JP3742581B2

JP3742581B2 - Electric vehicle control device

Info

Publication number: JP3742581B2
Application number: JP2001366693A
Authority: JP
Inventors: 裕順成田; 悟長谷川
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: JP2003169402A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の制御装置に関し、特に、急発進時または急加速時に発生する車体振動を抑制する電気自動車の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境汚染や騒音の防止・抑制のために、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関で走行する自動車に代えて、電動機で走行する電気自動車（ハイブリッド車を含む）の開発が進んでいる。このような電気自動車の駆動源である電動機としては、直流モータや交流モータが採用されており、中でも回転子に永久磁石を使用した三相交流同期モータ（以下、「同期モータ」という）は高効率であるため、電気自動車用の電動機の主流とされている。
【０００３】
前記した同期モータを搭載した電気自動車においては、車両に搭載したバッテリからの直流電流をインバータで所定の交流電流に変換し、この交流電流によって同期モータを駆動して車両を走行させている。
【０００４】
この際には、アクセルペダルの操作量（以下、「アクセル操作量」という）に応じて所定のトルク指令値の演算および出力を行い、このトルク指令値に応じて所定の電流指令値の演算および出力を行い、この電流指令値に応じた電流を所定の制御手段によって制御しつつインバータを介して同期モータに供給して同期モータを駆動制御しており、同期モータの出力トルクは、所定のトルク指令値に応じて追従するようにオープンループ制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したような電気自動車では、同期モータの出力軸からディファレンシャルギアおよびドライブシャフトを介して駆動輪へと至るトルクの伝達系が、ドライブシャフトをバネ要素とした「ねじれ共振系」を構成している。
【０００６】
このため、急発進時や急加速時のようにアクセルペダルを急激に踏み込むと、制御手段によって同期モータの出力トルクがこれに追従するように制御されるが、この急激な出力トルクの増加によって前記した「ねじれ共振系」が共振し、車体振動が発生することがあった。このような車体振動の発生により、運転者や同乗者の乗り心地はきわめて悪くなっていた。
【０００７】
本発明の課題は、急発進時や急加速時に発生する車体振動を抑制して、乗り心地を格段に向上させる電気自動車の制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、例えば図３に示したように、アクセル操作量に応じて所定のトルク指令値の演算および出力を行うトルク指令値演算手段と、前記トルク指令値に応じて所定の目標電流値の演算および出力を行う目標電流値演算手段と、前記目標電流値に応じた電流を電動機に入力することにより駆動手段を介して前記電動機を駆動制御する駆動制御手段とを備える電気自動車の制御装置において、前記目標電流値演算手段は、アクセル操作量を急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値に対し、所定の遅れを生じさせる遅延手段を有し、前記目標電流値演算手段の前記遅延手段は、アクセル操作量を急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値に対する目標電流値の時間履歴が、
Ｉ ^＊＝Ｉ ^＊ _MAX （１−２ｅ ^−τｔ＋ｅ ^−２τｔ）
（Ｉ ^＊：目標電流値、Ｉ ^＊ _MAX ：目標電流値の最大値、ｔ：時間、τ：正定数）
で表される関数で定められることを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、目標電流値演算手段が、アクセル操作量を急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値に対し、所定の遅れを生じさせる遅延手段を有するため、電動機の出力トルクをトルク指令値に対して遅延させることができる。また、その際のトルク指令値に対する目標電流値の時間履歴が特定の時間関数で定められる。
【００１０】
従って、電動機の出力軸から駆動輪へといたるトルクの伝達系（ねじれ共振系）の共振を抑制することができ、電気自動車の車体振動を抑制することができる。この結果、急発進時または急加速時における乗り心地を格段に向上させることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電気自動車の制御装置において、例えば、図４に示すように、前記関数の正定数τは、
τ≦５
の範囲で設定されることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の奏する作用効果に加え、目標電流値の時間履歴の正定数τを特定の範囲で設定するため、目標電流値の立ち上がりの緩急を適正な範囲で自在に設定することができる。従って、電気自動車の車種、電動機の仕様などに応じて、遅延させるタイミングを適正な範囲で自在に設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、電動機である三相交流同期モータ（同期モータ）１０で走行する電気自動車の制御装置について説明することとする。
【００１６】
本実施の形態に係る電気自動車は、図１に示すように、電力源としてのバッテリ２０、同期モータ１０をベクトル制御する制御装置３０、制御装置３０で制御されバッテリ２０の出力を交流電力に変換する電力変換機であるインバータ４０、同期モータ１０の回転速度を検出する回転速度検出手段であるレゾルバ５０、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出器６０、同期モータ１０の回転運動をドライブシャフト８０に伝達するディファレンシャルギア７０、および、ドライブシャフト８０の両端に設けられた駆動輪９０を備えている。
【００１７】
同期モータ１０は、ディファレンシャルギア７０およびドライブシャフト８０を介して駆動輪９０と連結され、同期モータ１０の回転運動により駆動輪９０が回転し車両に推進力を与えるようにされている。バッテリ２０からインバータ４０に供給された直流電力は、制御装置３０の制御のもとに三相交流電力に変換されて同期モータ１０に供給される。
【００１８】
制御装置３０は、図２に示すように、トルク指令値演算手段３１、目標電流値演算手段３２、電流制御手段３３を備える。トルク指令値演算手段３１は、アクセル操作量検出器６０で検出されたアクセル操作量Ａおよびレゾルバ５０で検出された同期モータ１０の回転速度Ｎに応じて所定のトルク指令値Ｔ^*の演算および出力を行い、目標電流値演算手段３２は、トルク指令値Ｔ^*に応じて所定の目標電流値Ｉ^*を演算し、これに応じた電流指令値Ｉ^*’の出力を行う。
【００１９】
電流制御手段３３は、電流指令値Ｉ^*’に従って（図示していない）ＰＷＭ信号発生部でＰＷＭ信号を発生させてインバータ４０に出力し、このＰＷＭ信号によってインバータ４０のスイッチング素子を所定のタイミングでオン／オフ操作することによって、同期モータ１０を制御するように機能する。
【００２０】
目標電流値演算手段３２は、図３に示すように、基本目標電流値演算手段３２ａ、目標電流値遅延手段３２ｂおよび目標電流値切替手段３２ｃを備える。基本目標電流値演算手段３２ａは、トルク指令値Ｔ^*および回転速度Ｎに基づいて基本目標電流値Ｉ₀ ^*の演算および出力を行う。目標電流値遅延手段３２ｂは、入力されたトルク指令値Ｔ^*に対し、所定の遅れを生じさせた遅延目標電流値Ｉ_d ^*の演算および出力を行う。
【００２１】
目標電流値切替手段３２ｃは、車両停止状態（アクセル操作量０％の状態）から、このアクセル操作量Ａを急激に増加させて全開走行状態（アクセル操作量１００％での走行状態）に達するまでの所定時間（以下、「切替時間」という）を経過する前においては、目標電流値遅延手段３２ｂから出力された遅延目標電流値Ｉ_d ^*を目標電流値Ｉ^*とし、また、切替時間経過後においては、基本目標電流値演算手段３２ａから出力された基本目標電流値Ｉ₀ ^*を目標電流値Ｉ^*とし、これに応じた電流指令値Ｉ^*’を出力する。前記した切替時間は、電気自動車の車種、同期モータ１０の規格などに応じて、任意に設定することができる。
【００２２】
次いで、本実施の形態に係る電気自動車の制御装置を用いた車体振動抑制制御動作を説明する。
【００２３】
まず、停止状態（アクセル操作量０％）にある電気自動車のアクセルペダルを急激に踏み込んで急発進させ、全開走行状態（アクセル操作量１００％での走行状態）へと移行させる。この状態においては、アクセル操作量Ａおよび同期モータ１０の回転速度Ｎに応じてトルク指令値Ｔ^*が随時演算されて出力され、このトルク指令値Ｔ^*に応じて目標電流値Ｉ^*が随時演算されて出力され、この目標電流値Ｉ^*に応じたＰＷＭ信号をインバータ４０を介して同期モータ１０に出力することにより同期モータ１０が駆動制御されている。
【００２４】
同期モータ１０の出力トルクは、前記したトルク指令値Ｔ^*に追従させるように制御される。従来においては、同期モータ１０の出力トルクＴの従来の時間履歴は、図６に示すように、アクセルペダルが踏み込まれた時点（０．２秒）から急激に立ち上がるが、途中から急激に上昇の度合いが小さくなって最大値１００（Ｎ・ｍ）まで達していた。
【００２５】
このように急激にアクセルペダルを踏み込んで全開走行状態に移行させる場合には、同期モータ１０の出力軸からディファレンシャルギア７０およびドライブシャフト８０を介して駆動輪９０へと至るトルクの伝達系（ねじれ共振系）が共振して車体振動が発生する。
【００２６】
この車体振動を抑制するために、本実施の形態では、停止状態にある電気自動車のアクセルペダルを急激に踏み込んで急発進させて全開走行状態に達するまでの所定時間（切替時間）においては、前記した目標電流値遅延手段３２ｂおよび目標電流値切替手段３２ｃを用いて、目標電流値Ｉ^*の立ち上がりに遅れを発生させている。
【００２７】
すなわち、切替時間経過前において、目標電流値切替手段３２ｃは、目標電流値遅延手段３２ｂから出力された遅延目標電流値Ｉ_d ^*を目標電流値Ｉ^*として出力しており、この遅れさせた目標電流値Ｉ^*に応じたＰＷＭ信号をインバータ４０を介して同期モータ１０に出力することにより、同期モータ１０が駆動制御される。なお、本実施の形態では、切替時間は２．０秒に設定している。
【００２８】
本実施の形態においては、目標電流値遅延手段３２ｂおよび目標電流値切替手段３２ｃを介して遅れさせた目標電流値Ｉ^*の時間履歴は、
Ｉ^*＝Ｉ^* _MAX（１−２ｅ^- ^τ ^t＋ｅ^-2 ^τ ^t）
で表される関数で定められている。ここで、Ｉ^* _MAXは目標電流値Ｉ^*の最大値であり、ｔは時間である。この目標電流値Ｉ^*に追従させた電流の時間履歴は、図４に示すようになる。
【００２９】
また、τは、
τ≦５
の範囲で、電気自動車の車種、同期モータ１０の規格などに応じて設定される正定数である。τの値を小さくするほど目標電流値Ｉ^*の立ち上がりは緩やかになり、これに追従させた電流の立ち上がりも緩やかになっている（図４参照）。なお、本実施の形態では、
τ＝３
と設定した。
【００３０】
この遅れさせた目標電流値Ｉ^*に応じて同期モータ１０が駆動制御された結果、得られた同期モータ１０の出力トルクＴの時間履歴は図５に示すようになる。すなわち、図６に示した従来の出力トルクＴの時間履歴が、アクセルペダルが踏み込まれた時点（０．２秒）から急激に立ち上がって最大値１００（Ｎ・ｍ）まで達しているのに対し、図５に示した出力トルクＴの時間履歴は、アクセルペダルが踏み込まれた時点（０．２秒）から緩やかに立ち上がり、約１．２秒後に最大値１００（Ｎ・ｍ）に収束していることがわかる。
【００３１】
なお、切替時間（２．０秒）経過後においては、目標電流値切替手段３２ｃは、基本目標電流値演算手段３２ａから出力された基本目標電流値Ｉ₀ ^*を目標電流値Ｉ^*として出力し、この目標電流値Ｉ^*に応じたＰＷＭ信号をインバータ４０を介して同期モータ１０に出力することにより同期モータ１０が駆動制御されることとなる。
【００３２】
本実施の形態に係る電気自動車の制御装置によれば、アクセル操作量Ａを急激に増加させて全開走行状態に達するまでの所定時間におけるトルク指令値Ｔ^*に対し、目標電流値Ｉ^*の立ち上がりを遅れさせる目標電流値遅延手段３２ｂを有するため、同期モータ１０の出力トルクＴをトルク指令値Ｔ^*に対して遅れさせることができる。
【００３３】
従って、同期モータ１０の出力軸から駆動輪９０へといたるトルクの伝達系（ねじれ共振系）の共振を抑制することができ、電気自動車の車体振動を抑制することができる。この結果、急発進時または急加速時における乗り心地を格段に向上させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態に係る電気自動車の制御装置によれば、アクセル操作量Ａを急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値Ｔ^*に対する目標電流値Ｉ^*の時間履歴が、特定の時間関数で定められるため、同期モータ１０の出力軸から駆動輪９０へといたるトルクの伝達系（ねじれ共振系）の共振をより効果的に抑制することができる。
【００３５】
さらに、本実施の形態に係る電気自動車の制御装置によれば、目標電流値Ｉ^*の時間履歴の正定数τを特定の範囲で設定するため、目標電流値Ｉ^*の立ち上がりの緩急を適正な範囲で自在に設定することができる。従って、電気自動車の車種、同期モータ１０の仕様などに応じて、遅延させるタイミングを適正な範囲で自在に設定することができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電動機の出力トルクをトルク指令値に対して遅れさせることができる。また、アクセル操作量を急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値に対する目標電流値の時間履歴が特定の時間関数で定められる。従って、電動機の出力軸から駆動輪へといたるトルクの伝達系（ねじれ共振系）の共振を抑制することができ、電気自動車の車体振動を抑制することができる。この結果、急発進時または急加速時における乗り心地を格段に向上させることができる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、目標電流値の立ち上がりの緩急を適正な範囲で自在に設定することができる。従って、電気自動車の車種、電動機の仕様などに応じて、遅延させるタイミングを適正な範囲で自在に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気自動車のシステム構成を説明するための概略図である。
【図２】図１に示した電気自動車の制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図２に示した目標電流値演算手段の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示した目標電流値遅延手段によって得られる目標電流値に追従させた電流の時間履歴を表したグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係る電気自動車の制御装置を用いて車体振動抑制制御を行った場合における電動機の出力トルクの時間履歴を表したグラフである。
【図６】従来の電動機の出力トルクの時間履歴を表したグラフである。
【符号の説明】
１０三相交流同期モータ
２０バッテリ
３０制御装置
３１トルク指令値演算手段
３２目標電流値演算手段
３２ａ基本目標電流値演算手段
３２ｂ目標電流値遅延手段
３２ｃ目標電流値切替手段
３３電流制御手段
４０インバータ
５０レゾルバ
６０アクセル操作量検出器
７０ディファレンシャルギア
８０ドライブシャフト
９０駆動輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an electric vehicle, and more particularly to a control device for an electric vehicle that suppresses vehicle body vibration that occurs during sudden start or rapid acceleration.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to prevent and suppress environmental pollution and noise, electric vehicles (including hybrid vehicles) that run on electric motors have been developed instead of vehicles that run on internal combustion engines such as gasoline engines and diesel engines. As an electric motor that is a driving source of such an electric vehicle, a DC motor or an AC motor is employed, and among them, a three-phase AC synchronous motor (hereinafter referred to as “synchronous motor”) using a permanent magnet as a rotor is high. Due to its efficiency, it is regarded as the mainstream of electric motors for electric vehicles.
[0003]
In an electric vehicle equipped with the above-described synchronous motor, a direct current from a battery mounted on the vehicle is converted into a predetermined alternating current by an inverter, and the synchronous motor is driven by the alternating current to drive the vehicle.
[0004]
At this time, a predetermined torque command value is calculated and output according to the accelerator pedal operation amount (hereinafter referred to as “accelerator operation amount”), and a predetermined current command value is calculated and output according to the torque command value. The output is output and the current according to the current command value is controlled by a predetermined control means while being supplied to the synchronous motor via the inverter to drive and control the synchronous motor. The output torque of the synchronous motor is a predetermined torque. Open loop control is performed so as to follow the command value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the electric vehicle as described above, the torque transmission system from the output shaft of the synchronous motor to the drive wheel through the differential gear and the drive shaft constitutes a “torsional resonance system” using the drive shaft as a spring element. ing.
[0006]
For this reason, when the accelerator pedal is depressed suddenly, such as when suddenly starting or suddenly accelerating, the output torque of the synchronous motor is controlled by the control means so as to follow it. The “torsional resonance system” resonated and car body vibrations occurred. Due to the occurrence of such body vibration, the ride comfort of the driver and passengers has become extremely poor.
[0007]
The subject of this invention is providing the control apparatus of the electric vehicle which suppresses the vehicle body vibration which generate | occur | produces at the time of sudden start and sudden acceleration, and improves riding comfort markedly.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 includes a torque command value calculating means for calculating and outputting a predetermined torque command value according to the accelerator operation amount, for example, as shown in FIG. Target current value calculation means for calculating and outputting a predetermined target current value according to the torque command value, and driving control of the motor via the drive means by inputting a current according to the target current value to the motor. In the electric vehicle control device including the drive control means, the target current value calculation means has a predetermined delay with respect to the torque command value when the accelerator operation amount is suddenly increased to shift to the full-open running state. have a delay means for producing said delay means of said target current value calculating means, the target electric against the torque command value when shifting to the fully open running condition rapidly increased the accelerator operation amount Time history of the value is,
I ^* = I ^* _MAX (1-2e− ^τt + e− ^2τt )
(I ^* : target current value, I ^* _MAX : maximum target current value, t: time, τ: positive constant)
It is defined by a function represented by
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the target current value calculation means includes delay means for causing a predetermined delay with respect to the torque command value when the accelerator operation amount is suddenly increased to shift to the fully open running state. Therefore, the output torque of the electric motor can be delayed with respect to the torque command value. Further, the time history of the target current value with respect to the torque command value at that time is determined by a specific time function.
[0010]
Therefore, the resonance of the torque transmission system (torsional resonance system) from the output shaft of the electric motor to the drive wheel can be suppressed, and the vehicle body vibration of the electric vehicle can be suppressed. As a result, the ride comfort when suddenly starting or suddenly accelerating can be significantly improved.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the control apparatus for an electric vehicle according to the first aspect , for example, as shown in FIG.
τ ≦ 5
It is characterized by being set in the range of.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the function and effect of the first aspect of the invention, the positive constant τ of the time history of the target current value is set within a specific range. It can be set freely within an appropriate range. Accordingly, the delay timing can be freely set within an appropriate range according to the type of electric vehicle, the specification of the electric motor, and the like.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a control device for an electric vehicle that runs on a three-phase AC synchronous motor (synchronous motor) 10 that is an electric motor will be described.
[0016]
As shown in FIG. 1, the electric vehicle according to the present embodiment includes a battery 20 as a power source, a control device 30 that performs vector control of the synchronous motor 10, and the output of the battery 20 controlled by the control device 30 is converted to AC power. An inverter 40 as a power converter, a resolver 50 as a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the synchronous motor 10, an accelerator operation amount detector 60 for detecting an accelerator operation amount, and a rotational movement of the synchronous motor 10 as a drive shaft 80. And a drive wheel 90 provided at both ends of the drive shaft 80.
[0017]
The synchronous motor 10 is connected to the drive wheel 90 via a differential gear 70 and a drive shaft 80, and the drive wheel 90 is rotated by the rotational motion of the synchronous motor 10 so as to give a propulsive force to the vehicle. The DC power supplied from the battery 20 to the inverter 40 is converted into three-phase AC power under the control of the control device 30 and supplied to the synchronous motor 10.
[0018]
As shown in FIG. 2, the control device 30 includes torque command value calculation means 31, target current value calculation means 32, and current control means 33. The torque command value calculation means 31 calculates and outputs a predetermined torque command value T ^* according to the accelerator operation amount A detected by the accelerator operation amount detector 60 and the rotational speed N of the synchronous motor 10 detected by the resolver 50. The target current value calculating means 32 calculates a predetermined target current value I ^* according to the torque command value T ^* and outputs a current command value I ^* ′ according to this.
[0019]
The current control means 33 generates a PWM signal by a PWM signal generation unit (not shown) according to the current command value I ^* ′ and outputs the PWM signal to the inverter 40. The PWM signal causes the switching element of the inverter 40 at a predetermined timing. It functions to control the synchronous motor 10 by performing an on / off operation.
[0020]
As shown in FIG. 3, the target current value calculation means 32 includes basic target current value calculation means 32a, target current value delay means 32b, and target current value switching means 32c. The basic target current value calculation means 32a calculates and outputs the basic target current value I ₀ ^* based on the torque command value T ^* and the rotational speed N. The target current value delay means 32b calculates and outputs a delayed target current value I _d ^* that causes a predetermined delay with respect to the input torque command value T ^* .
[0021]
The target current value switching means 32c starts from the vehicle stop state (state where the accelerator operation amount is 0%) until the accelerator operation amount A is suddenly increased to reach the fully open travel state (travel state when the accelerator operation amount is 100%). Before the elapse of a predetermined time (hereinafter referred to as “switching time”), the delay target current value I _d ^* output from the target current value delay means 32b is set as the target current value I ^*, and after the elapse of the switching time. , The basic target current value I ₀ ^* output from the basic target current value calculating means 32a is set as the target current value I ^*, and a current command value I ^* ′ corresponding to this is output. The switching time described above can be arbitrarily set according to the vehicle type of the electric vehicle, the standard of the synchronous motor 10, and the like.
[0022]
Next, vehicle body vibration suppression control operation using the control apparatus for an electric vehicle according to the present embodiment will be described.
[0023]
First, the accelerator pedal of the electric vehicle in a stopped state (accelerator operation amount 0%) is suddenly depressed to start suddenly and shift to a fully open travel state (travel state with accelerator operation amount 100%). In this state, the torque command value T ^* is calculated and output as needed according to the accelerator operation amount A and the rotational speed N of the synchronous motor 10, and the target current value I ^* is calculated as needed according to this torque command value T ^*. The synchronous motor 10 is driven and controlled by outputting a PWM signal corresponding to the target current value I ^* to the synchronous motor 10 via the inverter 40.
[0024]
The output torque of the synchronous motor 10 is controlled to follow the torque command value T ^* described above. Conventionally, as shown in FIG. 6, the conventional time history of the output torque T of the synchronous motor 10 rises suddenly from the time when the accelerator pedal is depressed (0.2 seconds), but suddenly rises from the middle. The degree decreased and reached a maximum value of 100 (N · m).
[0025]
In this way, when the accelerator pedal is suddenly depressed to shift to the fully open running state, a torque transmission system (torsional resonance) from the output shaft of the synchronous motor 10 to the drive wheels 90 via the differential gear 70 and the drive shaft 80 is achieved. System) resonates and vehicle body vibration occurs.
[0026]
In order to suppress this vehicle body vibration, in the present embodiment, in a predetermined time (switching time) from when the accelerator pedal of the electric vehicle in a stopped state is suddenly depressed to start suddenly and reach a fully open running state, The target current value delay means 32b and the target current value switching means 32c are used to delay the rise of the target current value I ^* .
[0027]
That is, before the switching time elapses, the target current value switching unit 32c outputs the delayed target current value I _d ^* output from the target current value delay unit 32b as the target current value I ^* , and this delayed target value is output. The synchronous motor 10 is driven and controlled by outputting a PWM signal corresponding to the current value I ^* to the synchronous motor 10 via the inverter 40. In the present embodiment, the switching time is set to 2.0 seconds.
[0028]
In the present embodiment, the time history of the target current value I ^* delayed via the target current value delay means 32b and the target current value switching means 32c is:
^{^{_{I * = I * MAX (1-2e}}} - τ t + e -2 τ t)
It is defined by the function represented by Here, I ^* _MAX is the maximum value of the target current value I ^* , and t is time. The time history of the current that follows the target current value I ^* is as shown in FIG.
[0029]
Also, τ is
τ ≦ 5
In this range, it is a positive constant set according to the vehicle type of the electric vehicle, the standard of the synchronous motor 10, and the like. As the value of τ is decreased, the rise of the target current value I ^* becomes gentler, and the rise of the current that follows this becomes gentler (see FIG. 4). In this embodiment,
τ = 3
Was set.
[0030]
FIG. 5 shows the time history of the output torque T of the synchronous motor 10 obtained as a result of the drive control of the synchronous motor 10 according to the delayed target current value I ^* . That is, the time history of the conventional output torque T shown in FIG. 6 rises rapidly from the time when the accelerator pedal is depressed (0.2 seconds) and reaches the maximum value of 100 (N · m). The time history of the output torque T shown in FIG. 5 gradually rises from the time when the accelerator pedal is depressed (0.2 seconds) and converges to the maximum value of 100 (N · m) after about 1.2 seconds. I understand that.
[0031]
After the switching time (2.0 seconds) has elapsed, the target current value switching means 32c outputs the basic target current value I ₀ ^* output from the basic target current value calculation means 32a as the target current value I ^*. The synchronous motor 10 is driven and controlled by outputting a PWM signal corresponding to the target current value I ^* to the synchronous motor 10 via the inverter 40.
[0032]
According to the control apparatus for an electric vehicle according to the present embodiment, the rise of the target current value I ^* with respect to the torque command value T ^* in a predetermined time until the accelerator operation amount A is suddenly increased to reach the fully open traveling state. Therefore, the output torque T of the synchronous motor 10 can be delayed with respect to the torque command value T ^* .
[0033]
Therefore, the resonance of the torque transmission system (torsional resonance system) from the output shaft of the synchronous motor 10 to the drive wheel 90 can be suppressed, and the vehicle vibration of the electric vehicle can be suppressed. As a result, the ride comfort when suddenly starting or suddenly accelerating can be significantly improved.
[0034]
Further, according to the control apparatus for an electric vehicle according to the present embodiment, the time history of the target current value I ^{* with} respect to the torque command value T ^* when the accelerator operation amount A is suddenly increased to shift to the fully open traveling state. However, since it is determined by a specific time function, the resonance of the torque transmission system (torsional resonance system) from the output shaft of the synchronous motor 10 to the drive wheels 90 can be more effectively suppressed.
[0035]
Furthermore, a according to the control apparatus for an electric vehicle according to the present embodiment, for setting a positive constant target current value I ^* of the time history τ in a specific range, the rise of the pace at which the target current value I ^* proper It can be set freely within the range. Accordingly, the delay timing can be freely set within an appropriate range according to the type of the electric vehicle, the specification of the synchronous motor 10, and the like.
[0036]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the output torque of the electric motor can be delayed with respect to the torque command value. Further, the time history of the target current value with respect to the torque command value when the accelerator operation amount is suddenly increased to shift to the fully open traveling state is determined by a specific time function. Therefore, the resonance of the torque transmission system (torsional resonance system) from the output shaft of the electric motor to the drive wheel can be suppressed, and the vehicle body vibration of the electric vehicle can be suppressed. As a result, the ride comfort when suddenly starting or suddenly accelerating can be significantly improved.
[0038]
According to the second aspect of the present invention, the effect of the first aspect of the invention can be obtained, and the rise and fall of the target current value can be freely set within an appropriate range. Accordingly, the delay timing can be freely set within an appropriate range according to the type of electric vehicle, the specification of the electric motor, and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a system configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a control device for the electric vehicle shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram for explaining a configuration of target current value calculation means shown in FIG. 2;
4 is a graph showing a time history of a current that is made to follow the target current value obtained by the target current value delay means shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a graph showing a time history of the output torque of the electric motor when vehicle body vibration suppression control is performed using the control device for an electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a time history of output torque of a conventional electric motor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Three-phase alternating current synchronous motor 20 Battery 30 Control apparatus 31 Torque command value calculating means 32 Target current value calculating means 32a Basic target current value calculating means 32b Target current value delay means 32c Target current value switching means 33 Current control means 40 Inverter 50 Resolver 60 Accelerator operation amount detector 70 Differential gear 80 Drive shaft 90 Drive wheel

Claims

アクセル操作量に応じて所定のトルク指令値の演算および出力を行うトルク指令値演算手段と、前記トルク指令値に応じて所定の目標電流値の演算および出力を行う目標電流値演算手段と、前記目標電流値に応じた電流を電動機に入力することにより駆動手段を介して前記電動機を駆動制御する駆動制御手段とを備える電気自動車の制御装置において、
前記目標電流値演算手段は、
アクセル操作量を急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値に対し、所定の遅れを生じさせる遅延手段を有し、
前記目標電流値演算手段の前記遅延手段は、
アクセル操作量を急激に増加させて全開走行状態へと移行させる際のトルク指令値に対する目標電流値の時間履歴が、
Ｉ ^＊＝Ｉ ^＊ _MAX （１−２ｅ ^−τｔ＋ｅ ^−２τｔ）
（Ｉ ^＊：目標電流値、Ｉ ^＊ _MAX ：目標電流値の最大値、ｔ：時間、τ：正定数）
で表される関数で定められることを特徴とする電気自動車の制御装置。Torque command value calculating means for calculating and outputting a predetermined torque command value according to an accelerator operation amount; target current value calculating means for calculating and outputting a predetermined target current value according to the torque command value; In a control device for an electric vehicle comprising drive control means for driving and controlling the electric motor through drive means by inputting a current according to a target current value to the electric motor,
The target current value calculating means includes
To the torque command value when shifting to the fully open running condition rapidly increased the accelerator operation amount, have a delay means for generating a predetermined delay,
The delay means of the target current value calculating means is
The time history of the target current value with respect to the torque command value when the accelerator operation amount is suddenly increased to shift to the full-open running state,
I ^* = I ^* _MAX (1-2e− ^τt + e− ^2τt )
(I ^* : target current value, I ^* _MAX : maximum target current value, t: time, τ: positive constant)
A control apparatus for an electric vehicle, characterized by being defined by a function represented by:

前記関数の正定数τは、
τ≦５
の範囲で設定されることを特徴とする請求項１記載の電気自動車の制御装置。The positive constant τ of the function is
τ ≦ 5
The electric vehicle control device according to claim 1 , wherein the electric vehicle control device is set within a range.