电动汽车的控制装置的制造方法
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9月3日、申请号为JP特愿2013-181803号申请的优先权，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]本发明涉及比如下述的电动汽车的控制装置，该电动汽车包括:轮毂电动机驱动装置，该轮毂电动机驱动装置驱动车辆的前轮的两个轮和后轮的两个轮中的任意一者或四个轮，该电动汽车的控制装置自动地调整用于控制行驶驱动用的电动机的转矩指令图表。
【背景技术】
[0004]在电动汽车中，下述的汽车是公知的，该汽车分别通过独立的行驶用的电动机而驱动(专利文献I)。上述电动机的旋转经由减速器和车轮用轴承传递给车轮。上述电动机采用比如IPM电动机(埋入磁铁同步电动机)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1: JP特开2012-178919号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，电动机因伴随时间的推移，产生永久磁铁的磁力衰减等的问题。具有因该影响，从电动机输出的转矩无法像转矩指令那样输出，以致减少下去的趋向。另外，相对加速信号，左右的电动机转矩的输出值不同。人们认为其原因在于:因比如左右轮的电动机的行驶环境等，恶劣的程度不同。因左右的电动机转矩的输出值不同，对车辆的行驶产生影响。
[0010]本发明的目的在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，在电动汽车的行驶用的电动机产生伴随时间的推移等造成的问题的场合，可输出所希望的电动机转矩。本发明的另一目的在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，可从左右的电动机输出相同的电动机转矩，即各电动机转矩的输出值的差小于规定值的电动机转矩，可缓和对车辆的行驶的影响。
[0011 ]用于解决课题的技术方案
[0012]在下面，为了容易理解，参照实施方式的标号而进行说明。
[0013]本发明的电动汽车的控制装置包括:E⑶21，该ECU21为控制车辆整体的电子控制单元;逆变装置22，该逆变装置22包括电源电路部28与电动机控制部29，该电源电路部28具有逆变器31，该逆变器31将直流电转换为用于行驶用的电动机6的驱动的交流电，该电动机控制部29按照来自上述ECU 21的转矩指令，控制上述电源电路部28，
[0014]设置检测上述电动机6的旋转角度的旋转角度传感器36，该电动机控制部29从上述旋转角度传感器36获得上述电动机6的转子的旋转角度，进行与转子的旋转角度相对应的控制，并且按照确定电动机转数和转矩的关系的转矩指令图表35进行控制；
[0015]在上述电动机控制部29中设置转矩指令图表调整部38，该转矩指令图表调整部38对应于上述车辆的速度和来自上述ECU 21的转矩指令，按照已确定的规则调整上述转矩指令图表35，上述车辆的速度根据通过上述旋转角度传感器36检测的上述旋转角度，由车速检测机构获得。
[0016]所谓上述“调整”，为变更转矩指令图表内的值，比如调整转矩指令图表内的一次电流Ia以及电流进角β中的任意一个。
[0017]按照该方案，通过在车辆行驶时外部的操作信号，比如来自开关、按钮等的输入信号，对应于从车速检测机构而获得的车辆的速度和来自ECU 21的转矩指令，像在下面所示的那样，按照已确定的规则，进行转矩指令图表调整部38的转矩指令图表35的调整。在上述车辆，比如分别具有独立地驱动左右的车轮2的电动机6的场合，根据加速信号(一定值)，通过转矩控制而使调整转矩指令图表35的一个电动机6运行，按照转数控制，使另一电动机6运行。该调整根据比如一定的转数，在一定指令转矩值的条件下进行调整。
[0018]最好，在上述“车辆行驶时”中，从车辆停止状态到出发后的比如时速小于30km/h的低速行驶时，通过转矩指令图表调整部38进行调整。上述车速检测机构通过比如对通过旋转角度传感器36检测的电动机6的旋转角度进行微分处理，计算车辆速度。
[0019]1.转矩指令图表调整部38根据比如确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压的电动机驱动指令电压图表39，获取上述一个电动机6的相指令电压实效值，按照该相指令电压实效值和相同相的相驱动电压实效值一致的方式，自动地调整与电动机驱动指令电压图表39相对应的转矩指令图表(Ia、i3)。
[0020]2.转矩指令图表(la、0)的调整方法将比如一次电流Ia和电流进角β向增大方向调整。将调整后的一次电流Ia和电流进角β记录于转矩指令图表(Ia、i3)中。然后，从转矩指令图表35获取指令值，控制上述一个电动机6。
[0021]在调整上述另一电动机6的转矩指令图表35时，可对一个电动机6的转数进行控制，对另一电动机6的转矩进行控制，与上述相同进行调整。于是，在电动机6产生伴随时间的推移等而造成的问题的场合，可通过调整电动机6的转矩指令图表35，输出所希望的电动机转矩。比如，在左右轮的电动机转矩的输出值不同的场合，可从左右的电动机6输出相同的电动机转矩，缓和对车辆行驶的影响。具体来说，可谋求车辆的直进稳定性的提高。
[0022]上述车辆也可包括多个上述电动机6，这些电动机6分别独立地驱动左右的车轮2，并且针对每个电动机而设置上述电动机控制部29。比如，在针对左右的电动机6，伴随时间的推移等造成的恶化的程度具有差别的场合，各电动机控制部29中的转矩指令图表调整部3 8按照在车辆行驶时从左右的电动机6输出相同的电动机转矩的方式分别调整各电动机6的转矩图表35。于是，可缓和左右的电动机转矩的输出值的差异造成的对车辆行驶的影响。
[0023]也可在上述转矩指令图表调整部38调整任意一者的电动机6的上述转矩指令图表35时，上述电动机控制部29对上述一个电动机6的转矩进行控制，对另一电动机6的转数进行控制。在比如，调整驱动右车轮2的右侧电动机6的转矩指令图表时，通过转数控制，控制驱动左车轮2的左侧电动机6，通过转矩控制，控制上述右侧电动机6 ο与此相反，在调整左侧电动机6的转矩指令图表35时，以转数控制而控制右侧电动机6，以转矩控制来控制上述左侧电动机6。
[0024]也可在上述电动机控制部29中，设置电动机驱动指令电压图表39，该电动机驱动指令电压图表39确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压，上述转矩指令图表调整部38在上述一个电动机6以一定的电动机转数而旋转的状态，从上述电动机驱动指令电压图表39获取上述一个电动机的相指令电压，以该已获取的相指令电压与对应的相驱动电压一致的方式调整上述转矩指令图表35。在该场合，转矩指令图表调整部38于一个电动机6以一定的电动机转数而旋转的状态，从电动机驱动指令电压图表39获取一个电动机6的相指令电压实效值(比如U相指令电压实效值)，按照该U相指令电压实效值Vu*和U相驱动电压实效值Vu—致的方式，自动地调整与电动机驱动指令电压图表39相对应的转矩指令图表(Ia、β)。上述U相指令电压实效值Vu*比如通过CPU记录瞬时值，可根据记录数据进行计算。
[0025]也可在上述的已获取的相指令电压与相应的相驱动电压一致的方式调整转矩指令图表35的场合，上述转矩指令图表调整部在从上述相指令电压中扣除上述相驱动电压而得到的值的绝对值小于规定的阈值时，认为上述相指令电压与上述相驱动电压一致，来调整上述转矩指令图表。
[0026]上述电动机6构成轮毂电动机驱动装置8，该轮毂电动机驱动装置8驱动车辆的前轮和后轮中的任意一者或四轮，该轮毂电动机驱动装置包括上述电动机6与车轮用轴承4和减速器7。
[0027]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个以上的任意的组合也包含在本发明中。
【附图说明】
[0028]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，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
[0029]图1为通过俯视图而表示本发明的实施方式的电动汽车的构思方案的方框图；
[0030]图2为该电动汽车的逆变装置等的构思方案的方框图；
[0031 ]图3A为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图；
[0032]图3B为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图；
[0033]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；
[0034]图5为表示该电动汽车的控制装置的电动机的转矩指令图表的图；
[0035]图6为表示该控制装置的电动机驱动指令电压图表的图；
[0036]图7为表示控制该电动机的转矩指令图表的自动调整方法的流程图；
[0037]图8A为以示意方式表示电动汽车的控制装置的加速踏板开度的操作方法的图；
[0038]图8B为以示意方式表示电动汽车的控制装置的加速踏板开度的操作方法的图。
【具体实施方式】
[0039]根据图1?图8，对本发明的实施方式的控制装置进行说明。图1为通过俯视图而表示本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车辆，其中，构成车身I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I上。
[0040]对于车轮用轴承4、5，在图1中，给出轮毂轴承的简称“H/B”。构成驱动轮的左右的车轮2、2分别通过独立的行驶用电动机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传递给车轮2。该电动机6、减速器7与车轮用轴承4相互构成作为一个组合部件的轮毂电动机驱动装置8，轮毂电动机驱动装置8中的一部分或整体设置于车轮2的内部。电动机6为同步型或感应型的交流电动机。减速器7为比如摆线减速器。在各车轮2、3中分别设置电动式的制动器9、1。另外，作为构成左右前轮的操舵轮的车轮3、3可经由转舵机构11而转舵，可通过操舵机构12而操舵。
[0041]图2为该电动汽车的逆变装置等的构思方案的方框图。像图2所示的那样，该电动汽车包括:作为电动控制单元的ECU 21,该ECU 21进行车辆的整体的控制;逆变装置22，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由计算机和在其中实现的程序与各种的电子电路等构成。ECU 21包括转矩分配机构21a、与牵引-再生控制指令部21b。
[0042]转矩分配机构21a根据加速踏板操作机构16所输出的加速指令、制动器操作机构17所输出的减速指令、来自操舵机构12的回转指令，将提供给左右轮的行驶用的电动机6、6的加速-减速指令分别作为转矩指令值而形成，将其输出给逆变装置22。转矩分配机构21a具有下述功能，即在具有制动器操作机构17所输出的减速指令时，分配成将电动机6用作再生制动器的制动转矩指令值、与使制动器9、10动作的制动转矩指令值。用作再生制动器的制动转矩指令值由提供给左右轮的电动机6、6的加速-减速指令的转矩指令值所反映。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。牵引-再生控制指令部21b将用于加速(牵引)_减速(再生)的切换的指令标记提供给后述的电动机控制部29的电动机牵弓丨-再生控制部33。
[0043]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。逆变装置22分别针对每个电动机而设置，虽然关于这一点在图中没有示出。在图2中，为了方便起见，关于逆变装置22、电源电路部28和电动机控制部29，没有分别以一个的方式描述，在本实施方式中，分别具有两个。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中设置旋转角度传感器36，该旋转角度传感器36检测用于计算该电动机的转子的电动角的旋转角度。逆变器31由多个半导体开关元件构成，PffM驱动器32对已输入的电流指令进行脉冲宽度调制，将开关(on、off)指令提供给上述各半导体开关元件。
[0044]电动机控制部29由计算机、在其中运行的程序与电子电路构成，包括作为构成其基本部分的控制部的电动机牵引(驱动)_再生控制部33。该电动机牵引(驱动)_再生控制部33为下述机构，该机构按照由作为上级控制机构的ECU 21而提供的转矩指令等的加速(牵弓I).减速(再生)指令，将该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。
[0045]加速(牵引)-减速(再生)的切换通过来自ECU21的牵引-再生控制指令部21b的指令标记而进行。电动机牵引(驱动)_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-再生控制指令部21b的指令标记，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。电动机牵引(驱动)-再生控制部33通过上述指令标记，采用于逆变器的内部预先设定的转矩指令图表35(图5)形成电动机6的指令电流值。检测此时实际使流过电动机6的电流，为了使该电流与指令电流值一致，通过PI控制，对电动机6进行控制。
[0046]另外，电动机控制部29包括控制参数调整部34和转矩指令图表调整部38。控制参数调整部34调整在控制电动机6时所采用的PI控制增益。另一方面，转矩指令图表调整部38像后述的那样，按照左右的电动机转矩的输出值相同的方式，自动地调整ROM 46中的各电动机6的转矩指令图表。另外，ECU 21、逆变装置22、制动控制器23与操舵机构12这四者之间的信号转送通过控制区域网络(CAN)通行而进行。
[0047]图3A、图3B为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图。像图3A所示的那样，在驱动车轮的电动机6为IPM电动机，即埋入磁铁型同步电动机的场合，与作为磁铁轴的d轴方向相比较，与其相垂直的q轴方向的磁阻较小，由此，电动机6为突极结构，与d轴电感Ld相比较，q轴电感Lq较大。通过该突极结构，除了磁铁转矩Tm以外，可并用磁阻转矩Tr，还可提高转矩和效率。
[0048]磁铁转矩Tm:与转子的永久磁铁的磁场和线圈的转子磁场吸引排斥而产生的转矩。
[0049]磁阻转矩Tr:转子的突极部吸引到线圈的旋转磁场而产生的转矩。
[0050]电动机产生的总转矩像下述那样。
[0051]T = pX {KeXlq+(Ld-Lq) XldXIq}
[0052]=Tm+Tr
[0053]P:极对数
[0054]Ld:电动机的d轴电感
[0055]Lq:电动机的q轴电感
[0 056]Ke:电动机感应电压常数实效值
[0057]Iq:转矩形成电流q轴电流
[0058]Id:磁通形成电流d轴电流
[0059]像图3B所示的那样，流过IPM电动机的一次电流Ia分离为转矩形成电流q轴电流Iq，与磁通形成电流d轴电流Id，可分别独立地控制的矢量控制方式是周知的。
[0060]Id=-1aXsinP
[0061]Iq = IaXcosP
[0062]β:电流进角
[0063]图4为该电动汽车的电动机控制部29的转矩控制系统的方框图。还一边参照图2，一边进行说明。电动机控制部29为控制电动机驱动电流的机构，包括电流指令部40 (图4)。该电流指令部40根据车速和转矩指令值，采用转矩指令图表35(图5)，形成相应的指令电流，该车速根据通过旋转角度传感器36而检测的转子角度，通过速度计算部(车速检测机构)37而计算，该转矩指令值指通过ECU 21的转矩分配机构21a而形成的加速-减速指令的转矩指令值，该转矩指令图表35预先设定于逆变装置22的逆变器的内部。即，对应于来自ECU 21的转矩指令值，进行用于消除于逆变器内部中产生的指令电流值的偏差的PI反馈控制。上述指令电流的方向通过由ECU 21的牵引-再生控制指令部21b而提供的指令标记进行切换，产生带有符号的转矩指令值。
[0064]电动机牵引-再生控制部33经由转矩指令图表调整部38，从旋转角度传感器36获得电动机6的转子的旋转角，进行矢量控制。在这里，对于设置于车身的左右的后轮2上的各电动机6，在牵引时与再生时，转矩发生方向相互不同。即，在从其输出轴的方向而观看上述电动机6时，在左侧的后轮驱动用的电动机6产生CW方向的转矩的场合，右侧的后轮驱动用的电动机6产生CCW方向的转矩(左、右侧由从车辆的后方观看的方向而确定)。另外，在左、右侧的电动机6中分别产生的转矩从输出轴方向观看，为相同方向的场合，也可经由减速器7和车轮用轴承4，将左右任意者的转矩方向反转，传递给轮胎。另外，左、右轮胎的电动机6的再生时的转矩发生方向不同于牵引时的转矩发生方向。
[0065]对于转矩指令值，对应于加速踏板信号和电动机6的转数，根据作为最大转矩表格的转矩指令图表35(参照图5)，计算相应值。电流指令部40根据已计算的上述转矩指令值，形成电动机6的一次电流(I a)与电流进角(β)。电流指令部40根据该一次电流(I a)与电流进角(β)的值(图3B)，形成d轴电流(界磁成分)0_ld，与q轴电流0_lq这两个指令电流。
[0066]电流PI控制部41根据从电流指令部40而输出的d轴电流0_ld、q轴电流0_lq的值、通过电动机电流和转子角度而通过三相-两相转换部42计算的两相电流Id、Iq，计算PI控制的电压值的控制量VcUVq。三相-两相转换部42根据通过电流传感器43而检测的电动机6的u相电流(Iu)与w相电流(Iw)的检测值，计算通过下述式Iv = —(Iu+Iw)而求出的V相电流(Iv)，将Iu、Iv、Iw的三相电流转换为IcUIq的两相电流。用于该转换的电动机6的转子角度根据旋转角度传感器36而获得。经过检测的旋转角度的(相位)值通过旋转角度的(相位)补偿部(在图中未示出)而补偿，可以良好的精度而控制电动机6。
[0067]两相-三相转换部44从已输入的两相的电压控制量Vd、Vq、与通过上述旋转角度补偿部而补偿的旋转角度的值转换为三相的Pmi负荷(duty)电压值Vu、Vv、Vw。相当于电源电路部28 (图2)的电力转换部45按照PWM负荷(duty)电压值Vu、Vv、Vw，对逆变器31 (图2)进行PffM控制，驱动电动机6。
[0068]图5为表示电动机的转矩指令图表35的图。图5所示的转矩指令图表35预先通过电动机台上试验而进行，写入逆变装置的CPU等中存在的ROM 46(图2)中。
[0069]图5的表中的字符如下所述。
[0070]N:转数
[0071]T:转矩指令值
[0072]Rot_0，Rot_l，......Rot_m:相应的转数
[0073]Trq O,Trql,......，Trqn:相应的转矩指令值
[0074](Ia、i3)_ij:转矩指令值T为Trqi，转数N为RotJ时的指令值，一次电流Ia和电流进角β。
[0075]在电动机的转矩控制时，根据加速信号，由转矩指令图表35，取出相应的一次电流(Ia)和电流进角⑴)，控制电动机。另外，根据一次电流(Ia)和电流进角(β)形成:转矩形成电流q轴电流I q和磁通形成电流d轴电流I d。
[0076]Id= —IaXsinP
[0077]Iq = IaXcosP
[0078]图6为表示电动机驱动指令电压图表39的图。转矩指令图表调整部38(图2)对应于从转矩指令图表35(图5)而获取的指令值(Ia、i3)，将相应的指令电压的实效值记录于电动机驱动指令电压图表39中。比如，U相的指令电压的实效值Vu*像图6那样记录。在这里，Vu*_i j为转矩指令值T为Trqi，转数NSRotJ时的U相的指令电压的实效值。
[0079]图7为表示该电动汽车的控制装置中，控制该电动机的转矩指令图表的自动调整方法的流程图。本调整方法在车辆行驶时，通过转矩指令图表调整部38而进行。在本处理开始后，在于步骤SI，判定为具有来自外部的操作信号(比如，开关、按钮等)的输入信号的场合(步骤S1:是)，转到步骤S2，转矩指令图表自动调整模式启动。如果于步骤SI，判定没有输入信号(步骤S1:否)时，则再次返回到步骤SI。
[0080]在步骤S2后，转到步骤S3，根据加速信号(一定值保持)，比如通过转数控制，对左侧电动机进行控制，通过转矩控制，对右侧电动机进行控制。在该场合，自动调整右电动机的转矩指令图表。
[0081]在下面给出调整方法。本调整方法为根据一定的转数，在一定指令转矩值的条件下进行调整的方法。可调整的状态指左侧电动机的转数控制、与右侧电动机的转矩控制平衡的稳定的状态。
[0082]1.从电动机驱动指令电压图表39而获取右侧电动机的相指令电压实效值(比如U相指令电压实效值)，从该U相指令电压实效值中扣除U相驱动电压实效值而得到的值的绝对值是否小于阈值A(步骤S4)。上述U相驱动电压实效值Vu是通过CPU记录瞬时值，根据该记录数据而计算的。对于上述阈值A，根据比如电动机台上试验、模拟等，确定在实用上可能的范围内减小U相指令电压实效值与U相驱动电压实效值的差的值。
[0083]2.在从该U相指令电压实效值中扣除U相驱动电压实效值而得到的值的绝对值在阈值A以上时(步骤S4:否)，朝向增大方向调整转矩指令图表35中的I次电流Ia和电流进角β(步骤S5) ο在该场合，左侧电动机的转数控制与右侧电动机的转矩控制不平衡的非稳定状态的调整为采用两者平衡的状态的调整率，调整未调整的(Ia、i3)的方法。调整率通过从调整后的各Iaj中分别去除调整前的各Iaj的方式求出。越减小调整率，越可精细地调整转矩指令图表。然后，返回到步骤S4。
[0084]在步骤S4，在上述绝对值小于阈值A时(步骤S4:是)，将调整后的指令值(IaJHB录于转矩指令图表35中(步骤S6)。接着，判断是否继续调整该转矩指令图表35(步骤S7)，在判定为继续地调整时(步骤S7:是)，返回到步骤S3。在判定为没有继续地调整时(步骤S7:否)，结束本处理。< br>[0085]在调整左侧电动机的转矩指令图表时，对右侧电动机的转数进行控制，对左侧电动机的转矩进行控制，由此，可与上述相同地进行调整。
[0086]图8A、图SB为以示意方式表示该电动汽车的控制装置的加速踏板开度的操作方法的图。像图8A所示的那样，在伴随时间的推移，单纯地增加加速踏板开度，于中途连续，形成一定值的方式中，难以进行电动机的转数控制。像图8B所示的那样，在一定时间内部增加加速踏板开度、然后将加速踏板开度保持一定的操作进行多次的加速踏板开度处理方法中，容易进行转数控制。由此，相对一定时间内的加速踏板开度信号的变化，信号处理后的数据具有不振动的特征。在本实施方式中，相对要调整转矩指令图表的一个电动机，通过图SB所示的加速踏板开度信号处理方法，对另一电动机的转数进行控制。
[0087]对作用效果进行说明。转矩指令图表调整部38在车辆行驶时，通过来自外部的操作信号的输入信号，对应于从车速检测机构37(图4)而获得的车辆的速度和来自ECU 21的转矩指令，调整转矩指令图表35(图5)。转矩指令图表调整部38根据比如确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压的电动机驱动指令电压图表39(图6)，获取电动机6的相指令电压实效值，按照该相指令电压实效值和相同相的相驱动电压实效值一致的方式，即，按照在图7中的步骤S4，为“是”的方式，自动地调整与电动机驱动指令电压图表39相对应的转矩指令图表35的指令值(Ia、i3)。
[0088]于是，在电动机6产生伴随时间的推移等造成的问题的场合，可通过调整电动机6的转矩指令图表35，输出所需的电动机转矩。在比如，左右轮的电动机转矩的输出值不同的场合，可从左右的电动机6，输出相同的电动机转矩，缓和对车辆行驶的影响。具体来说，可谋求车辆的直进稳定性的提高。
[0089]关于左右的电动机6，在伴随时间的推移等造成的恶劣的程度具有差别的场合，各电动机控制部29中的转矩指令图表调整部38按照从车辆行驶时左右的电动机6输出相同的电动机转矩的方式，分别调整各电动机6的转矩指令图表35 ο于是，可缓和左右的电动机转矩的输出值的差异造成的对车辆行驶的影响。
[0090]在本实施方式中，左右的后轮用作驱动轮，但是，并不限定于本例子。也可为比如，将左右的前轮用作驱动轮，通过各自的电动机驱动这些驱动轮，将左右的后轮用作从动轮的形式。另外，还可用于四轮均通过各自的电动机而驱动的电动汽车。
[0091]E⑶和逆变装置也可为比如存放于同一外壳内部的形式，还可分别地设置。在调整转矩指令图表时，也可向降低的方向调整一次电流Ia和电流进角β。还可省略图7的步骤S7的判断。
[0092]如上面所述，在参照附图的同时对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为根据权利要求书确定的本发明的范围内。
[0093]标号的说明:
[0094]标号2、3表示车轮；
[0095]标号4表示车轮用轴承；
[0096]标号6表示电动机；
[0097]标号7表示减速器；
[0098]标号8表示轮毂电动机驱动装置；
[0099]标号21表示ECU;
[0100]标号22表示逆变装置；
[0101]标号28表示电源电路部；
[0102]标号29表示电动机控制部；
[0103]标号31表示逆变器；
[0?04]标号35表不转矩指令图表；
[0105]标号36表示旋转角度传感器；
[0106]标号37表示速度计算部(车速检测机构)；
[0107]标号38表示转矩指令图表调整部；[0?08] 标号39表不电动机驱动指令电压图表D
【主权项】
1.一种电动汽车的控制装置，该电动汽车的控制装置包括:ECU，该ECU为控制车辆整体的电子控制单元;逆变装置，该逆变装置包括电源电路部与电动机控制部，该电源电路部具有逆变器，该逆变器将直流电转换为用于行驶用的电动机的驱动的交流电，该电动机控制部按照来自上述ECU的转矩指令，控制上述电源电路部， 设置检测上述电动机的旋转角度的旋转角度传感器，该电动机控制部从上述旋转角度传感器获得上述电动机的转子的旋转角度，进行与转子的旋转角度相对应的控制，并且按照确定电动机转数和转矩的关系的转矩指令图表进行控制； 在上述电动机控制部中设置转矩指令图表调整部，该转矩指令图表调整部对应于上述车辆的速度和来自上述ECU的转矩指令，按照已确定的规则调整上述转矩指令图表，上述车辆的速度根据通过上述旋转角度传感器检测的上述旋转角度，由车速检测机构获得。2.根据权利要求1所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述车辆包括多个上述电动机，这些电动机分别独立地驱动左右的车轮，并且针对每个电动机设置上述电动机控制部。3.根据权利要求2所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述转矩指令图表调整部调整任意一个电动机的上述转矩指令图表时，上述电动机控制部对上述一个电动机的转矩进行控制，对另一电动机的转数进行控制。4.根据权利要求3所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，在上述电动机控制部中，设置电动机驱动指令电压图表，该电动机驱动指令电压图表确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压，上述转矩指令图表调整部在上述一个电动机以一定的电动机转数而旋转的状态，从上述电动机驱动指令电压图表获取上述一个电动机的相指令电压，以该已获取的相指令电压与对应的相驱动电压一致的方式调整上述转矩指令图表。5.根据权利要求4所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述转矩指令图表调整部在从上述相指令电压中扣除上述相驱动电压而得到的值的绝对值小于规定的阈值时，认为上述相指令电压与上述相驱动电压一致，来调整上述转矩指令图表。6.根据权利要求1?5中的任何一项所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述电动机构成轮毂电动机驱动装置，该轮毂电动机驱动装置驱动车辆的前轮和后轮中的任意一者或两者，该轮毂电动机驱动装置包括上述电动机与车轮用轴承和减速器。
【专利摘要】本发明的课题在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，在电动汽车的行驶用的电动机产生伴随时间的推移等造成的问题的场合，可输出所希望的电动机转矩。该电动汽车的控制装置包括ECU(21)；逆变装置(22)，其包括具有逆变器(31)的电源电路部(28)与电动机控制部(29)。另外，设置检测电动机(6)的旋转角度的旋转角度传感器(36)，电动机控制部(29)从旋转角度传感器(36)获得电动机(6)的转子的旋转角度，进行与转子的旋转角度相对应的控制，并且按照确定电动机转数和转矩的关系的转矩指令图表(35)进行控制。在电动机控制部(29)中设置转矩指令图表调整部(38)，其对应于车辆的速度和来自ECU(21)的转矩指令，调整转矩指令图表，该车辆的速度根据通过旋转角度传感器(36)检测的上述旋转角度，由车速检测机构获得。
【IPC分类】B60L15/20, B60L15/02
【公开号】CN105555590
【申请号】CN201480048394
【发明人】李国栋, 刘怡青
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】EP3042800A1, US20160176313, WO2015033861A1
【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9月3日、申请号为JP特愿2013-181803号申请的优先权，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]本发明涉及比如下述的电动汽车的控制装置，该电动汽车包括:轮毂电动机驱动装置，该轮毂电动机驱动装置驱动车辆的前轮的两个轮和后轮的两个轮中的任意一者或四个轮，该电动汽车的控制装置自动地调整用于控制行驶驱动用的电动机的转矩指令图表。
【背景技术】
[0004]在电动汽车中，下述的汽车是公知的，该汽车分别通过独立的行驶用的电动机而驱动(专利文献I)。上述电动机的旋转经由减速器和车轮用轴承传递给车轮。上述电动机采用比如IPM电动机(埋入磁铁同步电动机)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1: JP特开2012-178919号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，电动机因伴随时间的推移，产生永久磁铁的磁力衰减等的问题。具有因该影响，从电动机输出的转矩无法像转矩指令那样输出，以致减少下去的趋向。另外，相对加速信号，左右的电动机转矩的输出值不同。人们认为其原因在于:因比如左右轮的电动机的行驶环境等，恶劣的程度不同。因左右的电动机转矩的输出值不同，对车辆的行驶产生影响。
[0010]本发明的目的在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，在电动汽车的行驶用的电动机产生伴随时间的推移等造成的问题的场合，可输出所希望的电动机转矩。本发明的另一目的在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，可从左右的电动机输出相同的电动机转矩，即各电动机转矩的输出值的差小于规定值的电动机转矩，可缓和对车辆的行驶的影响。
[0011 ]用于解决课题的技术方案
[0012]在下面，为了容易理解，参照实施方式的标号而进行说明。
[0013]本发明的电动汽车的控制装置包括:E⑶21，该ECU21为控制车辆整体的电子控制单元;逆变装置22，该逆变装置22包括电源电路部28与电动机控制部29，该电源电路部28具有逆变器31，该逆变器31将直流电转换为用于行驶用的电动机6的驱动的交流电，该电动机控制部29按照来自上述ECU 21的转矩指令，控制上述电源电路部28，
[0014]设置检测上述电动机6的旋转角度的旋转角度传感器36，该电动机控制部29从上述旋转角度传感器36获得上述电动机6的转子的旋转角度，进行与转子的旋转角度相对应的控制，并且按照确定电动机转数和转矩的关系的转矩指令图表35进行控制；
[0015]在上述电动机控制部29中设置转矩指令图表调整部38，该转矩指令图表调整部38对应于上述车辆的速度和来自上述ECU 21的转矩指令，按照已确定的规则调整上述转矩指令图表35，上述车辆的速度根据通过上述旋转角度传感器36检测的上述旋转角度，由车速检测机构获得。
[0016]所谓上述“调整”，为变更转矩指令图表内的值，比如调整转矩指令图表内的一次电流Ia以及电流进角β中的任意一个。
[0017]按照该方案，通过在车辆行驶时外部的操作信号，比如来自开关、按钮等的输入信号，对应于从车速检测机构而获得的车辆的速度和来自ECU 21的转矩指令，像在下面所示的那样，按照已确定的规则，进行转矩指令图表调整部38的转矩指令图表35的调整。在上述车辆，比如分别具有独立地驱动左右的车轮2的电动机6的场合，根据加速信号(一定值)，通过转矩控制而使调整转矩指令图表35的一个电动机6运行，按照转数控制，使另一电动机6运行。该调整根据比如一定的转数，在一定指令转矩值的条件下进行调整。
[0018]最好，在上述“车辆行驶时”中，从车辆停止状态到出发后的比如时速小于30km/h的低速行驶时，通过转矩指令图表调整部38进行调整。上述车速检测机构通过比如对通过旋转角度传感器36检测的电动机6的旋转角度进行微分处理，计算车辆速度。
[0019]1.转矩指令图表调整部38根据比如确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压的电动机驱动指令电压图表39，获取上述一个电动机6的相指令电压实效值，按照该相指令电压实效值和相同相的相驱动电压实效值一致的方式，自动地调整与电动机驱动指令电压图表39相对应的转矩指令图表(Ia、i3)。
[0020]2.转矩指令图表(la、0)的调整方法将比如一次电流Ia和电流进角β向增大方向调整。将调整后的一次电流Ia和电流进角β记录于转矩指令图表(Ia、i3)中。然后，从转矩指令图表35获取指令值，控制上述一个电动机6。
[0021]在调整上述另一电动机6的转矩指令图表35时，可对一个电动机6的转数进行控制，对另一电动机6的转矩进行控制，与上述相同进行调整。于是，在电动机6产生伴随时间的推移等而造成的问题的场合，可通过调整电动机6的转矩指令图表35，输出所希望的电动机转矩。比如，在左右轮的电动机转矩的输出值不同的场合，可从左右的电动机6输出相同的电动机转矩，缓和对车辆行驶的影响。具体来说，可谋求车辆的直进稳定性的提高。
[0022]上述车辆也可包括多个上述电动机6，这些电动机6分别独立地驱动左右的车轮2，并且针对每个电动机而设置上述电动机控制部29。比如，在针对左右的电动机6，伴随时间的推移等造成的恶化的程度具有差别的场合，各电动机控制部29中的转矩指令图表调整部3 8按照在车辆行驶时从左右的电动机6输出相同的电动机转矩的方式分别调整各电动机6的转矩图表35。于是，可缓和左右的电动机转矩的输出值的差异造成的对车辆行驶的影响。
[0023]也可在上述转矩指令图表调整部38调整任意一者的电动机6的上述转矩指令图表35时，上述电动机控制部29对上述一个电动机6的转矩进行控制，对另一电动机6的转数进行控制。在比如，调整驱动右车轮2的右侧电动机6的转矩指令图表时，通过转数控制，控制驱动左车轮2的左侧电动机6，通过转矩控制，控制上述右侧电动机6 ο与此相反，在调整左侧电动机6的转矩指令图表35时，以转数控制而控制右侧电动机6，以转矩控制来控制上述左侧电动机6。
[0024]也可在上述电动机控制部29中，设置电动机驱动指令电压图表39，该电动机驱动指令电压图表39确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压，上述转矩指令图表调整部38在上述一个电动机6以一定的电动机转数而旋转的状态，从上述电动机驱动指令电压图表39获取上述一个电动机的相指令电压，以该已获取的相指令电压与对应的相驱动电压一致的方式调整上述转矩指令图表35。在该场合，转矩指令图表调整部38于一个电动机6以一定的电动机转数而旋转的状态，从电动机驱动指令电压图表39获取一个电动机6的相指令电压实效值(比如U相指令电压实效值)，按照该U相指令电压实效值Vu*和U相驱动电压实效值Vu—致的方式，自动地调整与电动机驱动指令电压图表39相对应的转矩指令图表(Ia、β)。上述U相指令电压实效值Vu*比如通过CPU记录瞬时值，可根据记录数据进行计算。
[0025]也可在上述的已获取的相指令电压与相应的相驱动电压一致的方式调整转矩指令图表35的场合，上述转矩指令图表调整部在从上述相指令电压中扣除上述相驱动电压而得到的值的绝对值小于规定的阈值时，认为上述相指令电压与上述相驱动电压一致，来调整上述转矩指令图表。
[0026]上述电动机6构成轮毂电动机驱动装置8，该轮毂电动机驱动装置8驱动车辆的前轮和后轮中的任意一者或四轮，该轮毂电动机驱动装置包括上述电动机6与车轮用轴承4和减速器7。
[0027]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个以上的任意的组合也包含在本发明中。
【附图说明】
[0028]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，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
[0029]图1为通过俯视图而表示本发明的实施方式的电动汽车的构思方案的方框图；
[0030]图2为该电动汽车的逆变装置等的构思方案的方框图；
[0031 ]图3A为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图；
[0032]图3B为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图；
[0033]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；
[0034]图5为表示该电动汽车的控制装置的电动机的转矩指令图表的图；
[0035]图6为表示该控制装置的电动机驱动指令电压图表的图；
[0036]图7为表示控制该电动机的转矩指令图表的自动调整方法的流程图；
[0037]图8A为以示意方式表示电动汽车的控制装置的加速踏板开度的操作方法的图；
[0038]图8B为以示意方式表示电动汽车的控制装置的加速踏板开度的操作方法的图。
【具体实施方式】
[0039]根据图1?图8，对本发明的实施方式的控制装置进行说明。图1为通过俯视图而表示本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车辆，其中，构成车身I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I上。
[0040]对于车轮用轴承4、5，在图1中，给出轮毂轴承的简称“H/B”。构成驱动轮的左右的车轮2、2分别通过独立的行驶用电动机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传递给车轮2。该电动机6、减速器7与车轮用轴承4相互构成作为一个组合部件的轮毂电动机驱动装置8，轮毂电动机驱动装置8中的一部分或整体设置于车轮2的内部。电动机6为同步型或感应型的交流电动机。减速器7为比如摆线减速器。在各车轮2、3中分别设置电动式的制动器9、1。另外，作为构成左右前轮的操舵轮的车轮3、3可经由转舵机构11而转舵，可通过操舵机构12而操舵。
[0041]图2为该电动汽车的逆变装置等的构思方案的方框图。像图2所示的那样，该电动汽车包括:作为电动控制单元的ECU 21,该ECU 21进行车辆的整体的控制;逆变装置22，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由计算机和在其中实现的程序与各种的电子电路等构成。ECU 21包括转矩分配机构21a、与牵引-再生控制指令部21b。
[0042]转矩分配机构21a根据加速踏板操作机构16所输出的加速指令、制动器操作机构17所输出的减速指令、来自操舵机构12的回转指令，将提供给左右轮的行驶用的电动机6、6的加速-减速指令分别作为转矩指令值而形成，将其输出给逆变装置22。转矩分配机构21a具有下述功能，即在具有制动器操作机构17所输出的减速指令时，分配成将电动机6用作再生制动器的制动转矩指令值、与使制动器9、10动作的制动转矩指令值。用作再生制动器的制动转矩指令值由提供给左右轮的电动机6、6的加速-减速指令的转矩指令值所反映。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。牵引-再生控制指令部21b将用于加速(牵引)_减速(再生)的切换的指令标记提供给后述的电动机控制部29的电动机牵弓丨-再生控制部33。
[0043]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。逆变装置22分别针对每个电动机而设置，虽然关于这一点在图中没有示出。在图2中，为了方便起见，关于逆变装置22、电源电路部28和电动机控制部29，没有分别以一个的方式描述，在本实施方式中，分别具有两个。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中设置旋转角度传感器36，该旋转角度传感器36检测用于计算该电动机的转子的电动角的旋转角度。逆变器31由多个半导体开关元件构成，PffM驱动器32对已输入的电流指令进行脉冲宽度调制，将开关(on、off)指令提供给上述各半导体开关元件。
[0044]电动机控制部29由计算机、在其中运行的程序与电子电路构成，包括作为构成其基本部分的控制部的电动机牵引(驱动)_再生控制部33。该电动机牵引(驱动)_再生控制部33为下述机构，该机构按照由作为上级控制机构的ECU 21而提供的转矩指令等的加速(牵弓I).减速(再生)指令，将该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。
[0045]加速(牵引)-减速(再生)的切换通过来自ECU21的牵引-再生控制指令部21b的指令标记而进行。电动机牵引(驱动)_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-再生控制指令部21b的指令标记，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。电动机牵引(驱动)-再生控制部33通过上述指令标记，采用于逆变器的内部预先设定的转矩指令图表35(图5)形成电动机6的指令电流值。检测此时实际使流过电动机6的电流，为了使该电流与指令电流值一致，通过PI控制，对电动机6进行控制。
[0046]另外，电动机控制部29包括控制参数调整部34和转矩指令图表调整部38。控制参数调整部34调整在控制电动机6时所采用的PI控制增益。另一方面，转矩指令图表调整部38像后述的那样，按照左右的电动机转矩的输出值相同的方式，自动地调整ROM 46中的各电动机6的转矩指令图表。另外，ECU 21、逆变装置22、制动控制器23与操舵机构12这四者之间的信号转送通过控制区域网络(CAN)通行而进行。
[0047]图3A、图3B为该电动汽车的IPM电动机的构思方案图。像图3A所示的那样，在驱动车轮的电动机6为IPM电动机，即埋入磁铁型同步电动机的场合，与作为磁铁轴的d轴方向相比较，与其相垂直的q轴方向的磁阻较小，由此，电动机6为突极结构，与d轴电感Ld相比较，q轴电感Lq较大。通过该突极结构，除了磁铁转矩Tm以外，可并用磁阻转矩Tr，还可提高转矩和效率。
[0048]磁铁转矩Tm:与转子的永久磁铁的磁场和线圈的转子磁场吸引排斥而产生的转矩。
[0049]磁阻转矩Tr:转子的突极部吸引到线圈的旋转磁场而产生的转矩。
[0050]电动机产生的总转矩像下述那样。
[0051]T = pX {KeXlq+(Ld-Lq) XldXIq}
[0052]=Tm+Tr
[0053]P:极对数
[0054]Ld:电动机的d轴电感
[0055]Lq:电动机的q轴电感
[0 056]Ke:电动机感应电压常数实效值
[0057]Iq:转矩形成电流q轴电流
[0058]Id:磁通形成电流d轴电流
[0059]像图3B所示的那样，流过IPM电动机的一次电流Ia分离为转矩形成电流q轴电流Iq，与磁通形成电流d轴电流Id，可分别独立地控制的矢量控制方式是周知的。
[0060]Id=-1aXsinP
[0061]Iq = IaXcosP
[0062]β:电流进角
[0063]图4为该电动汽车的电动机控制部29的转矩控制系统的方框图。还一边参照图2，一边进行说明。电动机控制部29为控制电动机驱动电流的机构，包括电流指令部40 (图4)。该电流指令部40根据车速和转矩指令值，采用转矩指令图表35(图5)，形成相应的指令电流，该车速根据通过旋转角度传感器36而检测的转子角度，通过速度计算部(车速检测机构)37而计算，该转矩指令值指通过ECU 21的转矩分配机构21a而形成的加速-减速指令的转矩指令值，该转矩指令图表35预先设定于逆变装置22的逆变器的内部。即，对应于来自ECU 21的转矩指令值，进行用于消除于逆变器内部中产生的指令电流值的偏差的PI反馈控制。上述指令电流的方向通过由ECU 21的牵引-再生控制指令部21b而提供的指令标记进行切换，产生带有符号的转矩指令值。
[0064]电动机牵引-再生控制部33经由转矩指令图表调整部38，从旋转角度传感器36获得电动机6的转子的旋转角，进行矢量控制。在这里，对于设置于车身的左右的后轮2上的各电动机6，在牵引时与再生时，转矩发生方向相互不同。即，在从其输出轴的方向而观看上述电动机6时，在左侧的后轮驱动用的电动机6产生CW方向的转矩的场合，右侧的后轮驱动用的电动机6产生CCW方向的转矩(左、右侧由从车辆的后方观看的方向而确定)。另外，在左、右侧的电动机6中分别产生的转矩从输出轴方向观看，为相同方向的场合，也可经由减速器7和车轮用轴承4，将左右任意者的转矩方向反转，传递给轮胎。另外，左、右轮胎的电动机6的再生时的转矩发生方向不同于牵引时的转矩发生方向。
[0065]对于转矩指令值，对应于加速踏板信号和电动机6的转数，根据作为最大转矩表格的转矩指令图表35(参照图5)，计算相应值。电流指令部40根据已计算的上述转矩指令值，形成电动机6的一次电流(I a)与电流进角(β)。电流指令部40根据该一次电流(I a)与电流进角(β)的值(图3B)，形成d轴电流(界磁成分)0_ld，与q轴电流0_lq这两个指令电流。
[0066]电流PI控制部41根据从电流指令部40而输出的d轴电流0_ld、q轴电流0_lq的值、通过电动机电流和转子角度而通过三相-两相转换部42计算的两相电流Id、Iq，计算PI控制的电压值的控制量VcUVq。三相-两相转换部42根据通过电流传感器43而检测的电动机6的u相电流(Iu)与w相电流(Iw)的检测值，计算通过下述式Iv = —(Iu+Iw)而求出的V相电流(Iv)，将Iu、Iv、Iw的三相电流转换为IcUIq的两相电流。用于该转换的电动机6的转子角度根据旋转角度传感器36而获得。经过检测的旋转角度的(相位)值通过旋转角度的(相位)补偿部(在图中未示出)而补偿，可以良好的精度而控制电动机6。
[0067]两相-三相转换部44从已输入的两相的电压控制量Vd、Vq、与通过上述旋转角度补偿部而补偿的旋转角度的值转换为三相的Pmi负荷(duty)电压值Vu、Vv、Vw。相当于电源电路部28 (图2)的电力转换部45按照PWM负荷(duty)电压值Vu、Vv、Vw，对逆变器31 (图2)进行PffM控制，驱动电动机6。
[0068]图5为表示电动机的转矩指令图表35的图。图5所示的转矩指令图表35预先通过电动机台上试验而进行，写入逆变装置的CPU等中存在的ROM 46(图2)中。
[0069]图5的表中的字符如下所述。
[0070]N:转数
[0071]T:转矩指令值
[0072]Rot_0，Rot_l，......Rot_m:相应的转数
[0073]Trq O,Trql,......，Trqn:相应的转矩指令值
[0074](Ia、i3)_ij:转矩指令值T为Trqi，转数N为RotJ时的指令值，一次电流Ia和电流进角β。
[0075]在电动机的转矩控制时，根据加速信号，由转矩指令图表35，取出相应的一次电流(Ia)和电流进角⑴)，控制电动机。另外，根据一次电流(Ia)和电流进角(β)形成:转矩形成电流q轴电流I q和磁通形成电流d轴电流I d。
[0076]Id= —IaXsinP
[0077]Iq = IaXcosP
[0078]图6为表示电动机驱动指令电压图表39的图。转矩指令图表调整部38(图2)对应于从转矩指令图表35(图5)而获取的指令值(Ia、i3)，将相应的指令电压的实效值记录于电动机驱动指令电压图表39中。比如，U相的指令电压的实效值Vu*像图6那样记录。在这里，Vu*_i j为转矩指令值T为Trqi，转数NSRotJ时的U相的指令电压的实效值。
[0079]图7为表示该电动汽车的控制装置中，控制该电动机的转矩指令图表的自动调整方法的流程图。本调整方法在车辆行驶时，通过转矩指令图表调整部38而进行。在本处理开始后，在于步骤SI，判定为具有来自外部的操作信号(比如，开关、按钮等)的输入信号的场合(步骤S1:是)，转到步骤S2，转矩指令图表自动调整模式启动。如果于步骤SI，判定没有输入信号(步骤S1:否)时，则再次返回到步骤SI。
[0080]在步骤S2后，转到步骤S3，根据加速信号(一定值保持)，比如通过转数控制，对左侧电动机进行控制，通过转矩控制，对右侧电动机进行控制。在该场合，自动调整右电动机的转矩指令图表。
[0081]在下面给出调整方法。本调整方法为根据一定的转数，在一定指令转矩值的条件下进行调整的方法。可调整的状态指左侧电动机的转数控制、与右侧电动机的转矩控制平衡的稳定的状态。
[0082]1.从电动机驱动指令电压图表39而获取右侧电动机的相指令电压实效值(比如U相指令电压实效值)，从该U相指令电压实效值中扣除U相驱动电压实效值而得到的值的绝对值是否小于阈值A(步骤S4)。上述U相驱动电压实效值Vu是通过CPU记录瞬时值，根据该记录数据而计算的。对于上述阈值A，根据比如电动机台上试验、模拟等，确定在实用上可能的范围内减小U相指令电压实效值与U相驱动电压实效值的差的值。
[0083]2.在从该U相指令电压实效值中扣除U相驱动电压实效值而得到的值的绝对值在阈值A以上时(步骤S4:否)，朝向增大方向调整转矩指令图表35中的I次电流Ia和电流进角β(步骤S5) ο在该场合，左侧电动机的转数控制与右侧电动机的转矩控制不平衡的非稳定状态的调整为采用两者平衡的状态的调整率，调整未调整的(Ia、i3)的方法。调整率通过从调整后的各Iaj中分别去除调整前的各Iaj的方式求出。越减小调整率，越可精细地调整转矩指令图表。然后，返回到步骤S4。
[0084]在步骤S4，在上述绝对值小于阈值A时(步骤S4:是)，将调整后的指令值(IaJHB录于转矩指令图表35中(步骤S6)。接着，判断是否继续调整该转矩指令图表35(步骤S7)，在判定为继续地调整时(步骤S7:是)，返回到步骤S3。在判定为没有继续地调整时(步骤S7:否)，结束本处理。< br>[0085]在调整左侧电动机的转矩指令图表时，对右侧电动机的转数进行控制，对左侧电动机的转矩进行控制，由此，可与上述相同地进行调整。
[0086]图8A、图SB为以示意方式表示该电动汽车的控制装置的加速踏板开度的操作方法的图。像图8A所示的那样，在伴随时间的推移，单纯地增加加速踏板开度，于中途连续，形成一定值的方式中，难以进行电动机的转数控制。像图8B所示的那样，在一定时间内部增加加速踏板开度、然后将加速踏板开度保持一定的操作进行多次的加速踏板开度处理方法中，容易进行转数控制。由此，相对一定时间内的加速踏板开度信号的变化，信号处理后的数据具有不振动的特征。在本实施方式中，相对要调整转矩指令图表的一个电动机，通过图SB所示的加速踏板开度信号处理方法，对另一电动机的转数进行控制。
[0087]对作用效果进行说明。转矩指令图表调整部38在车辆行驶时，通过来自外部的操作信号的输入信号，对应于从车速检测机构37(图4)而获得的车辆的速度和来自ECU 21的转矩指令，调整转矩指令图表35(图5)。转矩指令图表调整部38根据比如确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压的电动机驱动指令电压图表39(图6)，获取电动机6的相指令电压实效值，按照该相指令电压实效值和相同相的相驱动电压实效值一致的方式，即，按照在图7中的步骤S4，为“是”的方式，自动地调整与电动机驱动指令电压图表39相对应的转矩指令图表35的指令值(Ia、i3)。
[0088]于是，在电动机6产生伴随时间的推移等造成的问题的场合，可通过调整电动机6的转矩指令图表35，输出所需的电动机转矩。在比如，左右轮的电动机转矩的输出值不同的场合，可从左右的电动机6，输出相同的电动机转矩，缓和对车辆行驶的影响。具体来说，可谋求车辆的直进稳定性的提高。
[0089]关于左右的电动机6，在伴随时间的推移等造成的恶劣的程度具有差别的场合，各电动机控制部29中的转矩指令图表调整部38按照从车辆行驶时左右的电动机6输出相同的电动机转矩的方式，分别调整各电动机6的转矩指令图表35 ο于是，可缓和左右的电动机转矩的输出值的差异造成的对车辆行驶的影响。
[0090]在本实施方式中，左右的后轮用作驱动轮，但是，并不限定于本例子。也可为比如，将左右的前轮用作驱动轮，通过各自的电动机驱动这些驱动轮，将左右的后轮用作从动轮的形式。另外，还可用于四轮均通过各自的电动机而驱动的电动汽车。
[0091]E⑶和逆变装置也可为比如存放于同一外壳内部的形式，还可分别地设置。在调整转矩指令图表时，也可向降低的方向调整一次电流Ia和电流进角β。还可省略图7的步骤S7的判断。
[0092]如上面所述，在参照附图的同时对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为根据权利要求书确定的本发明的范围内。
[0093]标号的说明:
[0094]标号2、3表示车轮；
[0095]标号4表示车轮用轴承；
[0096]标号6表示电动机；
[0097]标号7表示减速器；
[0098]标号8表示轮毂电动机驱动装置；
[0099]标号21表示ECU;
[0100]标号22表示逆变装置；
[0101]标号28表示电源电路部；
[0102]标号29表示电动机控制部；
[0103]标号31表示逆变器；
[0?04]标号35表不转矩指令图表；
[0105]标号36表示旋转角度传感器；
[0106]标号37表示速度计算部(车速检测机构)；
[0107]标号38表示转矩指令图表调整部；[0?08] 标号39表不电动机驱动指令电压图表D
【主权项】
1.一种电动汽车的控制装置，该电动汽车的控制装置包括:ECU，该ECU为控制车辆整体的电子控制单元;逆变装置，该逆变装置包括电源电路部与电动机控制部，该电源电路部具有逆变器，该逆变器将直流电转换为用于行驶用的电动机的驱动的交流电，该电动机控制部按照来自上述ECU的转矩指令，控制上述电源电路部， 设置检测上述电动机的旋转角度的旋转角度传感器，该电动机控制部从上述旋转角度传感器获得上述电动机的转子的旋转角度，进行与转子的旋转角度相对应的控制，并且按照确定电动机转数和转矩的关系的转矩指令图表进行控制； 在上述电动机控制部中设置转矩指令图表调整部，该转矩指令图表调整部对应于上述车辆的速度和来自上述ECU的转矩指令，按照已确定的规则调整上述转矩指令图表，上述车辆的速度根据通过上述旋转角度传感器检测的上述旋转角度，由车速检测机构获得。2.根据权利要求1所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述车辆包括多个上述电动机，这些电动机分别独立地驱动左右的车轮，并且针对每个电动机设置上述电动机控制部。3.根据权利要求2所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述转矩指令图表调整部调整任意一个电动机的上述转矩指令图表时，上述电动机控制部对上述一个电动机的转矩进行控制，对另一电动机的转数进行控制。4.根据权利要求3所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，在上述电动机控制部中，设置电动机驱动指令电压图表，该电动机驱动指令电压图表确定与电动机转数和转矩相对应的相指令电压，上述转矩指令图表调整部在上述一个电动机以一定的电动机转数而旋转的状态，从上述电动机驱动指令电压图表获取上述一个电动机的相指令电压，以该已获取的相指令电压与对应的相驱动电压一致的方式调整上述转矩指令图表。5.根据权利要求4所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述转矩指令图表调整部在从上述相指令电压中扣除上述相驱动电压而得到的值的绝对值小于规定的阈值时，认为上述相指令电压与上述相驱动电压一致，来调整上述转矩指令图表。6.根据权利要求1?5中的任何一项所述的电动汽车的控制装置，其特征在于，上述电动机构成轮毂电动机驱动装置，该轮毂电动机驱动装置驱动车辆的前轮和后轮中的任意一者或两者，该轮毂电动机驱动装置包括上述电动机与车轮用轴承和减速器。
【专利摘要】本发明的课题在于提供一种电动汽车的控制装置，其中，在电动汽车的行驶用的电动机产生伴随时间的推移等造成的问题的场合，可输出所希望的电动机转矩。该电动汽车的控制装置包括ECU(21)；逆变装置(22)，其包括具有逆变器(31)的电源电路部(28)与电动机控制部(29)。另外，设置检测电动机(6)的旋转角度的旋转角度传感器(36)，电动机控制部(29)从旋转角度传感器(36)获得电动机(6)的转子的旋转角度，进行与转子的旋转角度相对应的控制，并且按照确定电动机转数和转矩的关系的转矩指令图表(35)进行控制。在电动机控制部(29)中设置转矩指令图表调整部(38)，其对应于车辆的速度和来自ECU(21)的转矩指令，调整转矩指令图表，该车辆的速度根据通过旋转角度传感器(36)检测的上述旋转角度，由车速检测机构获得。
【IPC分类】B60L15/20, B60L15/02
【公开号】CN105555590
【申请号】CN201480048394
【发明人】李国栋, 刘怡青
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月29日
【公告号】EP3042800A1, US20160176313, WO2015033861A1
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