СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМОТОРОМ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМОТОРОМ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
ELECTRIC VEHICLE ELECTRIC MOTOR CONTROL METHOD AND ELECTRIC VEHICLE ELECTRIC MOTOR CONTROL DEVICE

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления электромотором электротранспортного средства и к устройству управления электромотором электротранспортного средства.
Уровень техники
[0002] Предусмотрена известная технология в системе управления ускорением/замедлением транспортного средства, посредством которой замедление управляется в соответствии с рабочей величиной нажатия педали акселератора, когда рабочая величина нажатия педали акселератора меньше заданного значения, и ускорение управляется в соответствии с рабочей величиной нажатия педали акселератора, когда рабочая величина нажатия педали акселератора составляет заданное значение или больше (см. JP 2000-205015 A). С помощью системы управления ускорением/замедлением, можно задавать целевое ускорение/замедление в соответствии с рабочей величиной нажатия педали акселератора. Следовательно, при рабочей величине нажатия педали акселератора, имеющей целевое ускорение/замедление, которое задается равным 0, можно поддерживать постоянную скорость транспортного средства даже на дороге с градиентом без необходимости регулирования рабочей величины нажатия педали акселератора.
Сущность изобретения
[0003] Здесь, в JP 2000-205015 A, чтобы сдерживать изменения ускорения/замедления и скорости, которые изменяются по мере того, как градиент поверхности дороги, по которой движется транспортное средство, изменяется, выполняется коррекция градиента, посредством которой целевое ускорение/замедление транспортного средства корректируется в соответствии с градиентом поверхности дороги. Следовательно, когда рабочая величина нажатия педали акселератора увеличивается при нисходящем градиенте, коррекция градиента, вызываемая посредством нисходящего градиента, корректирует целевое ускорение таким образом, что целевое ускорение уменьшается. Следовательно, предусмотрен случай, в котором целевое ускорение уменьшается, даже если рабочая величина нажатия педали акселератора увеличивается. Кроме того, когда рабочая величина нажатия педали акселератора уменьшается при восходящем градиенте, целевое ускорение может увеличиваться за счет коррекции градиента, вызываемой посредством восходящего градиента, даже если рабочая величина нажатия педали акселератора уменьшается. В такой ситуации, ускорение/замедление транспортного средства изменяется в зависимости от градиента поверхности дороги независимо от операции нажатия педали акселератора водителем, и у водителя может возникать чувство дискомфорта.
[0004] Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять технологию, которая уменьшает величину коррекции градиента, когда водитель намеревается ускоряться при нисходящем градиенте, и когда водитель намеревается замедляться при восходящем градиенте, за счет этого сдерживая возникновение у водителя чувства дискомфорта.
[0005] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, способ управления электромотором электротранспортного средства представляет собой способ управления электромотором электротранспортного средства, которое включает в себя электромотор, который предоставляет тормозную силу или движущую силу для транспортного средства в соответствии с операцией нажатия педали акселератора, посредством которой управляется тормозная сила, когда рабочая величина нажатия педали акселератора меньше заданного значения, и управляется движущая сила, когда рабочая величина нажатия педали акселератора составляет заданное значение или больше. Устройство управления электротранспортного средства оценивает возмущающий крутящий момент, который действует на электромотор в качестве компонента сопротивления, связанного с градиентом, и выполняет коррекцию, посредством которой тормозная сила либо движущая сила увеличивается или уменьшается таким образом, чтобы подавлять компонент сопротивления на основе оцененного значения возмущающего крутящего момента. Затем определяется то, представляет собой рабочая величина нажатия педали акселератора или нет эквивалент промежуточного состояния, и либо когда рабочая величина нажатия педали акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния на дороге, идущей под спуск, либо когда рабочая величина нажатия педали акселератора меньше эквивалента промежуточного состояния на дороге, идущей в подъем, величина коррекции уменьшается.
[0006] Далее подробно описываются варианты осуществления настоящего изобретения с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
[0007] Фиг. 1 является блок-схемой основных компонентов электротранспортного средства, содержащего устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления;
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей последовательность операций обработки управления током электромотора, причем обработка выполняется посредством контроллера электромотора, предоставленного в устройстве управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления;
Фиг. 3 является видом примера таблицы позиций акселератора (степеней открытия акселератора) и крутящих моментов;
Фиг. 4 является видом, описывающим способ для вычисления значения первого целевого крутящего момента согласно варианту осуществления;
Фиг. 5 является видом, описывающим способ для вычисления оцененного значения возмущающего крутящего момента.
Фиг. 6 является видом, описывающим то, как вычислять базовую величину коррекции градиента;
Фиг. 7 является видом моделирования системы передачи движущей силы в транспортном средстве;
Фиг. 8 является блок-схемой, реализующей обработку управления остановкой;
Фиг. 9 является видом, описывающим способ для вычисления крутящего F/B-момента Tω по частоте вращения электромотора на основе частоты вращения электромотора;
Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей последовательность операций вычисления градиентного вспомогательного крутящего момента;
Фиг. 11 является видом, описывающим пример темпа уменьшения величины коррекции восходящего градиента;
Фиг. 12 является видом, описывающим пример темпа уменьшения величины коррекции восходящего градиента;
Фиг. 13 является видом, описывающим пример темпа уменьшения величины коррекции нисходящего градиента;
Фиг. 14 является видом, описывающим пример темпа уменьшения величины коррекции нисходящего градиента;
Фиг. 15 является видом, описывающим модифицированный пример темпа уменьшения величины коррекции нисходящего градиента; и
Фиг. 16 является видом, описывающим модифицированный пример темпа уменьшения величины коррекции восходящего градиента.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
[0008] В дальнейшем в этом документе, описывается пример, в котором устройство управления электротранспортного средства согласно настоящему изобретению применяется к электротранспортному средству, имеющему электромотор (в дальнейшем в этом документе, также называемый просто "электромотором") в качестве источника приведения в движение.
Вариант осуществления
[0009] Фиг. 1 является блок-схемой основных компонентов электротранспортного средства, которое включает в себя устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления. Устройство управления электротранспортного средства согласно настоящему изобретению содержит электромотор в качестве части или всего источника приведения в движение транспортного средства и является применимым к электротранспортному средству, которое имеет возможность двигаться с помощью движущей силы электромотора. Электротранспортное средство представляет собой не только электромобиль, но также может представлять собой гибридный автомобиль или автомобиль на топливных элементах. В частности, устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления является применимым к транспортному средству, которое имеет возможность управлять ускорением, замедлением и остановкой транспортного средства только с помощью операции нажатия педали акселератора. В таком транспортном средстве, водитель нажимает педаль акселератора, чтобы ускорять транспортное средство, и водитель уменьшает величину нажатия педали акселератора, которая нажимается, или приводит величину нажатия педали акселератора к нулю, когда транспортное средство замедляется или останавливается. На дороге, идущей в подъем, транспортное средство может приближаться к остановленному состоянию при нажатии педали акселератора, чтобы предотвращать движение транспортного средства назад.
[0010] Сигналы, указывающие состояния транспортного средства, такие как скорость V транспортного средства, позиция θ акселератора, фаза α ротора электромотора 4 (электромотора трехфазного переменного тока) и трехфазные переменные токи iu, iv, iw электромотора 4, вводятся в контроллер 2 электромотора в качестве цифровых сигналов. Контроллер 2 электромотора формирует PWM-сигнал для управления электромотором 4 на основе входных сигналов. Дополнительно, контроллер 2 электромотора управляет переключающим элементом инвертора 3 таким образом, чтобы открывать и закрывать в соответствии со сформированным PWM-сигналом. Контроллер 2 электромотора также формирует значение команды управления величиной фрикционного торможения в соответствии с рабочей величиной нажатия педали акселератора или рабочей величиной нажатия педали 10 тормоза водителем.
[0011] Контроллер 2 электромотора также функционирует в качестве контроллера, который управляет тормозной силой, сформированной в транспортном средстве, когда рабочая величина нажатия педали акселератора (позиция акселератора (степень открытия акселератора)) меньше заданного значения, и управляет движущей силой, сформированной в транспортном средстве, когда рабочая величина нажатия педали акселератора составляет заданное значение или больше.
[0012] Инвертор 3 включает и выключает два переключающих элемента (например, силовые полупроводниковые элементы, такие как IGBT и MOSFET), предоставленные для каждой фазы, и в силу этого преобразует постоянный ток, предоставленный посредством аккумулятора 1, в переменный ток таким образом, что требуемый ток протекает в электромоторе 4.
[0013] Электромотор 4 формирует движущую силу посредством использования переменного тока, подаваемого из инвертора 3, и передает движущую силу на левое и правое ведущие колеса 9a, 9b через редукторную шестерню 5 и ведущий вал 8. Электромотор 4 также формирует рекуперативную движущую силу, когда электромотор 4 вращается вместе с ведущими колесами 9a, 9b, когда транспортное средство движется, и в силу этого восстанавливает кинетическую энергию транспортного средства в качестве электрической энергии. В этом случае, инвертор 3 преобразует переменный ток, сформированный во время работы в рекуперативном режиме электромотора 4, в постоянный ток и подает постоянный ток в аккумулятор 1.
[0014] Датчик 7 электрического тока определяет трехфазные переменные токи Iu, Iv, Iw, протекающие в электромоторе 4. Тем не менее, поскольку сумма трехфазных переменных токов Iu, Iv, Iw равна 0, токи в любых двух фазах могут определяться, и ток в оставшейся одной фазе может получаться посредством вычисления.
[0015] Датчик 6 вращения, например, представляет собой круговой датчик позиции или датчик позиции и определяет фазу α ротора электромотора 4.
[0016] Тормозной контроллер 11 выводит значение команды управления тормозным актуатором во фрикционный тормоз 13. С помощью значения команды управления тормозным актуатором, давление тормозной жидкости формируется в соответствии со значением команды управления величиной фрикционного торможения, сформированным в контроллере 2 электромотора.
[0017] Датчик 12 давления жидкости функционирует в качестве средства определения величины торможения, определяет давление тормозной жидкости фрикционного тормоза 13 и выводит определенное давление тормозной жидкости (величину фрикционного торможения) в тормозной контроллер 11 и контроллер 2 электромотора.
[0018] Фрикционный тормоз 13 предоставляется в каждом из левого и правого ведущих колес 9a, 9b и формирует тормозную силу в транспортном средстве посредством прижатия тормозной колодки к тормозному ротору в соответствии с давлением тормозной жидкости.
[0019] Когда максимальный рекуперативный тормозной крутящий момент является недостаточным для намеченного тормозного крутящего момента водителя, вычисленного из рабочей величины нажатия педали акселератора, скорости транспортного средства и т.д., фрикционная тормозная сила, сформированная посредством фрикционного тормоза 13, функционирует в качестве тормозной силы, которая используется в соответствии со значением команды управления величиной фрикционного торможения, выводимым из контроллера 2 электромотора. Кроме того, даже когда намеченная тормозная сила водителя меньше максимального рекуперативного тормозного крутящего момента, фрикционная тормозная сила используется, когда тормозная сила, требуемая водителем, не может покрываться только посредством рекуперативного тормозного крутящего момента, поскольку рекуперативная электрическая мощность ограничена, когда аккумулятор 1 полностью заряжен, электромотор 4 защищен от тепла и т.д. Кроме того, фрикционная тормозная сила не только запрашивается в соответствии с рабочей величиной нажатия педали акселератора, но также и используется для достижения тормозной силы, требуемой посредством рабочей величины нажатия педали тормоза водителя.
[0020] Датчик 15 продольной составляющей G главным образом определяет продольное ускорение и выводит значение определения в контроллер 2 электромотора. Таким образом, контроллер 2 электромотора имеет возможность вычислять компонент возмущающего крутящего момента, который почти совпадает с сопротивлением вследствие градиента, которое действует на электромотор 4 на основе значения, определенного посредством датчика продольной составляющей G.
[0021] Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей последовательность операций обработки управления током электромотора, которая программируется таким образом, что она выполняется посредством контроллера 2 электромотора.
[0022] На этапе S201, сигналы, указывающие состояния транспортного средства, вводятся в контроллер 2 электромотора. Здесь, вводятся скорость V транспортного средства (м/с), позиция θ акселератора (%), фаза α ротора (рад) электромотора 4, частота Nm вращения (об/мин) электромотора 4, трехфазные переменные токи iu, iv, iw, протекающие в электромоторе 4, значение Vdc постоянного напряжения (В) между аккумулятором 1 и инвертором 3, рабочая величина нажатия педали тормоза и давление тормозной жидкости.
[0023] Скорость V транспортного средства (км/ч) представляет собой скорость вращения колес для колес (ведущих колес 9a, 9b), которые передают движущую силу, когда транспортное средство приводится в движение. Скорость V транспортного средства получается посредством датчиков 11a, 11b скорости вращения колес или через связь из другого контроллера (не показан). Альтернативно, скорость V транспортного средства (км/ч) получается следующим образом. Механическая угловая скорость ωm ротора умножается на динамический радиус r шины и затем делится на передаточное отношение главной шестерни, и в силу этого получается скорость v транспортного средства (м/с). Затем скорость v транспортного средства (м/с) умножается на 3600/1000, чтобы преобразовывать единицы.
[0024] В качестве индикатора рабочей величины нажатия педали акселератора водителем, позиция θ акселератора (%) получается посредством датчика позиции акселератора (не показан) или через связь из другого контроллера, такого как контроллер транспортного средства (не показан).
[0025] Фаза α ротора (рад) электромотора 4 получается из датчика 6 вращения. Частота Nm вращения (об/мин) электромотора 4 получается следующим образом. Угловая скорость ω ротора (электрический угол) делится на число полюсных пар p электромотора 4 таким образом, что получается частота ωm вращения электромотора (рад/с), которая представляет собой механическую угловую скорость электромотора 4. После этого, полученная частота ωm вращения электромотора умножается на 60/(2π), в силу чего получается частота Nm вращения (об/мин). Угловая скорость ω ротора получается посредством дифференцирования фазы α ротора.
[0026] Трехфазные переменные токи iu, iv, iw (A), протекающие в электромоторе 4, получаются из датчика 7 электрического тока.
[0027] Значение Vdc постоянного напряжения (В) получается из датчика напряжения (не показан), предоставленного в линии источника мощности постоянного тока между аккумулятором 1 и инвертором 3, или значения напряжения источника мощности, передаваемого из контроллера аккумулятора (не показан).
[0028] Величина торможения получается из значения датчика давления тормозной жидкости, определенного посредством датчика 12 давления жидкости. Значение, определенное посредством датчика хода (не показан) и т.п., который определяет величину нажатия педали тормоза посредством операции с педалью водителя (рабочую величину нажатия педали тормоза), может использоваться вместо этого в качестве величины торможения.
[0029] При обработке вычисления значений целевого крутящего момента на этапе S202, контроллер 2 электромотора задает значение Tm1* первого целевого крутящего момента. В частности, во-первых, со ссылкой на таблицу позиций акселератора и крутящих моментов, показанную на фиг. 3, который представляет аспект характеристики движущей силы, которая вычисляется в соответствии с позицией θ акселератора и вводом частоты ωm вращения электромотора на этапе S201, значение Tm0* целевого базового крутящего момента (значение целевого крутящего момента) задается в качестве крутящего момента, запрашиваемого водителем. Затем, оцененное значение Td возмущающего крутящего момента, которое почти совпадает с сопротивлением вследствие градиента, получается. После этого оцененное значение Td возмущающего крутящего момента суммируется со значением Tm0* целевого базового крутящего момента в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента, за счет этого задавая значение Tm1* первого целевого крутящего момента, в котором компонент сопротивления вследствие градиента подавляется.
[0030] Тем не менее, в варианте осуществления, компонент сопротивления вследствие градиента не подавляется полностью, а компонент сопротивления вследствие градиента подавляется только на заданную величину, которая регулируется в соответствии с ощущениями с учетом ощущения при вождении. Дополнительно, в варианте осуществления, выполняется обработка регулирования величины коррекции градиента, посредством которой заданная величина компонента сопротивления вследствие градиента, который должен подавляться, уменьшается дополнительно в соответствии с запросом водителя на ускорение/замедление и градиентом поверхности дороги, по которой движется транспортное средство. Ниже описываются подробности обработки регулирования величины коррекции градиента, которая представляет собой характеристическую обработку настоящего изобретения.
[0031] Как описано выше, устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления является применимым к транспортному средству, которое имеет возможность управлять ускорением, замедлением и остановкой транспортного средства только посредством нажатия педали акселератора, и можно останавливать транспортное средство посредством полного закрытия педали акселератора, по меньшей мере, на поверхности дороги с заданным градиентом или меньше. Следовательно, в таблице позиций акселератора и крутящих моментов, показанной на фиг. 3, отрицательный крутящий момент электромотора задается таким образом, что рекуперативная тормозная сила работает, когда позиция акселератора составляет от 0 (полностью закрытая) до 1/8. Тем не менее, таблица позиций акселератора и крутящих моментов, показанная на фиг. 3, представляет собой только пример и не ограничена этим.
[0032] На этапе S203, контроллер 2 выполняет обработку управления остановкой. В частности, контроллер 2 определяет то, находится он или нет в момент времени непосредственно перед остановкой транспортного средства, и когда он не находится в момент времени непосредственно перед остановкой транспортного средства, значение Tm1* первого целевого крутящего момента, вычисленное на этапе S202, задается равным значению Tm* команды управления крутящим моментом электромотора. В момент времени непосредственно перед остановкой транспортного средства, значение Tm2* второго целевого крутящего момента задается равным значению Tm* команды управления крутящим моментом электромотора. Значение Tm2* второго целевого крутящего момента сходится к оцененному значению Td возмущающего крутящего момента по мере того, как частота вращения электромотора уменьшается. Значение Tm2* второго целевого крутящего момента представляет собой положительный крутящий момент на дороге, идущей в подъем, отрицательный крутящий момент на дороге, идущей под спуск, и почти нуль на ровной дороге.
[0033] Дополнительно, во время обработки управления остановкой, при которой значение Tm2* второго целевого крутящего момента задается в качестве значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора, уменьшение величины коррекции градиента, описанное ниже (обработка уменьшения величины коррекции градиента и обработка регулирования величины коррекции градиента), не выполняется. Это означает то, что во время обработки управления остановкой, поскольку значение Tm* команды управления крутящим моментом электромотора сходится к оцененному значению Td возмущающего крутящего момента, которое почти совпадает с сопротивлением вследствие градиента, транспортное средство останавливается плавно и остается остановленным только с помощью операции нажатия педали акселератора независимо от градиента поверхности дороги.
[0034] На следующем этапе S204, контроллер 2 выполняет обработку вычисления значений команд управления током. В частности, целевое значение id* тока d-оси и целевое значение iq* тока q-оси получаются на основе частоты ωm вращения электромотора и значения Vdc постоянного напряжения в дополнение к значению Tm* целевого крутящего момента (значению Tm* команды управления крутящим моментом электромотора), вычисленному на этапе S203. Например, подготавливается таблица, которая задает взаимосвязи между значением команды управления крутящим моментом, частотой вращения электромотора и значением постоянного напряжения и целевым значением тока d-оси и целевым значением тока q-оси, и целевое значение id* тока d-оси и целевое значение iq* тока q-оси получаются со ссылкой на таблицу.
[0035] На этапе S205, управление по току выполняется таким образом, что ток id d-оси и ток iq q-оси совпадают с целевым значением id* тока d-оси и целевым значением iq* тока q-оси, полученными на этапе S204, соответственно. Для этого, во-первых, ток id d-оси и ток iq q-оси получаются на основе трехфазных переменных токов iu, iv, iw и фазы α ротора электромотора 4, которые вводятся на этапе S201. Затем, из соответствующих отклонений между значениями id*, iq* команд управления током d-оси и q-оси и токами id, iq d-оси и q-оси, вычисляются значения vd, vq команд управления напряжением d-оси и q-оси. Напряжение помехозащищенности, которое необходимо для того, чтобы подавлять напряжение помех между d-q ортогональными координатами, может суммироваться с вычисленными значениями vd, vq команд управления напряжением d-оси и q-оси.
[0036] Затем значения vu, vv, vw команд управления трехфазным переменным напряжением получаются из значений vd, vq команд управления напряжением d-оси и q-оси и фазы α ротора электромотора 4. PWM-сигналы tu (%), tv (%) и tw (%) получаются из полученных значений vu, vv и vw команд управления трехфазным переменным напряжением и значения Vdc постоянного напряжения. По мере того, как переключающий элемент инвертора 3 открывается и закрывается посредством PWM-сигналов tu, tv, tw, полученных так, как описано выше, можно приводить в действие электромотор 4 с требуемым крутящим моментом, инструктированным посредством значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора.
[0037] В дальнейшем подробно описывается обработка, выполняемая на этапе S202 на фиг. 2, другими словами, способ для задания значения Tm1* первого целевого крутящего момента со ссылкой на фиг. 4.
[0038] Модуль 401 задания значений целевого базового крутящего момента обращается к таблице позиций акселератора и крутящих моментов, показанной на фиг. 3, и задает значение Tm0* целевого базового крутящего момента на основе позиции акселератора и частоты ωm вращения электромотора.
[0039] Модуль 402 оценки возмущающего крутящего момента получает оцененное значение Td возмущающего крутящего момента на основе значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора, частоты ωm вращения электромотора и величины B торможения.
[0040] Фиг. 5 является подробной блок-схемой модуля 402 оценки возмущающего крутящего момента. Модуль 402 оценки возмущающего крутящего момента включает в себя блок 501 управления, блок 502 управления, модуль 503 оценки тормозного крутящего момента, сумматор/вычитатель 504 и блок 505 управления.
[0041] Блок 501 управления выполняет функцию в качестве фильтра, имеющего передаточную характеристику H(s)/Gp(s), и выполняет обработку фильтрации частоты ωm вращения электромотора, которая вводится в блок 501 управления, за счет этого вычисляя оцененное значение первого крутящего момента электромотора. Gp(s) представляет собой передаточную характеристику из крутящего момента Tm электромотора через частоту ωm вращения электромотора, и подробная информация Gp(s) предоставлена ниже. H(s) представляет собой фильтр нижних частот, имеющий передаточную характеристику, в которой разность между степенью знаменателя и степенью числителя H(s) становится разностью между степенью знаменателя и степенью числителя передаточной характеристики GP(s) или больше.
[0042] Блок 502 управления выполняет функцию в качестве фильтра нижних частот, имеющего передаточную характеристику H(s), и выполняет обработку фильтрации значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора, которое вводится в блок 502 управления, за счет этого вычисляя оцененное значение второго крутящего момента электромотора.
[0043] Модуль 503 оценки тормозного крутящего момента вычисляет оцененное значение тормозного крутящего момента на основе величины B торможения и скорости V транспортного средства. В модуле 503 оценки тормозного крутящего момента оцененное значение тормозного крутящего момента вычисляется с учетом обработки умножения для выполнения преобразования из величины B торможения в крутящий момент вала электромотора, скорости отклика из значения датчика давления жидкости, определенного посредством датчика 12 давления жидкости до фактической тормозной силы, и т.д.
[0044] Поскольку тормозная сила посредством фрикционного тормоза 13 действует в направлении замедления, когда транспортное средство движется как вперед, так и назад, необходимо инвертировать знак оцененного значения тормозного крутящего момента в соответствии со знаком продольной скорости транспортного средства (скорости кузова транспортного средства, скорости вращения колес, частоты вращения электромотора, частоты вращения ведущего вала или другого параметра скорости/частоты вращения, пропорционального скорости транспортного средства). Следовательно, в соответствии со скоростью V транспортного средства, которая вводится, модуль 503 оценки тормозного крутящего момента задает знак оцененного значения тормозного крутящего момента как знак минус, когда транспортное средство движется вперед, и как знак плюс, когда транспортное средство движется назад.
[0045] Сумматор/вычитатель 504 вычитает оцененное значение первого крутящего момента электромотора из оцененного значения второго крутящего момента электромотора, а также суммирует значение коррекции тормозного крутящего момента. В сумматоре/вычитателе 504, поскольку значение коррекции тормозного крутящего момента, имеющее знак минус относительно направления перемещения транспортного средства, суммируется, можно вычислять на последующей стадии оцененное значение Td возмущающего крутящего момента, в котором подавляется тормозной крутящий момент, вызываемый посредством величины B торможения. Вычисленное значение выводится в блок 505 управления.
[0046] Блок 505 управления представляет собой фильтр, имеющий передаточную характеристику Hz(s), и выполняет обработку фильтрации вывода сумматора/вычитателя 504, за счет этого вычисляя оцененное значение Td возмущающего крутящего момента. Затем блок 505 управления выводит оцененное значение Td возмущающего крутящего момента в модуль 403 регулирования величины коррекции градиента, показанный на фиг. 4. Ниже описываются подробности Hz(s).
[0047] Снова ссылаясь на фиг. 4, описание продолжается. Традиционно, оцененное значение Td возмущающего крутящего момента, вычисленное в модуле 402 оценки возмущающего крутящего момента, вводится в сумматор 405 и суммируется со значением Tm0* целевого базового крутящего момента. Таким образом, коррекция градиента значения Tm0* целевого базового крутящего момента выполняется на основе оцененного значения Td возмущающего крутящего момента, и градиентный вспомогательный крутящий момент, соответствующий компоненту сопротивления вследствие градиента, суммируется. Таким образом, вычисляется значение Tm1* первого целевого крутящего момента, в котором подавляется компонент сопротивления вследствие градиента. Следовательно, даже когда, например, транспортное средство движется по поверхности дороги с различными градиентами при постоянной позиции акселератора, можно поддерживать равномерную скорость без влияния компонента сопротивления вследствие градиента.
[0048] Тем не менее, когда абсолютно отсутствует влияние компонента сопротивления вследствие градиента на ускорение и замедление вследствие такой коррекции градиента, водитель, движущийся по дороге с градиентом, может иметь чувство дискомфорта.
[0049] Например, в ситуации, в которой первое транспортное средство движется по дороге с градиентом с двумя или более полос движения на одной стороне, и второе транспортное средство, в котором не выполняется коррекция градиента, движется рядом с первым транспортным средством, у водителя первого транспортного средства вызывается чувство дискомфорта в отношении управления, когда его транспортное средство движется на постоянной скорости, в то время как второе транспортное средство, движущееся рядом с ним, ускоряется и замедляется в соответствии с градиентом дороги.
[0050] Кроме того, когда водитель намеревается ускоряться при нисходящем градиенте, ускорение (движущая сила), сформированное на основе операции нажатия педали акселератора водителем, корректируется таким образом, что оно уменьшается в соответствии с градиентом. Между тем, когда водитель намеревается замедляться при восходящем градиенте, замедление (тормозная сила), сформированное на основе операции нажатия педали акселератора водителем, корректируется таким образом, что оно увеличивается в соответствии с градиентом. В этих ситуациях, ускорение/замедление (движущая/тормозная сила) на основе операции нажатия педали акселератора водителя изменяется на направление, противоположное запросу на ускорение/замедление водителя в соответствии с градиентом дороги. Это означает то, что когда выполняется коррекция градиента, которая подавляет все сопротивление вследствие градиента, в таком случае ожидаемое значение ускорения/замедления относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителя отличается от фактического ускорения/замедления, сформированного в транспортном средстве. Это вызывает у водителя чувство дискомфорта при управлении.
[0051] В варианте осуществления, чтобы сдерживать вышеприведенное чувство дискомфорта, вызываемое у водителя, выполняется обработка уменьшения величины коррекции градиента. При этой обработке, компонент сопротивления вследствие градиента не полностью подавляется, и компонент сопротивления вследствие градиента подавляется только на заданную величину, которая регулируется в соответствии с ощущениями с учетом ощущения при вождении. Дополнительно, в варианте осуществления, выполняется обработка регулирования величины коррекции градиента, при которой компонент сопротивления вследствие градиента, который должен подавляться на заданную величину, дополнительно уменьшается в соответствии с градиентом поверхности дороги и запросом на ускорение/замедление водителя. В дальнейшем в этом документе, описываются компоненты для выполнения обработки уменьшения величины коррекции градиента и обработки регулирования величины коррекции градиента.
[0052] Модуль 403 уменьшения величины коррекции градиента, показанный на фиг. 4, представляет собой компонент для выполнения обработки уменьшения величины коррекции градиента. В модуль 403 регулирования величины коррекции градиента, вводится оцененное значение Td возмущающего крутящего момента, оцененное в модуле 402 оценки возмущающего крутящего момента, и заданная величина компонента сопротивления вследствие градиента уменьшается из оцененного значения Td возмущающего крутящего момента, которое почти совпадает с сопротивлением вследствие градиента. Таким образом, вычисляется базовая величина коррекции градиента. В дальнейшем описывается базовая величина коррекции градиента, вычисленная здесь, со ссылкой на фиг. 6.
[0053] Фиг. 6 является видом, описывающим базовую величину коррекции градиента согласно варианту осуществления. Горизонтальная ось представляет градиент (%), и вертикальная ось представляет значение G-преобразования базовой величины коррекции градиента. Градиент (%) в положительном значении представляет дорогу, идущую в подъем, и градиент (%) в отрицательном значении представляет дорогу, идущую под спуск. Кроме того, чем больше абсолютное значение градиента (%), тем более крутым является градиент. Пунктирная линия, показанная на чертеже, представляет величину коррекции градиента, которая почти совпадает с сопротивлением вследствие градиента поверхности дороги, и указывает оцененное значение Td возмущающего крутящего момента до того, как выполняется обработка уменьшения величины коррекции градиента. Кроме того, сплошная линия показывает базовую величину коррекции градиента согласно варианту осуществления.
[0054] Как показано на чертеже, в варианте осуществления, темп уменьшения величины коррекции градиента в модуле 403 уменьшения величины коррекции градиента задается равным приблизительно 50%, и базовая величина усиления градиента до того, как обработка регулирования величины коррекции градиента выполняется на последующей стадии, составляет примерно половину компонента сопротивления вследствие градиента. Таким образом, величина компонента сопротивления вследствие градиента, которая должна подавляться, разделена напополам. Следовательно, водитель имеет возможность ощущать, что транспортное средство движется по дороге с градиентом, в то время как рабочая величина нажатия педали акселератора водителем на дороге с градиентом уменьшается дополнительно по сравнению со случаем, в котором коррекция градиента не выполняется. Как результат, в частности, когда транспортное средство движется на постоянной скорости по дороге с градиентом, можно сдерживать чувство дискомфорта, сформированное по мере того, как выполняется коррекция градиента.
[0055] Базовая величина коррекции градиента, вычисленная в модуле 403 уменьшения величины коррекции градиента, вводится в модуль 404 регулирования величины коррекции градиента, показанный на фиг. 4. Тем не менее, 50%, описанное в качестве темпа уменьшения величины коррекции градиента, представляет собой только пример, и темп уменьшения, например, может составлять приблизительно 40%. Темп уменьшения величины коррекции градиента задается соответствующим образом с учетом ощущения при вождении на основе результата сенсорного теста и т.д.
[0056] Модуль 404 регулирования величины коррекции градиента представляет собой компонент для реализации обработки регулирования величины коррекции градиента. В модуле 404 регулирования величины коррекции градиента, вводятся базовая величина коррекции градиента, вычисленная в модуле 403 уменьшения величины коррекции градиента, и позиция акселератора, и вычисляется градиентный вспомогательный крутящий момент после того, как выполняется обработка регулирования величины коррекции градиента. Более конкретно, модуль 404 регулирования величины коррекции градиента вычисляет градиентный вспомогательный крутящий момент, который получается посредством дополнительного уменьшения базовой величины коррекции градиента в соответствии с запросом на ускорение/замедление водителя, чтобы сдерживать чувство дискомфорта, вызываемое у водителя, когда предусмотрен запрос на ускорение/замедление на дороге, идущей в подъем, или на дороге, идущей под спуск. Таким образом, вычисляется градиентный вспомогательный крутящий момент, который сдерживает возникновение у водителя чувства дискомфорта, которое формируется, когда ожидаемое значение ускорения/замедления относительно рабочей величины нажатия педали акселератора непосредственно водителем отличается от фактического ускорения/замедления, происходящего с транспортным средством на дороге с градиентом. Ниже описываются подробности относительно того, как вычислять градиентный вспомогательный крутящий момент.
[0057] В сумматоре 405, значение Tm1* первого целевого крутящего момента перед обработкой задания ограничений вычисляется посредством суммирования значения Tm0* значения Tm0* целевого базового крутящего момента, служащего в качестве запрашиваемого водителем крутящего момента, вычисленного в модуле 401 задания значений целевого базового крутящего момента, с градиентным вспомогательным крутящим моментом, вычисленным в модуле 404 регулирования величины коррекции градиента. Значение Tm1* первого целевого крутящего момента перед обработкой задания ограничений вводится в ограничитель 406 скорости.
[0058] Ограничитель 406 скорости задает верхний предел темпа изменения значения Tm1* первого целевого крутящего момента. Таким образом, можно предотвращать резкое изменение значения целевого крутящего момента. Верхний предел темпа изменения может изменяться в соответствии со скоростью транспортного средства. Дополнительно, вывод ограничителя 406 скорости вводится в фильтр 407 нижних частот, чтобы удалять высокочастотный шум и т.д.
[0059] Фильтр 407 нижних частот представляет собой фильтр нижних частот, сконфигурированный таким образом, чтобы удалять компонент высокочастотного шума, и вычисляет значение Tm1* первого целевого крутящего момента в качестве значения команды управления тормозного/движущего крутящего момента посредством выполнения обработки фильтрации для вывода ограничителя 406 скорости.
[0060] С помощью значения Tm1* первого целевого крутящего момента, вычисленного так, как указано выше, можно уменьшать рабочую величину нажатия педали акселератора водителя (величину хода) без вызывания чувства дискомфорта, в частности, когда транспортное средство движется на постоянной скорости по дороге с градиентом. Дополнительно, с помощью значения Tm1* первого целевого крутящего момента, когда предусмотрен запрос на ускорение/замедление водителя на дороге с градиентом, можно сдерживать вызывание чувства дискомфорта, когда ожидаемое значение ускорения/замедления относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителем отличается от фактического ускорения/замедления, происходящего с транспортным средством.
[0061] Перед описанием обработки управления замедлением, здесь описывается передаточная характеристика GP(s) из крутящего момента Tm электромотора в частоту ωm вращения электромотора в устройстве управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления. Передаточная характеристика GP(s) используется в качестве модели транспортного средства, в которой моделируется система передачи движущей силы транспортного средства, когда оцененное значение возмущающего крутящего момента вычисляется.
[0062] Фиг. 7 является видом моделирования системы передачи движущей силы в транспортном средстве, и параметры на чертеже являются следующими:
m
J - инерция электромотора
w
J - инерция ведущего колеса
M - вес транспортного средства
d
K - крутильная жесткость приводной системы
t
K - коэффициент относительно трения между шиной и поверхностью дороги
N - полное передаточное отношение
r - радиус нагрузки шины
m
ω - частота вращения электромотора
m
T - значение Tm* целевого крутящего момента
d
T - крутящий момент ведущего колеса
F - сила, прикладываемая к транспортному средству
V - скорость транспортного средства
w
ω - угловая скорость ведущего колеса
Затем следующие уравнения движения извлекаются из фиг. 7.
[0063] уравнение 1
[0064] уравнение 2
[0065] уравнение 3
[0066] уравнение 4
[0067] уравнение 5
[0068] Звездочка (*), приведенная в верхнем правом углу каждого знака в уравнениях 1-3, выражает временной дифференциал.
[0069] Когда передаточная характеристика GP(s) из крутящего момента Tm электромотора в частоту ωm вращения электромотора для электромотора 4 получается на основе уравнений движения, приведенных в уравнениях 1-5, передаточная характеристика GP(s) выражается посредством следующего уравнения 6.
[0070] уравнение 6
[0071] Параметры в уравнении 6 выражаются в нижеприведенном уравнении 7.
[0072] уравнение 7
[0073] Посредством анализа полюсов и нулей передаточной функции, показанной в уравнении 6, уравнение 6 имеет возможность аппроксимировать передаточную функцию, приведенную в следующем уравнении 8, и один полюс и один нуль показывают значения, которые находятся чрезвычайно близко друг к другу. Это является эквивалентным тому, что α и β в следующем уравнении 8 являются значениями, которые находятся чрезвычайно близко друг к другу.
[0074] уравнение 8
[0075] Следовательно, по мере того, как подавление нулей и полюсов в уравнении 8 (аппроксимация для α=β) выполняется, Gp(s) составляет передаточную характеристику (вторичного)/(третьего порядка), как показано в следующем уравнении 9.
[0076] уравнение 9
[0077] Далее, со ссылкой на фиг. 8 и фиг. 9, описываются подробности обработки управления остановкой, выполняемой на этапе S203.
[0078] Фиг. 8 является блок-схемой для реализации обработки управления остановкой. Обработка управления остановкой выполняется посредством использования модуля 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора, сумматора 702 и модуля 703 сравнения крутящих моментов. В дальнейшем в этом документе, описываются подробности каждого из компонентов.
[0079] Модуль 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора вычисляет крутящий момент Tω обратной связи по частоте вращения электромотора (в дальнейшем в этом документе, называемый "крутящим F/B-моментом по частоте вращения электромотора)" на основе определенной частоты ωm вращения электромотора. Подробности предоставляются со ссылкой на фиг. 9.
[0080] Фиг. 9 является схемой для описания способа для вычисления крутящего F/B-момента Tω по частоте вращения электромотора на основе частоты ωm вращения электромотора. Модуль 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора включает в себя умножитель 801 и умножает частоту ωm вращения электромотора на усиление Kvref, за счет этого вычисляя крутящий F/B-момент Tω по частоте вращения электромотора. Kvref является отрицательным значением (со знаком "минус"), которое необходимо для того, чтобы останавливать электротранспортное средство непосредственно перед остановкой электротранспортного средства, и задается соответствующий на основе экспериментальных заданных и т.д. Крутящий F/B-момент Tω по частоте вращения электромотора задается в качестве крутящего момента, который реализует большую тормозную силу по мере того, как частота ωm вращения электромотора становится более высокой.
[0081] Хотя описывается модуль 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора, который вычисляет крутящий F/B-момент Tω по частоте вращения электромотора посредством умножения частоты ωm вращения электромотора на усиление Kvref, модуль 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора может вычислять крутящий F/B-момент Tω по частоте вращения электромотора посредством использования, например, таблицы рекуперативных крутящих моментов, в которой рекуперативный крутящий момент задается относительно частоты ωm вращения электромотора, или таблицы темпов спада, в которой темп спада частоты ωm вращения электромотора сохраняется заранее.
[0082] Описание продолжается снова со ссылкой на фиг. 8. Сумматор 702 суммирует крутящий F/B-момент Tω по частоте вращения электромотора, вычисленный в модуле 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора, с градиентным вспомогательным крутящим моментом, вычисленным в вышеприведенном модуле 403 регулирования величины коррекции градиента посредством умножения оцененного значения Td возмущающего крутящего момента на темп уменьшения величины коррекции градиента. Таким образом, вычисляется значение Tm2* второго целевого крутящего момента.
[0083] Здесь, относительно оцененного значения Td возмущающего крутящего момента, приводятся подробности блока 505 управления, показанного на фиг. 5. Блок 505 управления представляет собой фильтр, имеющий передаточную характеристику Hz(s), и выполняет обработку фильтрации вывода сумматора/вычитателя 504, который вводится в блок 505 управления, за счет этого вычисляя оцененное значение Td возмущающего крутящего момента.
[0084] Передаточная характеристика Hz(s) описывается. Посредством перезаписи уравнения 9, получается следующее уравнение 10. Тем не менее, ζz, ωz, ζp, ωp в уравнении 10 выражаются посредством уравнений 11.
[0085] уравнение 10
[0086] уравнение 11
c
z
c
[0087] Согласно вышеприведенному, Hz(s) выражается посредством следующего уравнения (12) при условии, что ζ>ζ. Например, ζ>1, чтобы повышать эффект подавления вибрации в окружении при замедлении, сопровождаемый посредством бокового зазора в шестернях.
[0088] уравнение 12
[0089] Как описано выше, оцененное значение Td возмущающего крутящего момента согласно варианту осуществления оценивается посредством модуля наблюдения возмущений, как показано на фиг. 5. Тем не менее, оцененное значение Td возмущающего крутящего момента может корректироваться для более высокой точности на основе значения определения датчика 15 продольной составляющей G. Кроме того, значение преобразования крутящего момента компонента сопротивления вследствие градиента, вычисленное на основе значения определения датчика 15 продольной составляющей G, может использоваться в качестве оцененного значения Td возмущающего крутящего момента.
[0090] Хотя сопротивление воздуха, ошибка моделирования, вызываемая посредством варьирования массы транспортного средства вследствие числа пассажиров и веса нагрузки, сопротивление крену шины, сопротивление вследствие градиента поверхности дороги и т.д. рассматриваются в качестве возмущений, сопротивление вследствие градиента представляет собой доминирующий фактор возмущений, в частности, непосредственно перед остановкой транспортного средства. Хотя факторы возмущений изменяются в зависимости от условий вождения, вышеприведенные факторы возмущений оцениваются совместно, поскольку модуль 402 оценки возмущающего крутящего момента вычисляет оцененное значение Td возмущающего крутящего момента на основе значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора, частоты ωm вращения электромотора и передаточной характеристики GP(s). Таким образом, транспортное средство имеет возможность плавно останавливаться, после чего выполняется замедление при любом состоянии движения.
[0091] Снова ссылаясь на фиг. 8, описание продолжается. Сумматор 702 вычисляет значение Tm2* второго целевого крутящего момента посредством суммирования крутящего F/B-момента Tω по частоте вращения электромотора, вычисленного посредством модуля 701 задания крутящего F/B-момента по частоте вращения электромотора, с градиентным корректирующим крутящим моментом.
[0092] Модуль 703 сравнения крутящих моментов сравнивает абсолютные величины значения Tm1* первого целевого крутящего момента и значения Tm2* второго целевого крутящего момента и задает большее значение целевого крутящего момента в качестве значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора. В то время, когда транспортное средство движется, значение Tm2* второго целевого крутящего момента меньше значения Tm1* первого целевого крутящего момента. Когда транспортное средство замедляется и непосредственно перед остановкой транспортного средства (при заданной скорости транспортного средства или медленнее, либо когда параметр скорости/частоты вращения, пропорциональный скорости транспортного средства, становится заданным значением или меньше), значение Tm2* второго целевого крутящего момента превышает значение Tm1* первого целевого крутящего момента. Следовательно, когда значение Tm1* первого целевого крутящего момента превышает значение Tm2* второго целевого крутящего момента, модуль 703 сравнения крутящих моментов определяет то, что момент времени по-прежнему не находится в момент времени непосредственно перед остановкой транспортного средства, и задает значение Tm* команды управления крутящим моментом электромотора равным значению Tm1* первого целевого крутящего момента.
[0093] Дополнительно, когда значение Tm2* второго целевого крутящего момента становится больше значения Tm1* первого целевого крутящего момента, модуль 703 сравнения крутящих моментов определяет то, что момент времени находится в момент времени непосредственно перед остановкой транспортного средства, и переключает значение Tm* команды управления крутящим моментом электромотора со значения Tm1* первого целевого крутящего момента на значение Tm2* второго целевого крутящего момента. В этот момент, градиентный вспомогательный крутящий момент задается равным значению, которое совпадает с оцененным значением Td возмущающего крутящего момента. Следовательно, в то время как значение Tm2* второго целевого крутящего момента задается равным значению Tm* команды управления крутящим моментом электромотора, обработка уменьшения величины коррекции градиента и обработка регулирования величины коррекции градиента, описанные ниже, не выполняются, и оцененное значение Td возмущающего крутящего момента задается в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента как есть. Для того, чтобы поддерживать состояние остановки транспортного средства, значение Tm2* второго целевого крутящего момента представляет собой положительный крутящий момент на дороге, идущей в подъем, и отрицательный крутящий момент на дороге, идущей под спуск, и сходится почти до нуля на ровной дороге.
[0094] Выше описываются подробности передаточной характеристики GP(s) и обработки управления остановкой. Далее приводится подробное описание относительно того, как вычислять градиентный вспомогательный крутящий момент посредством использования модуля 403 уменьшения величины коррекции градиента и модуля 404 регулирования величины коррекции градиента, показанных на фиг. 4.
[0095] Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа, описывающей последовательность операций управления до тех пор, пока градиентный вспомогательный крутящий момент не вычисляется из оцененного значения Td возмущающего крутящего момента согласно варианту осуществления. Управление программируется таким образом, что оно многократно выполняется посредством контроллера 2 электромотора в фиксированном цикле.
[0096] На этапе S901, контроллер 2 электромотора вычисляет оцененное значение Td возмущающего крутящего момента. Оцененное значение Td возмущающего крутящего момента вычисляется посредством использования модуля наблюдения возмущений, описанного со ссылкой на фиг. 5.
[0097] Затем, на этапе S902, контроллер 2 электромотора вычисляет базовую величину коррекции градиента. В частности, контроллер 2 электромотора вычисляет базовую величину коррекции градиента посредством умножения оцененного значения Td возмущающего крутящего момента на темп уменьшения величины коррекции градиента. Как описано со ссылкой на фиг. 6, в варианте осуществления, поскольку темп уменьшения величины коррекции градиента задается равным приблизительно 50%, вычисляется базовая величина коррекции градиента, эквивалентная приблизительно половине оцененного значения Td возмущающего крутящего момента, другими словами, примерно половине компонента сопротивления вследствие градиента. После того, как вычисляется базовая величина коррекции градиента, выполняется обработка следующего этапа S903.
[0098] На следующем этапе S903, позиция акселератора получается, чтобы определять запрос на ускорение/замедление водителя. Как описано со ссылкой на фиг. 3, заданная позиция акселератора или больше служит в качестве запроса на ускорение, и положительный крутящий момент электромотора (движущий крутящий момент) задается. Между тем, позиция акселератора, меньшая заданной позиции акселератора, служит в качестве запроса на замедление, и отрицательный крутящий момент электромотора (тормозной крутящий момент) задается таким образом, что рекуперативная тормозная сила прикладывается.
[0099] Здесь, состояние движения транспортного средства без запроса на ускорение/замедление водителя задается как промежуточное состояние. Другими словами, промежуточное состояние задается как состояние, в котором транспортное средство движется при поддержании постоянной скорости, и ускорение/замедление не формируется в транспортном средстве. Тем не менее, постоянная скорость не обязательно означает абсолютно равномерную скорость и включает в себя состояние, в котором амплитуда скорости поддерживается в той степени, в которой может считаться то, что транспортное средство не ускоряется/замедляется.
[0100] На основе вышеуказанного в варианте осуществления, запрос на ускорение/замедление водителя определяется посредством сравнения полученной позиции акселератора и позиции акселератора, в которой транспортное средство переводится в промежуточное состояние (эквивалент промежуточного состояния). Более конкретно, когда позиция акселератора меньше эквивалента промежуточного состояния, определяется то, что водитель запрашивает замедление. Наоборот, когда позиция акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния, определяется то, что водитель запрашивает ускорение. Когда позиция акселератора представляет собой эквивалент промежуточного состояния, определяется то, что водитель не запрашивает ускорение/замедление. Тем не менее, поскольку позиция акселератора эквивалента промежуточного состояния изменяется в соответствии со значениями, заданными в таблице позиций акселератора и крутящих моментов, показанной на фиг. 3, когда заданные значения таблицы позиций акселератора и крутящих моментов изменяются, позиция акселератора эквивалента промежуточного состояния также изменяется, соответственно. Описание продолжается на основе вышеуказанного.
[0101] На этапе S904, контроллер 2 электромотора обращается к таблице позиций акселератора и крутящих моментов, показанной на фиг. 3 в качестве примера, и вычисляет значение Tm0* целевого базового крутящего момента в качестве запрашиваемого водителем крутящего момента на основе позиции θ акселератора и частоты ωm вращения электромотора. После того, как вычисляется значение Tm0* целевого базового крутящего момента, обработка следующего этапа S905 выполняется для того, чтобы определять то, представляет собой поверхность дороги, по которой движется транспортное средство, или нет дорогу, идущую в подъем.
[0102] На этапе S905, контроллер 2 электромотора определяет то, представляет собой поверхность дороги или нет дорогу, идущую в подъем (при восходящем градиенте). Здесь, чтобы определять то, представляет собой поверхность дороги или нет дорогу, идущую в подъем, определяется то, превышает или нет базовая величина коррекции градиента 0. Базовая величина коррекции градиента является значением, полученным посредством уменьшения оцененного значения Td возмущающего крутящего момента наполовину. Как описано выше, градиент поверхности дороги получается из оцененного значения Td возмущающего крутящего момента. Кроме того, оцененное значение Td возмущающего крутящего момента представляет собой положительный крутящий момент на дороге, идущей в подъем, отрицательный крутящий момент на дороге, идущей под спуск, и почти нуль на ровной дороге. Следовательно, на этом этапе, когда базовая величина коррекции градиента превышает 0, определяется то, что поверхность дороги представляет собой дорогу, идущую в подъем, и выполняется обработка следующего этапа S906. Когда базовая величина коррекции градиента равна 0 или ниже, определяется то, что поверхность дороги не представляет собой дорогу, идущую в подъем. Следовательно, обработка этапа S908 выполняется для того, чтобы определять то, представляет собой поверхность дороги или нет дорогу, идущую под спуск.
[0103] На этапе S906, контроллер 2 электромотора определяет то, меньше или нет позиция акселератора эквивалента промежуточного состояния, чтобы определять запрос на замедление водителя. Когда позиция акселератора меньше эквивалента промежуточного состояния, определяется то, что водитель запрашивает замедление, как описано выше. Следовательно, обработка следующего этапа S907 выполняется для того, чтобы вычислять темп уменьшения величины коррекции, когда замедление запрашивается на дороге, идущей в подъем (при восходящем градиенте). Когда позиция акселератора не меньше эквивалента промежуточного состояния, обработка этапа S911 выполняется таким образом, что базовая величина коррекции градиента задается в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента.
[0104] На этапе 907, контроллер 2 электромотора вычисляет темп уменьшения величины коррекции, когда замедление запрашивается на дороге, идущей в подъем (темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента), чтобы выполнять обработку регулирования величины коррекции градиента. В дальнейшем описывается вычисление темпа уменьшения величины коррекции восходящего градиента со ссылкой на фиг. 11.
[0105] Фиг. 11 является видом, описывающим темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента согласно варианту осуществления. Горизонтальная ось представляет позицию акселератора, и вертикальная ось представляет темп коррекции относительно базовой величины коррекции градиента. Темп 1 коррекции показывает темп уменьшения в 0%, и темп 0 коррекции показывает темп уменьшения в 100%. Кроме того, пунктирная линия на чертеже показывает позицию акселератора эквивалента промежуточного состояния.
[0106] Следовательно, как показано на фиг. 11, в варианте осуществления, когда замедление запрашивается, и позиция акселератора в силу этого меньше эквивалента промежуточного состояния, темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента становится большим по мере того, как позиция акселератора становится меньшей. Это означает то, что по мере того, как запрос на замедление водителя становится большим, вычисляется градиентный вспомогательный крутящий момент, который уменьшается дополнительно относительно базовой величины коррекции градиента. Когда позиция акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния (когда ускорение запрашивается), базовая величина коррекции градиента задается в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента как есть.
[0107] Тем не менее, темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента, показанной на фиг. 11, представляет собой только пример, и изменения темпа уменьшения величины коррекции восходящего градиента не ограничены конкретным образом при условии, что темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента становится большим по мере того, как позиция акселератора становится меньшей. Например, как показано на фиг. 12, когда позиция акселератора меньше эквивалента промежуточного состояния, темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента может задаваться равномерно равным 100%.
[0108] После того, как вычисляется темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента, выполняется обработка этапа S911, при которой градиентный вспомогательный крутящий момент вычисляется посредством умножения вычисленного темпа уменьшения величины коррекции восходящего градиента на базовую величину коррекции градиента.
[0109] На этапе S908, показанном на фиг. 9, контроллер 2 электромотора определяет то, представляет собой поверхность дороги или нет дорогу, идущую под спуск (при нисходящем градиенте). В частности, контроллер 2 электромотора определяет то, меньше или нет базовая величина коррекции градиента 0. Когда базовая величина коррекции градиента меньше 0, определяется то, что поверхность дороги представляет собой дорогу, идущую под спуск, и выполняется обработка следующего этапа S909. Когда базовая величина коррекции градиента равна 0, определяется то, что поверхность дороги является эквивалентной ровной дороге, и обработка этапа S911 в силу этого выполняется для того, чтобы задавать градиентный вспомогательный крутящий момент равным 0.
[0110] На этапе S909, контроллер 2 электромотора определяет то, превышает или нет позиция акселератора эквивалент промежуточного состояния, чтобы определять запрос на ускорение водителя. Когда позиция акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния, определяется то, что водитель запрашивает ускорение, как описано выше. Следовательно, обработка следующего этапа S910 выполняется для того, чтобы вычислять темп уменьшения величины коррекции, когда ускорение запрашивается на дороге, идущей под спуск (при нисходящем градиенте). Когда позиция акселератора не превышает эквивалент промежуточного состояния, обработка этапа S911 выполняется для того, чтобы задавать базовую величину коррекции градиента в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента.
[0111] На этапе 910, темп уменьшения величины коррекции, когда ускорение запрашивается на дороге, идущей под спуск (темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента), вычисляется для контроллера 2 электромотора, чтобы выполнять обработку регулирования величины коррекции градиента. В дальнейшем описывается вычисление темпа уменьшения величины коррекции нисходящего градиента со ссылкой на фиг. 13.
[0112] Фиг. 13 является видом, описывающим темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента согласно варианту осуществления. Аналогично фиг. 11 и фиг. 12, горизонтальная ось представляет позицию акселератора, и вертикальная ось представляет темп коррекции относительно базовой величины коррекции градиента. Темп 1 коррекции представляет темп уменьшения в 0%, и темп 0 коррекции представляет темп уменьшения в 100%. Кроме того, пунктирная линия на чертеже представляет позицию акселератора эквивалента промежуточного состояния.
[0113] Таким образом, как показано на фиг. 13, в этом варианте осуществления, когда ускорение запрашивается, и позиция акселератора в силу этого больше эквивалента промежуточного состояния, темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента становится большим по мере того, как позиция акселератора становится большей. Это означает то, что по мере того, как запрос на ускорение водителя становится большим, вычисляется градиентный вспомогательный крутящий момент, уменьшенный дополнительно относительно базовой величины коррекции градиента. С позицией акселератора, меньшей эквивалента промежуточного состояния (когда замедление запрашивается), базовая величина коррекции градиента задается в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента как есть.
[0114] Тем не менее, темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента, показанной на фиг. 13, представляет собой только пример, и изменения темпа уменьшения величины коррекции нисходящего градиента не ограничены конкретным образом при условии, что темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента становится меньшим по мере того, как позиция акселератора становится большей. Например, как показано на фиг. 14, когда позиция акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния, темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента может задаваться равномерно равным 100%.
[0115] После того, как вычисляется темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента, выполняется обработка этапа S911, при которой градиентный вспомогательный крутящий момент вычисляется посредством умножения вычисленного темпа уменьшения величины коррекции нисходящего градиента на базовую величину коррекции градиента.
[0116] Темпы уменьшения величины коррекции нисходящего градиента, показанные на фиг. 13 и фиг. 14, не должны обязательно иметь аналогичное количественное отношении к темпам коррекции восходящего градиента, показанным на фиг. 11 и фиг. 12, соответственно. Даже когда темп уменьшения величины коррекции градиента является идентичным, у водителя могут вызываться различные степени влияния на уровне ощущений посредством величины коррекции градиента на дороге, идущей в подъем, и дороге, идущей под спуск. Следовательно, посредством дифференцирования темпа уменьшения величины коррекции градиента между дорогой, идущей в подъем, и дорогой, идущей под спуск, можно вычислять оптимизированные темпы уменьшения отдельно таким образом, что дополнительно сдерживается чувство дискомфорта, вызываемое у водителя.
[0117] Затем на этапе S911, контроллер 2 электромотора вычисляет градиентный вспомогательный крутящий момент. В случае если темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента или темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента вычисляется на верхней стадии последовательности операций, градиентный вспомогательный крутящий момент вычисляется посредством умножения базовой величины коррекции градиента на вычисленный темп уменьшения величины коррекции восходящего или нисходящего градиента. Дополнительно, когда на верхней стадии последовательности операций определяется то, что поверхность дороги является эквивалентной ровной дороге, или то, что состояние движения транспортного средства представляет собой промежуточное состояние, базовая величина коррекции градиента задается в качестве градиентного вспомогательного крутящего момента как есть. После того, как вычисляется градиентный вспомогательный крутящий момент, контроллер 2 электромотора выполняет обработку следующего этапа S912.
[0118] На этапе S912, контроллер 2 электромотора вычисляет значение Tm1* первого целевого крутящего момента. Более конкретно, как показано на фиг. 4, значение Tm1* первого целевого крутящего момента вычисляется посредством суммирования значения Tm0* целевого базового крутящего момента в качестве запрашиваемого водителем крутящего момента и градиентного вспомогательного крутящего момента, вычисленного на этапе S911. Затем в течение времени приведения в движение в нормальном режиме, когда момент времени не находится в момент времени непосредственно перед остановкой транспортного средства, значение Tm1* первого целевого крутящего момента задается равным значению Tm* команды управления крутящим моментом электромотора (см. фиг. 8).
[0119] Затем на этапе 913, контроллер 2 электромотора выполняет управление крутящим моментом транспортного средства на основе рабочей величины нажатия педали акселератора водителя посредством управления электромотором 4 со значением Tm1* первого целевого крутящего момента, которое задается в качестве значения Tm* команды управления крутящим моментом электромотора.
[0120] Выше описывается то, как вычислять градиентный вспомогательный крутящий момент в варианте осуществления. Поскольку градиентный вспомогательный крутящий момент вычисляется так, как описано выше, величина коррекции градиента уменьшается приблизительно наполовину в промежуточном состоянии движения. Таким образом, рабочая величина нажатия педали акселератора, которая реализует запрос на ускорение/замедление водителя, уменьшается без вызывания у водителя чувства дискомфорта.
[0121] Дополнительно, даже когда водитель запрашивает замедление на дороге, идущей в подъем, величина коррекции градиента уменьшается дополнительно в соответствии с запросом на замедление водителя. Следовательно, можно сдерживать чувство дискомфорта, сформированное вследствие разности между ожидаемым значением замедления относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителя и фактическим замедлением, сформированным в транспортном средстве.
[0122] Дополнительно, даже когда водитель запрашивает ускорение на дороге, идущей под спуск, величина коррекции градиента уменьшается дополнительно в соответствии с запросом на ускорение водителя. Таким образом, можно сдерживать чувство дискомфорта, сформированное вследствие разности между ожидаемым значением ускорения относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителя и фактическим ускорением, сформированным в транспортном средстве.
[0123] Как описано выше, устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления представляет собой устройство управления, которое включает в себя электромотор, который предоставляет тормозную силу или движущую силу для транспортного средства в соответствии с операцией нажатия педали акселератора, и реализует способ управления электротранспортным средством, посредством которого управляется тормозная сила, когда рабочая величина нажатия педали акселератора меньше заданного значения, и управляется движущая сила, когда рабочая величина нажатия педали акселератора составляет заданное значение или больше. Устройство управления электротранспортного средства оценивает возмущающий крутящий момент, который действует на электромотор в качестве компонента сопротивления, связанного с градиентом, и выполняет коррекцию, посредством которой тормозная сила либо движущая сила увеличивается или уменьшается таким образом, чтобы подавлять компонент сопротивления на основе оцененного значения возмущающего крутящего момента. Затем определяется то, представляет собой рабочая величина нажатия педали акселератора или нет эквивалент промежуточного состояния, и либо когда рабочая величина нажатия педали акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния на дороге, идущей под спуск, либо когда рабочая величина нажатия педали акселератора меньше эквивалента промежуточного состояния на дороге, идущей в подъем, величина коррекции уменьшается. Дополнительно, эквивалент промежуточного состояния представляет собой рабочую величину нажатия педали акселератора, посредством которой транспортное средство не ускоряется и замедленный.
Таким образом, даже когда водитель запрашивает ускорение на дороге с градиентом, величина коррекции градиента уменьшается в соответствии с градиентом поверхности дороги и запросом на ускорение/замедление водителя. Следовательно, можно сдерживать чувство дискомфорта, сформированное, когда возникает разность между ожидаемым значением ускорения/замедления относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителя и фактическим ускорением/замедлением, сформированным в транспортном средстве.
[0124] Дополнительно, устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления увеличивает темп уменьшения величины коррекции на дороге, идущей под спуск (темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента), по мере того, как рабочая величина нажатия педали акселератора увеличивается. Таким образом, когда водитель запрашивает ускорение на дороге, идущей под спуск, величина коррекции градиента уменьшается дополнительно по мере того, как большее ускорение запрашивается водителем. Следовательно, можно дополнительно сдерживать чувство дискомфорта, сформированное, когда возникает разность между ожидаемым значением ускорения относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителя и фактическим ускорением, сформированным в транспортном средстве.
[0125] Дополнительно, в устройстве управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления, темп уменьшения величины коррекции на дороге, идущей в подъем (темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента), увеличивается по мере того, как рабочая величина нажатия педали акселератора становится меньшей. Таким образом, когда водитель запрашивает замедление на дороге, идущей в подъем, величина коррекции градиента уменьшается дополнительно по мере того, как большее замедление запрашивается водителем, за счет этого сдерживая чувство дискомфорта, сформированное, когда возникает разность между ожидаемым значением замедления относительно величины операции ускорения водителя и фактическим замедлением, сформированным в транспортном средстве.
[0126] Кроме того, в устройстве управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления, темп уменьшения величины коррекции на дороге, идущей под спуск, и темп уменьшения величины коррекции на дороге, идущей в подъем, задаются таким образом, что они отличаются друг от друга. Таким образом, даже когда чувство дискомфорта, вызываемое у водителя, отличается на дороге, идущей под спуск, от чувства дискомфорта на дороге, идущей в подъем, можно вычислять соответствующую величину коррекции градиента в соответствии с каждой поверхностью дороги. Следовательно, можно сдерживать чувство дискомфорта, вызываемое у водителя, более надлежащим образом согласно состоянию поверхности дороги.
[0127] Кроме того, в устройстве управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления, величина коррекции может быть равной 0 (темп уменьшения величины коррекции градиента может составлять 100%), когда рабочая величина нажатия педали акселератора превышает эквивалент промежуточного состояния на дороге, идущей под спуск, и когда рабочая величина нажатия педали акселератора меньше эквивалента промежуточного состояния на дороге, идущей в подъем. Таким образом, когда предусмотрен запрос водителя на ускорение/замедление на дороге с градиентом, величина коррекции градиента становится равной 0, и фактическое ускорение/замедление, сформированное в транспортное средство, не отличается от ожидаемого значения ускорения относительно рабочей величины нажатия педали акселератора водителя. Следовательно, можно исключать чувство дискомфорта, вызываемое у водителя вследствие коррекции градиента.
[0128] Выше описывается устройство управления электротранспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено вышеприведенным вариантом осуществления, и возможны различные модификации и варианты применения. Например, хотя конфигурация блока управления для вычисления значения Tm1* первого целевого крутящего момента описывается со ссылкой на фиг. 4, необязательно предоставлять все компоненты, показанные на фиг. 4, и, например, ограничитель 406 скорости и фильтр 407 нижних частот могут опускаться.
[0129] Дополнительно, в вышеприведенном описании, запрос на ускорение/замедление водителя определяется для сравнения между позицией акселератора и эквивалентом промежуточного состояния. Тем не менее, запрос на ускорение/замедление водителя также может определяться на основе величины изменения позиции акселератора. Например, когда позиция акселератора получается и превышает значение позиции акселератора, которая ранее получена, в таком случае запрос на ускорение водителя может определяться на основе величины изменения. Дополнительно, когда полученная позиция акселератора меньше ранее полученного значения, можно определять запрос на замедление водителя на основе величины изменения.
[0130] Дополнительно, эквивалент промежуточного состояния позиции акселератора может изменяться в соответствии со скоростью транспортного средства. Например, в модуле 404 регулирования величины коррекции градиента, скорость транспортного средства или параметр скорости/частоты вращения, пропорциональный скорости транспортного средства, дополнительно может вводиться, и позиция акселератора эквивалента промежуточного состояния может увеличиваться, когда скорость транспортного средства является высокой, и может уменьшаться, когда скорость транспортного средства является низкой. Таким образом, можно определять запрос на ускорение/замедление водителя посредством использования более точного эквивалента промежуточного состояния позиции акселератора в качестве индикатора.
[0131] Кроме того, то, как вычислять градиентный вспомогательный крутящий момент, описанный выше, не обязательно требует всех этапов, показанных на фиг. 10. Например, на дороге, идущей под спуск, величина коррекции градиента может уменьшаться в соответствии с позицией акселератора, даже когда замедление запрашивается без необходимости определения запроса на ускорение водителя на дороге, идущей под спуск, описанного на этапе S909 на фиг. 10. В этом случае, например, как показано на фиг. 15, темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента может увеличиваться по мере того, как позиция акселератора становится большей, и темп уменьшения величины коррекции нисходящего градиента может задаваться равным 100%, когда позиция акселератора становится эквивалентом промежуточного состояния.
[0132] Аналогично, на дороге, идущей в подъем, величина коррекции градиента может уменьшаться в соответствии с позицией акселератора, даже когда ускорение запрашивается без необходимости определения запроса на замедление водителя на дороге, идущей в подъем, описанного на этапе S906, показанный на фиг. 10. В таком случае, например, как показано на фиг. 16, темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента может уменьшаться по мере того, как позиция акселератора становится меньшей, и темп уменьшения величины коррекции восходящего градиента может задаваться равным 100%, когда позиция акселератора становится эквивалентом промежуточного состояния.
[0133] Дополнительно, в вышеприведенном описании, когда рабочая величина нажатия педали акселератора составляет заданное значение или меньше, а также момент времени находится в момент времени непосредственно перед остановкой электротранспортного средства, выполняется управление остановкой, посредством которого значение Tm* команды управления крутящим моментом электромотора сходится к оцененному значению скорректированного возмущающего крутящего момента Td (вспомогательного крутящего момента возмущений) по мере того, как частота вращения электромотора 4 уменьшается. Тем не менее, поскольку параметры скорости/частоты вращения, такие как скорость вращения колес, скорость кузова транспортного средства и частота вращения ведущего вала, имеют пропорциональную взаимосвязь с частотой вращения электромотора 4, значение Tm* команды управления крутящим моментом электромотора может сходиться к оцененному значению Td возмущающего крутящего момента по мере того, как параметры скорости/частоты вращения, пропорциональные частоте вращения электромотора 4, снижаются. Кроме того, во-первых, не всегда обязательно выполнять вышеприведенное управление остановкой непосредственно перед остановкой транспортного средства, и обработка управления остановкой согласно этапу S203 на фиг. 2 может опускаться.