電動(dòng)車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛的控制方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電動(dòng)車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛的控制方法
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年I月10日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)N0.2014-003399的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)弓I用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車(chē)輛，更具體地涉及由同步電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)輛的結(jié)構(gòu)，以及該電動(dòng)車(chē)輛的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0004]近來(lái)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)輛被廣泛使用。存在許多類(lèi)型具有各種特性的電動(dòng)機(jī)，例如永磁體型同步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和磁阻型電動(dòng)機(jī)。因此，提出了通過(guò)組合兩種以上類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的特性以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的特性來(lái)為電動(dòng)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置期望的功能(參照例如 JP H07-15804)。
[0005]JP H07-15804提出了一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)效率高和容量小的永磁體型同步電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)前輪，并通過(guò)容量大和基速高的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)后輪。在該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，提出了基于諸如前輪和后輪的轉(zhuǎn)速、加速度、車(chē)身的傾斜角度、電池電壓、電流、電動(dòng)機(jī)的溫度、上坡或下坡、加速或減速以及路面狀態(tài)等各種條件來(lái)將經(jīng)加速踏板發(fā)出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令分配成永磁體型同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令值和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩指令值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一種電動(dòng)車(chē)輛中，通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)來(lái)執(zhí)行電力再生；并且此時(shí)產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩被用于施加再生制動(dòng)以進(jìn)行車(chē)輛制動(dòng)。在再生制動(dòng)器作動(dòng)時(shí)，來(lái)自用作發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)的電力被用于對(duì)電池充電。當(dāng)電池的充電狀態(tài)(SOC)由于例如在長(zhǎng)下坡路上行駛而高時(shí)，有必要限制再生電力以避免電池的過(guò)充電。這種情況下，由于再生制動(dòng)的制動(dòng)力因再生電力量受限制而下降，所以制動(dòng)力的一部分從再生制動(dòng)切換為液壓制動(dòng)。一個(gè)問(wèn)題是駕駛性能由于從再生制動(dòng)切換為液壓制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的發(fā)生而降低。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)目的是在電池的充電狀態(tài)(SOC)高時(shí)通過(guò)限制從再生制動(dòng)到液壓制動(dòng)的切換頻度來(lái)提高駕駛性能。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一種電動(dòng)車(chē)輛包括同步電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；其中，所述電動(dòng)車(chē)輛由所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并利用由所述同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的第一再生轉(zhuǎn)矩和由所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的第二再生轉(zhuǎn)矩制動(dòng)。所述電動(dòng)車(chē)輛還包括電池，所述電池向所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)電力，并從所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)接收再生電力；并且所述第一再生轉(zhuǎn)矩與所述第二再生轉(zhuǎn)矩之比根據(jù)所述電池的充電狀態(tài)而改變。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛中，優(yōu)選而言，當(dāng)所述電池的充電狀態(tài)高時(shí)，所述第二再生轉(zhuǎn)矩的比例被設(shè)定成比在所述電池的充電狀態(tài)低時(shí)高。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛中，優(yōu)選而言，當(dāng)所述電池的充電狀態(tài)超過(guò)第一閾值時(shí)，隨著所述電池的充電狀態(tài)升高，所述第二再生轉(zhuǎn)矩的比例升高而所述第一再生轉(zhuǎn)矩的比例降低。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛中，優(yōu)選而言，當(dāng)所述電池的充電狀態(tài)等于或超過(guò)第二閾值時(shí)，所述第二再生轉(zhuǎn)矩的比例被設(shè)定為100%且所述第一再生轉(zhuǎn)矩的比例被設(shè)定為
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛中，優(yōu)選而言，所述第二閾值是開(kāi)始對(duì)所述電池的最大再生電力施加限制時(shí)所述電池的充電狀態(tài)，并且所述第一閾值小于所述第二閾值。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一種電動(dòng)車(chē)輛包括同步電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；其中，所述電動(dòng)車(chē)輛由所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并利用由所述同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的第一再生轉(zhuǎn)矩和由所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的第二再生轉(zhuǎn)矩制動(dòng)。所述電動(dòng)車(chē)輛還包括:電池，所述電池向所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)電力，并從所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)接收再生電力；和控制器，所述控制器包括CPU，并且所述控制器的所述CPU執(zhí)行轉(zhuǎn)矩比設(shè)定程序，所述轉(zhuǎn)矩比設(shè)定程序根據(jù)所述電池的充電狀態(tài)而改變所述第一再生轉(zhuǎn)矩與所述第二再生轉(zhuǎn)矩之比。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種電動(dòng)車(chē)輛的控制方法是一種用于電動(dòng)車(chē)輛的方法，所述電動(dòng)車(chē)輛包括同步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和電池，所述電池向所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)電力，并從所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)接收再生電力，其中，所述電動(dòng)車(chē)輛由所述同步電動(dòng)機(jī)和所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并利用由所述同步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的第一再生轉(zhuǎn)矩和由所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的第二再生轉(zhuǎn)矩制動(dòng)；并且所述方法包括根據(jù)所述電池的充電狀態(tài)而改變所述第一再生轉(zhuǎn)矩與所述第二再生轉(zhuǎn)矩之比。
[0015]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在電池的充電狀態(tài)(SOC)高時(shí)通過(guò)限制從再生制動(dòng)到液壓制動(dòng)的切換頻度來(lái)提高駕駛性能的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛的構(gòu)型的系統(tǒng)圖。
[0017]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛的操作的流程圖。
[0018]圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛的關(guān)于電池的充電狀態(tài)(SOC)的轉(zhuǎn)矩比變化的曲線(xiàn)圖。
[0019]圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛的關(guān)于電池的充電狀態(tài)(SOC)的最大再生電力(WINmax)變化的曲線(xiàn)圖。
[0020]圖3C是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛的關(guān)于電池的充電狀態(tài)(SOC)的能量損失變化的曲線(xiàn)圖。
[0021]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛的關(guān)于車(chē)速和制動(dòng)踏板下踏量的目標(biāo)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的曲線(xiàn)圖。
[0022]圖5是示出安裝在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛上的感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的特性的曲線(xiàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)車(chē)輛100設(shè)置有利用由為同步電動(dòng)機(jī)的同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩！\驅(qū)動(dòng)的前輪27和利用由為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T2驅(qū)動(dòng)的后輪37。電動(dòng)車(chē)輛100分別利用由同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21產(chǎn)生的第一再生轉(zhuǎn)矩BT1和由感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生的第二再生轉(zhuǎn)矩BT2對(duì)前輪27和后輪37進(jìn)行制動(dòng)。因此，由同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21產(chǎn)生的第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1與由感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生的第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T2之和(TJT2)為電動(dòng)車(chē)輛100的總驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T ;而由同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21產(chǎn)生的第一再生轉(zhuǎn)矩BT1與由感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生的第二再生轉(zhuǎn)矩81~2之和(BT !+BT2)為電動(dòng)車(chē)輛100的總再生轉(zhuǎn)矩BT (總再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩)。應(yīng)該指出的是，由于在此實(shí)施例中前輪27的直徑和后輪37的直徑相同，所以第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1與第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T2之比(T1:T2)等于前輪27的驅(qū)動(dòng)力與后輪37的驅(qū)動(dòng)力之比。類(lèi)似地，第一再生轉(zhuǎn)矩^\與第二再生轉(zhuǎn)矩BT 2之比(BT1 = BT2)等于前輪27的制動(dòng)力與后輪37的制動(dòng)力之比。
[0024]如圖1所示，從為可充放電的二次電池的電池11供給直流電力。在直流電力由升壓變換器12升壓為升壓直流電力之后，升壓直流電力由逆變器22變換為三相交流電力。而且，三相交流電流供給到同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21。從公共電池11供給直流電力，并且在直流電力由公共升壓變換器12升壓為升壓直流電力之后，升壓直流電力由逆變器32變換為三相交流電力。而且，三相交流電力供給到感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31。此外，分別由同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21和感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生的再生電力被用于對(duì)電池11充電(由電池11接收)。
[0025]逆變器22、32分別連接到具有三根線(xiàn)的輸出線(xiàn)群23、33，各輸出線(xiàn)群在各相(U、V或W)中輸出電流。輸出線(xiàn)群23、33分別連接到同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21和感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31，并且各輸出線(xiàn)群23、33的每根線(xiàn)都連接到同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)21或感應(yīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的各相(匕乂或胃)的輸入端子。在本實(shí)施例中，用于感測(cè)電流的電流傳感器41、42、51、52附接在各逆變器22、32的V相輸