达最大转矩TMmax,且发动机11没有处于停止状态,上述车辆控制装置51的图中未表示的驾驶人员要求输出计算处理机构进行驾驶人员要求输出计算处理,将上述车辆要求转矩TO*与车速V相乘,计算驾驶人员要求输出PD:
PD=TO*·V。
另外,对上述车辆要求转矩TO*与驱动马达最大转矩TMmax进行比较时,实际上将驱动马达最大转矩TMmax与从输出轴26(图2)到驱动轴50的齿轮比γMA相乘,对上述车辆要求转矩TO*与乘积进行比较。另外,也可以预先估计上述齿轮比γMA,制作第1、第2车辆要求转矩映射关系。
接着,上述车辆控制装置51的图中未表示的电池充放电要求输出计算机构进行电池充放电要求输出计算,从上述电池残余电量检测装置44读入电池残余电量SOC,根据该电池残余电量SOC计算电池充放电要求输出PB。
接着,上述车辆控制装置51的图中未表示的车辆要求输出计算处理机构进行车辆要求输出计算处理,将上述驾驶人员要求输出PD与电池充放电要求输出PB相加,计算车辆要求输出PO:
PO=PD+PB
接着,上述车辆控制装置51的图中未表示的发动机目标运行状态设定处理机构进行发动机目标运行状态设定处理,参照存储在上述车辆控制装置51的存储装置中的图13的发动机目标运行状态映射关系,将表示上述车辆要求输出PO的线PO1、PO2...与各加速踏板位置AP1-AP6的发动机11的效率最高的最佳燃油效率曲线L相交的点A1-A3、Am确定为发动机目标运行状态的发动机11的运行点,将该运行点的发动机转矩TE1-TE3、Tem确定为表示发动机转矩TE的目标值的发动机目标转矩TE*,将上述运行点的发动机旋转速度NE1-NE3、NEm确定为发动机目标旋转速度NE*,将该发动机目标旋转速度NE*传送到发动机控制装置46。
车辆控制装置51参照存储在发动机控制装置46的存储装置中的图14的发动机驱动区域映射关系,判断发动机11是否位于驱动区域AR1中。图14中,AR1为发动机11被驱动的驱动区域,AR2为发动机11的驱动被停止的停止领域,AR3为滞后领域。还有,LE1为停止中的发动机11被驱动的线,LE2为驱动中的发动机11的驱动被停止的线。另外,随着电池残余电量SOC的增大,上述线LE1向图14的右方移动,驱动区域AR1变窄。随着电池残余电量SOC的减小,上述线LE1向图14的左方移动,驱动区域AR1变宽。
在尽管发动机11位于驱动区域AR1内,但发动机11没有受到驱动时,车辆控制装置51的图中未表示的发动机启动控制处理机构进行发动机启动控制处理,启动发动机11。还有,在尽管发动机11没有位于驱动区域AR1,但发动机11被驱动时,车辆控制装置51的图中未表示的发动机停止控制处理机构进行发动机停止控制处理,停止发动机11的驱动。发动机11没有位于驱动区域AR1、发动机11没有被驱动时,上述车辆控制装置51将上述车辆要求转矩TO*确定为驱动马达目标转矩TM*,将该驱动马达目标转矩TM*传送到驱动马达控制装置49。该驱动马达控制装置49的图中未表示的驱动马达控制处理机构进行驱动马达控制处理,进行驱动马达25的转矩控制。
还有,发动机11位于驱动区域AR1、且发动机11被驱动时,车辆控制装置51的图中未表示的发动机控制处理机构进行发动机控制处理,按照规定的方法进行发动机11的控制。
接着,车辆控制装置51的图中未表示的发电机目标旋转速度计算处理机构进行发电机目标旋转速度计算处理,从位置传感器39读入转子位置θM,根据该转子位置θM及从输出轴26到齿圈R的齿轮比γR,计算齿圈旋转速度NR,同时读入在发动机目标运行状态设定处理中确定的发动机目标旋转速度NE*,根据齿圈旋转速度NR和发动机目标旋转速度NE*,利用上述旋转速度关系式,计算发电机目标旋转速度NG*,并进行确定。
但是,利用驱动马达25和发动机11使上述结构的复合型车辆行驶时,如果发电机旋转速度NG低,消费功率增大,发电机16的发电效率降低,同时复合型车辆的燃油效率也相应变坏。因此,当发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|低于规定的旋转速度Nth1(例如,500(rpm))时,使发电机制动器B结合,机械停止发电机16,从而改善上述燃油效率。
这样,上述车辆控制装置51判断上述发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|是否大于等于旋转速度Nth1。如果发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|大于等于旋转速度Nth1,车辆控制装置51则判断发电机制动器B是否处于释放状态。如果该发电机制动器B处于释放状态,车辆控制装置51的图中未表示的发电机旋转速度控制处理机构进行发电机旋转速度控制处理,驱动发电机16,同时进行发电机16的转矩控制。还有,如果上述发电机制动器B没有处于释放状态,上述车辆控制装置51的图中未表示的发电机制动器释放控制处理机构进行发电机制动器释放控制处理,释放发电机制动器B。
但是,在上述发电机旋转速度控制处理中,确定发电机目标转矩TG*、并根据该发电机目标转矩TG*进行发电机16的转矩控制、产生规定的发电机转矩TG后,如上所述,发动机转矩TE、齿圈转矩TR及发电机转矩TG相互承受反作用力,发电机转矩TG变换为齿圈转矩TR,从齿圈R进行输出。
如果随着从齿圈R输出齿圈转矩TR,发电机旋转速度NG发生波动,进而上述齿圈转矩TR发生波动,则发生波动的齿圈转矩TR传送到驱动轮37,复合型车辆的行驶舒适感觉变差。此时,考虑到伴随发电机旋转速度NG的波动的发电机16的惯性(转子21及转子轴的惯性)部分的转矩,计算根据发电机目标转矩TG*控制发电机16的转矩时的齿圈转矩TR,推定输出该齿圈转矩TR时的输出轴26上的转矩、即驱动轴转矩TR/TOUT,基于所推定的驱动轴转矩TR/TOUT,计算驱动马达目标转矩TM*,对驱动马达25进行驱动。
因此,上述车辆控制装置51的驱动马达目标转矩计算处理机构91(图1)进行驱动马达目标转矩计算处理,计算驱动马达目标转矩TM*。因此,驱动马达目标转矩计算处理机构91读入上述发电机目标转矩TG*,根据该发电机目标转矩TG*、以及齿圈R的齿数相对太阳轮S的齿数的齿数比,计算根据发电机目标转矩TG*控制发电机16的转矩时的齿圈转矩TR。
即,发电机16的惯性为InG、发电机16的角加速度为αG时,施加在太阳轮S的太阳轮转矩TS为从发电机目标转矩TG*减去惯性部分InG部分的转矩等价成分(惯性转矩)TGI:
TGI=InG·αG
TS=TG*-TGI
=TG*-InG·αG ......(3)
另外,发动机旋转速度NE为一定时,上述转矩等价成分TGI通常在复合型车辆处于加速时相对加速方向取负值,在复合型车辆处于减速时相对加速方向取正值。
齿圈R的齿数为太阳轮S的齿数的ρ倍时,由于齿圈转矩TR为太阳轮转矩TS的ρ倍:
TR=ρ·TS
=ρ·(TG*-TGI)
=ρ·(TG*-InG·αG)......(4)
这样,可以从发电机目标转矩TG*及转矩等价成分TGI,计算齿圈转矩TR。
接着,上述驱动马达目标转矩计算处理机构91根据上述发电机目标转矩TG*及转矩等价成分TGI,推定上述驱动轴转矩TR/OUT。即,上述驱动马达目标转矩计算处理机构91根据上述齿圈转矩TR、及第2反转驱动齿轮27的齿数相对于齿圈R的齿数的比,推定并计算驱动轴转矩TR/OUT。
另外,由于发电机制动器B结合时,发电机目标转矩TG*为0,齿圈转矩TR与发动机转矩TE成正比。此时,发电机制动器B结合时,上述驱动马达目标转矩计算处理机构91通过车辆控制装置51读入发动机转矩TE,利用上述转矩关系式,基于发动机转矩TE计算齿圈转矩TR,根据该齿圈转矩TR、及第2反转驱动齿轮27的齿数相对于该齿圈R的齿数的比,推定上述驱动轴转矩TR/OUT。
接着,上述驱动马达目标转矩计算处理机构91通过从上述车辆要求转矩TO*减去上述驱动轴转矩TR/OUT,计算作为驱动马达目标转矩TM*的利用驱动轴转矩TR/OUT时的不足部分。上述车辆控制装置51确定所计算的驱动马达目标转矩TM*,将驱动马达目标转矩TM*传送到驱动马达控制装置49。
接着,该驱动马达控制装置49的上述驱动马达控制处理机构进行驱动马达控制处理,基于所确定的驱动马达目标转矩TM*,进行驱动马达25的转矩控制,控制驱动马达转矩TM。
还有,如果判断发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|小于旋转速度Nth1,车辆控制装置51则判断发电机制动器B是否处于结合状态。如果该发电机制动器B没有处于结合状态,车辆控制装置51的图中未表示的发电机制动器结合控制处理机构进行发电机制动器结合控制处理,使发电机制动器B结合。
接着,说明图8-10的流程图。
步骤S1进行初始化处理。
步骤S2读入加速踏板位置AP及制动器踏板位置BP。
步骤S3计算车速V。
步骤S4确定车辆要求转矩TO*。
步骤S5判断车辆要求转矩TO*是否大于驱动马达最大转矩TMmax。如果车辆要求转矩TO*大于驱动马达最大转矩TMmax,则进入步骤S6。如果车辆要求转矩TO*小于等于驱动马达最大转矩TMmax,则进入步骤S8。
步骤S6判断发动机11是否处于停止状态。如果发动机11处于停止状态,则进入步骤S7。如果没有处于停止状态,则进入步骤S8。
步骤S7进行急加速控制处理,结束处理。
步骤S8计算驾驶人员要求输出PD。
步骤S9计算电池充放电要求输出PB。
步骤S10计算车辆要求输出PO。
步骤S11确定发动机11的运行点。
步骤S12判断发动机11是否位于驱动区域AR1。如果发动机11位于驱动区域AR1,则进入步骤S13。如果没有位于驱动区域AR1,则进入步骤S14。
步骤S13判断发动机11是否正在驱动。如果发动机11正在驱动,则进入步骤S17。如果没有被驱动,则进入步骤S15。
步骤S14判断发动机11是否正在驱动。如果发动机11正在驱动,则进入步骤S16。如果没有被驱动,则进入步骤S26。
步骤S15进行发动机启动控制处理,结束处理。
步骤S16进行发动机停止控制处理,结束处理。
步骤S17进行发动机控制处理。
步骤S18确定发电机目标旋转速度NG*。
步骤S19判断发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|是否大于等于旋转速度Nth1。如果发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|大于等于旋转速度Nth1,则进入步骤S20。如果发电机目标旋转速度NG*的绝对值|NG*|小于旋转速度Nth1,则进入步骤S21。
步骤S20判断发电机制动器B是否处于释放状态。如果发电机制动器B处于释放状态,则进入步骤S23。如果没有处于释放状态,则进入步骤S24。
步骤S21判断发电机制动器B是否处于结合状态。如果发电机制动器B处于结合状态,则结束处理。如果没有处于结合状态,则进入步骤S22。
步骤S22进行发电机制动器结合控制处理,结束处理。
步骤S23进行发电机旋转速度控制处理。
步骤S24进行发电机制动器释放控制处理,结束处理。
步骤S25进行驱动马达目标转矩计算处理。
步骤S26确定驱动马达目标转矩TM*。
步骤S27进行驱动马达控制处理,结束处理。
接着,说明图9的步骤S15中的发动机启动控制处理的子程序。
图15为表示本发明的实施方式的发动机启动控制处理的子程序的第1图。图16为表示本发明的实施方式的发动机启动控制处理的子程序的第2图。图17为表示本发明的实施方式的修正·限制部的方框图。图18为表示本发明的实施方式的驱动马达目标转矩限制处理的子程序的图。图19为表示本发明的实施方式的修正·限制部的动作的时间表。
首先,车辆控制装置51(图7)的上述发动机启动控制处理机构读入节气门开度θ,当节气门开度θ为0(%)时,读入利用上述车速计算处理机构计算的车速V,并读入利用发动机目标运行状态设定处理机构所确定的发动机11的运行点。
接着,车辆控制装置51的上述发电机目标旋转速度计算处理机构读入转子位置θM,基于该转子位置θM和上述齿轮比γR,计算齿圈旋转速度NR,同时读入上述运行点的发动机目标旋转速度NE*,基于齿圈旋转速度NR及发动机目标旋转速度NE*,利用上述旋转速度关系式,计算、确定发电机目标旋转速度NG*,传送到发电机控制装置47。
发电机控制装置47接受上述发电机目标旋转速度NG*,利用该发电机目标旋转速度NG*,驱动发电机16。
接着,上述车辆控制装置51将发动机旋转速度NE与预先设定的启动旋转速度NEth1进行比较,判断发动机旋转速度NE是否大于启动旋转速度NEth1。如果发动机旋转速度NE大于启动旋转速度NEth1,发动机启动控制处理机构在发动机11进行燃料喷射及点火,启动发动机11。
接着,上述车辆控制装置51的上述发电机旋转速度控制处理机构基于发电机目标旋转速度NG*,驱动发电机16,增加发电机旋转速度NG,随之增加发动机旋转速度NE。
然而,这样控制发电机旋转速度NG,从而使发动机旋转速度NE变为发动机目标旋转速度NE*时,由于受到旋转发动机11时的反作用力,必须利用驱动马达25产生与上述发电机转矩TG相对应的驱动马达转矩TM。
此时,上述车辆控制装置51的作为上述驱动马达目标转矩计算处理机构91(图1)的驱动马达目标转矩计算部121基于发电机目标旋转速度NG*,推定进行发电机旋转速度控制处理时的驱动轴转矩TR/OUT,基于该驱动轴转矩TR/OUT计算驱动马达目标转矩TM*,传送到驱动马达控制装置49。
然而,由于随着发动机转矩TE的波动,输出轴12(图2)、14、传送轴17、中间轴30、驱动轴50等的车辆输出轴上产生扭转,因此上述驱动马达目标转矩TM*原样传送到驱动马达控制装置49,对驱动马达25进行驱动时,上述各车辆输出轴上会产生振动,给驾驶人员带来不舒服感觉。
此时,上述车辆控制装置51的图中未表示的作为减振处理机构的振动修正处理控制部122进行减振处理,修正驱动马达目标旋转速度NM*,抑制驱动马达旋转速度NM的波动,防止各车辆输出轴上产生振动。
因此,振动修正处理控制部122读入驱动马达25的惯性InM及角加速度αM,将该角加速度αM与惯性InM相乘,如图19的线L1所示,计算出伴随振动出现的驱动马达转矩TM的波动ΔTM.:
ΔTM=InM·αM
如图19的线L2所示,抵消波动ΔTM的转矩修正值ΔTM*为:
ΔTM*=-InM·αM
还有,加法运算器123将上述驱动马达目标转矩TM*与上述转矩修正值ΔTM*相加,对驱动马达目标转矩TM*进行修正。这样,为了使角加速度αM小于规定值,在本实施方式中,计算修正值ΔTM*,进行反馈控制,以使角加速度αM为0。
本实施方式中,减振处理中,进行反馈控制,以使角加速度αM为0,从而在输出轴12、14、传送轴17、中间轴30、驱动轴50等各轴的至少2个部位设置检测各轴旋转速度的作为检测部的图中未表示的旋转速度传感器,从而可以进行反馈控制,计算转矩修正值ΔTM*,以使利用该各旋转速度传感器检测的旋转速度的差小于规定值,例如等于0。
然而,由于分别使用用于计算上述驱动马达目标转矩TM*的发电机16的角加速度αG与用于计算上述转矩修正值ΔTM*的驱动马达25的角加速度αM,因此上述角加速度αG、αM可以从对转子位置θG、θM进行2次微分来进行计算。因此,位置传感器38、39的传感器输出中含有如图19的线L3所示的噪声,产生检测误差,从而不能精确地计算上述驱动马达目标转矩TM*及转矩修正值ΔTM*。例如,转矩修正值ΔTM*在位置传感器38、39的传感器输出出现检测误差时,取如图19的线L4所示的值。
因此,驻车机构18(图2)工作时,例如发动机11进行启动时,随着发动机转矩TE的波动,有爪杆48(图6)的爪58与驻车齿轮Gp的齿59之间会产生齿轮撞击声。
此时,车辆控制装置51的作为驱动马达目标转矩限制处理机构92的驱动马达目标转矩限制处理部125进行驱动马达目标转矩限制处理,在驻车机构18操作期间,抑制驱动马达目标转矩TM*的波动ΔTM。
因此,上述驱动马达目标转矩限制处理部125具有第1、第2变化率限制器126、127及切换开关128,上述第1、第2变化率限制器126、127中,设定驱动马达目标转矩TM*的变化率δTM*的值α、β为:
α<β
上述驱动马达目标转矩限制处理部125读入上述档位信号,基于该档位信号,判断驻车机构18是否正在动作。如果驻车机构18正在动作,则利用切换开关128选择第1变化率限制器126,利用变化率α限制驱动马达目标转矩TM*。如果驻车机构18不动作,则利用切换开关128选择第2变化率限制器127,利用变化率β限制驱动马达目标转矩TM*。
即,驱动马达目标转矩限制处理部125进行限制,使得驻车机构18正在动作时的变化率δTM*小于驻车机构18不动作时的变化率δTM*。
因此,即使位置传感器38、39的传感器输出中加入有噪声,产生检测误差,由于上述驱动马达目标转矩TM*的变化率δTM*设定的很小,可以抑制驱动马达目标转矩TM*的波动,所以如图19的线L5所示,能够实质上减小转矩修正值ΔTM*的波动。
其结果,可以防止在有爪杆48的爪58和驻车齿轮Gp的齿59之间产生齿轮撞击声。
接着,上述车辆控制装置51基于上述变化率δTM*,计算并确定驱动马达目标转矩TM*,传送到驱动马达控制装置49。该驱动马达控制装置49的上述驱动马达控制处理机构进行驱动马达控制处理。
另外,本实施方式中,驱动马达目标转矩限制处理部125对驱动马达目标转矩TM*的变化率δTM*进行限制,但也可以利用规定的比率限制转矩修正值ΔTM*,或利用规定的变化率限制惯性InG部分的转矩等价成分TGI,或利用规定的变化率限制转矩修正值ΔTM*及转矩等价成分TGI。
接着,上述发动机启动控制处理机构调整节气门开度θ,使发动机旋转速度NE变为发动机目标旋转速度NE*。接着,上述发动机启动控制处理机构为了判断发动机11是否处于正常驱动状态,判断发电机转矩TG是否小于伴随发动机11的启动的运动力矩TEth,并且在发电机转矩TG小于运动力矩TEth的状态下,等待规定时间。
还有,发动机旋转速度NE小于启动旋转速度NEth1时,上述发电机旋转速度控制处理机构基于发电机目标旋转速度NG*,进行发电机旋转速度控制处理,接着,如前所述,上述驱动马达目标转矩计算部121基于发电机目标旋转速度NG*,推定驱动轴转矩TR/OUT,基于该驱动轴转矩TR/OUT,计算驱动马达目标转矩TM*。上述振动修正处理控制部122为了抑制驱动马达旋转速度NM发生波动,对驱动马达目标旋转速度NM*进行修正。上述驱动马达目标转矩限制处理部125进行驱动马达目标转矩限制处理,在驻车机构18动作期间,抑制驱动马达目标转矩TM*。这样,确定驱动马达目标转矩TM*,进行驱动马达控制处理。
接着,说明图15及16的流程图。
步骤S15-1判断节气门开度θ是否为0(%)。如果节气门开度θ为0(%),则进入步骤S15-3。如果不为0(%),则进入步骤S15-2。
步骤S15-2设定节气门开度θ为0(%),返回步骤S15-1。
步骤S15-3读入车速V。
步骤S15-4读入发动机11的运行点。
步骤S15-5确定发电机目标旋转速度NG*。
步骤S15-6判断发动机旋转速度NE是否高于启动旋转速度NEth1。如果发动机旋转速度NE高于启动旋转速度NEth1,则进入步骤S15-7。如果发动机旋转速度NE小于等于启动旋转速度NEth1,则进入步骤S15-17。
步骤S15-7进行燃料喷射及点火。
步骤S15-8进行发电机旋转速度控制处理。
步骤S15-9进行驱动马达目标转矩计算处理。
步骤S15-10进行减振处理。
步骤S15-11进行驱动马达目标转矩限制处理。
步骤S15-12确定马达目标转矩TM*。
步骤S15-13进行驱动马达控制处理。
步骤S15-14调整节气门开度θ。
步骤S15-15判断发电机转矩TG是否小于运动力矩TEth。如果发电机转矩TG小于运动力矩TEth,则进入步骤S15-16。如果发电机转矩TG大于等于运动力矩TEth,则返回步骤S15-7。
步骤S15-16等待经过规定时间,经过后则返回。
步骤S15-17进行发电机旋转速度控制处理。
步骤S15-18进行驱动马达目标转矩计算处理。
步骤S15-19进行减振处理。
步骤S15-20进行驱动马达目标转矩限制处理。
步骤S15-21确定马达目标转矩TM*。
步骤S15-22进行驱动马达控制处理,返回步骤S15-1。
接着,说明图18的流程图。另外,由于此时图15的步骤S15-20的驱动马达目标转矩限制处理与图16的步骤S15-11的驱动马达目标转矩限制处理完全相同,所以对图16的步骤S15-11的驱动马达目标转矩限制处理进行说明。
步骤S15-11-1判断驻车机构18是否正在动作。如果驻车机构18正在动作,则进入步骤S15-11-2。如果未动作,则进入步骤S15-11-3。
步骤S15-11-2利用变化率α限制驱动马达目标转矩TM*,返回。
步骤S15-11-3利用变化率β限制驱动马达目标转矩TM*,返回。
接着,说明图9的步骤S16的发动机停止控制处理的子程序。
图20为表示本发明的实施方式的发动机停止控制处理的子程序的图。
首先,上述车辆控制装置51(图7)判断发电机制动器B是否处于释放状态。如果发电机制动器B没有处于释放状态、而是处于结合状态,上述发电机制动器释放控制处理机构进行发电机制动器释放控制处理,释放发电机制动器B。
还有,如果发电机制动器B处于释放状态,上述发动机停止控制处理机构停止进行发动机11的燃料喷射及点火,设定节气门开度θ为0(%)。
接着,上述车辆控制装置51的上述发电机目标旋转速度计算处理机构读入上述齿圈旋转速度NR,基于该齿圈旋转速度NR及发动机目标旋转速度NE*(0(rpm)),利用上述旋转速度关系式,计算并确定发电机目标旋转速度NG*,传送到发电机控制装置47。该发电机控制装置47进行发电机旋转速度控制处理。
然后,驻车机构18(图2)动作时,控制驱动马达目标转矩TM*的波动,以避免伴随发动机11的停止产生齿轮撞击声。即,车辆控制装置51的驱动马达目标转矩计算处理机构91(图1)基于发电机目标旋转速度NG*,推定进行发电机旋转速度控制处理时的驱动轴转矩TR/OUT,基于该驱动轴转矩TR/OUT,计算驱动马达目标转矩TM*。接着,上述减振处理机构进行减振处理,通过在上述驱动马达目标旋转速度NM*上加上上述转矩修正值ΔTM*,对驱动马达目标旋转速度NM*进行修正,以抑制驱动马达旋转速度NM发生波动。驱动马达目标转矩限制处理部125(图17)在驻车机构18(图2)动作期间,抑制驱动马达目标转矩TM*的波动。因此,此时也能够防止在驻车机构18中产生齿轮撞击声。
这样,对驱动马达目标转矩TM*进行修正、限制后,车辆控制装置51确定驱动马达目标转矩TM*,传送到驱动马达控制装置49。该驱动马达控制装置49的上述驱动马达控制处理机构基于上述驱动马达目标转矩TM*,进行驱动马达控制处理。
接着,上述发电机控制装置47判断发动机旋转速度NE是否小于等于停止旋转速度NEth2。如果发动机旋转速度NE小于等于停止旋转速度NEth2,则开始停车控制,停止发电机16的通电,使发电机16停车。
接着,说明流程图。
步骤S16-1判断发电机制动器B是否处于释放状态。如果发电机制动器B处于释放状态,则进入步骤S16-3。如果没有处于释放状态,则进入步骤S16-2。
步骤S16-2进行发电机制动器释放控制处理。
步骤S16-3停止燃料喷射及点火。
步骤S16-4设定节气门开度θ为0(%)。
步骤S16-5确定发电机目标旋转速度NG*。
步骤S16-6进行发电机旋转速度控制处理。
步骤S16-7进行驱动马达目标转矩计算处理。
步骤S16-8进行减振处理。
步骤S16-9进行驱动马达目标转矩限制处理。
步骤S16-10确定驱动马达目标转矩TM*。
步骤S16-11进行驱动马达控制处理。
步骤S16-12判断发动机旋转速度NE是否小于等于停止旋转速度NEth2。如果发动机旋转速度NE小于等于停止旋转速度NEth2,则进入步骤S16-13。如果发动机旋转速度NE大于停止旋转速度NEth2,则返回步骤S16-5。
步骤S16-13停止发电机16的通电,返回。
还有,本发明不局限于上述实施方式,可以在本发明原则的基础上进行变形,这些变形仍属于本发明的范围。
Claims (8)
1.一种电动车辆驱动控制装置,其特征在于:具有
驱动马达目标转矩计算处理机构,其对表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩进行计算;及
驱动马达目标转矩限制处理机构,其对为使驱动轴不能旋转而自由结合脱离地配置的驻车机构是否正在动作进行判断,当该驻车机构正在动作时,抑制上述驱动马达目标转矩的波动。
2.根据权利要求1所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
上述驱动马达目标转矩限制处理机构限制上述驱动马达目标转矩的变化率。
3.根据权利要求1所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
上述驱动马达目标转矩限制处理机构限制上述驱动马达目标转矩的变化率,使其小于驻车机构没有动作时的数值。
4.根据权利要求1所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
具有差动旋转装置,该差动旋转装置具有第1-第3差动元件,且第1差动元件与发电机连接,第2差动元件与驱动马达连接,第3差动元件与发动机连接,并且,上述驱动马达目标转矩限制处理机构控制发电机旋转速度,从而使发动机旋转速度等于发动机目标旋转速度,并与发动机转矩与发电机转矩相对应,计算驱动马达目标转矩,以产生电动车辆行驶时所需要的车辆要求转矩,当驱动马达受到驱动时,抑制上述驱动马达目标转矩的波动。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
具有为了防止电动车辆的车辆输出轴发生振动而计算驱动马达目标转矩的转矩修正值的减振处理机构,并且上述驱动马达目标转矩限制处理机构限制上述转矩修正值。
6.根据权利要求5所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
具有计算上述驱动马达的角加速度的驱动马达角加速度计算处理机构,并且上述减振处理机构计算转矩修正值,以使角加速度小于规定的值。
7.根据权利要求5所述的电动车辆驱动控制装置,其特征在于:
具有设置在规定的轴的2个位置的检测部,并且上述减振处理机构计算转矩修正值,以使各检测部检测的旋转速度的差为零。
8.一种电动车辆驱动控制方法,其特征在于:
计算表示驱动马达的目标转矩的驱动马达目标转矩,并判断为使驱动轴不能旋转而自由结合脱离地配置的驻车机构是否正在动作,当该驻车机构正在动作时,抑制上述驱动马达目标转矩的波动。
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