專利名稱：電動(dòng)車輛的行駛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的行駛控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為環(huán)境負(fù)荷小的車輛，電動(dòng)汽車備受關(guān)注。然而，用于電動(dòng)汽車的電池， 較之汽油其存在著能量密度小的缺點(diǎn)，與汽油車相比存在著續(xù)航距離短的缺點(diǎn)。作為減少電力消耗量(以下稱為耗電)的方案，公知一種在行駛控制中穿插進(jìn)行惰性行駛，有效利用惰性能量由此減少電動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間的技術(shù)。例如，在專利文獻(xiàn)1中，公知了如下的行駛控制針對(duì)恒速行駛時(shí)的目標(biāo)車速設(shè)定適當(dāng)?shù)纳舷孪拗凳蛊渚哂邢鄳?yīng)的寬度，并按照實(shí)際車速維持在所述目標(biāo)車速上下限內(nèi)的方式反復(fù)進(jìn)行加速和惰性行駛。專利文獻(xiàn)1 JP特開2010-120503號(hào)公報(bào)根據(jù)專利文獻(xiàn)1公開的反復(fù)進(jìn)行加速和惰性行駛的行駛控制技術(shù)，由于沒有考慮加速時(shí)的能量效率，因而存在著耗電減少不充分的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，技術(shù)方案1所述的發(fā)明的一種電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，具備第1運(yùn)算單元，基于電動(dòng)車輛的車輛行駛要件和與電動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛及再生相關(guān)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)算帶來電動(dòng)車輛的耗電效果收益的電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所需的規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩；第2運(yùn)算單元，基于車輛行駛要件，運(yùn)算第1期間和第2期間的期間分配，在該第 1期間中以規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來使電動(dòng)車輛行駛，在該第2期間中不對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)使電動(dòng)車輛惰性行駛；第3運(yùn)算單元，按照交替反復(fù)進(jìn)行第1期間內(nèi)的電動(dòng)車輛的行駛和第2期間內(nèi)的電動(dòng)車輛的惰性行駛的方式，運(yùn)算用于斷續(xù)地對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)的控制要求轉(zhuǎn)矩；和行駛控制單元，通過根據(jù)控制要求轉(zhuǎn)矩?cái)嗬m(xù)地對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行電動(dòng)車輛的行駛控制。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，電動(dòng)車輛的行駛控制裝置能夠高效率地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制， 較之現(xiàn)有技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更進(jìn)一步的耗電降低。


圖1是表示電動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)效率分布和行駛時(shí)經(jīng)常使用區(qū)的圖。圖2是表示使電動(dòng)機(jī)小型化時(shí)的電動(dòng)機(jī)效率分布和行駛時(shí)經(jīng)常使用區(qū)的圖。圖3是表示高效率行駛控制的原理圖。圖4是表示高效率行駛控制的控制內(nèi)容的圖。圖5是表示電動(dòng)車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶中的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖7是表示第1實(shí)施方式中的車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。
圖8是表示駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖9是表示自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖10是表示節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖11是表示節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖12是表示要求轉(zhuǎn)矩切換部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖13是表示要求轉(zhuǎn)矩切換判定部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖14是表示要求轉(zhuǎn)矩選擇處理的時(shí)序圖。圖15是表示脈沖控制的詳細(xì)圖。圖16是表示第2實(shí)施方式中的高效率行駛控制的控制內(nèi)容的圖。圖17是表示第3實(shí)施方式中的高效率行駛控制的控制內(nèi)容的圖。圖18是表示第3實(shí)施方式中的車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖19是表示第3實(shí)施方式中的駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖20是表示第3實(shí)施方式中的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部的運(yùn)算內(nèi)容的圖。圖21是表示脈沖控制的詳細(xì)圖。符號(hào)說明3驅(qū)動(dòng)輪；101 電動(dòng)車輛；102 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶；103 逆變器；104電動(dòng)機(jī)；105 減速齒輪；106 電池；107 電池E⑶；108 制動(dòng)器E⑶；201 車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；202 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；203 目標(biāo)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；204 再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；205 目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；206 目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；207 目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；208目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；301駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；302自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；303 轉(zhuǎn)矩控制及速度控制切換部；304 節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部； 305 節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；306要求轉(zhuǎn)矩切換部；307 要求轉(zhuǎn)矩切換判定部； 308 車輛目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部；309 駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速運(yùn)算部；401 脈沖占空比運(yùn)算部；405 選擇器；411 車軸驅(qū)動(dòng)力運(yùn)算部；412 行駛阻力運(yùn)算部；413 虛擬車輛加速度運(yùn)算部；414虛擬速度變換部。
具體實(shí)施例方式為了延長電動(dòng)汽車的續(xù)航距離，雖然提高電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率是有效的，但是大多情況如圖1所示那樣，電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)的高效率動(dòng)作區(qū)域和市區(qū)行駛等中經(jīng)常使用的動(dòng)作區(qū)域不一致。如果配合市區(qū)行駛經(jīng)常使用區(qū)來設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的高效率區(qū)，則如圖2所示那樣具有電動(dòng)機(jī)體型變小的傾向。這是因?yàn)楸M管在市區(qū)行駛時(shí)顯現(xiàn)出良好的電力消耗量 (以下稱為耗電)，但是在高速行駛或超車時(shí)等高負(fù)荷條件下輸出不足。因此，電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)的體型不得不根據(jù)高負(fù)荷的行駛條件進(jìn)行設(shè)定，從而犧牲了市區(qū)行駛中的電動(dòng)機(jī)效率。例如，在JP特開平11-18207號(hào)公報(bào)中，公開了如下技術(shù)在電動(dòng)機(jī)與車軸之間設(shè)置變速機(jī)，并按照根據(jù)行駛狀態(tài)使得電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作點(diǎn)接近于高效率區(qū)域的方式控制變速比。在JP特開平7-131994號(hào)公報(bào)中，記載了如下技術(shù)在車輛上搭載多個(gè)電動(dòng)機(jī)，按照電動(dòng)機(jī)整體的綜合效率最優(yōu)的方式來優(yōu)化向各電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷分配。在JP特開平11-18207號(hào)公報(bào)及JP特開平7-131994號(hào)公報(bào)示出的現(xiàn)有技術(shù)中，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中重新追加設(shè)備，從而導(dǎo)致重量增加及成本增加。在JP特開2010-120503號(hào)公報(bào)示出的反復(fù)進(jìn)行加速和惰性行駛的行駛控制技術(shù)中，對(duì)加速時(shí)的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作區(qū)域沒有任何公開，因而電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)效率的改善還留有余地。 JP特開2010-120503號(hào)公報(bào)示出的現(xiàn)有技術(shù)，僅僅能適用于恒速行駛時(shí)，在駕駛員進(jìn)行加速器操作的正常行駛時(shí)無法適用。也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，沒有公開能夠?qū)?yīng)于加速器操作下的行駛且考慮了電動(dòng)機(jī)的高效率驅(qū)動(dòng)的、低耗電的電動(dòng)汽車等電動(dòng)車輛的行駛控制裝置。因此，在本發(fā)明的行駛控制裝置中，如圖3所示，優(yōu)選針對(duì)每個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速預(yù)先求出表示最高效率的轉(zhuǎn)矩，實(shí)施周期性反復(fù)進(jìn)行基于該最高效率轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛(動(dòng)力行駛)和基于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)停止的惰性行駛(惰性行駛)的脈沖狀轉(zhuǎn)矩控制。電動(dòng)機(jī)被斷續(xù)驅(qū)動(dòng)。圖3(a)所示的脈沖寬度a和脈沖周期b的期間分配、即脈沖狀轉(zhuǎn)矩控制的脈沖占空比優(yōu)選利用下式(1)確定。脈沖占空比=車輛要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩+最高效率轉(zhuǎn)矩 (1)圖3(b)是表示從圖3(a)中的惰性區(qū)間向動(dòng)力行駛區(qū)域變化時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩變化的圖。此時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩優(yōu)選超過規(guī)定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的車輛要求轉(zhuǎn)矩，且向最高效率轉(zhuǎn)矩線上的最高效率轉(zhuǎn)矩變化。最高效率轉(zhuǎn)矩線表示最高效率轉(zhuǎn)矩隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化。圖3(c)是表示從圖3(a)中的動(dòng)力行駛區(qū)間向惰性行駛區(qū)間變化時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩變化的圖。此時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩優(yōu)選低于規(guī)定的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的車輛要求轉(zhuǎn)矩，且向轉(zhuǎn)矩值0變化。圖4是表示高效率行駛控制的控制內(nèi)容的圖。在根據(jù)加速器開度及實(shí)際車速確定的車輛要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(駕駛員要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩)例如為40Nm、最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩例如為80Nm的情況下，通過使用了式(1)的運(yùn)算，脈沖占空比被確定為50%。最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩如上述那樣隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化。使隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和脈沖占空比彼此相乘，由此得到了目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。通過以該目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩?cái)嗬m(xù)地驅(qū)動(dòng)車輛電動(dòng)機(jī)，從而得到了車輛的實(shí)際車速，此時(shí)的與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩被再次用于用來確定脈沖占空比的運(yùn)算中。如圖4所示，在本發(fā)明的行駛控制裝置中，由于以脈沖占空比來調(diào)整驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的有效輸出，因此在斷續(xù)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)能夠與車輛負(fù)荷無關(guān)地僅使用例如最高效率轉(zhuǎn)矩。因此，較之現(xiàn)有的持續(xù)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，能夠期待可謀求電動(dòng)機(jī)的電力消耗減少、 可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛的續(xù)航距離延長或電池搭載量削減效果等這種的大幅度的耗電削減效果 (耗電效果收益)。本發(fā)明的行駛控制裝置的行駛控制中，由于在不變更車輛系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的情況下只變更控制邏輯就可應(yīng)對(duì)，因此能夠期待在價(jià)格性能比方面的優(yōu)異性。由于車輛要求轉(zhuǎn)矩是對(duì)應(yīng)加速器操作而確定的，因而即便對(duì)于駕駛員進(jìn)行加速器操作的行駛控制，也可應(yīng)用本發(fā)明的行駛控制裝置。第1實(shí)施方式下面，說明應(yīng)用了本發(fā)明的行駛控制裝置的第1實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102。 首先，利用圖5說明制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102的控制對(duì)象即電動(dòng)車輛101的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。電動(dòng)車輛101 具有輸入加速器開度信號(hào)、制動(dòng)器信號(hào)及車速信號(hào)等的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102、逆變器103、電動(dòng)機(jī)104、減速齒輪105、電池106、電池E⑶107及制動(dòng)器E⑶108，并安裝有4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪3。
從制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102輸出的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩207的信號(hào)被輸入到逆變器 103中，逆變器103按照輸出與目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩207的信號(hào)相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的方式驅(qū)動(dòng)電極104。此外，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104的電力是由電池106提供的。電池E⑶107進(jìn)行電池 106的充放電控制及異常監(jiān)視等，根據(jù)需要將電池信息輸出到制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102中。制動(dòng)器 E⑶108基于從制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102輸入的目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩208的信號(hào)控制4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪3 的制動(dòng)器制動(dòng)。圖6是表示圖5的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102中的運(yùn)算內(nèi)容的圖。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102是進(jìn)行電動(dòng)車輛101整體控制的控制裝置，在其內(nèi)部具有CPU，基于各種輸入信號(hào)通過規(guī)定的程序進(jìn)行規(guī)定處理，并輸出各種信號(hào)。本實(shí)施方式的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102基于車輛整體的各種處理中的、至少是加速器開度信號(hào)、制動(dòng)器信號(hào)及車速信號(hào)等關(guān)于車輛行駛要件的輸入信號(hào)，通過規(guī)定的程序進(jìn)行規(guī)定處理，并輸出目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩207的信號(hào)及目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩208的信號(hào)。加速器開度信號(hào)是與駕駛員對(duì)加速器踏板(未圖示)的踩踏量相應(yīng)的信號(hào)。制動(dòng)器信號(hào)是與駕駛員對(duì)制動(dòng)器踏板(未圖示)的踩踏量相應(yīng)的信號(hào)。車速信號(hào)是來自檢測驅(qū)動(dòng)輪3等轉(zhuǎn)速的車速傳感器(未圖示)的信號(hào)，是表示電動(dòng)車輛101車速的信號(hào)。如圖6所示，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102具有車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部201、目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部205、再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配運(yùn)算部)204及目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部206。車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部201基于所輸入的加速器開度信號(hào)、制動(dòng)器信號(hào)、車速信號(hào)等運(yùn)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩202，并向目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部205輸出。進(jìn)而，運(yùn)算目標(biāo)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩203，并向再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部204輸出。關(guān)于車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部201的處理內(nèi)容見后述。再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部204基于所輸入的目標(biāo)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩值，進(jìn)行利用了電動(dòng)機(jī)104的再生的制動(dòng)和機(jī)械式制動(dòng)器的制動(dòng)的分配控制，將電動(dòng)機(jī)104的再生用的控制值輸出到目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部205中，將機(jī)械式制動(dòng)器的制動(dòng)控制值輸出到目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部206中。目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部205基于來自車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部201的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩202及來自再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部204的再生用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩值，輸出目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩207。目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部206基于來自再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部204的機(jī)械式制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩值，運(yùn)算并輸出目標(biāo)制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 208。其次，利用圖7對(duì)車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部201進(jìn)行說明。駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301基于所輸入的加速器開度信號(hào)及車速信號(hào)，運(yùn)算駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩。另外，自動(dòng)巡航(auto cruise)要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302基于駕駛員設(shè)定的目標(biāo)車速和車輛行駛要件中的實(shí)際車速信息的差值，運(yùn)算自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩控制及速度控制切換部303根據(jù)駕駛員的選擇開關(guān)操作來切換轉(zhuǎn)矩控制和速度控制。如果通過該切換選擇了轉(zhuǎn)矩控制、 即基于加速器的行駛控制，則選擇由駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301運(yùn)算出的駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩。如果選擇了速度控制、即基于自動(dòng)巡航的行駛控制，則選擇由自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302運(yùn)算出的自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩。在下面的說明中選擇了轉(zhuǎn)矩控制。節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304基于車速和電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(動(dòng)力行駛或再生)的信息，運(yùn)算節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩。節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305基于由轉(zhuǎn)矩控制及速度控制切換部303選擇出的基本轉(zhuǎn)矩(在本實(shí)施方式中為駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩) 和節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩，運(yùn)算節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。要求轉(zhuǎn)矩切換部306按照后述的要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307的判定結(jié)果，選擇上述的基本轉(zhuǎn)矩和節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩之中的一方。要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307除了要求轉(zhuǎn)矩信息之外，還基于車速、電池蓄電量(SOC)、駕駛員的模式選擇意向等信息，確定選擇上述的基本轉(zhuǎn)矩和節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩的哪一個(gè)。后級(jí)的車輛目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部308基于由要求轉(zhuǎn)矩切換部306選擇出的要求轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)器踏板踩踏量，運(yùn)算以車輛為目標(biāo)的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩202和目標(biāo)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩203。車輛目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部308將運(yùn)算出的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩202和目標(biāo)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩203分別輸出到目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部205和再生協(xié)調(diào)制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部 204。其次，利用圖8說明駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301的詳細(xì)情況。駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301具有以加速器開度及車速作為輸入?yún)?shù)的運(yùn)算圖，并參照該運(yùn)算圖基于加速器開度及車速運(yùn)算駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩值。在加速器全開時(shí)，將圖區(qū)域上限的轉(zhuǎn)矩作為駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行計(jì)算，在加速器全閉時(shí)，將圖區(qū)域下限的轉(zhuǎn)矩作為駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行計(jì)算。在加速器開度位于中間位置的情況下，將與其開度相應(yīng)的圖區(qū)域上下限內(nèi)的值作為駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)引擎車的特性，在加速器全閉時(shí)且低車速時(shí)，將相當(dāng)于蠕變轉(zhuǎn)矩(creep torque)的動(dòng)力行駛側(cè)的正的轉(zhuǎn)矩作為駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行計(jì)算，在加速器全閉時(shí)且中高車速時(shí)，將相當(dāng)于引擎制動(dòng)器的再生側(cè)的負(fù)的轉(zhuǎn)矩作為駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行計(jì)算。接下來，利用圖9說明自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302輸出的自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算處理的詳細(xì)內(nèi)容。在自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302中設(shè)置了 PID控制器， 基于駕駛員設(shè)定的目標(biāo)車速和實(shí)際車速的偏差，計(jì)算維持目標(biāo)車速所需的轉(zhuǎn)矩。為了避免超過可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的范圍，在輸出后級(jí)實(shí)施電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩限制處理。如上述，在本實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)矩控制及速度控制切換部303沒有選擇自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩。接著，利用圖10說明節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304輸出的節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算處理的詳細(xì)內(nèi)容。如圖所示，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率中具有分布性，表示最高效率的轉(zhuǎn)矩值因每個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速甚至所對(duì)應(yīng)的車速而不同。在節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304 中，存儲(chǔ)了節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩算出用圖，該圖以由轉(zhuǎn)矩及車速的正負(fù)確定的4象限為對(duì)象，用線連結(jié)例如表示最高效率的轉(zhuǎn)矩而成。負(fù)的車速是由倒檔或上坡引起向后行駛而得到的。正的轉(zhuǎn)矩是在動(dòng)力行駛時(shí)得到的，負(fù)的轉(zhuǎn)矩是在再生時(shí)得到的。節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304基于車速及轉(zhuǎn)矩的正負(fù)信息，參照節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩算出用圖，算出節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩。接下來，利用圖11說明節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305輸出的節(jié)能控制要求轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算處理的詳細(xì)內(nèi)容。節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305，當(dāng)輸入駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩和節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩時(shí)，基于節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩實(shí)施PWM處理，并算出節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。PWM處理的脈沖占空比(期間分配比)由駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩和節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩之比進(jìn)行表示，由脈沖占空比運(yùn)算部401通過使用了以下式( 的運(yùn)算求出。脈沖占空比=駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩+節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩 (2)
例如，在駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩為40Nm、節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩為SONm的情況下， 脈沖占空比為50%，滿足本真空比的脈沖狀轉(zhuǎn)矩作為節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩被節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305輸出。此外，后述的要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307，在滿足了 “脈沖占空比< 100% ”、即“駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩<節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩”的條件的情況下，將節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩作為最終要求轉(zhuǎn)矩進(jìn)行選擇。在不滿足上述條件的情況下，要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307將駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩作為最終要求轉(zhuǎn)矩進(jìn)行選擇。接著，利用圖12及圖13說明要求轉(zhuǎn)矩切換部306和要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307的詳細(xì)內(nèi)容。圖13所示的要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307基于駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩、節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩、節(jié)能模式或動(dòng)力模式等的模式選擇SW(開關(guān))輸入、加速器開度、車速、SOC(電池余量)等，確定選擇駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩和節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩的哪個(gè)轉(zhuǎn)矩，作為最終要求轉(zhuǎn)矩。要求轉(zhuǎn)矩切換部306所具有的選擇器405根據(jù)要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307的確定來實(shí)施要求轉(zhuǎn)矩的切換。圖12表示選擇駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩并從要求轉(zhuǎn)矩切換部306輸出的例子。作為具體的判斷基準(zhǔn)，考慮到節(jié)能脈沖控制在原理上只在要求轉(zhuǎn)矩比最高效率轉(zhuǎn)矩低時(shí)能應(yīng)用、以及較為適合于由于脈沖控制而不細(xì)致的轉(zhuǎn)矩控制，從而按照以下條件進(jìn)行判定。(A)駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩選擇條件·高負(fù)荷時(shí)(駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩>節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩)·快速加速減速(減震)時(shí)或超低速時(shí)·功率駕駛模式行駛時(shí)或舒適駕駛模式行駛時(shí)· ABS動(dòng)作時(shí)或TCS動(dòng)作時(shí)(B)節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩選擇條件·低SOC狀態(tài)時(shí)或長距離行駛計(jì)劃·節(jié)能駕駛模式行駛時(shí) 選擇自動(dòng)巡航時(shí)其次，利用圖14表示要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307進(jìn)行的要求轉(zhuǎn)矩選擇處理的時(shí)序圖。(區(qū)間 a)區(qū)間a是從停止至出發(fā)的期間，由于被請(qǐng)求基于加速器的精密的轉(zhuǎn)矩操作，因而要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307選擇轉(zhuǎn)矩控制性優(yōu)異的駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩。通過駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)104被持續(xù)驅(qū)動(dòng)控制。(區(qū)間b)區(qū)間b是低負(fù)荷的穩(wěn)定行駛期間，由于條件“駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩《節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩”成立，因而要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307在考慮經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，選擇帶來耗電效果收益的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。通過節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)104被斷續(xù)驅(qū)動(dòng)控制。(區(qū)間 C)區(qū)間c是因超車等引起的加速區(qū)間，由于要求高響應(yīng)且駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩比節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩大，因而在區(qū)間b中成立的條件在區(qū)間c中卻不成立。要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307選擇駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩，而不是節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。通過駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)104被持續(xù)驅(qū)動(dòng)控制。(區(qū)間d)區(qū)間d是返回到低負(fù)荷穩(wěn)定行駛，然后向由于加速器關(guān)閉引起的減速過渡的期間。因?yàn)闈M足了條件“駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩<節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩”，因而要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307在考慮經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，選擇帶來耗電效果收益的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。通過節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)104被斷續(xù)驅(qū)動(dòng)控制。(區(qū)間 e)區(qū)間e是隨著駕駛員進(jìn)行的加速器關(guān)閉操作而產(chǎn)生相當(dāng)于引擎制動(dòng)器的負(fù)轉(zhuǎn)矩 (再生轉(zhuǎn)矩)的期間。由于條件“|駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩I < I節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩|” 成立，因而要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307在考慮了經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，選擇帶來耗電效果收益的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。通過節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)104被斷續(xù)驅(qū)動(dòng)控制。由于本實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102的行駛控制以脈沖占空比調(diào)整驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的有效輸出的，因而能夠與行駛負(fù)荷無關(guān)地在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)僅使用最高效率轉(zhuǎn)矩。要求轉(zhuǎn)矩切換判定307基于車速或負(fù)荷信息等，實(shí)施駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩和節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩的適當(dāng)切換。因此，實(shí)現(xiàn)操作性及經(jīng)濟(jì)性方面優(yōu)異的行駛控制，較之現(xiàn)有的持續(xù)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，得到了大幅度的耗電削減效果(耗電效果收益)，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛的續(xù)航距離延長及電池搭載量削減的效果。如圖15所示，通過使圖3(a)示出的脈沖狀轉(zhuǎn)矩控制下的轉(zhuǎn)矩脈沖的周期縮短而進(jìn)行高頻化，對(duì)于操作性及乘車心情可進(jìn)行調(diào)節(jié)以避免駕駛員或乘客感到不愉快。操作性是因轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性引起的。如果響應(yīng)時(shí)間長，則駕駛員感到不愉快。轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性依存于轉(zhuǎn)矩脈沖的周期。乘車心情也是因轉(zhuǎn)矩脈沖的周期引起的。在轉(zhuǎn)矩脈沖的周期比規(guī)定時(shí)間短時(shí)，駕駛員及乘客幾乎感覺不到振動(dòng)，但是在轉(zhuǎn)矩脈沖的周期比該規(guī)定時(shí)間長時(shí)，駕駛員及乘客會(huì)感覺到振動(dòng)，感覺到乘車心情不愉快。具體而言，雖然通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，但是在考慮電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性和PWM時(shí)的轉(zhuǎn)矩分辨率的基礎(chǔ)上，優(yōu)選設(shè)定脈沖周期< 500ms且最小脈沖寬度< 5ms。第1實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102實(shí)現(xiàn)以下作用效果。(1)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102具有節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304，基于電動(dòng)車輛101 的實(shí)際車速和與電動(dòng)車輛101的電動(dòng)機(jī)104的動(dòng)力行駛及再生相關(guān)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)算帶來電動(dòng)車輛101的耗電效果收益的電動(dòng)機(jī)104的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所需的節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩；節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305，基于實(shí)際車速和加速器開度，運(yùn)算以節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104以使電動(dòng)車輛101行駛的期間和不制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104以使電動(dòng)車輛101惰性行駛的期間的期間分配；節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305，按照交替反復(fù)進(jìn)行電動(dòng)車輛101的行駛和惰性行駛的方式，運(yùn)算用于斷續(xù)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩；和目標(biāo)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部205，通過根據(jù)節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩?cái)嗬m(xù)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104來進(jìn)行電動(dòng)車輛101的行駛控制。因此，較之現(xiàn)有的持續(xù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，得到了大幅度的耗電削減效果(耗電效果收益)，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛的續(xù)航距離延長及電池搭載量削減的效果。
(2)在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102中，以節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104以使電動(dòng)車輛101行駛的期間和不制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)104以使電動(dòng)車輛101惰性行駛的期間被反復(fù)的周期設(shè)為500ms以下。因此，對(duì)于操作性及乘車心情而言，駕駛員及乘客沒有感到不愉快。第2實(shí)施方式接下來，利用圖16說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102進(jìn)行的行駛控制。圖16表示以加速和惰性行駛的反復(fù)恒速行駛控制為對(duì)象的控制框圖。如果由駕駛員設(shè)定目標(biāo)車速，則目標(biāo)車速及車輛的實(shí)際車速被輸入到圖7所示的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305中。也就是說，節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305代替駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301及自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302輸出的基本轉(zhuǎn)矩，而利用目標(biāo)車速及實(shí)際車速來計(jì)算節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305按照實(shí)際車速包括在目標(biāo)車速士V(l[Km/h]之間的方式反復(fù)進(jìn)行加速控制的啟動(dòng)及停止。車速變化量Vtl被駕駛員輸入到節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305中，或者在節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305 中含有的未圖示的存儲(chǔ)器中預(yù)先設(shè)定。在后者的情況下，車速變化量％也可根據(jù)目標(biāo)車速進(jìn)行規(guī)定。另外，由于車速變化量％也受到路面狀況或地形的影響，所以也可利用來自搭載于電動(dòng)車輛101的未圖示的車載導(dǎo)航裝置的信息等，運(yùn)算與路面狀況或地形相應(yīng)的規(guī)定期間內(nèi)的車速變化量W。加速控制的啟動(dòng)及停止的期間分配按照以下方式規(guī)定。也就是說，當(dāng)因惰性行駛實(shí)際車速減速并達(dá)到目標(biāo)車速-Vtl時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈沖變?yōu)?，加速控制被啟動(dòng)。若實(shí)際車速加速并達(dá)到目標(biāo)車速+%，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈沖變?yōu)?，加速控制被停止。如在第1實(shí)施方式的說明所述那樣，由于最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩)隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化，因而在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈沖為1時(shí)，以與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈沖為O時(shí)，車輛的電動(dòng)機(jī)不被驅(qū)動(dòng)。這樣，按照通過反復(fù)進(jìn)行加速控制的啟動(dòng)及停止所確定的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩)驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)，由此得到了車輛的實(shí)際車速，與此時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩被用于再次確定目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算。按照節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)104是在滿足了節(jié)能脈沖控制選擇條件的情況下。在滿足了駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩選擇條件的情況下，根據(jù)駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301或自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302所輸出的基本轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)104。駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩選擇條件及節(jié)能脈沖控制選擇條件與第1實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102進(jìn)行的行駛控制中，作為加速時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩值，由于使用了每個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的最高效率轉(zhuǎn)矩，因而提高了電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率，可實(shí)現(xiàn)低耗電行駛。第3實(shí)施方式接下來，利用圖17 圖21說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)E⑶102進(jìn)行的行駛控制。在本實(shí)施方式中，相對(duì)于根據(jù)與駕駛員的加速器操作相應(yīng)的正常行駛控制所運(yùn)算出的駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速，按照實(shí)際車速包括在駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速士V(l[Km/h]之間的方式反復(fù)進(jìn)行加速控制的啟動(dòng)及停止。作為具體結(jié)構(gòu)，基于加速器和車速運(yùn)算駕駛員要求的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，并且向模擬了電動(dòng)車輛的動(dòng)力特性的車輛模型中輸入電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，來運(yùn)算駕駛員虛擬要求的駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速。表示車輛模型的運(yùn)算式存儲(chǔ)在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102所具有的未圖示的存儲(chǔ)器中。相對(duì)于運(yùn)算出的駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速，與利用圖16說明過的第2實(shí)施方式同樣， 按照實(shí)際車速包括在駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速士V(l[Km/h]之間的方式進(jìn)行對(duì)加速和惰性行駛進(jìn)行期間分配并反復(fù)的行駛控制，從而可實(shí)現(xiàn)與加速器操作相應(yīng)的低耗電行駛控制。接下來，利用圖18說明第3實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102所具有的車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部201的詳細(xì)內(nèi)容。對(duì)于駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301、節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304、要求轉(zhuǎn)矩切換部306、要求轉(zhuǎn)矩切換判定部307以及車輛目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩及制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部308的詳細(xì)情況，由于與第1實(shí)施方式相同，因而省略說明。以下詳細(xì)說明駕駛員要求虛擬目標(biāo)車輛運(yùn)算部309和節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305。圖19是表示駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速運(yùn)算部309的詳細(xì)內(nèi)容。駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速運(yùn)算部309包含車軸驅(qū)動(dòng)力運(yùn)算部411、行駛阻力運(yùn)算部412、虛擬車輛加速度運(yùn)算部413及虛擬速度變換部414，利用這些運(yùn)算部最終運(yùn)算虛擬要求虛擬目標(biāo)車速。車軸驅(qū)動(dòng)力運(yùn)算部411基于駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩，在考慮了減速比或輪胎半徑的基礎(chǔ)上，運(yùn)算車軸驅(qū)動(dòng)力F+。行駛阻力運(yùn)算部412通過參照在未圖示的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的表格，根據(jù)車速來運(yùn)算轉(zhuǎn)動(dòng)阻力及空氣阻力，進(jìn)而運(yùn)算車輛轉(zhuǎn)矩的行駛阻力F_。虛擬車輛加速度運(yùn)算部413 基于車輛重量m、車軸驅(qū)動(dòng)力F+及行駛阻力F_，利用下式(2)算出虛擬車輛加速度α。α = (F+-F_)/m(3)虛擬速度變換部414利用下式(3)，運(yùn)算駕駛員要求虛擬目標(biāo)車速V。Y = S α dt = / (F+_F_) /m dt (4)接著，利用圖20說明第3實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102所具有的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305的運(yùn)算內(nèi)容。輸入到節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305的主要參數(shù)是由節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部304運(yùn)算出的節(jié)能脈沖基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩，例如是最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩?；隈{駛員虛擬目標(biāo)車速和實(shí)際車速的大小關(guān)系，實(shí)施針對(duì)節(jié)能脈沖基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的啟動(dòng)-停止脈沖調(diào)制。詳細(xì)而言，針對(duì)目標(biāo)車速設(shè)定士vjk m/h]的容許寬度，在第1條件 “目標(biāo)車速+Vtl <車速”成立時(shí)，脈沖變?yōu)镺FF，并且直至第2條件成立為止一直維持加速控制停止。在第2條件“目標(biāo)車速-Y0 >車速”成立時(shí)，脈沖變?yōu)?N，直至第1條件成立為止一直維持加速控制啟動(dòng)。由于節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩(例如，最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩)隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化，因而在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈沖為1時(shí)，以與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈沖為0時(shí)，不驅(qū)動(dòng)車輛電動(dòng)機(jī)。這樣通過反復(fù)進(jìn)行加速控制的啟動(dòng)及停止，從而如圖20所示那樣，確定節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305 輸出的節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩。通過按照節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)，從而得到車輛的實(shí)際車速，與此時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、即節(jié)能脈沖控制基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩，如圖17所示那樣被用于再次確定目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、即節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算中。按照節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輛電動(dòng)機(jī)104是在滿足了節(jié)能脈沖控制選擇條件的情況下。在滿足了駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩選擇條件的情況下，按照駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部301或自動(dòng)巡航要求基本轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部302所輸出的基本轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)104。駕駛員要求基本轉(zhuǎn)矩選擇條件及節(jié)能脈沖控制選擇條件與第1及第2實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU102進(jìn)行的行駛控制中，由于反復(fù)進(jìn)行加速控制的啟動(dòng)及停止，因而可實(shí)現(xiàn)低耗電的行駛控制。變形例在上述的各實(shí)施方式中，對(duì)于伴有脈沖狀轉(zhuǎn)矩的上述操作性及乘車心情，可調(diào)節(jié)成駕駛員及乘客都感覺不到不愉快。這樣的調(diào)節(jié)，如圖21所示那樣，能夠通過節(jié)能脈沖控制要求轉(zhuǎn)矩運(yùn)算部305對(duì)圖21 (a)所示的轉(zhuǎn)矩脈沖應(yīng)用3種調(diào)制處理、即斜坡處理、正弦波處理或扁平化處理來實(shí)現(xiàn)。斜坡處理如圖21(b)所示那樣是將轉(zhuǎn)矩的上升或下降時(shí)的變化設(shè)定成斜坡狀的處理。正弦波處理如圖21 (c)所示那樣是將轉(zhuǎn)矩的上升或下降時(shí)的變化率設(shè)定成正弦波狀的處理。扁平化處理如圖21(d)所示那樣是將基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩設(shè)定得比最高效率轉(zhuǎn)矩小的處理。 此時(shí)，考慮到轉(zhuǎn)矩效率特性曲線，基于效率下降容許閾值在能容許的轉(zhuǎn)矩下降率的范圍內(nèi)設(shè)定基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩。圖21(d)表示基于能容許的轉(zhuǎn)矩下降率的最大值設(shè)定基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的例子。優(yōu)選基于這3種調(diào)制處理，在與基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩即電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作點(diǎn)和最高效率轉(zhuǎn)矩之間的偏差相應(yīng)的耗電效果收益在規(guī)定值以上的范圍內(nèi)，根據(jù)使用場合來改變對(duì)轉(zhuǎn)矩脈沖的加工程度。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，具備第1運(yùn)算單元，基于電動(dòng)車輛的車輛行駛要件和與所述電動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛及再生相關(guān)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)算帶來所述電動(dòng)車輛的耗電效果收益的所述電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所需的規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩；第2運(yùn)算單元，基于所述車輛行駛要件，運(yùn)算第1期間和第2期間的期間分配，在該第1 期間中以所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)來使所述電動(dòng)車輛行駛，在該第2期間中不對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)使所述電動(dòng)車輛惰性行駛；第3運(yùn)算單元，按照交替反復(fù)進(jìn)行所述第1期間內(nèi)的所述電動(dòng)車輛的行駛和所述第2 期間內(nèi)的所述電動(dòng)車輛的惰性行駛的方式，運(yùn)算用于斷續(xù)地對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)的控制要求轉(zhuǎn)矩；和行駛控制單元，通過根據(jù)所述控制要求轉(zhuǎn)矩?cái)嗬m(xù)地對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行所述電動(dòng)車輛的行駛控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于， 所述車輛行駛要件包括所述電動(dòng)車輛的實(shí)際車速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩包含在與所述電動(dòng)機(jī)的最高效率對(duì)應(yīng)的最高效率轉(zhuǎn)矩附近。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，還具備第4運(yùn)算單元，該第4運(yùn)算單元基于所述車輛行駛要件運(yùn)算用于持續(xù)地對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)的要求基本轉(zhuǎn)矩，所述第2運(yùn)算單元取得由所述第4運(yùn)算單元運(yùn)算出的所述要求基本轉(zhuǎn)矩，并取得由所述第1運(yùn)算單元運(yùn)算出的所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩，基于所述要求基本轉(zhuǎn)矩和所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩來運(yùn)算所述第1期間和所述第2期間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，所述第1期間與所述第2期間之比是基于所述要求基本轉(zhuǎn)矩與所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩之比確定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值是比所述要求基本轉(zhuǎn)矩的絕對(duì)值高的轉(zhuǎn)矩，并且在所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩下制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)時(shí)的電動(dòng)機(jī)效率比在所述要求基本轉(zhuǎn)矩下制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)時(shí)的電動(dòng)機(jī)效率高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于， 重復(fù)所述第1期間和所述第2期間的周期在500ms以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于， 所述第2運(yùn)算單元取得所述電動(dòng)車輛的目標(biāo)車速和實(shí)際車速作為所述車輛行駛要件，并基于所述目標(biāo)車速和所述實(shí)際車速來運(yùn)算所述第1期間和所述第2期間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，所述第2運(yùn)算單元基于所述實(shí)際車速、所述電動(dòng)車輛的加速器開度、所述電動(dòng)車輛的重量和所述電動(dòng)車輛行駛時(shí)的阻力取得所述目標(biāo)車速。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于， 所述行駛控制單元根據(jù)所述電動(dòng)車輛的駕駛員的意向或所述駕駛員進(jìn)行的所述電動(dòng)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，擇一性選擇所述行駛控制和基于所述車輛行駛要件持續(xù)地制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的所述電動(dòng)車輛的行駛控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于，所述意向包括所述電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所要求的轉(zhuǎn)矩、用于選擇節(jié)能模式或動(dòng)力模式的開關(guān)輸入、加速器開度之中的至少一個(gè)，所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)包括所述規(guī)定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩、所述電動(dòng)車輛的實(shí)際車速、電池蓄電量之中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任意一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，其特征在于， 所述第3運(yùn)算單元對(duì)所述控制要求轉(zhuǎn)矩實(shí)施斜坡處理、正弦波處理及扁平化處理中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)車輛的行駛控制裝置，能夠高效率地進(jìn)行電動(dòng)車輛電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，適用于低耗電的電動(dòng)車輛。該電動(dòng)車輛的行駛控制裝置具備運(yùn)算部，基于實(shí)際車速和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛及再生所涉及的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)算帶來耗電效果收益的電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)所需的最高效率模式轉(zhuǎn)矩；運(yùn)算部，基于加速器開度及實(shí)際車速，運(yùn)算用最高效率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以使車輛行駛的第1期間和不對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)以使車輛惰性行駛的第2期間的期間分配；運(yùn)算部，按照交替反復(fù)進(jìn)行第1期間內(nèi)的行駛和第2期間內(nèi)的惰性行駛的方式，運(yùn)算用于以脈沖狀制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩；和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)ECU，根據(jù)目標(biāo)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩以脈沖狀制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)由此進(jìn)行車輛的行駛控制。
文檔編號(hào)B60L15/20GK102463906SQ201110361978
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者佐藤真也, 橫山篤, 牧健太郎, 田代直之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所