電動車輛的控制裝置和控制方法

專利名稱：電動車輛的控制裝置和控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電動車輛的控制裝置和控制方法，特別是涉及一種由行駛用電動機產生倒車行駛的車輛驅動力的電動車輛的控制裝置。
背景技術：
搭載了行駛用電動機的電動汽車、混合動力汽車等電動車輛中，一般由電動機產生倒車行駛時的車輛驅動力。例如在特開平10 - 201013號公報(專利文獻I)中，記載了基于加速操作量設定行駛用電動機的輸出轉矩時，電動機轉速越低則越大地修正目標轉矩，電動機轉速越高則越小地修正目標轉矩。另外，還記載了在檔位為倒車位置的情況下，使轉矩比前進行駛時小。另外，在特開2008 - 295224號公報(專利文獻2)中，記載了在電動汽車中用于使倒車時的運轉容易進行的電動機控制。具體地、記載了進行逆變器的占空比控制，以在倒車時的車速處于上限速度以上的情況下限制車速。另外，在特開平8 - 163713號公報(專利文獻3)中，記載了根據車速控制從前進向倒車的切換的電動汽車的倒車控制裝置。具體地、記載了僅在車速為規定車速以下時，根據加速踏板的操作量以逆轉驅動馬達的方式進行控制。由此，若從前進向倒車的切換并無不妥則能夠迅速進行倒車切換，另一方面，若從前進向倒車的切換勉強，則能夠限制倒車切換。另外，在特開2007 - 176321號公報(專利文獻4)中，記載了以越野行駛等低速行駛時，基于包含停止狀態的行駛狀態適當提高驅動轉矩的控制。具體地、記載了判定車輛接觸臺階而處于停止的行駛狀態，并基于該判定出的行駛狀態使驅動轉矩的增益變化。專利文獻1:日本特開平10 - 201013號公報專利文獻2:日本特開2008 - 295224號公報專利文獻3:日本特開平8 - 163713號公報專利文獻4:日本特開2007 - 176321號公報

發明內容
未搭載行駛用電動機的通常的發動機車輛中，根據難以確保低轉速區的轉矩的發動機的特性，經由轉矩變換器將發動機的輸出軸與驅動軸連結的結構具有一般性。轉矩變換器具有在輸入軸轉速(發動機轉速)和輸出軸轉速的轉速差大時增大轉矩的特性。因此，通常的發動機車輛中，在低車速區，發動機轉矩由轉矩變換器放大而向驅動軸傳遞。其結果，在倒車行駛的起動時，通過轉矩變換器的作用，即使加速器開度小，也能夠得到比較大的驅動轉矩。即、即使并未較大地踏下加速踏板，也能夠順暢地開始倒車行駛，所以用戶的操作性良好。另一方面，電動機即使在低轉速區 也能夠輸出高轉矩，所以在搭載有行駛用電動機的電動車輛中，行駛用電動機的輸出轉矩不經由轉矩變換器而傳遞給驅動軸的結構具有一般性。因此，電動車輛中為了在倒車行駛時得到較大的轉矩，需要增大加速器開度。其結果，與通常的發動機車輛比較，倒車行駛時的加速操作較大不同。因此，從通常的發動機車輛換乘到電動車輛的用戶可能會感到操作性的降低。另外，若由于倒車行駛開始時的車輛驅動力不足而在由行駛用電動機輸出了轉矩的狀態下處于停車，則行駛用電動機變為鎖定狀態。若鎖定狀態繼續，則電流集中于行駛用電動機的線圈繞組和控制行駛用電動機的逆變器的特定相，恐怕會產生溫度上升。若產生溫度上升，則行駛用電動機的輸出轉矩受到限制，所以行駛性能會降低。本發明是鑒于上述問題而研發的，其目的在于，在以由行駛用電動機產生倒車行駛時的車輛驅動力的方式構成的電動車輛中，能夠通過適當設定倒車行駛時的車輛驅動力來提高用戶的操作性。本發明的一方面中，提供一種搭載有產生進行倒車行駛的車輛驅動力的電動機的電動車輛的控制裝置，其具備倒車行駛控制部和電動機控制部。倒車行駛控制部在選擇了指示進行倒車行駛的規定檔位的情況下，基于至少包含加速器開度的車輛狀態算出用于進行倒車行駛的車輛驅動力，該用于進行倒車行駛的車輛驅動力低于同一車輛狀態下的用于進行前進行駛的車輛驅動力。另外，倒車行駛控制部被構成為:在未對制動踏板進行操作時，放大所算出的車輛驅動力，使得對應同一加速器開度，倒車行駛起動時的車輛驅動力比倒車行駛中的車輛驅動力大。電動機控制部控制電動機以輸出與由倒車行駛控制部所設定的車輛驅動力相應的轉矩。本發明的另一方面中，提供一種搭載有產生進行倒車行駛的車輛驅動力的電動機的電動車輛的控制方法，其具備:算出步驟，在選擇了指示進行倒車行駛的規定檔位的情況下，基于至少包含加速器開度的車輛狀態算出用于進行倒車行駛的車輛驅動力，該用于進行倒車行駛的車輛驅動力低于同一車輛狀態下的用于進行前進行駛的車輛驅動力；放大步驟，在未對制動踏板進行操作時，放大所算出的車輛驅動力，使得對應同一加速器開度，倒車行駛起動時的車輛驅動力比倒車行駛中的車輛驅動力大；以及電動機控制步驟，控制電動機以輸出與所放大的車輛驅動力相應的轉矩。優選地、倒車行駛起動時包含選擇了所述規定檔位且所述電動車輛的車速為零的狀態，倒車行駛中是電動車輛的車速比負的規定值(一Vt)低的狀態。更優選地、倒車行駛起動時還包含選擇了規定檔位且所述電動車輛的車速為正的狀態。另外優選地、以能夠隨著加速器開度變化的方式設定同一加速器開度下的、倒車行駛起動時的車輛驅動力相對于倒車行駛中的車輛驅動力的放大率(kl )。或者優選地、在加速器開度處于第一區域(α I — α 2)內時將放大率(kl)設定為第一值。另一方面，在加速器開度比第一區域低時將放大率設定得低于第一值，且在加速器開度比第一區域高時將放大率設定得低于第一值。優選地、倒車行駛中是電動車輛的車速比負的規定值(一Vt)低的狀態。并且，在車速為零及規定值之間的情況下，將對應同一加速器開度的車輛驅動力放大，使得該車輛驅動力比倒車行駛起動時的車輛驅動力小且比倒車行駛中的車輛驅動力大。另外優選地、基于加速器開度及電動車輛的車速來進一步算出電動機的基準角速度(《t)。并且，在電動機的旋轉角速度(ω2)比基準角速度低時車輛驅動力設定得大于電動機的旋轉角速度(ω 2)比基準角速度高時的車輛驅動力。優選地、電動車輛以電動機產生的轉矩不經由轉矩變換器而傳遞給驅動輪的方式構成。根據本發明，在以由行駛用電動機產生倒車行駛時的車輛驅動力的方式構成的電動車輛中，通過適當設定倒車行駛時的車輛驅動力，能夠提高用戶的操作性。


圖1是表示作為本發明的實施方式I的電動車輛的代表例的混合動力車的概略結構的框圖。圖2是圖1所示的混合動力車的倒車行駛時的共線圖。圖3是說明本發明的實施方式I的電動車輛的行駛控制的流程圖。圖4是說明倒車行駛時的車輛驅動力的放大系數和車速的關系的概念圖。圖5是說明加速器開度和放大系數(倒車行駛起動時)的關系的概念圖。圖6是說明本發明的實施方式2的電動車輛的行駛控制的流程圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。另外，以下圖中相同或相當的部分使用相同的附圖標記，其說明原則上不再重復。(實施方式I)圖1是表不作為本發明的實施方式I的電動車輛的代表例的混合動力車的概略結構的框圖。另外，適用本發明的電動車輛是搭載用于產生車輛驅動力的行駛用電動機的車輛的總稱。即、電動車輛除了由發動機和電動機產生車輛驅動力的混合動力車外、還包含不搭載發動機的電動汽車和燃料電池汽車等，對于這一點明確地記載。參照圖1,混合動力車100具備發動機10、第一 MG (Motor Generator:電動發電機)20、第二 MG30、動力分割裝置40、減速器50、驅動輪80、驅動軸85。另外，混合動力車100具備逆變器60、電池70、平滑電容器Cl、轉換器90、電子控制單元(Electronic ControlUnit,以下稱作“ECU”)。發動機10是通過吸入到燃燒室的空氣和燃料的混合氣燃燒時產生的燃燒能量產生使曲柄軸旋轉的驅動力的內燃機。發動機10基于來自ECU150的控制信號S4進行控制。第一 MG20和第二 MG30是交流電動機，例如是三相交流同步電動機。混合動力車100通過從發動機10和第二 MG30的至少一方輸出的驅動力行駛。發動機10所產生的驅動力由動力分割裝置40分割為兩個路徑。即、一個是經由減速器50向驅動軸85和驅動輪80傳遞的路徑，另一個是向第一 MG20傳遞的路徑。動力分割裝置40由包含太陽齒輪、小齒輪、齒輪架和環形齒輪的行星齒輪構成。小齒輪與太陽齒輪和環形齒輪卡合。齒輪架將小齒輪支承為能夠自轉，并與發動機10的曲柄軸連結。太陽齒輪與第一 MG20的旋轉軸連結。環形齒輪與第二 MG30的旋轉軸和減速器50連結。第一MG20使用經由動力分割裝置40傳遞的發動機10的動力作為發電機工作。第
一MG20發電產生的電力經由逆變器60提供給第二 MG20，作為用于驅動第二 MG20的電力使用。另外，第一 MG20發電產生的電力中、不作為用于驅動第二 MG20的電力使用的剩余電力經由轉換器90提供給電池70，作為用于對電池70進行充電的電力使用。第一 MG20的發電量根據電池70的SOC (State of Charge:充電狀態)進行控制。第二 MG30使用蓄積在電池70中的電力和由第一 MG20發電產生的電力的至少一方產生驅動力。并且，第二 MG30的驅動力經由減速器50傳遞給驅動軸85和驅動輪80。另夕卜，在圖1中，驅動輪80被表示為前輪，但是也可以代替前輪，由第二 MG30驅動后輪，或者由第二 MG30對后輪與前輪一起進行驅動。另外，在混合動力車100的制動時等，經由減速器50和驅動軸85由驅動輪80驅動第二 MG30，第二 MG30作為發電機工作。由此，第二 MG30也起到作為將車輛的動能轉換為電力的再生制動器的功能。并且，由第二 MG30發電產生的電力蓄積在電池70中。逆變器60具備第一逆變器60 -1和第二逆變器60 — 2。第一逆變器60 — I和第二逆變器60 - 2相對于轉換器90彼此并列連接。第一逆變器60 — I設于轉換器90和第一 MG20之間。第一逆變器60 — I基于來自E⑶150的控制信號SI控制第一 MG20的輸出。第二逆變器60 — 2設于轉換器90和第
二MG30之間。第二逆變器60 — 2基于來自E⑶150的控制信號S2控制第二 MG30的輸出。在第一MG20和第二 MG30的控制中例如使用逆變器60 — I和60 — 2的PWM(PulseWidth Modulation:脈寬調制)控制。另外，由逆變器的PWM控制來控制電動機的方法只要利用公知一般的技術即可，所以進一步詳細說明不再贅述。電池70代表性地由鎳氫或鋰離子等直流二次電池構成。電池70的充電電力和放電電力被控制為不超過由EUC150設定的、可充電電力Win和可放電電力Wout。轉換器90在電池70與逆變器60之間進行電壓轉換。轉換器90將電池70的電壓Vb(更準確地為用于在轉換器90與電池70之間授受電力的正極線PLO和負極線GLO之間的直流電壓VL)升壓并輸出給逆變器60。轉換器90基于來自ECU150的控制信號S3控制轉換器90的輸出電壓(更準確地為用于在轉換器90與逆變器60之間授受電力的正極線PLl和負極線GLl之間的直流電壓VH)。由此，電池70的輸出也基于控制信號S3被控制。平滑電容器Cl連接在正極線PLl和負極線GLl之間。平滑電容器Cl通過蓄積與電壓VH對應的電荷而將電壓VH平滑化。另外，混合動力車100具備制動踏板傳感器125、加速踏板傳感器126、檔位傳感器127、車速傳感器129和旋轉角傳感器131、132。該各傳感器將檢測結果發送給ECU150。制動踏板傳感器125檢測用戶對制動踏板(未圖示)的行程量BRK。加速踏板傳感器126檢測用戶對加速踏板(未圖示)的操作所產生的加速器開度ACC。車速傳感器129基于驅動輪80或驅動軸85的轉速檢測混合動力車100的車速V。旋轉角傳感器131檢測第一 MG20的轉子旋轉角Θ I。旋轉角傳感器132檢測第二MG30的轉子旋轉角Θ2。旋轉角傳感器131、132代表性地由螺線管構成。能夠基于轉子旋轉角Θ 1、Θ 2算出第一 MG20和第二 MG30的轉速(rpm)和旋轉角速度(rad/s)。另外，根據第二 MG30的轉速和減速器50的齒數比，也能夠求得混合動力車100的車速。檔位傳感器127檢測由用戶對換檔桿(未圖示)的操作而選擇的檔位SP。能夠供用戶選擇的檔位包含空檔位置(N位置)、駐車時選擇的停車位置(P位置)、前進行駛時選擇的驅動位置(D位置)、以及倒車行駛時選擇的R位置。當選擇R位時，檔位為R檔位。當選擇R檔位時，混合動力車100被控制以產生用于倒車行駛的車輛驅動力。ECU150內設未圖不的CPU (Central Processing Unit:中央處理單兀)和存儲器而構成，并被構成為通過按照存儲在該存儲器中的映射和程序的軟件處理來執行基于各傳感器的檢測值的運算處理。或者，也可以構成為ECU的至少一部分通過專用的電子回路等的硬件處理來執行規定的數值運算處理和/或邏輯運算處理。E⑶150基于各傳感器等的信息生成上述的控制信號SI S4，將該生成的控制信號SI S4輸出給各設備。在混合動力車100中，用于進行與車輛狀態相適合的行駛的行駛控制由E⑶150執行。例如，車輛起動時和低速行駛時，在發動機10停止的狀態下，通過第二 MG30的輸出使混合動力車100行駛。常規行駛時，起動發動機10，由發動機10和第二 MG30的輸出來使混合動力車100行駛。特別是,通過在高效率的動作點使發動機10動作,從而混合動力車100的燃耗提高。以混合動力車100為首的電動車輛中，能夠由第二 MG30輸出低車速區的車輛驅動力，所以不需要配置用于放大轉矩的轉矩變換器。因此，在混合動力車100中，第二MG30和發動機10所產生的轉矩向驅動軸85和驅動輪80傳遞而不經由轉矩變換器。參照圖2，混合動力車100在倒車行駛時，在停止發動機10的狀態下使第二 MG30向負方向旋轉，從而產生車輛驅動力。即、第二 MG30輸出負方向的轉矩。另外，如圖2虛線所示，電池70的SOC降低時，起動發動機10。這種情況下，第一MG20通過發動機10的輸出而進行發電，從而產生電池70的充電電力。任一種情況下，在混合動力車100中，倒車行駛時的車輛驅動力均由第二 MG30輸出。第二 MG30所產生的驅動力(轉矩)如上所述不經由轉矩變換器而向驅動軸85和驅動輪80傳遞。以下，關于以混合動力車100為首的電動車輛中適當設定倒車行駛時的車輛驅動力(S卩、第二 MG的輸出轉矩)的行駛控制進行說明。作為該用于行駛控制的功能塊，ECU150包含用于設定倒車行駛時的車輛驅動力的倒車行駛控制部152和用于控制第二 MG30以輸出與由倒車行駛控制部152所設定的車輛驅動力相應的轉矩的MG控制部154。倒車行駛控制部152和MG控制部154的各自功能由E⑶150的軟件處理和/或硬件處理來實現。圖3是說明本發明的實施方式I的電動車輛的行駛控制的流程圖。圖3所示的流程圖的各步驟由ECU150的軟件和/或硬件處理來執行。按照圖3所示的流程圖的控制處理由E⑶150按每規定的控制周期執行。參照圖3，E⑶150通過步驟SlOO判定是否已經選擇了 R檔位。未選擇R檔位時(S110的“否”判定時)不執行以下的各步驟而結束處理。在選擇了 R檔位時(S110的“是”判定時)，E⑶150通過步驟SllO檢測加速器開度ACC。加速器開度ACC基于加速踏板傳感器126的輸出信號來檢測。E⑶150通過步驟S120，算出混合動力車100的車速V。車速V代表性地能夠基于車速傳感器129的輸出信號來執行。或者，也可以基于根據由旋轉角傳感器132檢測出的轉子旋轉角Θ 2算出的第二 MG30的轉速來檢測車速V。另外，E⑶150通過步驟S130基于至少包含加速器開度ACC的車輛狀態來算出用于倒車行駛的車輛驅動力Tb的基值。依據預定的車輛狀態和車輛驅動力Tb的對應關系(映射或運算式)，基于本次的控制周期的車輛狀態來算出基值。以下，在本說明書中，R檔位選擇時設定的車輛驅動力Tb以倒車方向為正值進行說明。即、車輛驅動力Tb越大，則倒車行駛的驅動力越大。另外，即使在前進行駛時，也基于車輛狀態決定混合動力車100的車輛驅動力。對于同一車輛狀態，倒車行駛時的車輛驅動力Tb (基值)設定為比前進行駛時小。由此，能夠防止倒車行駛時車速過大。E⑶150通過步驟S140來判定是否處于制動操作中。步驟S140的判定能夠基于制動踏板傳感器125的輸出信號來執行。E⑶150在制動操作中(S140的“是”判定時)通過步驟S160設定為放大系數kl =
1.0。即、E⑶150不放大由步驟S130算出的基值而設定車輛驅動力Tb。另一方面，E⑶150在制動器的非操作時(S140的“否”判定時)，處理進入步驟S150，設定放大系數kl。放大系數kl至少根據車速V可變地設定(kl > 1.0)。并且，E⑶150通過步驟S200，按照與在步驟S130中求得的車輛之積來設定倒車方向的車輛驅動力。并且，ECU150依據該車輛驅動力來設定第二 MG30的轉矩指令值。倒車行駛時，按照車輛驅動力Tb (Tb > 0)，轉矩指令值設定為負值，以使第二 MG30產生負旋轉方向的轉矩。通過圖3的步驟SllO S200的處理實現圖1所示的倒車行駛控制部152的功能。并且，MG控制部154作為步驟S200的處理的一部分，依據所設定的轉矩指令值來控制第二MG30的輸出轉矩。例如，MG控制部154按照第二 MG30的電流反饋的PWM控制，來生成用于控制逆變器60 - 2的開關的控制信號S2。關于放大系數kl的設定，使用圖4和圖5進行詳細說明。圖4是說明倒車行駛時的車輛驅動力的放大系數和車速的關系的概念圖。參照圖4，放大系數kl對應于每個加速器開度ACC，根據車速V而按照預先設定的對應關系(代表性地為映像圖)進行設定。具體地、在處于倒車行駛中的車速V <— Vt的區域中，設定為kl = 1.0。例如,設定為一 Vt=— 2 (km/s)程度。相對于此,倒車行駛起動時的車速V = O時，設定為kl = kc (kc > 1.0)。由此，在倒車行駛的起動時，能夠通過放大系數kl，以模擬轉矩變換器的轉矩放大作用的方式將倒車方向的車輛驅動力設定得比與用戶操作所引起的加速器開度ACC對應的值(基值)大。另一方面，車輛動起來后(S卩、倒車行駛中)，通過使kl = 1.0，能夠將倒車方向的車輛驅動力設定為與用戶操作(加速器開度ACC)對應的基值。因此，能夠防止倒車行駛的車速變得過大而超過用戶的意圖。在一Vt < V < O的中間區域中，放大系數kl設定為1.0 < kl < kc的范圍，以從kc朝向1.0逐漸減少。因此，該區域中，對同一加速器開度ACC，車輛驅動力比倒車行駛時大、且比倒車行駛起動時小。通過上述的放大系數kl的設定，能夠將與通常的發動機車輛中的轉矩變換器的轉矩放大作用同等的特性反映到對同一加速器開度ACC的車輛驅動力的設定中。另外，在車速V > O的區域中，也與車速V = O的情況(起動時)同樣地、設定為放大系數kl = kc。即、本實施方式的行駛控制中，選擇了 R檔位的情況下，除了車速V = O時以外，在車速V > O時，由于車輛尚未進入倒車方向，所以也作為“倒車行駛起動時”看待。
由此，由倒車行駛而登上坡道的情況下、由倒車行駛而未翻越臺階的情況下等，盡管選擇了 R檔位，車輛在前進(V > O)時，也能夠將倒車方向的車輛驅動力設定得比與用戶操作(加速器開度ACC)對應的基值大。其結果，即使用戶的加速操作不足，也能夠防止車輛向與用戶的意圖相反的方向前進。車速V30 (倒車行駛起動時)的放大系數kl的值(kc)如圖5所示，根據加速器開度ACC可變地設定為優選。參照圖5，在加速器開度ACC的中開度區域(α I < ACC < α 2)中，kc被設定得比低開度區域(ACC < α I)和高開度區域(ACC > α 2)高。例如，α I α 2的區域是加速器開度為20 40 (%)程度的區域。低開度區域(ACC< α I)中，推定為用戶抑制倒車速度的意圖。在高開度區域(ACC< α I)中，基于加速器開度ACC，通過步驟S130 (圖4)中的處理，車輛驅動力Tb被設定較大。因此，在這些加速器開度區域中，將車輛驅動力從基值放大的必要性不太高。因此，kc被設定得比較低。另一方面，推定用戶想要進行通常的倒車行駛的中開度區域(α I < ACC < α 2)中，與轉矩變換器的轉矩放大作用同樣地、能夠將車輛驅動力從與加速器開度ACC對應的值放大。如此、根據本實施方式I的電動車輛的行駛控制,能夠根據車速放大基于至少包含加速器開度在內的車輛狀態算出的車輛驅動力Tb的基值。特別是，根據車速設定放大度(放大系數kl)以模擬通常搭載于發動機車輛上的轉矩變換器的轉矩放大作用。由此，通過與通常的發動機車輛同樣的加速操作，能夠在倒車行駛起動時產生充分的車輛驅動力。其結果，從通常的發動機車輛換乘到電動車輛上的用戶不會感到操作性的降低。另外，通過在倒車行駛起動時產生充分的車輛驅動力，能夠避免第二 MG30變為鎖定狀態。另外，當倒車行駛開始時，放大被中止(kl = 1.0)，所以能夠防止車速過大而超過用戶的意圖。如以上所述、適當設定倒車行駛時的車輛驅動力，從而能夠提高用戶的操作性，并且能夠將溫度上升的產生和與其相伴的輸出限制防患于未然。(實施方式2)在實施方式2中，在實施方式I的電動車輛的行駛控制的基礎上，對包含基于第二MG30的旋轉角度的車輛驅動力的放大處理的行駛控制進行說明。另外，實施方式2中，關于與實施方式I共通的部分，不特別提及，其說明省略。圖6是說明本發明的實施方式2的電動車輛的顯示控制的流程圖。參照圖6，在實施方式2的電動車輛的行駛控制中，E⑶150通過與圖3同樣的步驟SllO S160，設定倒車行駛的車輛驅動力Tb的基值和放大系數kl。另外，E⑶150通過步驟S170 S195，進一步設定基于第二 MG30的旋轉角度的放大系數k2。并且，E⑶150最終通過步驟S200#，按照車輛驅動力Tb的基值(步驟S130)、放大系數kl和放大系數k2之積來設定倒車方向的車輛驅動力。并且，ECU150依據該車輛驅動力來設定第二 MG30的轉矩指令值。E⑶150通過步驟S170來算出第二 MG30的旋轉角速度ω2。旋轉角速度ω 2能夠基于設于第二 MG30的旋轉角傳感器132的輸出信號Θ 2來算出。使用于倒車行駛的第二MG30向負方向旋轉時，旋轉角速度ω2為負值(ω < O)。倒車行駛進行下坡時等，倒車行駛的車速容易出現的車輛狀態下，旋轉角速度ω2變高。另一方面，倒車行駛進行爬坡時或翻越障礙物時，旋轉角速度《2變低。旋轉角速度ω 2低時,增大倒車行駛的車輛驅動力為優選。相對于此,旋轉角速度ω 2高的狀態下，若放大倒車行駛時的車輛驅動力，則車速會比用戶所希望的大。E⑶150通過步驟S180，根據加速器開度ACC和車速V算出第二 MG30的基準角速度ω t。E⑶150通過步驟S180，比較旋轉角速度ω2和基準角速度cot。并且，在ω2< cot時(SI 10的“是”判定時)，E⑶150使處理進入步驟S190，為了增大車輛驅動力Tb，設定為放大系數k2 > 1.0。另外，關于這時的k2的值，旋轉角速度ω 2與基準角速度ω 之差越大，則設定得越大為優選。另一方面，E⑶150在ω2> ω t時(SI 10的“否”判定時)，通過步驟S195設定為放大系數k2 ( 1.0。通過使k2 = 1.0，設定與實施方式I的行駛控制同等的車輛驅動力Tb。另外，旋轉角速度《2與基準角速度之差大的情況下，為了抑制車輛驅動力Tb的放大，可以設定為k2 < 1.0。如此、基準角速度ω 是用于基于第二 MG30的旋轉角速度ω 2判斷是否處于需要對當前的車輛狀態(加速器開度ACC和車速V)放大車輛驅動力Tb的閾值。例如，基準角速度能夠基于在沒有障礙物的平坦路上倒車行駛的狀態下的實驗值來預先設定。如以上說明，根據實施方式2的電動車輛的行駛控制，根據基于精度高的第二 MG的旋轉角傳感器的輸出而運算出的旋轉角速度來判定是否需要放大車輛驅動力。由此，能夠可靠地檢測需要放大 轉矩的狀況，能夠通過放大系數k2增大車輛驅動力Tb。其結果，能夠進一步提高用戶的操作性，能夠實現順暢的倒車行駛。另外，適用實施方式I和2的行駛控制的電動車輛不限于圖1例示的混合動力車100。若具有由行駛用電動機產生倒車行駛時的車輛驅動力的結構，則不管所配置的行駛用電動機(電動發電機)的個數、驅動系統的結構如何，本發明都能夠共通地適用于除了混合動力車外還包含未搭載發動機的電動汽車和燃料電池汽車等的所有電動車輛。特別是，即使對于混合動力車的結構，也不限于圖1的例示，只要是具有由行駛用電動機產生倒車行駛時的車輛驅動力的結構，則能夠將本發明適用于以并聯式的混合動為首的任意結構中，對于這一點明確地記載。應當認為本次公開的實施方式所有的方面為例示，不是限制性的。本發明的范圍并非上述的說明，而由權利要求書表示，旨在包含與權利要求均等的含義和范圍內的全部變更。產業上的可利用性能夠適用于由行駛用電動機產生倒車行駛的車輛驅動力的混合動力車、電動汽車、燃料電池汽車等電動車輛。附圖標記說明10發動機40動力分割裝置50減速器
60、60 — 1、60 — 2 逆變器70 電池80驅動輪85驅動軸90轉換器100混合動力車125制動踏板傳感器126加速踏板傳感器127檔位傳感器129車速傳感器131、132、131、132 旋轉角傳感器150 ECU152倒車行駛控制部154 MG 控制部ACC加速器開度BRK制動踏板行程量Cl平滑電容器GLO、Gll 負極線P10, PLl 正極線SI S4控制信號SP 檔位Tb車輛驅動力(倒車行駛)V 車速VH, VL, Vb 電壓kl、k2放大系數(車輛驅動力Tb)
權利要求
1.一種電動車輛的控制裝置，是搭載有產生進行倒車行駛的車輛驅動力的電動機(30)的電動車輛(100)的控制裝置(150)，其特征在于，所述電動車輛的控制裝置具備: 倒車行駛控制部(152)，被構成為:在選擇了指示進行所述倒車行駛的規定檔位的情況下，基于至少包含加速器開度(ACC)的車輛狀態算出用于進行倒車行駛的車輛驅動力(Tb)，該用于進行倒車行駛的車輛驅動力(Tb)低于同一所述車輛狀態下的用于進行前進行駛的車輛驅動力，并且在未對制動踏板進行操作時，放大所算出的所述車輛驅動力，使得對應同一加速器開度，倒車行駛起動時的車輛驅動力比倒車行駛中的車輛驅動力大；以及 電動機控制部(154)，用于控制所述電動機，以輸出與由所述倒車行駛控制部所設定的車輛驅動力相應的轉矩。
2.如權利要求1所述的電動車輛的控制裝置，其中， 所述倒車行駛起動時包含選擇了所述規定檔位且所述電動車輛(100)的車速(V)為零的狀態， 所述倒車行駛中是所述電動車輛的車速比負的規定值(一 Vt)低的狀態。
3.如權利要求2所述的電動車輛的控制裝置，其中， 所述倒車行駛起動時還包含選擇了所述規定檔位且所述電動車輛(100)的車速(V)為正的狀態。
4.如權利要求1 3中任一項所述的電動車輛的控制裝置，其中， 在未對所述制動踏板進行操作時，所述倒車行駛控制部以能夠隨著所述加速器開度變化的方式來設定同一加速器開度(ACC)下的所述倒車行駛起動時的車輛驅動力相對于所述倒車行駛中的車輛驅動力的放 大率(kl )。
5.如權利要求4所述的電動車輛的控制裝置，其中， 所述倒車行駛控制部在所述加速器開度(ACC)處于第一區域(α I — α 2)內時將所述放大率(kl)設定為第一值，而在所述加速器開度比所述第一區域低時將所述放大率設定得低于第一值，且在所述加速器開度比所述第一區域高時將所述放大率設定得低于第一值。
6.如權利要求1所述的電動車輛的控制裝置，其中， 所述倒車行駛中是所述電動車輛(100)的車速(V)比負的規定值(一 Vt)低的狀態， 在所述車速為零及所述規定值之間的情況下，所述倒車行駛控制部將對應同一加速器開度(ACC)的所述車輛驅動力(Tb)放大，使得該車輛驅動力(Tb)比所述倒車行駛起動時的車輛驅動力小、且比所述倒車行駛中的車輛驅動力大。
7.如權利要求1所述的電動車輛的控制裝置，其中， 所述倒車行駛控制部(152)基于所述加速器開度(ACC)及所述電動車輛(100)的車速(V)算出所述電動機的基準角速度(《t)，并且，在所述電動機的旋轉角速度(ω2)比所述基準角速度低時將所述車輛驅動力(Tb)設定得大于所述電動機的旋轉角速度(ω2)比所述基準角速度高時的所述車輛驅動力(Tb)。
8.如權利要求1 3、6和7中任一項所述的電動車輛的控制裝置，其中， 所述電動車輛(100)以所述電動機產生的轉矩不經由轉矩變換器而傳遞給驅動輪(80)的方式構成。
9.一種電動車輛的控制方法，是搭載有產生進行倒車行駛的車輛驅動力的電動機(30)的電動車輛(100)的控制方法，其特征在于，所述電動車輛的控制方法具備: 算出步驟(S130)，在選擇了指示進行所述倒車行駛的規定檔位的情況下，基于至少包含加速器開度(ACC)的車輛狀態算出用于進行倒車行駛的車輛驅動力(Tb)，該用于進行倒車行駛的車輛驅動力(Tb)低于同一所述車輛狀態下的用于進行前進行駛的車輛驅動力； 放大步驟(S150)，在未對制動踏板進行操作時，放大所算出的所述車輛驅動力，使得對應同一加速器開度，倒車行駛起動時的車輛驅動力比倒車行駛中的車輛驅動力大；以及 電動機控制步驟(S200)，控制所述電動機，以輸出與所放大的車輛驅動力相應的轉矩。
10.如權利要求9所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述倒車行駛起動時包含選擇了所述規定檔位且所述電動車輛(100)的車速(V)為零的狀態， 所述倒車行駛中是所述電動車輛的車速比負的規定值(一 Vt)低的狀態。
11.如權利要求10所述的電動車輛的控制裝方法，其中， 所述倒車行駛起動時還包含選擇了所述規定檔位且所述電動車輛(100)的車速(V)為正的狀態。
12.如權利要求9 11中任一項所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述放大步驟(S150)中，在未對所述制動踏板進行操作時，以能夠隨著所述加速器開度變化的方式設定同一加速器開 度(ACC)下的所述倒車行駛起動時的車輛驅動力相對于所述倒車行駛中的車輛驅動力的放大率(kl )。
13.如權利要求12所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述放大步驟(S150)中，在所述加速器開度(ACC)處于第一區域(α I — α2)內時將所述放大率(kl)設定為第一值，另一方面在所述加速器開度比所述第一區域低時將所述放大率設定得低于第一值，且在所述加速器開度比所述第一區域高時將所述放大率設定得低于第一值。
14.如權利要求9 11中任一項所述的電動車輛的控制方法，其中， 所述倒車行駛中是所述電動車輛(100)的車速(V)比負的規定值(一 Vt)低的狀態， 所述放大步驟(S150)中，在所述車速為零及所述規定值之間的情況下，將對應同一加速器開度(ACC)的所述車輛驅動力(Tb)放大，使得該車輛驅動力(Tb)比所述倒車行駛起動時的車輛驅動力小、且比所述倒車行駛中的車輛驅動力大。
15.如權利要求9 11中任一項所述的電動車輛的控制方法，還具備: 基于所述加速器開度(ACC)及所述電動車輛(100)的車速(V)算出所述電動機的基準角速度(ω )的步驟(S175)； 在所述電動機的旋轉角速度(ω2)比所述基準角速度低時將所述車輛驅動力(Tb)設定得大于所述電動機的旋轉角速度(ω2)比所述基準角速度高時的所述車輛驅動力(Tb)的步驟(S190)。
全文摘要
在由行駛用電動機產生倒車行駛的車輛驅動力的電動車輛中，通過至少基于加速器開度所設定的基值和放大系數(k1)之積來設定車輛驅動力。放大系數(k1)根據車速在倒車行駛中(V＜－Vt＝被設定為k1＝1.0，而在倒車行駛起動時(V≥0)被設定為k1＞1.0。由此，對于同一加速器開度，能夠使倒車行駛起動時的車輛驅動力比倒車行駛開始后的車輛驅動力大。
文檔編號B60L15/20GK103180166SQ20108006979
公開日2013年6月26日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者合田英明 申請人:豐田自動車株式會社