本發(fā)明涉及車輛的控制裝置以及車輛的控制方法。
背景技術(shù):
以往,如例如下述的專利文獻(xiàn)1所記載的那樣,已知有使用電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行滑移控制的控制方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平08-182119號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題
為了確?;埔种菩阅?,期望進(jìn)行使用了對(duì)滑移的響應(yīng)性高的電機(jī)轉(zhuǎn)速的滑移控制。然而,在搭載了電機(jī)的電動(dòng)車中,在將電機(jī)轉(zhuǎn)速用于滑移控制的情況下,若由于連接電機(jī)與車輪的驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)的影響,而存在由路面的凹凸等引起的對(duì)輪胎的擾動(dòng)輸入,則電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)生振動(dòng),導(dǎo)致誤判定為滑移(slip)。其結(jié)果,存在盡管未處于滑移狀態(tài)扭矩也會(huì)急劇的降低,成為自激振動(dòng)而導(dǎo)致控制發(fā)散的問(wèn)題。
因此,本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而做出的,本發(fā)明的目的在于提供能夠在存在擾動(dòng)輸入的情況下抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速的振動(dòng)并且提高滑移抑制的響應(yīng)性的新的且得到改進(jìn)的車輛的控制裝置以及車輛的控制方法。
技術(shù)方案
為了解決上述課題,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn),提供一種車輛的控制裝置,其具備:要求扭矩取得部,其取得對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪的電機(jī)所要求的要求扭矩;控制對(duì)象指定部,其基于上述要求扭矩,指定車輪速度和電機(jī)轉(zhuǎn)速中的任意一個(gè)作為控制對(duì)象;控制部,其以使由上述控制對(duì)象指定部所指定的控制對(duì)象與目標(biāo)值一致的方式進(jìn)行反饋控制。
可選地,上述控制對(duì)象指定部在上述要求扭矩為規(guī)定的閾值以上的情況下指定上述電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象,并在上述要求扭矩小于上述閾值的情況下指定上述車輪速度作為控制對(duì)象。
另外,可選地,車輛的控制裝置還具備:滑移判定部,其基于將由上述控制對(duì)象指定部所指定的控制對(duì)象與上述目標(biāo)值進(jìn)行比較的結(jié)果來(lái)判定車輪的滑移,上述控制部在由上述滑移判定部判定為正在發(fā)生滑移的情況下,進(jìn)行上述反饋控制。
另外,可選地,上述控制部在由上述滑移判定部判定為正在發(fā)生滑移的過(guò)程中,不進(jìn)行與上述控制對(duì)象指定部的指定對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象的切換。
另外,可選地,上述控制部基于與由上述控制對(duì)象指定部所指定的控制對(duì)象對(duì)應(yīng)的控制增益,進(jìn)行上述反饋控制。
另外,可選地,上述控制部為了使由上述控制對(duì)象指定部所指定的控制對(duì)象與目標(biāo)值一致而計(jì)算上述電機(jī)的扭矩降低量,并且,上述車輛的控制裝置具備:扭矩限制部,其基于要求扭矩對(duì)上述扭矩降低量進(jìn)行限制。
另外,可選地,上述扭矩限制部以上述要求扭矩變得越小,則上述扭矩降低量變得越小的方式限制上述扭矩降低量。
另外,可選地,上述扭矩限制部在上述要求扭矩為規(guī)定值以下的情況下,無(wú)論上述要求扭矩如何都將上述扭矩降低量設(shè)為恒定值。
另外,為了解決上述課題,根據(jù)本發(fā)明的其它的觀點(diǎn),提供一種車輛的控制方法,其特征在于,包括:取得駕駛員的要求扭矩的步驟;基于上述要求扭矩,指定車輪速度和電機(jī)轉(zhuǎn)速中的任意一個(gè)作為控制對(duì)象的步驟;以使指定的上述控制對(duì)象與目標(biāo)值一致的方式進(jìn)行反饋控制的步驟。
發(fā)明效果
如以上說(shuō)明那樣,根據(jù)本發(fā)明,能夠在存在擾動(dòng)輸入的情況下抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速的振動(dòng)并且提高滑移抑制的響應(yīng)性。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的車輛的構(gòu)成的示意圖。
圖2是表示本實(shí)施方式的車輛的控制裝置100的主要構(gòu)成的示意圖。
圖3是表示將車輪速度作為控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制的情況和將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制的情況的特征的示意圖。
圖4是用于說(shuō)明反饋(f/b)信號(hào)切換部對(duì)成為控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速進(jìn)行切換的情況的示意圖。
圖5是表示轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部切換用于對(duì)控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制的控制增益的構(gòu)成的示意圖。
圖6是表示在反饋(f/b)信號(hào)切換部、滑移判定部、轉(zhuǎn)速f/b控制部進(jìn)行的處理的流程圖。
圖7是表示用于扭矩限制部計(jì)算與要求扭矩對(duì)應(yīng)的扭矩降低限制值的映射的示意圖。
圖8是表示扭矩限制部的構(gòu)成的示意圖。
圖9是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的控制帶來(lái)的效果的特性圖。
圖10是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的控制帶來(lái)的效果的特性圖。
符號(hào)說(shuō)明
100:控制裝置
102:駕駛員要求扭矩計(jì)算部
104:反饋(f/b)信號(hào)切換部
106:滑移判定部
108:轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部
110:扭矩限制部
具體實(shí)施方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明,在本說(shuō)明書以及附圖中,對(duì)實(shí)質(zhì)上具有相同功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說(shuō)明。
首先,參照?qǐng)D1,對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的車輛500的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的車輛500的構(gòu)成的示意圖。如圖1所示,車輛500構(gòu)成為具有:前輪以及后輪的4個(gè)輪胎(車輪)12、14、16、18;車輛控制裝置(控制器)100;對(duì)后輪的各個(gè)輪胎16、18的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的2個(gè)電機(jī)(驅(qū)動(dòng)部)20、22;將各電機(jī)20、22與各輪胎16、18連結(jié)的驅(qū)動(dòng)軸24、26;將各電機(jī)20、22的旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到驅(qū)動(dòng)軸24、26的減速機(jī)構(gòu)(未圖示);根據(jù)后輪的各輪胎16、18的旋轉(zhuǎn)來(lái)檢測(cè)車輪速度的車輪速度傳感器28、30;檢測(cè)各電機(jī)20、22的轉(zhuǎn)速的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器32、34;加速度傳感器36;橫擺率傳感器38。另外,車輛500構(gòu)成為與后輪相同地具有:對(duì)前輪的各個(gè)輪胎12、14的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制的2個(gè)電機(jī)(驅(qū)動(dòng)部)50、52;將各電機(jī)50、52與各輪胎12、14連結(jié)的驅(qū)動(dòng)軸54、56;根據(jù)前輪的各輪胎12、14的旋轉(zhuǎn)來(lái)檢測(cè)車輪速度的車輪速度傳感器58、60;檢測(cè)前輪的各電機(jī)的轉(zhuǎn)速的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器62、64。通過(guò)各輪的車輪速度傳感器可檢測(cè)各輪的輪胎轉(zhuǎn)速(車輪速度)n_wheel(fl、fr、rl、rr)。另外,通過(guò)各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器可檢測(cè)各輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)。另外,車輛500構(gòu)成為具有:動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(p/s)40、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器42、對(duì)前輪的各輪胎12、14的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行控制的方向盤44。車輛500構(gòu)成為獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)4個(gè)輪胎(12、14、16、18)的電動(dòng)車。
圖2是表示本實(shí)施方式的車輛的控制裝置100的主要構(gòu)成的示意圖。如圖2所示,控制裝置100構(gòu)成為具有:駕駛員要求扭矩計(jì)算部(要求扭矩取得部)102、目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算部103、反饋(f/b)信號(hào)切換部(控制對(duì)象指定部)104、滑移判定部106、轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108、扭矩限制部110。應(yīng)予說(shuō)明,圖2所示的各構(gòu)成要素可以由電路(硬件)或者cpu等中央處理裝置以及用于實(shí)現(xiàn)其功能的程序(軟件)構(gòu)成。
駕駛員要求扭矩計(jì)算部102基于油門開(kāi)度等來(lái)計(jì)算對(duì)于各輪胎12、14、16、18的要求扭矩。對(duì)于各輪胎12、14、16、18的要求扭矩被輸入到反饋(f/b)信號(hào)切換部104與扭矩限制部110。在反饋(f/b)信號(hào)切換部104中輸入有各車輪的電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)、各車輪的輪胎轉(zhuǎn)速(車輪速度)n_wheel(fl、fr、rl、rr)。
目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算部103將任意的滑移率與車體速度(計(jì)算值或推斷值)相乘來(lái)計(jì)算各車輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)速?;坡蕿檫m當(dāng)?shù)卮_定的。計(jì)算得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被輸入到滑移判定部106與轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。
反饋(f/b)信號(hào)切換部104根據(jù)要求扭矩來(lái)切換用于轉(zhuǎn)速反饋控制的轉(zhuǎn)速。即,反饋(f/b)信號(hào)切換部104根據(jù)要求扭矩來(lái)切換電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)與輪胎轉(zhuǎn)速(車輪速度)n_wheel(fl、fr、rl、rr),并指定(選擇)其中一個(gè)作為控制對(duì)象。
轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108在由滑移判定部106判定為輪胎的滑移的情況下,基于通過(guò)反饋(f/b)信號(hào)切換部104指定為控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行各車輪的滑移控制(轉(zhuǎn)速f/b控制),以使得該轉(zhuǎn)速成為目標(biāo)轉(zhuǎn)速。因此,反饋(f/b)信號(hào)切換部104將表示切換轉(zhuǎn)速的結(jié)果的切換標(biāo)志發(fā)送到轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。反饋(f/b)信號(hào)切換部104根據(jù)切換轉(zhuǎn)速的結(jié)果將指定為控制對(duì)象的車輪速度或者電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)送到滑移判定部106和轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。
另外,反饋(f/b)信號(hào)切換部104根據(jù)切換轉(zhuǎn)速的結(jié)果,將指定為控制對(duì)象的車輪速度或者電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)送給滑移判定部106。
另外,反饋(f/b)信號(hào)切換部104計(jì)算出將車輪速度作為控制對(duì)象的情況下的控制增益和將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象的情況下的控制增益,并且發(fā)送到轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。
這里,根據(jù)要求扭矩的大小,在將車輪速度作為控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制的情況和將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制的情況中,存在圖3所示的特征。
首先,若在要求扭矩高的情況下將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象,則能夠不將驅(qū)動(dòng)軸介于中間而對(duì)電機(jī)進(jìn)行直接控制,因此響應(yīng)變快,能夠可靠地抑制滑移。另外,在要求扭矩高的情況下,電機(jī)扭矩變高,因此難以受到從車輪輸入的擾動(dòng)的影響,即使在擾動(dòng)輸入時(shí)振動(dòng)也變小。
另一方面,若在要求扭矩低的情況下將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象,則與要求扭矩高的情況相同,由于響應(yīng)變快所以能夠有效地抑制滑移,但容易受到從車輪輸入的擾動(dòng)的影響,在擾動(dòng)輸入時(shí)發(fā)生驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。由此,盡管原本未發(fā)生滑移,卻誤判定為正在發(fā)生滑移,導(dǎo)致滑移控制進(jìn)行工作。在此情況下,由于在未發(fā)生滑移的狀態(tài)(抓地狀態(tài))下產(chǎn)生用于滑移抑制的電機(jī)扭矩變動(dòng),所以電機(jī)發(fā)生自激振動(dòng)而導(dǎo)致振動(dòng)發(fā)散。
另外,若在要求扭矩高的情況下將車輪速度作為控制對(duì)象,則車輪速度幾乎不受驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響,因此能夠抑制擾動(dòng)輸入時(shí)等的滑移誤判定。但是,由于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸傳遞到各輪胎,因此響應(yīng)變慢,存在無(wú)法充分地抑制滑移的情況。
另一方面,若在要求扭矩低的情況下將車輪速度作為控制對(duì)象,則與要求扭矩高的情況相同,車輪速度幾乎不受驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響,因此能夠抑制擾動(dòng)輸入時(shí)等的滑移誤判定。另外,在要求扭矩低的情況下將車輪速度作為控制對(duì)象時(shí),雖然由于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸傳遞到各輪胎,響應(yīng)變慢,但由于在要求扭矩低的情況下滑移量變小,所以即使響應(yīng)慢也能夠抑制滑移。
另外,在將車輪速度作為控制對(duì)象進(jìn)行使用的情況下,由于擾動(dòng)輸入時(shí)的振動(dòng)變小,因此滑移誤判定時(shí)的扭矩降低量比將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象的情況變小,能夠抑制控制的發(fā)散、駕駛員的不適感。
因此,轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108基于要求扭矩,在低要求扭矩時(shí),基于輪胎轉(zhuǎn)速(車輪速度)n_wheel(fl、fr、rl、rr)進(jìn)行滑移控制。另外,在高要求扭矩時(shí),基于電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)進(jìn)行滑移控制。因此,反饋(f/b)信號(hào)切換部104基于要求扭矩,在低要求扭矩時(shí)指定輪胎轉(zhuǎn)速(車輪速度)n_wheel(fl、fr、rl、rr)作為控制對(duì)象,在高要求扭矩時(shí)指定電機(jī)轉(zhuǎn)速n_motor(fl、fr、rl、rr)作為控制對(duì)象,并且將指定的控制對(duì)象發(fā)送到滑移判定部106與轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。
圖4是用于說(shuō)明反饋(f/b)信號(hào)切換部104切換成為控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速的情況的示意圖。在圖4中,橫軸表示要求扭矩,縱軸表示擾動(dòng)輸入時(shí)的電機(jī)振動(dòng)量(左側(cè)的縱軸)與最大滑移量(右側(cè)的縱軸)。在圖4中,實(shí)線的特性表示輪胎的滑移量(使用車輪速度時(shí)、使用電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)),虛線的特性表示擾動(dòng)輸入時(shí)的電機(jī)振動(dòng)量(使用車輪速度時(shí),使用電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí))。另外,在圖4中,分別表示有電機(jī)振動(dòng)量和滑移量的上限值。
如圖4所示,在要求扭矩在t1以下的情況下,若將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象來(lái)使用則電機(jī)振動(dòng)量超過(guò)上限值,因此從抑制電機(jī)振動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)需要使用車輪速度。另外,在要求扭矩比t2大的情況下,若將車輪速度作為控制對(duì)象來(lái)使用則滑移量超過(guò)上限值,因此從抑制滑移量的觀點(diǎn)出發(fā)需要使用電機(jī)轉(zhuǎn)速。從滑移量的觀點(diǎn)出發(fā),直到要求扭矩達(dá)到t2為止可以使用車輪速度。
因此,反饋(f/b)信號(hào)切換部104在要求扭矩在t1以下的情況下使用車輪速度,若要求扭矩變得大于t2則以使用電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪速度的切換。并且,反饋(f/b)信號(hào)切換部104在要求扭矩為大于t1且小于等于t2的范圍內(nèi),設(shè)定切換閾值,若要求扭矩在切換閾值以上,則將控制對(duì)象從車輪速度向電機(jī)轉(zhuǎn)速切換。
由此,通過(guò)在低要求扭矩時(shí)將車輪速度作為控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制,能夠抑制擾動(dòng)輸入時(shí)的電機(jī)振動(dòng)并且抑制滑移。另外,通過(guò)在高要求扭矩時(shí)將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制,能夠加快響應(yīng)而可靠地抑制滑移,并且能夠抑制擾動(dòng)輸入時(shí)的電機(jī)振動(dòng)。
滑移判定部106根據(jù)從目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算部103接收的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與從反饋(f/b)信號(hào)切換部104接收的控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速(車輪速度或者電機(jī)轉(zhuǎn)速)之差來(lái)判定各車輪的滑移。滑移判定部106在目標(biāo)轉(zhuǎn)速與控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速之差超過(guò)規(guī)定的閾值的情況下判定為正在發(fā)生滑移,并且將表示判定結(jié)果的滑移判定標(biāo)志發(fā)送到反饋(f/b)信號(hào)切換部104和轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。
由此,在轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108中,在基于滑移判定標(biāo)志判定為正在發(fā)生滑移的情況下,進(jìn)行滑移控制(轉(zhuǎn)速f/b控制)?;瓶刂瓶梢栽谡诎l(fā)生滑移的各車輪上進(jìn)行。
如上所述,將車輪速度作為控制對(duì)象的情況下的控制增益和將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象的情況下的控制增益被發(fā)送到轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108。圖5是表示轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108切換用于對(duì)控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制的控制增益的構(gòu)成的示意圖。如圖5所示,轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108具有切換開(kāi)關(guān)108a、乘法部108b、減法部108c。
在圖5所示的構(gòu)成中,從反饋(f/b)信號(hào)切換部104接收的切換標(biāo)志被輸入到切換開(kāi)關(guān)108a。另外,從反饋(f/b)信號(hào)切換部104接收的電機(jī)轉(zhuǎn)速用的控制增益和車輪速度用的控制增益被輸入到切換開(kāi)關(guān)108a。切換開(kāi)關(guān)108a在基于切換標(biāo)志,控制對(duì)象為電機(jī)轉(zhuǎn)速的情況下,將電機(jī)轉(zhuǎn)速用的控制增益輸出到乘法部108b。另外,切換開(kāi)關(guān)108a在基于切換標(biāo)志,控制對(duì)象為車輪速度的情況下,將車輪速度用的控制增益輸出到乘法部108b。
在減法部108c中,將從目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算部103接收的目標(biāo)轉(zhuǎn)速減去從反饋(f/b)信號(hào)切換部104作為控制對(duì)象接收的轉(zhuǎn)速(電機(jī)轉(zhuǎn)速或者車輪速度),并將減法運(yùn)算結(jié)果輸出到乘法部108b。
乘法部108b將從切換開(kāi)關(guān)108a接收的控制增益與從減法部108c接收的減法運(yùn)算結(jié)果相乘。轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108基于由乘法部108b得到的乘法運(yùn)算結(jié)果,通過(guò)pi控制對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。具體地,轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108計(jì)算從要求扭矩t_req_1(fl)起扭矩降低多少時(shí),控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致,并且將得到的扭矩降低量發(fā)送到扭矩限制部110。轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108通過(guò)進(jìn)行基于目標(biāo)轉(zhuǎn)速與控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速的pid控制,來(lái)以使控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致的方式求出扭矩降低量。pid控制的增益為適當(dāng)?shù)卮_定的。
圖6是表示在反饋(f/b)信號(hào)切換部104、滑移判定部106、轉(zhuǎn)速f/b控制部108進(jìn)行的處理的流程圖。首先,在步驟s10中,取得駕駛員要求扭矩。在接下來(lái)的步驟s12中,取得滑移判定標(biāo)志。在接下來(lái)的步驟s14中,取得電機(jī)轉(zhuǎn)速。在接下來(lái)的步驟s16中,取得車輪速度。
在接下來(lái)的步驟s18中,取得表示切換轉(zhuǎn)速的結(jié)果的切換標(biāo)志。應(yīng)予說(shuō)明,在將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象的情況下切換標(biāo)志設(shè)為“0”,在將車輪速度作為控制對(duì)象的情況下切換標(biāo)志設(shè)為“1”(步驟s26、s28、s32、s34)。在接下來(lái)的步驟s20中,計(jì)算用于基于要求扭矩來(lái)切換電機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪速度的切換閾值。應(yīng)予說(shuō)明,可以將預(yù)先確定的值作為切換閾值獲取。
在接下來(lái)的步驟s22中,判定是否切換標(biāo)志=1,并且在切換標(biāo)志=1的情況下進(jìn)入步驟s24。在步驟s24中,判定是否要求扭矩為切換閾值以上且滑移判定標(biāo)志的上一次值為“0”。在步驟s24的條件成立的情況下進(jìn)入步驟s26,使切換標(biāo)志=0。由此,將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速f/b控制。
另一方面,在步驟s24的條件不成立的情況下,進(jìn)入步驟s28,使切換標(biāo)志=1。由此,將車輪速度作為控制對(duì)象來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速f/b控制。應(yīng)予說(shuō)明,在步驟s24中滑移判定標(biāo)志(上一次值)為“1”的情況下,由于已經(jīng)將車輪速度作為控制對(duì)象來(lái)進(jìn)行滑移控制,因此不切換控制對(duì)象,而將車輪速度作為控制對(duì)象來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速f/b控制。由此,能夠避免由滑移控制中的控制對(duì)象的切換所引起的扭矩變動(dòng)。
另外,在步驟s22中切換標(biāo)志=0的情況下進(jìn)入步驟s30。在步驟s30中,判定是否要求扭矩小于切換閾值且滑移判定標(biāo)志的上一次值為“0”。在步驟s30的條件成立的情況下,進(jìn)入步驟s32,使切換標(biāo)志=1。由此,將車輪速度作為控制對(duì)象進(jìn)行轉(zhuǎn)速f/b控制。
另一方面,在步驟s30的條件不成立的情況下,進(jìn)入步驟s34,使切換標(biāo)志=0。由此,將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速f/b控制。應(yīng)予說(shuō)明,在步驟s30中滑移判定標(biāo)志為“1”的情況下,由于已經(jīng)將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象來(lái)進(jìn)行滑移控制,因此不切換控制對(duì)象,而將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象進(jìn)行轉(zhuǎn)速f/b控制。由此,能夠避免由滑移控制中的控制對(duì)象的切換所引起的扭矩變動(dòng)。
在步驟s26、s28、s32、s34之后進(jìn)入步驟s36。在步驟s36中,判定是否切換標(biāo)志=1,并且在切換標(biāo)志=1的情況下進(jìn)入步驟s38。在步驟s38中,將轉(zhuǎn)速的輸出值作為車輪速度。由此,從反饋(f/b)信號(hào)切換部104向滑移判定部106以及轉(zhuǎn)速f/b控制部108發(fā)送車輪速度作為控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速。
在接下來(lái)的步驟s40中,將轉(zhuǎn)速f/b控制的控制增益設(shè)定為將車輪速度作為控制對(duì)象的情況下的控制增益(gain_a)。
另外,在步驟s36中,在切換標(biāo)志=0的情況下進(jìn)入步驟s42。在步驟s42中,將轉(zhuǎn)速的輸出值作為電機(jī)轉(zhuǎn)速。由此,從反饋(f/b)信號(hào)切換部104向滑移判定部106以及轉(zhuǎn)速f/b控制部108發(fā)送電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速。
在接下來(lái)的步驟s44中,將轉(zhuǎn)速f/b控制的控制增益設(shè)定為將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象的情況下的控制增益(gain_b)。在步驟s40、s44之后結(jié)束處理。
如上所述,在本實(shí)施方式中,基于要求扭矩指定控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速,并在低要求扭矩的情況下將車輪速度作為控制對(duì)象,由此能夠可靠地抑制在從車輪輸入有擾動(dòng)的情況下電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生振動(dòng)的情況。另外,在高要求扭矩的情況下將電機(jī)轉(zhuǎn)速作為控制對(duì)象,由此能夠提高滑移控制的響應(yīng)性,并能夠可靠地抑制滑移。
另一方面,即使在基于要求扭矩改變控制對(duì)象的情況下,在有預(yù)料之外的大小的擾動(dòng)施加于車輪時(shí),盡管未發(fā)生滑移,也可能會(huì)誤判定為正在發(fā)生滑移。在此情況下,由于轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108為了使控制對(duì)象的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致而計(jì)算出的扭矩降低量過(guò)大,有可能導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速振動(dòng)、發(fā)散。
因此,扭矩限制部110計(jì)算與要求扭矩對(duì)應(yīng)的扭矩降低限制值,對(duì)來(lái)自于要求扭矩的扭矩降低量設(shè)置限制。由此,即使在施加有預(yù)料之外的擾動(dòng)時(shí)進(jìn)行了滑移誤判定的情況下,也能夠可靠地抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)散。因此,能夠不降低滑移抑制性能而提高魯棒性。
圖7是表示用于扭矩限制部110計(jì)算與要求扭矩對(duì)應(yīng)的扭矩降低限制值的映射(map)的示意圖。如圖7所示,要求扭矩變得越大,則扭矩降低限制值(絕對(duì)值)變得越大,進(jìn)行更大的扭矩降低。
另一方面,要求扭矩越小,則扭矩降低限制值(絕對(duì)值)變得越小。應(yīng)予說(shuō)明,在要求扭矩為規(guī)定值(tq1)以下的情況下,扭矩降低限制值不會(huì)進(jìn)一步降低,而是保持為扭矩降低上限值。由此,能夠在極低μ路面(冰雪道路的行駛、車輛的暫時(shí)的跳起、在自由輥上行駛的情況等)行駛的情況等要求扭矩微小的情況下確?;瓢l(fā)生時(shí)的控制性。
扭矩限制部110在轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108所計(jì)算的扭矩降低量小于圖7所示的扭矩降低限制值(絕對(duì)值)的情況下,利用轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108所計(jì)算的扭矩降低量進(jìn)行要求扭矩的扭矩降低,并將其結(jié)果作為對(duì)各車輪的電機(jī)的扭矩指示值進(jìn)行輸出。
另一方面,扭矩限制部110在轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108所計(jì)算的扭矩降低量大于圖7所示的扭矩降低限制值(絕對(duì)值)的情況下,利用圖7所示的扭矩降低限制值(絕對(duì)值)進(jìn)行要求扭矩的扭矩降低,并將其結(jié)果作為對(duì)各車輪的電機(jī)的扭矩指示值進(jìn)行輸出。
應(yīng)予說(shuō)明,在圖7中,表示了動(dòng)力運(yùn)行時(shí)的扭矩降低限制值,并且表示了扭矩降低的下限值。對(duì)于再生時(shí),轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108計(jì)算扭矩附加量,因此同樣地只要對(duì)扭矩附加量設(shè)置上限值即可。
圖8是表示扭矩限制部110的構(gòu)成的示意圖。如圖8所示,扭矩限制部110構(gòu)成為具有:扭矩降低限制值計(jì)算部110a、切換開(kāi)關(guān)110b、扭矩降低量選擇部110c、減法部110d。扭矩降低限制值計(jì)算部110a基于圖7的映射,根據(jù)要求扭矩計(jì)算扭矩降低限制值。扭矩降低限制值被發(fā)送到切換開(kāi)關(guān)110b。切換開(kāi)關(guān)110b在基于滑移判定標(biāo)志判定為正在發(fā)生滑移的情況下,將扭矩降低限制值發(fā)送到扭矩降低量選擇部110c。
另外,在扭矩降低量選擇部110c中被輸入有轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108所計(jì)算的扭矩降低量。扭矩降低量選擇部110c選擇轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108所計(jì)算的扭矩降低量和扭矩降低限制值計(jì)算部110a所計(jì)算的扭矩降低限制值中值較小的一方,并發(fā)送到減法部110d。減法部110d從要求扭矩減去轉(zhuǎn)速反饋(f/b)控制部108所計(jì)算的扭矩降低量與扭矩降低限制值計(jì)算部110a所計(jì)算的扭矩降低限制值中的值較小的一方,并作為扭矩指示值輸出?;谠撆ぞ刂甘局悼刂魄昂筝喌碾姍C(jī)。
圖9以及圖10是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的控制帶來(lái)的效果的特性圖。這里,圖9表示了進(jìn)行本實(shí)施方式的控制時(shí)的特性(電機(jī)驅(qū)動(dòng)力、電機(jī)轉(zhuǎn)速(換算為車輪速度)),圖10為了比較而表示了不進(jìn)行本實(shí)施方式的控制時(shí)的特性(電機(jī)驅(qū)動(dòng)力、電機(jī)轉(zhuǎn)速(換算為車輪速度))。
如圖9所示,在進(jìn)行了本實(shí)施方式的控制的情況下,盡管作為擾動(dòng)而在行駛中通過(guò)高的臺(tái)階,前輪的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力(ft驅(qū)動(dòng)力)、后輪的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力(rr驅(qū)動(dòng)力)的扭矩變化得到抑制,也未發(fā)生扭矩的發(fā)散。另外,對(duì)于換算為車輪速度的電機(jī)轉(zhuǎn)速,在通過(guò)臺(tái)階后也未發(fā)生大的變化。因此,可知即使存在擾動(dòng)車輛行為也穩(wěn)定。
另一方面,在圖10中,作為擾動(dòng)而施加急劇的抓地恢復(fù)之后,前輪的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力(ft驅(qū)動(dòng)力)、后輪的電機(jī)驅(qū)動(dòng)力(rr驅(qū)動(dòng)力)發(fā)生急劇的變化,并且扭矩發(fā)散。另外,對(duì)于換算為車輪速度的電機(jī)轉(zhuǎn)速,在抓地恢復(fù)后也發(fā)散。因此,可知車輛行為變得不穩(wěn)定。
如以上說(shuō)明,根據(jù)本實(shí)施方式,根據(jù)要求扭矩的大小,作為控制對(duì)象來(lái)切換車輪速度和電機(jī)轉(zhuǎn)速并進(jìn)行轉(zhuǎn)速反饋控制,因此能夠提高滑移控制的響應(yīng)性并且可靠地抑制由驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)的發(fā)生。另外,根據(jù)要求扭矩的大小來(lái)對(duì)滑移控制(轉(zhuǎn)速f/b控制)中的扭矩降低量設(shè)置限制,由此即使在超出預(yù)料的擾動(dòng)被輸入到車輪的情況下,也能夠可靠地抑制電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生振動(dòng)。因此,能夠提高滑移控制的魯棒性。
以上,雖然參照附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是本發(fā)明不限于該示例。明顯地,本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中的具有通常的知識(shí)的人員能在權(quán)利要求記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)想到各種變更例或者修正例,并且可以理解這些示例也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。