電動機驅(qū)動控制裝置及電動助力車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是根據(jù)乘坐者的指示使適當?shù)脑偕苿恿Πl(fā)揮作用。本發(fā)明是關(guān)于電動機驅(qū)動控制裝置及電動助力車的發(fā)明。電動機驅(qū)動控制裝置包含：輸入部，從兩個剎車傳感器的各者接收表示剎車為打開狀態(tài)的信號或者表示關(guān)閉狀態(tài)的信號；控制系數(shù)計算部，當從輸入部接收表示任意一個剎車為打開狀態(tài)的第一信號時，使相對于再生目標量的控制系數(shù)的值以第一斜率增加，當從輸入部接收表示兩個剎車為打開狀態(tài)的第二信號時，使控制系數(shù)的值以大于第一斜率的第二斜率增加；以及控制部，根據(jù)控制系數(shù)計算部計算的控制系數(shù)的值和再生目標量來控制電動機的驅(qū)動。
【專利說明】電動機驅(qū)動控制裝置及電動助力車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動助力車中的再生控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用電池電力來驅(qū)動電動機的電動自行車等電動助力車中，有使用如下技術(shù)的情況:通過在剎車桿中設(shè)置傳感器，根據(jù)乘坐者的剎車操作使電動機進行再生動作，而將車輛的動能回收到電池中，從而使行駛距離提高。
[0003]而且，存在如下技術(shù):以僅操作其中一個剎車時通過再生充電而產(chǎn)生的電氣式再生制動力小于同時操作兩個剎車時通過再生充電而產(chǎn)生的再生制動力的方式，來控制脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)控制中的工作周期(duty)。由此，以簡單的構(gòu)成且以低成本使僅操作其中一個剎車時的再生充電開始時的震動降低，同時操作兩個剎車的情況與僅操作其中一個剎車的情況相比，再生量增大，因此通過再生充電而產(chǎn)生較大的再生制動力。
[0004]然而，乘坐者通常不會進行在操作單個剎車后再操作兩個剎車這樣的階段性的操作，也有一開始便操作兩個剎車的情況。在這種情況下，根據(jù)以上所述的以往技術(shù)，有突然產(chǎn)生較大的再生制動力，感受到由再生制動力產(chǎn)生的震動的情況。此外，在以上所述的以往技術(shù)中，未進一步考慮再生制動力與乘坐感受的關(guān)系。
[0005][現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0006][專利文獻]
[0007][專利文獻1]日本專利特開2010-35376號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008][發(fā)明所要解決的問題]
[0009]因此，本發(fā)明的目的根據(jù)一形態(tài)提供一種用以根據(jù)乘坐者的指示使適當?shù)脑偕苿恿Πl(fā)揮作用的技術(shù)。
[0010][解決問題的技術(shù)手段]
[0011]本發(fā)明的電動機驅(qū)動控制裝置包含:(A)輸入部，從兩個剎車傳感器的各者接收表示剎車為打開狀態(tài)的信號或表示剎車為關(guān)閉狀態(tài)的信號；(B)控制系數(shù)計算部，如果從輸入部接收表示其中一個剎車為打開狀態(tài)的第一信號，則與控制電動機的控制參數(shù)的再生目標值相比較，使控制系數(shù)的值以第一斜率增加，如果從輸入部接收表示剎車雙方為打開狀態(tài)的第二信號，則使控制系數(shù)的值以大于第一斜率的第二斜率增加，所述控制系數(shù)是規(guī)定實際給予電動機的所述控制參數(shù)的值的系數(shù)；及(C)控制部，根據(jù)控制系數(shù)計算部計算的控制系數(shù)的值與再生目標值來規(guī)定所述控制參數(shù)的值并給予電動機，控制電動機的驅(qū)動，在此，再生目標值是指處于該值中電動機產(chǎn)生所期望的再生(發(fā)電)效率的所述控制參數(shù)的值。
[0012]通過實施這種處理，根據(jù)乘坐者的指示以再生制動力以不同形態(tài)增加的方式進行控制，由此可以抑制突然施加再生制動力而產(chǎn)生震動的情況。另外，也可以設(shè)定控制系數(shù)值的上限值。
[0013]而且，以上所述的控制系數(shù)計算部也可以在接收到第二信號后再接收第一信號時，將控制系數(shù)的值降低為接收到第二信號時的控制系數(shù)值、即以第一斜率增加后的控制系數(shù)的最終值以上并且小于接收到第二控制信號后再接收到第一信號時的控制系數(shù)值、即以第二斜率增加后的控制系數(shù)的最終值的值。
[0014]通過以此方式使控制系數(shù)的值變化，可根據(jù)乘坐者的指示而使再生制動力變化。
[0015]進而，也有為接收到第二信號時的控制系數(shù)的值以上且小于接收到第二控制信號后再接收到第一信號時的控制系數(shù)的值的值是根據(jù)接收到第二信號時的控制系數(shù)的值與接收到第二控制信號后再接收到第一信號時的控制系數(shù)的值計算的情況。例如，如果也有這些值間的中間值時，則也可以采用通過用任意值將這些值之間分割而獲得的值。
[0016]進而，也有為接收到第二信號時的控制系數(shù)的值以上且接收到第二控制信號后再接收到第一信號時的控制系數(shù)的值以下的值是根據(jù)接收到第二信號時的控制系數(shù)的值計算的情況。也可以為接收到第二信號時的控制系數(shù)的值本身。
[0017]進而，也有為從接收到第二信號時的控制系數(shù)的值起以第一斜率增加時的值的情況。這樣一來，可描繪出自然的控制系數(shù)的曲線。
[0018]而且，也有以上所述的再生目標量可變動的情況。再生目標量有時也會根據(jù)例如車速而決定，因此在這種情況下，如果車速因再生制動力而減少，則再生目標量本身也會減少。另外，也有控制系數(shù)的上限值也會因時間而可變動的情況。
[0019]另外，可以制成用以使微處理機實施如上所述的處理的程序，該程序存儲在例如軟盤、光盤-只讀存儲器(Compact Disc-Read Only Memory,CD-ROM)等光盤、磁光盤、半導(dǎo)體存儲器(例如只讀存儲器(Read Only Memory, ROM))、硬盤等計算機可讀取的存儲媒體或存儲裝置中。另外，處理中途的數(shù)據(jù)暫時保管在隨機存取存儲器(Random Access Memory,RAM)等存儲裝置中。
[0020][發(fā)明的效果]
[0021]根據(jù)一形態(tài)，根據(jù)乘坐者的指示使適當?shù)脑偕苿恿Πl(fā)揮作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是表示附帶電動機的自行車的外觀的圖。
[0023]圖2是用以說明剎車傳感器的圖。
[0024]圖3是電動機驅(qū)動控制器的功能框圖。
[0025]圖4 (a)至(1)是用以說明電動機驅(qū)動的基本動作的波形圖。
[0026]圖5是運算部的功能框圖。
[0027]圖6A是表示控制系數(shù)的時間變化的圖。
[0028]圖6B是表示控制系數(shù)的時間變化的另一例的圖。
[0029]圖7A是表示對應(yīng)于速度的最高效率最大電力的圖。
[0030]圖7B是表示速度與目標再生量的關(guān)系的圖。
[0031]圖8是表示控制系數(shù)的時間變化的一例的圖。
[0032]圖9是表示控制系數(shù)的時間變化的一例的圖。[0033]圖10是表示第一實施方式的主要處理流程的圖。
[0034]圖11是表示第一實施方式的模式?jīng)Q定處理的處理流程的圖。
[0035]圖12是表示第一實施方式的模式?jīng)Q定處理的處理流程的圖。
[0036]圖13是表示第二實施方式的控制系數(shù)的時間變化的一例的圖。
[0037]圖14是表示第二實施方式的控制系數(shù)的時間變化的一例的圖。
[0038]圖15是表示第二實施方式的主要處理流程的圖。
[0039]圖16是表示第二實施方式的模式?jīng)Q定處理2的處理流程的圖。
[0040]圖17是表示再上升點設(shè)定處理的處理流程的圖。
[0041]圖18是表示第三實施方式的控制系數(shù)的時間變化的一例的圖。
[0042]圖19是表示第三實施方式的模式?jīng)Q定處理3的處理流程的圖。
[0043]圖20是由微處理機實施時的功能框圖。
[0044][符號的說明]
[0045]1201控制系數(shù)計算部
[0046]1202再生目標計算部
[0047]1203 乘法器
[0048]1204PWM代碼生成部
【具體實施方式】
[0049][實施方式1]圖1是表示本實施方式的電動助力車即附帶電動機的自行車的一例的外觀圖。該附帶電動機的自行車1帶有電動機驅(qū)動裝置。電動機驅(qū)動裝置具有二次電池101、電動機驅(qū)動控制器102、轉(zhuǎn)矩傳感器103、剎車傳感器104a及104b、電動機105、以及操作面板106。
[0050]二次電池101例如為供給最大電壓(充滿電時的電壓)為24V的鋰離子二次電池，但也可以為其它種類的電池、例如鋰離子聚合物二次電池、鎳氫蓄電池等。
[0051]轉(zhuǎn)矩傳感器103設(shè)于安裝在曲柄軸中的輪上，檢測搭乘者對踏板的踏力，并且將該檢測結(jié)果輸出到電動機驅(qū)動控制器102。
[0052]剎車傳感器104a在如圖2那樣成為以某種程度地握住設(shè)在握把部90的左端的抓手91a、及剎車桿93a的狀態(tài)時，成為打開狀態(tài)并且將表不該打開狀態(tài)的信號傳送給電動機驅(qū)動控制器102。而且，根據(jù)握住抓手91a及剎車桿93a的程度來拉抽剎車線92a，例如后輪被機械地制動。
[0053]剎車傳感器104b也會在成為以某種程度地握住抓手91b及剎車桿93b的狀態(tài)時，成為打開狀態(tài)，且將表示該打開狀態(tài)的信號傳送給電動機驅(qū)動控制器102。而且，根據(jù)握住抓手91b及剎車桿93b的程度來拉抽剎車線92b，例如前輪被機械地制動。
[0054]更詳細來說，剎車傳感器104a及104b例如包含磁鐵與眾所周知的磁簧開關(guān)。磁鐵在固定剎車桿93a及93b并且布著剎車線92a及92b的殼體內(nèi)，固定在連結(jié)在剎車桿93a及93b上的剎車線92a及92b。手握剎車桿93a及93b時使磁簧開關(guān)為打開狀態(tài)。而且，磁簧開關(guān)是固定在殼體內(nèi)。該磁簧開關(guān)的信號被發(fā)送到電動機驅(qū)動控制器102。另外，剎車傳感器104a及104b的構(gòu)成并不限定于這種方式，也可為光學(xué)檢測剎車操作的方法、由機械開關(guān)檢測剎車操作的方法、通過電阻的變動來檢測剎車操作的方法等。[0055]電動機105為例如眾所周知的三相直流無電刷電動機，例如安裝在附帶電動機的自行車1的前輪。電動機105使前輪旋轉(zhuǎn)，并且將轉(zhuǎn)子連結(jié)在前輪上，以使轉(zhuǎn)子對應(yīng)于前輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。進而，電動機105具備霍爾元件等旋轉(zhuǎn)傳感器且將轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)信息(即霍爾信號)輸出到電動機驅(qū)動控制器102。
[0056]操作面板106例如從乘坐者接收關(guān)于有無輔助的指示輸入，且將該指示輸入輸出到電動機驅(qū)動控制器102。另外，操作面板106從乘坐者接收輔助比(M位置的輔助比，也稱為希望輔助比)的設(shè)定輸入，并且將該設(shè)定輸入輸出到電動機驅(qū)動控制器102。而且，也有從變速器等將表示變速比的信號輸出到電動機驅(qū)動控制器102的情況。
[0057]將有關(guān)這種附帶電動機的自行車1的電動機驅(qū)動控制器102的構(gòu)成示于圖3。電動機驅(qū)動控制器102包含控制器1020、及場效應(yīng)晶體管(Field Effect Transistor, FET)橋接器1030。FET橋接器1030中包含針對電動機105的U相進行切換的高邊FET(Sj及低邊FET (Sul)、針對電動機105的V相進行切換的高邊FET (Svh)及低邊FET (Svl)、及針對電動機105的W相進行切換的高邊FET (SJ及低邊FET (Swl)。該FET橋接器1030構(gòu)成互補型切換放大器的一部分。
[0058]而且，控制器1020具有運算部1021、溫度輸入部1022、電流檢測部1023、車速輸入部1024、可變延遲電路1025、電動機驅(qū)動時點生成部1026、轉(zhuǎn)矩輸入部1027、剎車輸入部1028、及AD輸入部1029。
[0059]運算部1021使用來自操作面板106的輸入(例如打開/關(guān)閉及動作模式(例如輔助比))、來自電流檢測部1023的輸入、來自車速輸入部1024的輸入、來自轉(zhuǎn)矩輸入部1027的輸入、來自剎車輸入部1028的輸入、及來自AD輸入部1029的輸入進行以下所述的運算，并且對電動機驅(qū)動時點生成部1026及可變延遲電路1025進行輸出。另外，運算部1021具有存儲器10211，存儲器10211中存儲用于運算的各種數(shù)據(jù)及處理中途的數(shù)據(jù)等。進而，運算部1021也存在通過由處理器執(zhí)行程序而實現(xiàn)的情況，在這種情況下，該程序有時也會記錄在存儲器10211中。
[0060]電流檢測部1023是利用檢測在FET橋接器1030內(nèi)的FET中流動的電流的檢測電阻107，將對應(yīng)于電流的電壓值數(shù)字化并且輸出到運算部1021。車速輸入部1024由電動機105輸出的霍爾信號計算當前車速及后輪的旋轉(zhuǎn)周期，并且輸出到運算部1021。轉(zhuǎn)矩輸入部1027將相當于來自轉(zhuǎn)矩傳感器103的踏力的信號數(shù)字化并且輸出到運算部1021。剎車輸入部1028根據(jù)來自剎車傳感器104a及104b的信號，將表示為以下三個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)的信號輸出到運算部1021，這三個狀態(tài)為從任一個剎車傳感器104a及104b均未接收打開信號的無剎車狀態(tài)、僅從剎車傳感器104a及104b中的一個接收到打開信號的單剎車狀態(tài)、從剎車傳感器104a及104b這兩者均接收到打開信號的雙剎車狀態(tài)。模擬-數(shù)字(Analog-Digital, AD)輸入部1029將來自二次電池101的輸出電壓數(shù)字化并且輸出到運算部1021。而且，也有存儲器10211與運算部1021分開設(shè)置的情況。
[0061]運算部1021將進角值作為運算結(jié)果輸出到可變延遲電路1025?？勺冄舆t電路1025基于自運算部1021接收到的進角值調(diào)整霍爾信號的相位并且輸出到電動機驅(qū)動時點生成部1026。運算部1021將例如相當于PWM的占空率的PWM (Pulse Width Modulation)代碼作為運算結(jié)果輸出到電動機驅(qū)動時點生成部1026。電動機驅(qū)動時點生成部1026基于來自可變延遲電路1025的調(diào)整后的霍爾信號與來自運算部1021的PWM代碼，生成包含在FET橋接器1030中的各FET所對應(yīng)的切換信號并將其輸出。
[0062]使用圖4(a)至(1)說明由圖3所示的構(gòu)成進行的電動機驅(qū)動的基本動作。圖4(a)表示電動機105輸出的U相的霍爾信號HU，圖4(b)表示電動機105輸出的V相的霍爾信號HV,圖4(c)表不電動機105輸出的W相的霍爾信號HW。這樣一來，霍爾信號表不電動機的旋轉(zhuǎn)相位。另外，此處旋轉(zhuǎn)相位并非作為連續(xù)值獲得，也可以通過其它傳感器等而獲得。如以下所述那樣，在本實施方式中，將電動機105的霍爾元件以霍爾信號如圖4所示那樣以稍微前進的相位輸出的方式進行設(shè)置，并且可以由可變延遲電路1025來調(diào)整。因此，如圖4(d)所示的U相的調(diào)整后霍爾信號HU_In從可變延遲電路1025輸出到電動機驅(qū)動時點生成部1026，如圖4(e)所示的V相的調(diào)整后霍爾信號HV_In從可變延遲電路1025輸出到電動機驅(qū)動時點生成部1026，如圖4(f)所示的W相的調(diào)整后霍爾信號HW_In從可變延遲電路1025輸出到電動機驅(qū)動時點生成部1026。
[0063]另外，將霍爾信號1個周期設(shè)為電角度360度，并且分成6個相位。
[0064]而且，如圖4(g)至(i)所示，在U相的端子產(chǎn)生Motor_U反電動勢這種反電動勢電壓、在V相的端子產(chǎn)生Motor_V反電動勢這種反電動勢電壓、在W相的端子產(chǎn)生Motor_W反電動勢這種反電動勢電壓。為使相位與這種電動機反電動勢電壓相符地施加驅(qū)動電壓而驅(qū)動電動機105，而將如圖4 (j)至(1)所示的切換信號輸出到FET橋接器1030的各FET的柵極。圖4 (j)的U_HS表示U相的高邊FET (SJ的柵極信號，U_LS表示U相的低邊FET (Sul)的柵極信號。PWM及“/PWM”表示以對應(yīng)于作為運算部1021的運算結(jié)果的PWM代碼的占空率進行打開/關(guān)閉的期間，由于為互補型，因此如果PWM打開，則/PWM為關(guān)閉，如果PWM關(guān)閉，則/PWM為打開。低邊FET (Sul)的“On”的區(qū)間始終為打開。圖4 (k)的V_HS表示V相的高邊FET(Svh)的柵極信號，V_LS表示V相的低邊FET(Svl)的柵極信號。符號的意思與圖4(j)相同。進而，圖4(1)的W_HS表示W(wǎng)相的高邊FET(Swh)的柵極信號，W_LS表示W(wǎng)相的低邊FET(Swl)的柵極信號。符號的意思與圖4(j)相同。
[0065]這樣一來，U相的FET 6*及Sul)在相位1及2進行PWM的切換，U相的低邊FET (Sul)在相位4及5成為打開。而且，V相的FET (Svh及Svl)在相位3及4進行PWM的切換，V相的低邊FET (Svl)在相位6及1成為打開。進而，W相的FET (Swh及Swl)在相位5及6進行PWM的切換，W相的低邊FET (Swl)在相位2及3成為打開。
[0066]只要輸出這種信號并且適當?shù)乜刂普伎章剩瑒t可以所期望的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動電動機105。
[0067]接著，將運算部1021的功能框圖示于圖5。運算部1021包含控制系數(shù)計算部1201、再生目標計算部1202、乘法器1203、及PWM代碼生成部1204。另外，乘法器1203與PWM代碼生成部1204是作為PWM控制部而進行動作。
[0068]控制系數(shù)計算部1201根據(jù)來自剎車輸入部1028的輸入如以下所述那樣計算控制系數(shù)，并且輸出到乘法器1203。而且，再生目標計算部1202根據(jù)來自車速輸入部1024的車速等計算再生目標量，并且輸出到乘法器1203。乘法器1203將控制系數(shù)與再生目標量相乘并且將相乘所得的結(jié)果輸出到PWM代碼生成部1204。PWM代碼生成部1204根據(jù)來自乘法器1203的輸出與車速等生成相當于PWM的占空率的PWM代碼，并且輸出到電動機驅(qū)動時點生成部1026。
[0069]在本實施方式中，控制系數(shù)計算部1201基本上輸出的是如圖6A所示的控制系數(shù)的值。圖6A中縱軸表示控制系數(shù)的值，橫軸表示時間。例如，在時刻0接收表示雙剎車狀態(tài)的信號，并且該信號連續(xù)的情況下，控制系數(shù)的值如粗實線表示的那樣，根據(jù)時間經(jīng)過以斜率β上升到控制系數(shù)的上限值為止。當控制系數(shù)的值達到上限值時，在接收表示雙剎車狀態(tài)的信號的期間控制系數(shù)的值維持在上限值。另一方面，在時刻0接收表示單剎車狀態(tài)的信號，并且該信號連續(xù)的情況下，控制系數(shù)的值如虛線表示的那樣，根據(jù)時間經(jīng)過以斜率α (β > α)上升到控制系數(shù)的上限值為止。
[0070]這樣一來，在本實施方式中，并非立即進行對應(yīng)于剎車狀態(tài)大小的再生制動，而是通過逐漸增大控制系數(shù)的值，避免突然施加較大的再生制動而感覺到震動等乘坐感受的問題。
[0071]例如，也有如圖6Β那樣使控制系數(shù)具有初始值(也稱為初動值)的情況。其目的是作為再生的初動動作，某種程度上確保駕駛者能夠認識到再生啟動的級別。因此，該初始值與雙剎車啟動或單剎車啟動無關(guān)而是設(shè)為固定值。
[0072]進而，在本實施方式中，關(guān)于雙剎車狀態(tài)和單剎車狀態(tài)，雖然最終的控制系數(shù)的上限值相同，但是通過對達到該上限值為止的斜率設(shè)置大小關(guān)系，使再生制動達到上限為止的時間產(chǎn)生長短。也就是說，如果是雙剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)的值會在短時間內(nèi)達到上限值，因此再生制動較大的狀態(tài)變長，再生制動也變大。而且，再生電力量也會變大。另一方面，如果是單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)的值達到上限值會花費時間，再生制動也逐漸變大。這樣一來，通過根據(jù)乘坐者的指示對再生制動附加大小,可施加對應(yīng)于乘坐者意圖的制動。
[0073]另外，在本實施方式中，假設(shè)控制系數(shù)的上限值為“1”，但也可以設(shè)定為“1”以上的數(shù)值。視情況也有控制系數(shù)的上限值可根據(jù)時間而變動的情況。
[0074]而且，再生目標計算部1202根據(jù)車速等計算再生目標值。例如，優(yōu)選如圖7Α所示，由車速來決定再生效率達到最大的電動機所發(fā)電的電力量，如圖7Β所示，以如此般產(chǎn)生再生效率達到最大的電動機的電力量之方式根據(jù)例如車速來設(shè)定再生目標值。在本說明書中，所謂再生目標值是指電動機處于再生狀態(tài)(即發(fā)電狀態(tài))時，規(guī)定使該電動機中的發(fā)電(再生)效率達到最高(或所期望的發(fā)電效率)那樣的電動機的驅(qū)動狀態(tài)的電動機控制的參數(shù)值。例如，針對再生狀態(tài)中為了產(chǎn)生所述如上最佳發(fā)電效率而應(yīng)供給至于電動機的電力量、工作周期、電動機所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩、供給至于電動機的電流量等用于PWM代碼生成部1204中的運算的電動機控制的參數(shù)進行設(shè)定。例如，在以轉(zhuǎn)矩進行運算的情況下，預(yù)先確定如再生效率(發(fā)電效率)達到最大那樣的電動機所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與車速的關(guān)系，再生目標計算部1202根據(jù)當前車速計算所述轉(zhuǎn)矩的目標值。另外，如果車速因剎車而降低，則再生目標值也減少。
[0075]乘法器1203將從控制系數(shù)計算部1201輸出的控制系數(shù)的值C、與從再生目標計算部1202輸出的再生目標量V相乘，將CXV輸出到PWM代碼生成部1204。PWM代碼生成部1204根據(jù)車速等與CXV而生成對應(yīng)于占空率的PWM代碼。例如，如果V為轉(zhuǎn)矩，則CX V也成為轉(zhuǎn)矩，因此根據(jù)轉(zhuǎn)矩CXV、對應(yīng)于車速的轉(zhuǎn)矩，利用例如轉(zhuǎn)換系數(shù)等轉(zhuǎn)換成PWM代碼。
[0076]另外，圖6Α表示對應(yīng)于非常簡單的剎車操作的控制系數(shù)的值的變化的一例，實際的剎車操作更復(fù)雜。
[0077]在本實施方式中，例如，還有從單剎車狀態(tài)變化為雙剎車狀態(tài)，之后又變化為單剎車狀態(tài)的情況，或者從雙剎車狀態(tài)變化為單剎車狀態(tài)的情況。
[0078]例如，如果是前者，則有可能產(chǎn)生如圖8所示的控制系數(shù)的值的變化。也就是說，如果為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)的值以斜率α增加，當變化為雙剎車狀態(tài)時，控制系數(shù)的值以斜率β增加。但是，在達到上限值之前返回到單剎車狀態(tài)的情況下，本實施方式中，為了回到再上升點Β3 = {即將變化為單剎車狀態(tài)前的控制系數(shù)的值C+即將變化為雙剎車狀態(tài)前的控制系數(shù)的值Β2}/2，控制系數(shù)的值以斜率、減少。如果在再上升點Β3 = {C+B2I/2之前控制系數(shù)的值返回，則控制系數(shù)的值再次以斜率α增加。在本實施方式中，如果為雙剎車狀態(tài)則為模式Υ，變化為雙剎車狀態(tài)之前的單剎車狀態(tài)為模式X，變化為雙剎車狀態(tài)后再變化為單剎車狀態(tài)時為模式Ζ。
[0079]而且，如果為后者，則有可能產(chǎn)生如圖9所示的控制系數(shù)的值的變化。也就是說，如果為雙剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)的值以斜率β增加，當控制系數(shù)的值達到上限值時，維持在上限值。之后，如果變化為單剎車狀態(tài)，則在本實施方式中，為了返回到再上升點Β3 ={即將變化為單剎車狀態(tài)前的控制系數(shù)的值C(當前控制系數(shù)值)+即將變化為雙剎車狀態(tài)前的控制系數(shù)的值B2 = 0}/2，而控制系數(shù)的值以斜率、減少。如果在再上升點B3 ={C+B2}/2之前控制系數(shù)的值返回，則控制系數(shù)的值再次以斜率α增加，之后達到上限值。如上所述，如果為雙剎車狀態(tài)則為模式Υ，變化為雙剎車狀態(tài)后再變化為單剎車狀態(tài)時為模式Ζ。
[0080]為了計算這種控制系數(shù)，使用圖10至圖12說明控制系數(shù)計算部1201的處理內(nèi)容。
[0081]另外，初期是以無剎車狀態(tài)行駛的。而且，控制系數(shù)計算部1201執(zhí)行模式?jīng)Q定處理(圖10:步驟S1)。關(guān)于模式?jīng)Q定處理，使用圖11及圖12進行說明。
[0082]控制系數(shù)計算部1201判斷當前是否為單剎車狀態(tài)(步驟S11)。如果并非單剎車狀態(tài)，則通過端子Α轉(zhuǎn)移到圖11的處理。端子A以后的處理關(guān)系到圖11的處理，因此先對端子A以后的處理進行說明。
[0083]當轉(zhuǎn)移到圖11的處理時，控制系數(shù)計算部1201判斷是否為雙剎車狀態(tài)(步驟S21)。在并非雙剎車狀態(tài)的情況下為無剎車狀態(tài)。因此，控制系數(shù)計算部1201變化為維持當前控制系數(shù)的值C = 0的初始模式(步驟S24)。接著，通過端子B返回到圖10的處理，進而返回到呼叫方的處理。
[0084]另一方面，如果為雙剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否是從單剎車狀態(tài)變化為雙剎車狀態(tài)(步驟S23)。在并非從單剎車狀態(tài)變化為雙剎車狀態(tài)，而是從無剎車狀態(tài)變化為雙剎車狀態(tài)的情況下，控制系數(shù)計算部1201在變化點B2設(shè)定0 (步驟S25)，處理轉(zhuǎn)移到步驟S29。步驟S25例如相當于圖9左端的部分。
[0085]另一方面，當從單剎車狀態(tài)向雙剎車狀態(tài)變化的情況下，控制系數(shù)計算部1201在變化點B2設(shè)定當前控制系數(shù)的值C (步驟S27)。步驟S27例如相當于圖8中向模式Y(jié)變化的情況。
[0086]接著，控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值C以斜率β增加到上限值并且當達到上限值時維持上限值的模式Υ(步驟S29)。接著，通過端子Β返回到圖10的處理，進而返回到呼叫方的處理。這樣一來，當變化為雙剎車狀態(tài)時，以模式Υ輸出控制系數(shù)的值。
[0087]返回到圖11的處理的說明，如果為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否從雙剎車狀態(tài)變化并且成為單剎車狀態(tài)(步驟S13)。如果并非如此而是最初便為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值C以斜率α ( < β )增加到上限值并且當達到上限值時維持上限值的模式Χ(步驟S19)。接著，返回到呼叫方的處理。如果如此般最初便為單剎車狀態(tài)，則以模式X輸出控制系數(shù)的值。
[0088]另一方面，當從雙剎車狀態(tài)返回到單剎車狀態(tài)的情況下，如圖8及圖9所示的那樣，使控制系數(shù)的值減少。
[0089]因此，控制系數(shù)計算部1201根據(jù)再上升點Β3 =(變化點Β2+當前控制系數(shù)的值C)/2來計算再上升點Β3的值(步驟S15)。接著，控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值C以斜率Υ (負值)減少直至達到再上升點Β3為止并且當達到再上升點Β3時以斜率α使當前控制系數(shù)的值C增加的模式Ζ (步驟S17)。由此，在圖8及圖9中，獲得相當于后半部分的虛線的控制系數(shù)的值的變化。另外，即便是模式Ζ，控制系數(shù)的值也不會增加到上限值以上。
[0090]返回到圖10的處理的說明，控制系數(shù)計算部1201根據(jù)已決定的模式來變更當前控制系數(shù)的值C(步驟S3)。如果為模式X，則控制系數(shù)的值C增加與每1單位時間增加的系數(shù)的值α相應(yīng)的量，如果為模式Υ，則控制系數(shù)的值C增加與每1單位時間增加的系數(shù)的值β相應(yīng)的量，如果為模式Ζ，則在達到再上升點Β3之前控制系數(shù)的值C減少與每1單位時間減少的系數(shù)的值、相應(yīng)的量，或者在達到再上升點Β3之后控制系數(shù)的值C增加與每1單位時間增加的系數(shù)的值α相應(yīng)的量。但是，控制系數(shù)的值C不會增加到超過上限值。而且，控制系數(shù)的值C不會低于下限值(例如0)。
[0091]接著，控制系數(shù)計算部1201判斷是否指示處理結(jié)束(步驟S5)。例如，如果有將電源設(shè)定為關(guān)閉的情況等處理結(jié)束的事件則結(jié)束處理。另一方面，如果處理未結(jié)束，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否檢測到剎車狀態(tài)的狀態(tài)變化(步驟S7)。在不存在狀態(tài)變化的情況下，處理返回到步驟S3。另一方面，在存在狀態(tài)變化的情況下，處理返回到步驟S1。
[0092]通過執(zhí)行如上所述的處理，可時刻計算適當?shù)目刂葡禂?shù)的值。
[0093]例如，如果是再生目標量未變化的期間，則圖8及圖9所示的曲線直接表示乘法器1203的輸出的時間變化。但是，如果如上所述那樣車速降低，則再生目標量也會減少，因此一般來說，如果時間經(jīng)過，則比圖8及圖9所示的曲線下降。
[0094][實施方式2]
[0095]在第一實施方式中，將從雙剎車狀態(tài)向單剎車狀態(tài)變化的時點的當前控制系數(shù)的值C與變化點Β2的平均值設(shè)定為再上升點Β3。其雖也取決于斜率Υ，但有將相對較大的控制系數(shù)的值設(shè)定為再上升點Β3的傾向。從乘坐者方面來看，使剎車為單剎車時速度降低的程度不會達到所希望的程度。
[0096]因此，例如也有優(yōu)先如圖13所示那樣使控制系數(shù)變化的情況。在圖13的例中，如果為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)的值以斜率α增加，當變化為雙剎車狀態(tài)時，控制系數(shù)的值以斜率β增加。但是，在達到上限值之前返回到單剎車狀態(tài)的情況下，本實施方式中，將再上升點Β3設(shè)定為從即將變化為雙剎車狀態(tài)前的控制系數(shù)的值Β2起以斜率α增加的半直線、與從即將變化為單剎車狀態(tài)前的控制系數(shù)的值C( = B1)起以斜率、減少的半直線的交點。在本實施方式中，如果為雙剎車狀態(tài)，則為模式Y(jié)，變化為雙剎車狀態(tài)前的單剎車狀態(tài)為模式X，變化為雙剎車狀態(tài)后再變化為單剎車狀態(tài)時為模式Z。
[0097]而且，在圖14的例中，最初為雙剎車狀態(tài)，因此是從模式Y(jié)開始。之后，變化為單剎車狀態(tài)，因此成為模式ζ。再上升點Β3以后直接以斜率α增加，達到上限值時維持上限值。
[0098]接著，對用于輸出這種控制系數(shù)的值的控制系數(shù)計算部1201的處理，使用圖15至圖17進行說明。
[0099]首先，控制系數(shù)計算部1201執(zhí)行模式?jīng)Q定處理2 (圖15:步驟S31)。模式?jīng)Q定處理2存在與第一實施方式稍微不同的部分。首先，使用圖16說明模式?jīng)Q定處理2。
[0100]控制系數(shù)計算部1201判斷是否為單剎車狀態(tài)(圖16:步驟S41)。在并非單剎車狀態(tài)的情況下，通過端子Α轉(zhuǎn)移到圖12的處理。設(shè)定初始模式及模式Y(jié)的處理與第一實施方式相同，省略說明。
[0101]另一方面，如果為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否從雙剎車狀態(tài)變化為單剎車狀態(tài)(步驟S43)。如果最初為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值C以斜率α增加到上限值并且當達到上限值時維持上限值的模式Χ(步驟S45)。接著，處理返回到呼叫方的處理。
[0102]另一方面，當從雙剎車狀態(tài)變化為單剎車狀態(tài)的情況下，控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值c以斜率Υ (負值)減少直至達到再上升點Β3為止并且在達到再上升點Β3時以斜率α使上限值增加的模式Ζ (步驟S47)。即便是模式Ζ，也可以在達到上限值的情況下維持上限值。接著，處理返回到呼叫方的處理。在本實施方式中，關(guān)于再上升點Β3，每單位時間進行重新計算，因此從模式?jīng)Q定處理2分離。
[0103]返回到圖15的處理的說明，控制系數(shù)計算部1201執(zhí)行再上升點設(shè)定處理(步驟S33)。該再上升點設(shè)定處理是為了模式Ζ而執(zhí)行的。而且，使用圖17說明再上升點設(shè)定處理。
[0104]控制系數(shù)計算部1201判斷當前模式是否為模式Ζ (圖17:步驟S51)。如果當前模式并非模式Ζ，則處理返回到呼叫方的處理。
[0105]另一方面，如果當前模式為模式Ζ，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否為剛變化為模式Ζ后(步驟S53)。也就是說，判斷1單位時間前是否為不同的模式。如果為剛變化為模式Ζ后，則控制系數(shù)計算部1201計算再上升點Β3 =變化點Β2+ α (步驟S55)。接著，處理返回到呼叫方的處理。
[0106]另一方面，在并非為剛變化為模式Ζ后而是模式Ζ繼續(xù)的情況下，控制系數(shù)計算部1201計算再上升點Β3 =再上升點Β3+α (步驟S57)。接著，處理返回到呼叫方的處理。
[0107]返回到圖15的處理的說明，控制系數(shù)計算部1201根據(jù)已決定的模式來變更當前控制系數(shù)的值C (步驟S35)。如果為模式X，則控制系數(shù)的值C增加與每1單位時間增加的系數(shù)的值α相應(yīng)的量，如果為模式Υ，控制系數(shù)的值C增加與每1單位時間增加的系數(shù)的值β相應(yīng)的量。另一方面，如果為模式Ζ，則在判斷是否達到再上升點Β3之后，在未達到再上升點Β3的情況下控制系數(shù)的值C減少與每1單位時間減少的系數(shù)的值、相應(yīng)的量，如果是達到再上升點Β3后，則控制系數(shù)的值C增加與每1單位時間增加的系數(shù)的值α相應(yīng)的量。
[0108]接著，控制系數(shù)計算部1201判斷是否指示處理結(jié)束(步驟S7)。例如，如果有將電源設(shè)定為關(guān)閉的情況等處理結(jié)束的事件，則結(jié)束處理。另一方面，如果并未結(jié)束處理，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否檢測到剎車狀態(tài)的狀態(tài)變化(步驟S39)。在不存在狀態(tài)變化的情況下，處理返回到步驟S33。另一方面，在存在狀態(tài)變化的情況下，處理返回到步驟S31。
[0109]通過執(zhí)行以上所述的處理，可時刻計算適當?shù)目刂葡禂?shù)的值。
[0110]例如，如果是再生目標量未變化的期間，則圖13及圖14所示的曲線直接表示乘法器1203的輸出的時間變化。但是，如果如上所述那樣車速降低，則再生目標量也會減少，因此一般來說，如果時間經(jīng)過，則比圖13及圖14所示的曲線下降。
[0111][實施方式3]
[0112]在第一實施方式和第二實施方式中均必須運算求出再上升點B3。然而，也可以如圖18所示，直接采用變化點B2作為再上升點B3。其它與第一實施方式相同。
[0113]因此，本實施方式的控制系數(shù)計算部1201應(yīng)該執(zhí)行的處理基本上與第一實施方式相同。但是，代替圖11，執(zhí)行的是如圖19所示的模式?jīng)Q定處理3。
[0114]控制系數(shù)計算部1201判斷當前是否為單剎車狀態(tài)(步驟S61)。如果并非單剎車狀態(tài)，則通過端子A轉(zhuǎn)移到圖12的處理。
[0115]如果是單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201判斷是否是從雙剎車狀態(tài)變化而變?yōu)閱蝿x車狀態(tài)(步驟S63)。如果并非如此，而是最初便為單剎車狀態(tài)，則控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值C以斜率α (< β)增加到上限值并且當達到上限值時維持上限值的模式Χ(步驟S65)。接著，處理返回到呼叫方的處理。如果如此最初為單剎車狀態(tài)，則以模式X輸出控制系數(shù)的值。
[0116]另一方面，在從雙剎車狀態(tài)返回到單剎車狀態(tài)的情況下，如圖18所示，使控制系數(shù)的值減少。
[0117]因此，控制系數(shù)計算部1201設(shè)定為再上升點Β3 =變化點Β2(步驟S67)。接著，控制系數(shù)計算部1201變化為使當前控制系數(shù)的值C以斜率Υ (負值)減少直至達到再上升點Β3為止并且當達到再上升點Β3時使當前控制系數(shù)的值C以斜率α增加的模式Ζ (步驟S69)。由此，在圖18中，獲得相當于后半部分的虛線的控制系數(shù)的值的變化。
[0118]如上所述，其它處理與第一實施方式相同。
[0119]以上說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限定于這些實施方式。例如，以上所述的模式X及模式Υ中的斜率α及β并非僅為一種，也可以為兩種以上的斜率的組合。例如，可以為初始控制系數(shù)的值是以第一斜率增加，在特定時間后控制系數(shù)的值以第二斜率增加。
[0120]而且，如果也存在由專用電路實現(xiàn)運算部1021的一部分的情況，則也存在通過由微處理機執(zhí)行程序而實現(xiàn)如上所述的功能的情況。
[0121]而且，如果還存在由專用電路實現(xiàn)電動機驅(qū)動控制器102的一部分或全部的情況，則也存在通過由微處理機執(zhí)行程序而實現(xiàn)如上所述的功能的情況。
[0122]在這種情況下，電動機驅(qū)動控制器102是如圖20所示那樣，隨機存取存儲器(Random Access Memory, RAM)4501、處理器 4503、只讀存儲器(Read Only Memory,ROM)4507與傳感器群4515是通過總線4519而連接。在存在操作系統(tǒng)(OS OperatingSystem)的情況下，用于實施本實施方式中的處理的程序以及操作系統(tǒng)存儲在R0M4507中，當由處理器4503執(zhí)行時從R0M4507讀取到RAM4501中。另外，R0M4507中除閾值以外還記錄了其它參數(shù)，這些參數(shù)也會被讀取。處理器4503控制以上所述的傳感器群4515，獲取測定值。而且，處理中途的數(shù)據(jù)存儲在RAM4501中。另外，也有處理器4503包含R0M4507的情況，進而還有包含RAM4501的情況。在本技術(shù)的實施方式中，也有用于實施以上所述的處理的控制程序存儲分布在計算機可讀取的活動磁盤(removable disk)中，由ROM寫入器寫入到R0M4507的情況。這種計算機裝置是通過將以上所述的處理器4503、RAM4501、R0M4507等硬件與程序(有時也有OS)有機地協(xié)作而實現(xiàn)如上所述的各種功能。
【權(quán)利要求】
1.一種電動機驅(qū)動控制裝置,其包含:輸入部，從兩個剎車傳感器的各者接收表示剎車為打開狀態(tài)的信號或表示剎車為關(guān)閉狀態(tài)的信號；控制系數(shù)計算部，當從所述輸入部接收表示任意一個所述剎車為打開狀態(tài)的第一信號時，與控制電動機的控制參數(shù)的再生目標值相比較，使控制系數(shù)的值以第一斜率增加，當從所述輸入部接收表示所述剎車雙方為打開狀態(tài)的第二信號時，使所述控制系數(shù)的值以大于所述第一斜率的第二斜率增加，所述控制系數(shù)是規(guī)定實際給予電動機的所述控制參數(shù)的值的系數(shù)；以及控制部，根據(jù)所述控制系數(shù)計算部計算的控制系數(shù)的值與所述再生目標值來規(guī)定所述控制參數(shù)的值并給予電動機，控制電動機的驅(qū)動，在此，再生目標值是指處于該值中電動機產(chǎn)生所期望的再生(發(fā)電)效率的所述控制參數(shù)的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機驅(qū)動控制裝置，其中所述控制系數(shù)計算部在接收到所述第二信號后再接收所述第一信號時，將所述控制系數(shù)的值降低為接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值以上且小于接收到所述第二控制信號后再接收到所述第一信號時的控制系數(shù)的值的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機驅(qū)動控制裝置，其中為接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值以上且小于接收到所述第二控制信號后再接收到所述第一信號時的控制系數(shù)的值的值是根據(jù)接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值與接收到所述第二控制信號后再接收到所述第一信號時的控制系數(shù)的值而計算。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機驅(qū)動控制裝置，其中為接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值以上且小于接收到所述第二控制信號后再接收到所述第一信號時的控制系數(shù)的值的值是根據(jù)接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值計算。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機驅(qū)動控制裝置，其中為接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值以上且小于接收到所述第二控制信號后再接收到所述第一信號時的控制系數(shù)的值的值是從接收到所述第二信號時的控制系數(shù)的值起以所述第一斜率增加時的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電動機驅(qū)動控制裝置，其特征在于:所述再生目標量可以變動。
【文檔編號】H02P6/08GK103684126SQ201310430195
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】保坂康夫, 清水悟, 淺沼和夫 申請人:太陽誘電株式會社