電動車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動車輛，尤其是涉及在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的電力傳遞路徑具備有級式的變速器的電動車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]日本特開2007-112349號公報公開了一種混合動力裝置，將內(nèi)燃機(jī)的輸出向發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)輸出軸分配，并經(jīng)由變速器將電動機(jī)的輸出向旋轉(zhuǎn)輸出軸傳遞。在該混合動力裝置中，在變速器變速時，通過執(zhí)行電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低而減少變速沖擊，并且為了保持蓄電池的功率收支，通過執(zhí)行發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低而減少發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。
[0003]根據(jù)該混合動力裝置，在變速器變速時，內(nèi)燃機(jī)的輸出未減少，因此輸出旋轉(zhuǎn)不會產(chǎn)生遲滯感而能夠適當(dāng)?shù)販p少變速沖擊(參照日本特開2007-112349號公報)。
[0004]在有級式的變速器的變速過程中，變速器輸入軸的旋轉(zhuǎn)變化急劇，為了執(zhí)行抑制變速沖擊的變速，需要使與變速器輸入軸連接的電動機(jī)的輸出(轉(zhuǎn)矩及功率)急變?；旧?，以向蓄電池等蓄電裝置輸入輸出的電力不超過容許值(輸出容許電力Wout及輸入容許電力Win)的方式控制電動機(jī)，但是由于控制系統(tǒng)的延遲而蓄電裝置的輸入輸出電力會超過容許值。即，由于通信產(chǎn)生的延遲、濾波處理產(chǎn)生的延遲等，實(shí)際產(chǎn)生相對于算出的指令的執(zhí)行延遲，由于該執(zhí)行延遲的影響而蓄電裝置的輸入輸出電力會超過容許值。這樣的執(zhí)行延遲無論是否為變速過程中都始終產(chǎn)生，但是在使電動機(jī)的輸出急變的變速過程中，在對于蓄電裝置的輸入輸出電力的超過造成影響這一點(diǎn)上變得顯著。另外，當(dāng)蓄電裝置的輸入輸出電力超過容許值時，會導(dǎo)致蓄電裝置的劣化。
[0005]而且，在驅(qū)動電動機(jī)的逆變器等驅(qū)動裝置與蓄電裝置之間設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換器的情況下，使電動機(jī)的功率變化時，在設(shè)于電壓轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動裝置之間的電容器產(chǎn)生電力的輸入輸出。為了抑制與該電力輸入輸出相伴的電容器的電壓變動而電壓轉(zhuǎn)換器工作，在蓄電裝置產(chǎn)生電力的輸入輸出。在此，例如在變速過程中等為了執(zhí)行抑制變速沖擊的變速而使電動機(jī)的功率急變時，電容器的輸入輸出電力增大，其結(jié)果是，蓄電裝置的輸入輸出電力會超過容許值。如上所述，這會導(dǎo)致蓄電裝置的劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的電力傳遞路徑具備有級式的變速器的電動車輛中，同時實(shí)現(xiàn)變速沖擊的減少和蓄電裝置的劣化的抑制。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，電動車輛具備:電動機(jī)；與電動機(jī)進(jìn)行電力的供給和接收的蓄電裝置；設(shè)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的動力傳遞路徑的有級式的變速器；及在變速器的變速過程中控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的控制裝置。蓄電裝置的溫度低時的轉(zhuǎn)矩的變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值。
[0008]在該電動車輛中，蓄電裝置的溫度低時的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值，因此在蓄電裝置的輸入輸出電力的容許值減小的低溫時，能抑制蓄電裝置的輸入輸出電力。另一方面，若蓄電裝置不是低溫，則能緩和電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率的限制，因此容許電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的急變，能夠減少變速沖擊。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電裝置的劣化的抑制和變速沖擊的減少。
[0009]而且，根據(jù)本發(fā)明，電動車輛具備:電動機(jī)；與電動機(jī)進(jìn)行電力的供給和接收的蓄電裝置；設(shè)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的動力傳遞路徑的有級式的變速器；及在變速器的變速過程中控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的控制裝置。變速器的變速后半段的轉(zhuǎn)矩的變化率的限制值大于變速器的變速前半段的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值。
[0010]在有級式的變速器中，通常在變速器的變速后半段產(chǎn)生大的變速沖擊。在該電動車輛中，變速后半段的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值大于變速前半段的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值，因此在產(chǎn)生變速沖擊的變速后半段，容許電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的急變，能夠減少變速沖擊。另一方面，在變速前半段，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值小，因此能抑制蓄電裝置的輸入輸出電力，能抑制蓄電裝置的劣化。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠同時實(shí)現(xiàn)變速沖擊的減少和蓄電裝置的劣化的抑制。
[0011]而且，根據(jù)本發(fā)明，電動車輛具備:電動機(jī)；與電動機(jī)進(jìn)行電力的供給和接收的蓄電裝置；設(shè)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的動力傳遞路徑的有級式的變速器；及在變速器的變速過程中控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的控制裝置。對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率設(shè)置第一及第二限制。關(guān)于第一限制，蓄電裝置的溫度低時的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值。關(guān)于第二限制，變速器的變速后半段的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值大于變速前半段的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值。在蓄電裝置的溫度比預(yù)定溫度低且變速器的變速為變速前半段時，對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第一限制。在蓄電裝置的溫度比預(yù)定溫度低且變速器的變速為變速后半段時，對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第二限制。
[0012]在該電動車輛中，在蓄電裝置的溫度低的情況下，變速器的變速前半段對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第一限制。由此，能抑制蓄電裝置的輸入輸出電力，從而抑制蓄電裝置的劣化。另一方面，在變速后半段，對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第二限制。由此，在產(chǎn)生大的變速沖擊的變速后半段，使變速沖擊的減少優(yōu)先而容許電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的急變，實(shí)現(xiàn)變速沖擊的減少。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠同時實(shí)現(xiàn)變速沖擊的減少和蓄電裝置的劣化的抑制。
[0013]優(yōu)選的是，在蓄電裝置的溫度比預(yù)定溫度低且變速器的變速為變速后半段的情況下，在車輛速度比預(yù)定速度低且加速器開度比預(yù)定量小時，對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第二限制，在車輛速度比預(yù)定速度高時或在加速器開度比預(yù)定量大時，對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第一限制。
[0014]變速沖擊在車輛速度低且加速器開度小時容易被使用者感知，在車輛速度高時或加速器開度大時能被容許。因此，在該電動車輛中，在蓄電裝置的溫度低且變速器的變速為變速后半段的情況下，在車輛速度高時或加速器開度大時，對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第一限制，由此實(shí)現(xiàn)蓄電裝置的劣化抑制。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠強(qiáng)化蓄電裝置的劣化抑制。
[0015]優(yōu)選的是，在蓄電裝置的溫度比預(yù)定溫度低且變速器的變速為變速前半段時對轉(zhuǎn)矩的變化率使用第一限制的情況下，以使電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的變化率大時的轉(zhuǎn)矩的變化率的限制值大于旋轉(zhuǎn)速度的變化率小時的轉(zhuǎn)矩的變化率的限制值的方式設(shè)置第一限制。
[0016]在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的變化率大的情況下，為了進(jìn)行與旋轉(zhuǎn)速度的變化對應(yīng)的功率管理，需要使電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩急劇變化。在該電動車輛中，即使在對電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率使用第一限制的情況下，在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的變化率大時，也容許電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩的急變。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠進(jìn)行與旋轉(zhuǎn)速度的變化對應(yīng)的適當(dāng)?shù)墓β使芾怼?br>[0017]而且，根據(jù)本發(fā)明，電動車輛具備:電動機(jī)；與電動機(jī)進(jìn)行電力的供給和接收的蓄電裝置；設(shè)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的動力傳遞路徑的有級式的變速器；及控制電動機(jī)的功率的控制裝置。蓄電裝置的溫度低時的電動機(jī)的功率變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的功率變化率的限制值。
[0018]在該電動車輛中，蓄電裝置的溫度低時的功率變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的功率變化率的限制值，因此在蓄電裝置的輸入輸出電力的容許值變小的低溫時，能抑制蓄電裝置的輸入輸出電力。另一方面，若蓄電裝置不是低溫，則能緩和電動機(jī)的功率變化率的限制，因此容許電動機(jī)的功率的急變，能夠減少變速沖擊。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠同時實(shí)現(xiàn)蓄電裝置的劣化的抑制和變速沖擊的減少。
[0019]而且，根據(jù)本發(fā)明，電動車輛具備:電動機(jī)；設(shè)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動輪之間的動力傳遞路徑的有級式的變速器；驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動裝置；蓄電裝置；設(shè)于驅(qū)動裝置與蓄電裝置之間的電壓轉(zhuǎn)換器；設(shè)于電壓轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動裝置之間的電容器；及控制電動機(jī)的功率并控制電容器的電壓的控制裝置。電容器的電壓高時的電動機(jī)的功率變化率的限制值小于電容器的電壓低時的功率變化率的限制值。
[0020]當(dāng)電容器的電壓高時，電容器的輸入輸出電力及蓄電裝置的輸入輸出電力會變大。在該電動車輛中，電容器的電壓高時的電動機(jī)的功率變化率的限制值小于電容器的電壓低時的功率變化率的限制值，因此在電容器的電壓高的情況下能抑制電容器的輸入輸出電力及蓄電裝置的輸入輸出電力。另一方面，在電容器的電壓低時，電動機(jī)的功率變化率的限制被緩和，因此例如在變速過程中，容許電動機(jī)的功率的急變，能夠減少變速沖擊。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電裝置的劣化的抑制和變速沖擊的減少。
[0021]優(yōu)選的是，關(guān)于電動機(jī)的功率變化率的限制值，進(jìn)一步使所述蓄電裝置的溫度低時的功率變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的功率變化率的限制值。
[0022]由此，能夠強(qiáng)化蓄電裝置的劣化抑制。
[0023]優(yōu)選的是，對電動機(jī)的功率變化率設(shè)置第一至第三限制。關(guān)于第一限制，蓄電裝置的溫度低時的功率變化率的限制值小于蓄電裝置的溫度高時的功率變化率的限制值。關(guān)于第二限制，對第一限制進(jìn)一步使電容器的電壓高時的功率變化率的限制值小于電容器的電壓低時的功率變化率的限制值。關(guān)于第三限制，變速器的變速后半段的功率變化率的限制值大于變速前半段的功率變化率的限制值，在加速器開度大于預(yù)定量時，對電動機(jī)的功率變化率使用第二限制。在加速器開度比預(yù)定量小且車輛速度比預(yù)定速度低時，對電動機(jī)的功率變化率使用第三限制。在加速器開度比預(yù)定量小且車輛速度比預(yù)定速度高時，對電動機(jī)的功率變化率使用第一限制。
[0024]在該電動車輛中，在加速器開度大時，電動機(jī)的功率變大，對應(yīng)于此，電容器的電壓也升高，因此使用與電容器的電壓對應(yīng)的第二限制。在加速器開度小且車輛速度低時，使用者容易感知到變速沖擊，因此使用與變速進(jìn)展度對應(yīng)的第三限制。在加速器開度小且車輛速度高時，電動機(jī)的功率不太大，也容許變速沖擊，因此使用與蓄電裝置的溫度對應(yīng)的第一限制。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠同時實(shí)現(xiàn)變速沖擊的減少和蓄電裝置的劣化的抑制。
[0025]優(yōu)選的是，在第一限制至第三限制的各限制中，以變速器變速開始時的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度與變速器變速結(jié)束時的旋轉(zhuǎn)速度之差大時的功率變化率的限制值小于上述旋轉(zhuǎn)速度差小時的功率的變化率的限制值的方式?jīng)Q定限制值。
[0026]在變速前后的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度差大的情況下，電動機(jī)的功率的變化變得急劇，電容器的電壓變動容易產(chǎn)生。在該電動車輛中，在變速前后的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度差大的情況下，減小功率變化率的限制值，由此能抑制電動機(jī)的急劇的功率變化。由此，能抑制電容器的電壓變動，從而抑制蓄電裝置的輸入輸出電力。因此，根據(jù)該電動車輛，能夠強(qiáng)化蓄電裝置的劣化抑制。
[0027]本發(fā)明的上述及其他目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)與附圖關(guān)聯(lián)理解的本發(fā)明的如下的詳細(xì)的說明而更加明確。
【附圖說明】
[0028]圖1是作為本實(shí)施方式的電動車輛的一例而示出的混合動力車輛的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖2是表示對圖1所示的控制裝置輸入輸出的主要的信號及指令的圖。
[0030]圖3是表示變速器的變速線圖的一例的圖。
[0031]圖4是表示圖1所示的差動部及變速器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0032]圖5是表示圖4所示的變速器的接合動作表的圖。
[0033]圖6是差動部及變速器的共線圖。
[0034]圖7是在共線圖上表示變速器進(jìn)行的變速時的旋轉(zhuǎn)變化的情況的圖。
[0035]圖8是表示蓄電裝置的輸出容許電力及輸入容許電力的圖。
[0036]圖9是表示實(shí)施方式1的電動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值的圖。
[0037]圖10是說明實(shí)施方式1的電動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化率的限制值設(shè)定處理的流程圖。
[0038]圖11是表示實(shí)施方