电动汽车的控制装置的制造方法
【专利说明】电动汽车的控制装置
[0001]相关申请
[0002]本发明要求申请日为2013年5月21日、申请号为JP特愿2013—106939的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
[0003]本发明涉及比如具有轮毂电动机驱动装置的四轮的电动汽车的控制装置，本发明特别是涉及下述的技术，其中，在考虑电动机的参数之后，通过电动机的电压方程式，根据开环控制法和电流反馈控制法控制电动机。
【背景技术】
[0004]在过去，作为控制电动机的技术，人们提出有比如电流反馈控制方法、电流开环控制方法。
[0005]现有技术1 (专利文献1)(电流反馈控制方法)
[0006]对应于车辆的驾驶员所做的加速踏板的操作，确定输出转矩T的控制目标转矩指令，根据在下面确定的控制目标转矩指令，利用电动机的输出转矩方程式T =pX {KeX Iq+ (Ld — Lq) X IdXIq}，另外通过实验计量等方式，预先获得d、q各轴电感，采用该d、q各轴电感的值，确定电流矢量(Id、Iq)的控制目标的电流指令矢量。根据已确定的电流指令矢量，针对该d、q各轴成分的每一个，控制电动机的一次电流la。作为控制方法，通过PI反馈控制，按照上述电流指令矢量，使实际的电动机的实测电流矢量(Id、Iq)的值一致。由此，人们提出下述的方法，在该方法中，将上述控制目标转矩指令作为电动机的实际输出转矩T而实现。
[0007]现有技术2 (专利文献2)(电流开环控制方法)
[0008]为了削减成本，人们提出下述的方法，在该方法中，完全地去除电流传感器，按照电动机的电路方程式进行开环控制(前馈控制)。在该控制方法中，预先制作使转矩T和电路指令矢量相对应的辅助表，采用电压电路方程式计算驱动电压。d、q各轴电感作为已知的参数而对待。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:JP特开平11一 150996号公报
[0012]专利文献2:W02009/087991号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]在现有技术1中，具有因电动机的电流变化等的影响，d、q各轴电感发生不希望的变化的可能性。由此，由于在电流控制中产生超出规定值等的问题，故转矩控制的精度降低。
[0015]在现有技术2中，由于具有因电动机的电流变化的影响，d、q各轴电感发生不希望的变化的可能性，故仅仅通过开环控制，转矩控制的精度降低。
[0016]本发明的目的在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，针对电动汽车，可以良好的精度对车轮驱动用的电动机的转矩进行控制。
[0017]用于解决课题的技术方案
[0018]在下面，为了容易理解，简略地参照实施方式的标号对本发明进行说明。
[0019]权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的两项以上的任意的组合也包含在本发明中。
【附图说明】
[0020]根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一标号表示同一或相当部分。
[0021]图1为通过俯视图而表示本发明的第1实施方式的电动汽车的构思方案的方框图；
[0022]图2为表示该电动汽车的逆变装置等的关系的构思方案的方框图；
[0023]图3为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图；
[0024]图4为该电动汽车的电动机控制部的转矩控制系统的方框图；
[0025]图5为以示意方式表示该电动汽车的控制装置的电动机参数表的图；
[0026]图6为以示意方式表示该电动汽车的控制装置的控制参数表的图；
[0027]图7为该电动汽车中的电动机的N—T曲线图。
【具体实施方式】
[0028]根据图1?图7，对本发明的第1实施方式的电动汽车的控制装置进行说明。另外，在下面的说明中，还包括电动汽车的控制方法的说明。图1为通过俯视图而表示该实施方式的电动汽车的构思方案的方框图。像图1所示的那样，该电动汽车为四轮的汽车，其中，构成车身1的左右后轮的车轮2为驱动轮，构成左右前轮的车轮3为从动轮的操舵轮。构成驱动轮和从动轮的车轮2、3均具有轮胎，分别经由车轮用轴承4、5而支承于车身1上。
[0029]对于车轮用轴承4、5，在图1中，给出轮毂轴承的简称“Η/B”。构成驱动轮的左右的车轮2、2分别通过独立的行驶用的电动机6、6而驱动。电动机6的旋转经由减速器7和车轮用轴承4而传递给车轮2。这些电动机(IWM:1n-Wheel Motor，轮毂电动机)6、减速器7以及车轮用轴承4相互构成作为一个组装部件的轮毂电动机驱动装置8，轮毂电动机驱动装置8的一部分或整体设置于车轮2的内部。减速器7由比如摆线减速器构成。在各车轮2、3中分别设置有电动式的制动器9、10。另外，作为构成左右的前轮的操舵轮的车轮3、3可经由转舵机构11而转舵，通过作为方向盘等的操舵机构12而操舵。
[0030]图2为表示该电动汽车的逆变装置等的构思方案的方框图。
[0031]像图2所示的那样，该电动汽车包括EOT 21和逆变装置22，该EOT 21为进行汽车整体的控制的电子控制单元，该逆变装置22按照该ECU 21的指令，进行行驶用的电动机6的控制。ECU 21由计算机和在其内运转的程序以及各种电子电路等构成。ECU 21包括转矩分配机构21a、电动机驱动和再生控制指令部21b。
[0032]转矩分配机构21a根据加速踏板这样的加速操作机构16所输出的加速指令、制动踏板这样的制动操作机构17所输出的减速指令、以及来自操舵机构12的转向指令，将施加给左右轮的行驶用的电动机6、6的加速和减速指令作为转矩指令值而形成，将其输出给逆变装置22。另外，转矩分配机构21a具有下述的功能，S卩，在具有制动操作机构17所输出的减速指令时，具有以下功能，该功能为分配成将电动机6用作再生制动器的制动转矩指令值、与使上述电动式的制动器9、10动作的制动转矩指令值。对于用作再生制动器的制动转矩指令值，在转矩指令值中反映施加给上述左右轮的电动机6、6的加速和减速指令。使制动器9、10动作的制动转矩指令值输出给制动控制器23。
[0033]牵引和再生控制指令部21b将用于进行加速(牵引)减速(再生)的切换的指令标识提供给后述的电动机控制部29的电动机牵引和再生控制部33。
[0034]逆变装置22包括:相对各电动机6而设置的电源电路部28、与控制该电源电路部28的电动机控制部29。电源电路部28包括逆变器31和PWM驱动器32，该逆变器31将电池19的直流电转换为用于电动机6的牵引和再生的三相的交流电，该PWM驱动器32控制该逆变器31。电动机6由三相的同步电动机等构成。在该电动机6中，设置有旋转角度传感器36，该旋转角度传感器36检测作为该电动机的转子的电角的旋转角度。逆变器31由多个半导体开关元件构成，PWM驱动器32以脉冲幅度而调制已输入的电流指令，将开关指令提供给上述各半导体开关元件。
[0035]电动机控制部29由计算机和在其中运转的程序、与各种电子电路等构成，作为其基本的控制部，包括:电动机牵引(驱动)和再生控制部33、与控制参数调制部34。电动机牵引和再生控制部33为下述的机构，该机构按照作为上位控制机构的ECU 21所提供的转矩指令等的加速(牵引)和减速(再生)指令，转换为电流指令，将电流指令提供给电源电路部28的PWM驱动器32。加速(牵引)和减速(再生)的切换通过来自EOT 21的牵引和再生控制指令部21b的指令标识而进行。电动机牵引和再生控制部33包括牵引控制机构33a与再生控制机构33b，通过来自牵引和再生控制指令部21b的指令标识，有选择地采用牵引控制机构33a与再生控制机构33b中的任意一者。
[0036]电动机牵引和再生控制部33通过由EOT 21提供的转矩指令以及来自牵引和再生控制指令部21b的指令标识，采用于逆变器内部预先设定的转矩表，在电动机6中形成指令电流值。电动机牵引和再生控制部33伴随该指令电流值的形成，根据电动机6的特性的参数表，还形成下述的参数(R、Ld、Lq、Ke):
[0037]R:电动机电阻；
[0038]Ld:电动机的d轴电感；
[0039]Lq:电动机的q轴电感；
[0040]Ke:电动机感应电压常数实