电动车辆的控制装置及电动车辆的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车辆的控制装置。
【背景技术】
[0002]以往，作为电动车辆的控制装置，已知有专利文献I所记载的技术。在该车辆中，计算出对伴有车辆的共振的振动成分进行抑制的振动成分抑制转矩，对该振动成分抑制转矩施加规定的限制，从而即使转速重叠有干扰而示出异常的值，也实现了控制的稳定化。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:(日本)特开2000-125410号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的技术问题
[0007]然而，在如上述那样施加限制时，始终对马达的旋转变动赋予减振控制转矩，因此，在转矩零附近因背隙而产生振动的情况下，有可能导致不能赋予适当的减振转矩，反而会助长振动。另外，在车辆处于停止过程中将转矩设为零的情况下，也有可能导致马达继续振动。本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够适当地进行振动抑制的电动车辆的控制装置及电动车辆的控制方法。
[0008]为了实现上述目的，在本发明的电动车辆的控制装置中，马达产生经由减速机构及与该减速机构结合的驱动轴对驱动轮进行制动/驱动的转矩，在对该马达所产生的转矩进行控制时，基于旋转转矩指令值和减振控制转矩指令值对马达所产生的转矩进行控制，所述旋转转矩指令值基于驾驶员的油门操作或制动操作，所述减振控制转矩指令值抑制因车辆的共振而产生的振动成分。并且，若规定的条件成立，则使马达所产生的转矩减少。
【附图说明】
[0009 ]图1是表示实施例1的电动车辆的结构的系统图。
[0010]图2是表示实施例1的各种控制器的连接状态的概略图。
[0011 ]图3是表示比较例的各种控制器的连接状态的概略图。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]图6是表示实施例1的指令值选择处理的流程图。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]图10是表示实施例1的目标驱动轮速度计算处理的控制框图。
[0019]图11是表示实施例1的加速滑移控制转矩计算处理的控制框图。
[0020]图12是表示实施例1的滑移控制转矩指令值计算处理的控制框图。
[0021]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。
[0022]图14是表示实施例1的加速滑移控制结束速度计算处理的控制框图。
[0023]图15是表示实施例1的加速滑移控制标志计算处理的控制框图。
[0024]图16是表示进行了驱动滑移控制的情况下的转速与转矩的关系的时序图。
[0025]图17是表示实施例1的减振控制限制值计算处理的控制框图。
[0026]图18是表示实施例1的减振控制转矩限制值的设定值的表。
[0027]图19是表示在实施例1的电动车辆中将变速档从D档切换到P档时的技术问题的概略说明图。
[0028]图20是表示实施例1的减振控制增益计算部的结构的框图。
[0029]图21是表示实施例1的减振控制增益k计算部中的增益控制处理的流程图。
[0030]图22是表示实施例1的减振控制增益g计算部的结构的框图。
[0031]图23是表示在实施例1的电动车辆中从D档切换到P档的情况下的增益、转速及转矩的关系的时序图。
[0032]图24是表示在实施例1的电动车辆中从P档切换到D档的情况下的增益、转速及转矩的关系的时序图。
[0033]图25是表示其他实施例的减振控制增益k计算部中的增益控制处理的流程图。
【具体实施方式】
[0034][实施例1]图1是表示实施例1的电动车辆的结构的系统图。电动车辆是前轮驱动车辆，具有作为驱动轮的前轮FR、FL和作为从动轮的后轮RR、RL。在各轮上，设有将制动衬垫按压于与轮胎一体地旋转的制动转子而产生摩擦制动力的轮缸W/C(FR)、W/C(FL)、W/C(RR)、W/C(RL)(也会仅记载为“W/C”)和检测各轮的车轮速度的车轮速度传感器9(FR)、9(FL)、9(RR)、9(RL)(也会仅记载为“9” )。在轮缸W/C上经由液压配管5a连接有液压单元5。
[0035]液压单元5具备多个电磁阀、储存箱、栗用马达和制动控制器50，根据来自制动控制器50的指令控制各种电磁阀及栗用马达的驱动状态，并控制各轮的轮缸液压。注意，液压单元5既可以是公知的线控制动单元，也可以是具备能够执行车辆稳定控制的液压回路的制动单元，不特别限定。
[0036]在作为驱动源的电动马达I上设有检测马达旋转角的旋转变压器2。在电动马达I上经由减速机构3a连接有差动齿轮3，在连接于差动齿轮3的驱动轴4上连接有前轮FR、FL。在车辆的后方搭载有高电压电池6和电池控制器60，高电压电池6向电动马达I供给驱动用的电力，或将再生电力回收，电池控制器60对高电压电池6的电池状态进行监视及控制。夹设于高电压电池6与电动马达I之间的逆变器10由马达控制器100控制。另外，在高电压电池6上经由DC-DC转换器7(组件)连接有辅机用电池8，该辅机用电池8作为液压单元5的驱动用电源发挥功能。
[0037]在实施例1的电动车辆设有CAN通信线，CAN通信线是与搭载于车辆的多个控制器连接的车内通信线，制动控制器50、车辆控制器110、电池控制器60等相互以能够进行信息通信的方式连接。注意，对辅助驾驶员的转向操作的动力转向装置进行控制的动力转向控制器20和对进行车速显示的速度仪表进行控制的仪表控制器22连接于CAN通信线，但图1未图示。另外，在动力转向控制器20设有检测方向盘的转向角的转向角传感器21。
[0038]图2是表示实施例1的各种控制器的连接状态的概略图。在实施例1的电动车辆内，将对作用于驱动轮与路面之间的转矩状态进行控制的电池控制器60、马达控制器100、DC-DC转换器7及制动控制器50作为动力传动系统(/、°7—卜P— V系)而集中连接于第一 CAN总线CAN1(第一通信装置)。另外，动力转向控制器20及仪表控制器22这一底盘系统连接于第二CAN总线CAN2(第二通信装置)。
[0039]第一 CAN总线CANl与第二 CAN总线CAN2通过连接总线CAN3连接。在连接总线CAN3上设有车辆控制器110，在第一 CAN总线CANl内收发的信息在被连接总线CAN3上的车辆控制器110接收之后，输出到第二 CAN总线CAN2。同样，在第二 CAN总线CAN2内收发的信息在被连接总线CAN3上的车辆控制器110接收之后，输出到第一 CAN总线CANl。
[0040](关于控制器的连接结构)在此，对于构成上述控制器的连接关系的理由，与表示比较例的连接状态的概略图对比着进行说明。图3是表示比较例的各种控制器的连接状态的概略图。以往，在构成车辆的控制系统时，制动控制器50如图3所示那样连接于第二CAN总线CAN2。这是因为，一直以来，制动系统的控制都是底盘系统的控制，而不是动力传动系统的控制这样的定位。例如，从车辆开发的高效化这一观点出发，动力传动系统、制动系统、转向系统、悬架系统这样的各个系统大多分别被作为独立的系统而开发。并且，在将这些独立地开发的系统作为车辆整体系统而整合时，通过连接于CAN通信线来整合。CAN通信线虽然在能够连接的控制器数量上存在上限，但由于能够容易地连接多个控制器而实现群组化，因此分为将底盘系统集中连接的群组和将动力传动系统集中连接的群组，并在将各个群组之间连接的连接总线上设置车辆控制器来控制整体，这就是以往的系统。
[0041 ]在此，在上述比较例的结构中，产生了难以确保充分的行驶性能的情况。例如，在车辆起步时，若驾驶员大幅度踏下油门踏板，向驱动轮输出较大的转矩，则有时会产生驱动滑移。为了抑制这种情况，制动控制器50要求车辆控制器110抑制滑移状态。这样一来，在车辆控制器110中，基于从制动控制器50接收的要求向马达控制器100输出降低转矩等的要求。
[0042]但是，由于进行利用车辆控制器110暂时接收流入到第二CAN总线CAN2内的信息、之后使之流入第一CAN总线CANl内的处理，因此从制动控制器50输出的制动要求在通信时机上延迟一次而输出到马达控制器100，出现了产生延迟而不能有效地抑制驱动滑移的情况。特别是，在驱动轮发生了滑移的情况下，驱动轮的惯量与车辆的惯量相比极小，相应地，旋转状态容易骤变。另外，虽然也考虑使控制增益、通信速度上升，但CAN通信线被设计成能够从后面容易地连接很多系统，即使仅制动控制器使控制增益、控制周期上升，也被CAN通信线内的通信速度限制，因此难以确保充分的响应性。
[0043]于是，在实施例1中，从制动控制器50是控制驱动轮与路面之间的转矩的系统这一观点出发，将制动控制器50定位为动力传动系统，并将其连接于第一CAN通信线CANl。在该情况下，制动控制器50所输出的车速信息等虽然向第二CAN总线CAN2内发送的时机会延迟一些，但从车辆的惯量的大小来看车速不会骤变，没有任何问题。
[0044](关于电动车辆特有的技术问题)接下来，对电动车辆特有的技术问题进行说明。一直以来，在使用车轮速度数据进行具有内燃机的动力传动系统的控制的车辆系统中，大多从制动控制器50接收车轮速度数据、转矩降低要求并利用。这是因为，即使在内燃机的控制上努力，到实际反映于输出转矩之前的响应性也存在限度，因此，作为在动力传动(/、°7一卜V— V)的开发中所要求的响应性的瓶颈，很少有CAN通信线的响应性成为问题的情况。因此，在动力传动的开发中使用转矩降低要求、车轮速度数据的情况下，大多原原本本地使用在制动系统的开发中获得的车轮速度检测性能来控制。实际情况是这种基本设计思想在电动车辆的开发上也多被沿袭。
[0045]另一方面，在驱动轮与电动马达I连接的电动车辆的情况下，其转矩控制的响应性远比内燃机好，能够进行精度更高的驱动轮滑移控制。在运用该电动马达I