牽引力控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防止驅(qū)動輪打滑的用于車輛的牽引力控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往眾所周知有一種牽引力控制技術(shù)，其在車輛的驅(qū)動輪發(fā)生打滑時，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機輸出功率和電機輸出功率等，將驅(qū)動輪的打滑量抑制在規(guī)定值以下。作為此種牽引力控制技術(shù)之一，已知有通過在檢測到驅(qū)動輪打滑時對用于電動車的行駛用電機的輸出扭矩進行控制來糾正打滑的技術(shù)(例如專利文獻I)。
[0003]上述以往的牽引力控制技術(shù)通過在檢測到驅(qū)動輪的打滑時對行駛用電機等的輸出功率進行調(diào)節(jié)，來抑制已經(jīng)發(fā)生的打滑，因此不能防止啟動時的初始打滑。尤其是使用磁性拾波器式車輪速度傳感器時，由于無法檢測低車速，所以初始打滑會增大。例如，在雪地上坡路上啟動時，一旦車輪發(fā)生打滑，則雪會被壓實并且路面摩擦系數(shù)μ降低，因此可能會無法啟動。
[0004]為了防止該啟動時的初始打滑，已經(jīng)提出了一種方案，即根據(jù)前后、左右加速度計算路面的摩擦系數(shù)μ，并基于推斷出的路面摩擦系數(shù)μ，計算啟動時的驅(qū)動扭矩限制值，在車輛啟動時如果驅(qū)動扭矩為驅(qū)動扭矩限制值以上，則抑制行駛用電機的輸出功率上升(例如專利文獻2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0005]專利文獻1:日本專利特開平8-182119號公報專利文獻2:日本專利特開2006-0129584號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0006]但根據(jù)這種牽引力控制裝置，例如在車輛的前后加速度和左右加速度上重疊了車輛振動時，必須使用對所述加速度的響應(yīng)度低的過濾器，因此存在無法充分抑制啟動時的打滑的問題。此外，還存在如下問題:由于僅檢測車輛的前后加速度和左右加速度，所以例如在雪被壓實的上坡路等必須以極低速啟動的情況下，路面摩擦系數(shù)μ的精度會變差，無法獲得穩(wěn)定的牽引力動作，甚至?xí)o法啟動。本發(fā)明為解決上述問題開發(fā)而成，其目的在于，提供一種即使在雪被壓實的上坡路上，也能夠獲得良好的牽引力性能的牽引力控制裝置。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明的牽引力控制裝置，其特征在于，具有:驅(qū)動力源，其對車輛的驅(qū)動輪輸出動力；車速傳感器，其檢測所述車輛的非驅(qū)動輪的車輪速度；以及目標限制速度生成機構(gòu)，其根據(jù)所述車輛的目標驅(qū)動扭矩、所述非驅(qū)動輪的車輪速度以及駕駛員的油門操作量信號判斷路面狀態(tài)，生成車輛的目標限制速度，在無法檢測所述驅(qū)動輪的速度的速度區(qū)域中，對應(yīng)于根據(jù)路面的易滑程度進行分類的控制模式，階段性地切換由所述目標限制速度生成機構(gòu)生成的目標限制速度。
發(fā)明效果
[0008]根據(jù)本發(fā)明，在無法檢測驅(qū)動輪、非驅(qū)動輪的速度的速度區(qū)域，檢測路面的易滑程度，階段性地切換由目標限制速度生成機構(gòu)生成的目標限制速度，因此在不易打滑的路面能夠獲得高加速性能，在容易打滑的路面能夠獲得與平路、上坡路等的行駛阻力和路面狀況相應(yīng)的加速性能。其結(jié)果是，能夠通過與路面狀態(tài)相適應(yīng)地適當保持驅(qū)動速度，來確保車輛的行駛穩(wěn)定性，并且將車輛的加速性維持在適當?shù)臓顟B(tài)。
【附圖說明】
[0009]圖1是顯示搭載了本發(fā)明的實施方式I所涉及的牽引力控制裝置的電動車I的圖。
圖2是顯示生成通向本發(fā)明的實施方式I所涉及的電機3、逆變器4的目標電壓的方塊圖。
圖3是顯示本發(fā)明的實施方式I所涉及的目標限制速度生成機構(gòu)8的方塊圖。
圖4是顯示本發(fā)明的實施方式I所涉及的牽引力控制裝置7中判斷控制模式的處理步驟的流程圖。
圖5是顯示本發(fā)明的實施方式I所涉及的牽引力控制裝置7中控制模式判斷為低摩擦系數(shù)路面(控制模式=1)時的處理步驟的流程圖。
圖6是顯示本發(fā)明的實施方式I所涉及的牽引力控制裝置7中控制模式判斷為上坡低摩擦系數(shù)路面(控制模式=2)時的處理步驟的流程圖。
圖7是顯示本發(fā)明的實施方式I所涉及的牽引力控制裝置7中控制模式判斷為極低摩擦系數(shù)路面(控制模式=3)時的處理步驟的流程圖。
圖8是顯示用來驗證本發(fā)明的實施方式I的動作的電動車I的車輪速度的圖。
圖9是顯示本發(fā)明的實施方式I所涉及的虛擬車速1、虛擬車速2以及最終虛擬車速的圖。
圖10是為了表現(xiàn)本發(fā)明的實施方式I的效果而顯示高摩擦系數(shù)路面全開加速時的目標驅(qū)動扭矩、最終目標驅(qū)動扭矩以及電機轉(zhuǎn)速、最終車速的圖。
圖11是為了表現(xiàn)本發(fā)明的實施方式I的效果而顯示上坡低摩擦系數(shù)路面全開加速時的目標驅(qū)動扭矩、最終目標驅(qū)動扭矩以及電機轉(zhuǎn)速、最終車速的圖。
【具體實施方式】
[0010]實施方式I
圖1是顯示搭載了本發(fā)明的實施方式I所涉及的牽引力控制裝置的電動車I的主要結(jié)構(gòu)的圖。電動車I具有:作為從動輪的左前輪2FL、右前輪2FR;作為驅(qū)動輪的左后輪2RL、右后輪2RR;電動機3，其輸出用來驅(qū)動左右驅(qū)動輪2RL、2RR的驅(qū)動扭矩;逆變器4，其向該電動機3供電；以及電子控制裝置5，其通過綜合控制電動機3和逆變器4的運轉(zhuǎn)來控制驅(qū)動輪2RL、2RR的驅(qū)動扭矩。
[0011]電動機3是交流同步電機，其由輸出自逆變器4的交流電進行驅(qū)動。逆變器4將積蓄在省略圖示的高壓電池中的電力從直流轉(zhuǎn)換為交流，并供給至電動機3。輸出自電動機3的驅(qū)動扭矩透過省略圖示的驅(qū)動軸和差速齒輪，傳遞至左右驅(qū)動輪2RL、2RR，使電動車I加速。
[0012]電子控制裝置5基于由省略圖示的駕駛員的油門操作而決定的目標驅(qū)動扭矩和電動車I的狀態(tài)，生成通向電動機3、逆變器4的目標電壓。雖省略圖示，但電子控制裝置5的內(nèi)部具有進行運算的微處理器、存儲用來使該微處理器執(zhí)行各處理的程序的ROM以及存儲運算結(jié)果等各種數(shù)據(jù)的RAM。
[0013]此外，電子控制裝置5上連接著用來檢測驅(qū)動輪2RL、2RR以及非驅(qū)動輪2FL、2FR各自的車輪速度的車輪速度傳感器6FL、6FR、6RL、6RR。圖8顯示車輪速度傳感器的輸出即車輪速度。虛線是實際的車輪速度，實線是車輪速度傳感器6FL、6FR、6RL、6RR的輸出，低車速時車輪速度傳感器的輸出為零。因此，低車速時，并不輸出實際的車輪速度。
[0014]圖2顯示了生成通向電動機3、逆變器4的目標電壓的方塊圖。目標電流運算機構(gòu)11獲得最終目標驅(qū)動扭矩后，生成通向電動機3的目標電流。電流控制機構(gòu)12追隨來自目標電流運算機構(gòu)11的目標電流，生成通向逆變器4的目標電壓。
在用來驅(qū)動驅(qū)動輪2RL、2RR的電動機3的轉(zhuǎn)速急速上升時，通過從所述目標驅(qū)動扭矩中減去來自牽引力控制裝置7的速度限制扭矩，生成通向目標電流運算機構(gòu)11的最終目標驅(qū)動扭矩。
[0015]來自所述牽引力控制裝置7的速度限制扭矩的計算方法如下，即從利用后述的目標限制速度生成機構(gòu)8基于目標打滑率、車輪速度、油門信號以及控制模式計算出的目標限制速度中減去電動機3的轉(zhuǎn)速，并將該減法所得的信號經(jīng)過牽引力控制機構(gòu)9和扭矩限制機構(gòu)10，計算出速度限制扭矩。
另外，對于輸入至上述目標限制速度生成機構(gòu)8的車輪速度，使用的是非驅(qū)動輪側(cè)的車輪速度傳感器6FL、6FR的輸出信號。這是因為，驅(qū)動輪側(cè)的車輪速度傳感器6RL、6RR的輸出與電機轉(zhuǎn)速一致，因此不能用來推斷路面狀態(tài)，即不能用來檢測驅(qū)動輪的打滑。以下，車輪速度使用的都是非驅(qū)動輪側(cè)的車輪速度傳感器6FL、6FR的輸出信號。
[0016]扭矩限制機構(gòu)10會限φ隨度限$lj扭矩的大小，以免最終目標驅(qū)動扭矩與目標驅(qū)動扭矩符號相反。也就是說，為了不超過目標驅(qū)動扭矩的絕對值的大小，將速度限制扭矩的絕對值的大小限制在目標驅(qū)動扭矩的絕對值以下。
牽引力控制機構(gòu)9在本實施方式中使用了 PI(比例積分)控制。利用所述扭矩限制機構(gòu)10實施扭矩限制時，對PI(比例積分)控制的積分項進行修正，使牽引力控制機構(gòu)9的輸出與扭矩限制機構(gòu)10的扭矩限制值大致一致。另外，牽引力控制機構(gòu)9的控制也可以構(gòu)成為，在PI (比例積分)控制中追加微分控制和濾波器。
[0017]如上所述，目標限制速度生成機構(gòu)8基于目標打滑率、車輪速度、油門信號以及控制模式計算目標限制速度，通過圖3所示的方塊圖進一步詳細說明該目標限制速度生成機構(gòu)8的構(gòu)成和動作。
當油門信號超過規(guī)定的閾值時，判斷為油門信號ON，時間運算機構(gòu)13計算油門ON時間。油門信號小于規(guī)定閾值時或者輸入了復(fù)位信號時，油門ON時間復(fù)位為零。此外，當油門ON時間達到規(guī)定時間時，會實施鉗位處理，使其不再繼續(xù)增加。
[0018]虛擬車速映射圖14使