УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УМЕНЬШЕНИЕМ ЗАЗОРА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ Российский патент 2014 года по МПК B60L15/20 B60L11/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству управления уменьшением зазора, предоставляемому в транспортном средстве с электроприводом, таком как аккумуляторное транспортное средство, которое использует только электромотор в качестве своего источника мощности, и гибридное транспортное средство, которое движется посредством использования энергии, извлекаемой из двигателя и электромотора. Более конкретно, настоящее изобретение относится к технологии, которая заранее уменьшает зазор (большой люфт) системы силовой передачи электромотора в пределах от электромотора до ведущего колеса в ходе прекращения медленного передвижения, которое сбрасывает крутящий момент для медленного передвижения электромотора до 0.

Предшествующий уровень техники

Транспортное средство с электроприводом приводит в действие электромотор в соответствии с диапазоном, выбранным посредством манипуляции с переключением передач, которая выполняется водителем для того, чтобы формировать режим передвижения транспортного средства. Посредством передачи этой мощности из электромотора на ходовые колеса может быть реализовано движение посредством электроэнергии.

Когда транспортному средству с электроприводом инструктируется двигаться на очень низкой скорости (инструктируется медленное передвижение) посредством крутящего момента для медленного передвижения с выбранным диапазоном переднего или заднего хода, как в случае транспортного средства с автоматической трансмиссией, электромотор приводится в действие и управляется так, что он выводит мгновенный крутящий момент для медленного передвижения из электромотора, и этот крутящий момент для медленного передвижения передается на ходовые колеса, чтобы обеспечивать медленное передвижение транспортного средства с электроприводом.

Например, патентный документ 1 предлагает технологию управления медленным передвижением для транспортного средства с электроприводом. В этой технологии, в дополнение к предоставлению возможности медленного передвижения транспортного средства с электроприводом, как упомянуто выше, прекращение медленного передвижения, которое уменьшает крутящий момент электромотора для медленного передвижении вплоть до нуля, выполняется, когда удовлетворяется предварительно определенное условие разрешения прекращения медленного передвижения. Это предварительно определенное условие, например, заключается в том, что транспортное средство находится в остановленном состоянии без намерения начинать движение транспортного средства. Такое прекращение медленного передвижения выполняется, поскольку медленное передвижение не запланировано на немедленное выполнение, а также поскольку может подавляться потребление мощности.

Тем не менее, в случае если выполняется прекращение медленного передвижения, как раскрыто в патентном документе 1, возникает следующая проблема, когда медленное передвижение начинается повторно или выполняется обычное ускорение для начала передвижения транспортного средства после изменения активного диапазона переключения передач с одного диапазона передвижения на другой диапазон передвижения, имеющий направление передачи тяги, противоположное направлению передачи тяги одного диапазона движения.

Иными словами, зазор (большой люфт), сформированный в направлении вращения (направлении передачи тяги), существует в системе силовой передачи (силовой передачи) электромотора, проходящей от электромотора до ведущего колеса, вследствие свободного хода каждой шестерни и т.п. Если один диапазон передвижения, который является активным непосредственно перед выполнением прекращения медленного передвижения, имеет направление передачи тяги, противоположное направлению передачи тяги другого диапазона движения, выбранного при попытке повторно начинать медленное передвижение или при попытке ускорять транспортное средство для обычного начала движения транспортного средства, крутящий момент начинает передаваться после устранения зазора в системе силовой передачи электромотора при повторном начале медленного передвижения или при ускорении транспортного средства для обычного начала движения транспортного средства. В этом случае возникает такая проблема, что возникают удары и анормальный шум, к примеру стук шестерен при завершении устранения зазора в системе силовой передачи электромотора.

Список библиографических ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1. Публикация заявки на патент (Япония) № 2007-236168

Сущность изобретения

Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления уменьшением зазора для транспортного средства с электроприводом, допускающее уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора, чтобы устранять проблему анормального шума и ударов к тому времени, когда повторно начинается медленное передвижение, или к тому времени, когда транспортное средство ускоряется для обычного начала движения транспортного средства, даже если один диапазон движения, который является активным непосредственно перед резким прекращением медленного передвижения, является противоположным другому диапазону движения, который является активным, когда повторно начинается медленное передвижение или когда транспортное средство ускоряется для обычного начала движения транспортного средства.

Решение задачи

С этой целью, согласно настоящему изобретению, устройство управления уменьшением зазора для транспортного средства с электроприводом имеет следующую конструкцию. Сначала будет пояснено транспортное средство с электроприводом, которое является базовым предварительным условием основной конструкции согласно настоящему изобретению. Транспортное средство с электроприводом выполнено с возможностью двигаться посредством передачи мощности из электромотора на ходовое колесо в соответствии с диапазоном переключения передач, выбранным посредством манипулирования с переключением передач, которое выполняется водителем для того, чтобы формировать режим передвижения транспортного средства. Кроме того, транспортное средство с электроприводом выполнено с возможностью медленно двигаться на очень низкой скорости посредством крутящего момента для медленного передвижения, извлекаемого из электромотора. Кроме того, транспортное средство с электроприводом выполнено с возможностью осуществлять прекращение медленного передвижения, так что крутящий момент для медленного передвижения электромотора (2) уменьшается до 0, когда удовлетворяется предварительно определенное условие разрешения прекращения медленного передвижения.

Для такого транспортного средства с электроприводом устройство управления уменьшением зазора согласно настоящему изобретению включает в себя средство (4, S11, S13) определения выбора диапазона движения при прекращении медленного передвижения, выполненное с возможностью определять то, что условие разрешения прекращения медленного передвижения удовлетворяется, а также выбранный диапазон переключения передач представляет собой диапазон (D, B, R) движения; и средство (4, S21, S22) управления электромотором, выполненное с возможностью управлять электромотором (2) так, что электромотор (2) выводит крутящий момент, меньший крутящего момента для медленного передвижения, в направлении передачи тяги диапазона (D, B, R) движения в течение ограниченного периода со времени, когда средство (4, S11, S13) определения выбора диапазона движения при прекращении медленного передвижения определяет то, что диапазон (D, B, R) движения выбирается в ходе удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения.

Преимущества изобретения

Согласно такому устройству управления уменьшением зазора для транспортного средства с электроприводом, электромотор управляется так, что он выводит крутящий момент, имеющий уровень, меньший крутящего момента для медленного передвижения, в направлении, идентичном с направлением передачи тяги выбранного диапазона движения, в течение ограниченного периода со времени, когда удовлетворяются два из требования в отношении того, что удовлетворяется условие разрешения прекращения медленного передвижения, и требования в отношении того, что выбран любой диапазон движения.

Крутящий момент, имеющий такой уровень и направление, который выводится из электромотора, работает так, чтобы уменьшать зазор (большой люфт) в ходе выполнения прекращения медленного передвижения, если существует зазор в системе силовой передачи электромотора. Следовательно, медленное передвижение или обычное ускорение для начала движения транспортного средства начинается или повторно начинается без зазора после прекращения медленного передвижения. Соответственно, может разрешаться такая проблема, что возникают удары и анормальный звук, к примеру стук шестерен.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является схематичным видом системы, показывающим приводную систему и систему управления для приводной системы в транспортном средстве, оснащенном устройством управления уменьшением зазора в варианте осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей программу управления уменьшением зазора, которая выполняется посредством контроллера электромотора, показанного на фиг.1.

Фиг.3 является функциональной временной диаграммой, полученной посредством выполнения программы управления уменьшением зазора по фиг.2, в случае если диапазон переключения передач изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения в ходе выполнения прекращения медленного передвижения, и затем диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения обратно на диапазон отсутствия движения после того, как прекращение медленного передвижения заканчивается.

Фиг.4 является функциональной временной диаграммой, полученной посредством выполнения программы управления уменьшением зазора по фиг.2, в случае если диапазон переключения передач изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения перед началом прекращения медленного передвижения, и затем диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения обратно на диапазон отсутствия движения после того, как прекращение медленного передвижения заканчивается.

Фиг.5 является функциональной временной диаграммой, полученной посредством выполнения программы управления уменьшением зазора по фиг.2, в случае если диапазон переключения передач изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения в ходе выполнения прекращения медленного передвижения, и диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения обратно на диапазон отсутствия движения, затем, во-вторых, диапазон переключения передач снова изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения, и диапазон переключения передач снова изменяется с диапазона движения обратно на диапазон отсутствия движения после того, как прекращение медленного передвижения заканчивается.

Подробное описание изобретения

В дальнейшем в этом документе подробнее поясняются варианты осуществления согласно настоящему изобретению со ссылкой на чертежи.

Конфигурация

Фиг.1 является видом, показывающим приводную систему и систему управления для приводной системы в транспортном средстве, оснащенном устройством управления уменьшением зазора в варианте осуществления согласно настоящему изобретению. Транспортное средство в этом варианте осуществления, как показано на фиг.1, представляет собой транспортное средство с электроприводом, которое может двигаться посредством приведения в действие передних левого и правого (ходовых) колес 1L и 1R или задних левого и правого (ходовых) колес. Эти передние левое и правое колеса 1L и 1R приводятся в действие посредством электромотора (источника питания для движения) 2 через редуктор 3, включающий в себя блок дифференциала.

Аккумулятор 5 выступает в качестве источника электроэнергии. Контроллер 4 электромотора преобразует мощность постоянного тока (DC) аккумулятора 5 в мощность переменного тока (AC) посредством инвертора 6. Эта мощность переменного тока подается в электромотор 2 под управлением инвертора 6. Тем самым электромотор 2 управляется таким образом, что крутящий момент электромотора 2 становится равным результату вычисления (значению целевого крутящего момента электромотора) контроллера 4 электромотора.

В случае, если результатом вычисления (значением целевого крутящего момента электромотора) контроллера 4 электромотора является крутящий момент для медленного передвижения в ответ на запрос на медленное передвижение транспортного средства, контроллер 4 электромотора подает ток формирования крутящего момента для медленного передвижения в электромотор 2 посредством использования инвертора 6. В это время электромотор 2 формирует крутящий момент для медленного передвижения и передает этот крутящий момент для медленного передвижения через редуктор 3 на левое и правое колеса 1L и 1R, так что транспортное средство может ехать за счет медленного передвижения.

Кроме того, в случае, если результатом вычисления (значением целевого крутящего момента электромотора) контроллера 4 электромотора является отрицательное значение для необходимости электромотору 2 формировать рекуперативное торможение, контроллер 4 электромотора прикладывает нагрузку для выработки электроэнергии к электромотору 2 посредством инвертора 6. В это время электроэнергия, сформированная посредством рекуперативного торможения электромотора 2, преобразуется в мощность постоянного тока (DC) посредством преобразования переменного тока в постоянный инвертора 6 и затем заряжается в аккумулятор 5.

Контроллер 4 электромотора принимает сигналы, извлекаемые из датчика 7 скорости транспортного средства, датчика 8 открытия акселератора, датчика 9 электрического тока, датчика 11 диапазона трансмиссии и тормозного переключателя 12, в качестве информации для вышеуказанного вычисления значения целевого крутящего момента электромотора. Датчик 7 скорости транспортного средства считывает скорость VSP транспортного средства, которая является скоростью транспортного средства с электроприводом относительно земли. Датчик 8 открытия акселератора считывает открытие APO акселератора (требуемую электромотором нагрузку), которое является величиной нажатия педали акселератора водителем. Датчик 9 электрического тока считывает электрический ток (значения iu, iv и iw электрического тока для трехфазного переменного тока, имеющего U-фазу, V-фазу и W-фазу в случае фиг.1) электромотора 2. Датчик 11 диапазона трансмиссии считывает то, что выбрано из диапазона переднего хода (D-диапазона, т.е. режима вождения), диапазона ограничения частоты вращения электромотора (B-диапазона, т.е. режима торможения, соответствующего режиму торможения двигателем в случае транспортного средства с автоматической трансмиссией), диапазона заднего хода (R-диапазона, т.е. режима заднего хода), диапазона остановки транспортного средства (N-диапазона, т.е. режима нейтрали) и диапазона парковки (P-диапазона, т.е. режима парковки), посредством манипулирования с переключением передач водителем, чтобы формировать команду для режима передвижения транспортного средства. Иными словами, датчик 11 диапазона трансмиссии считывает выбранное в данный момент положение переключения коробки передач. Тормозной переключатель 12 включается (переходит во включенное состояние), когда применяется торможение при нажатии педали тормоза.

Контроллер 4 электромотора формирует PWM-сигнал для управления электромотором 2 в соответствии с принимаемой информацией и формирует сигнал приведения в действие для инвертора 6 посредством использования приводящей схемы в соответствии с PWM-сигналом. Инвертор 6 включает в себя, например, два переключающих элемента (например, силовые полупроводниковые элементы, такие как IGBT) в расчете на каждую фазу. Инвертор 6 включает/выключает соответствующие переключающие элементы в соответствии с сигналом приведения в действие и тем самым преобразует постоянный ток, поданный из аккумулятора 5, в переменный ток, либо преобразует переменный ток из электромотора 2 в постоянный ток. Таким образом, инвертор 6 подает электрический ток, соответствующий значению целевого крутящего момента электромотора, в электромотор 2.

Электромотор 2 формирует движущую силу согласно переменному току, поданному из инвертора 6, и затем передает движущую силу через редуктор 3 на левое и правое колеса 1L и 1R. Кроме того, когда электромотор 2 тормозит посредством левого и правого колес 1L и 1R в ходе передвижения транспортного средства, т.е. во время так называемого обратного приведения в действие, в электромотор 2 подается нагрузка для выработки электроэнергии, так что электромотор 2 выполняет рекуперативное торможение. Тем самым в это время кинетическая энергия транспортного средства регенерируется и накапливается (заряжается) в аккумуляторе 5.

Управление уменьшением зазора

Контроллер 4 электромотора выполняет управление уменьшением зазора (большого люфта) посредством выполнения управляющей программы, показанной на фиг.2. Иными словами, контроллер 4 электромотора вычисляет значения целевого крутящего момента электромотора и выводит свои команды в инвертор 6, так что выполняется управление приведением в действие электромотора 2.

На этапе S11 по фиг.2 определяется то, находится или нет в процессе выполнения прекращение медленного передвижения, которое задает крутящий момент для медленного передвижения равным 0, поскольку удовлетворяется условие разрешения прекращения медленного передвижения. Условие разрешения прекращения медленного передвижения состоит из двух требований в отношении того, что тормозной переключатель 12 находится во включенном состоянии (=состоянии торможения), и в отношении того, что скорость VSP транспортного средства указывает остановленное состояние транспортного средства. Когда удовлетворяются оба из двух требований, т.е. когда транспортное средство находится в остановленном состоянии, не включающем в себя намерения начинать движение транспортного средства, условие разрешения прекращения медленного передвижения удовлетворяется, так что определяется то, что должно быть выполнено прекращение медленного передвижения. С другой стороны, условие разрешения прекращения медленного передвижения не удовлетворяется, т.е. прекращение медленного передвижения запрещается, когда водитель ослабляет давление на педали для педали тормоза, чтобы выключать тормозной переключатель 12, т.е. когда определяется то, что у водителя есть намерение начинать движение транспортного средства.

Если на этапе S11 определено то, что прекращение медленного передвижения не находится в процессе выполнения, программа переходит к этапу S12, в то время как выполняется управление медленным передвижением или управление обычным движением (не показано). На этапе S12 флаг FLAG выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач задается равным заданному времени T1. Затем программа завершается. Этот флаг FLAG выбора диапазона переключения передач и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач используются в нижеуказанной последовательности операций управления уменьшением зазора.

Когда на этапе S11 определяется то, что прекращение медленного передвижения не находится в процессе выполнения, выполняется управление медленным передвижением или управление обычным движением (не показано), как упомянуто выше. Далее поясняются основные принципы управления медленным передвижением согласно настоящему изобретению. Когда транспортное средство попадает в область медленного передвижения, в которой скорость VSP транспортного средства является очень низкой и в которой открытие APO акселератора является очень низким, а также когда не удовлетворяется условие разрешения прекращения медленного передвижения (=когда запрещается прекращение медленного передвижения), контроллер 4 электромотора определяет то, что требуется медленное передвижение. В это время контроллер 4 электромотора задает значение целевого крутящего момента электромотора для крутящего момента для медленного передвижения и подает ток формирования крутящего момента для медленного передвижения через инвертор 6 в электромотор 2. Тем самым электромотор 2 формирует крутящий момент для медленного передвижения, и этот крутящий момент для медленного передвижения передается через редуктор 3 на левое и правое колеса 1L и 1R, так что транспортное средство может ехать посредством медленного передвижения.

Если на этапе S11 определено то, что прекращение медленного передвижения, которое сбрасывает крутящий момент для медленного передвижения до 0, находится в процессе выполнения посредством удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения, программа переходит к S13. На этапе S13 определяется то, является выбранный в данный момент диапазон переключения передач одним из диапазонов движения (D, B, R) или одним из диапазонов отсутствия движения (N, P). Следует отметить, что этапы S11 и S13 соответствуют средству определения выбора диапазона движения при прекращении медленного передвижения согласно настоящему изобретению.

Если на этапе S13 определено то, что выбирается один из диапазонов отсутствия движения (N, P), управление уменьшением зазора является необязательным, и, следовательно, программа переходит к этапу S12. После того как выполняется процесс этапа S12, программа завершается.

Если на этапе S13 определено то, что выбирается один из диапазонов движения (D, B, R), программа переходит к этапу S14, так что управление уменьшением зазора выполняется следующим образом. На этапе S14 определяется, выполняется или нет эта процедура в режиме первого прохода с момента, когда на этапе S13 начато определение того, что выбирается один из диапазонов движения (D, B, R). Только в случае первого прохода выполняется процесс этапа S15. На этапе S15 таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и затем программа переходит к этапу S16. Как и следовало ожидать, процесс этапа S14 определяет первый проход не только тогда, когда диапазон переключения передач только что изменен с одного из диапазонов отсутствия движения (N, P) на один из диапазонов движения (D, B, R), но также и когда диапазон переключения передач только что изменен с одного из диапазонов движения (D, B, R) на другой из диапазонов движения (D, B, R), к примеру, D→R и R→D. За исключением первого прохода, программа переходит от этапа S14 к этапу S16 без прохождения через этап S15. Следовательно, таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач может измерять продолжительность, истекшую со времени, когда процесс этапа S11 определяет, что прекращение медленного передвижения находится в процессе выполнения вследствие удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения, а также процесс этапа S13 сначала определяет, что выбирается один из диапазонов движения (D, B, R).

На этапе S16 флаг FLAG выбора диапазона переключения передач задается равным 1. На следующем этапе S17 таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач увеличивается, чтобы измерять истекшее время. На этапе S18 определяется то, меньше или нет таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач заданного времени T1. Иными словами, процесс этапа S18 определяет то, находится или нет продолжительность, истекшая со времени, когда процесс этапа S13, выполняющегося после этапа S11, сначала определяет, что выбирается один из диапазонов движения (D, B, R), в пределах заданного времени T1.

В начале поскольку удовлетворяется соотношение T<T1, программа переходит к этапу S19. На этапе S19 определяется, удовлетворяются или нет оба из двух требований в отношении того, что флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает "1", и в отношении того, что выбранный в данный момент диапазон переключения передач является любым из диапазонов движения вперед (D, B). Кроме того, на этапе S20 определяется, удовлетворяются или нет оба из двух требований в отношении того, что флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает "1", и в отношении того, что выбранный в данный момент диапазон переключения передач является любым из диапазонов движения задним ходом (R).

Если на этапе S19 определено, что удовлетворяются оба из двух требований в отношении того, что флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает "1", и в отношении того, что выбранный в данный момент диапазон переключения передач является любым из диапазонов движения вперед (D, B), на этапе S21 крутящий момент для уменьшения зазора для действия в прямом направлении, идентичном с направлением передачи тяги диапазонов движения вперед (D, B), выводится в качестве целевого крутящего момента электромотора в инвертор 6. Если на этапе S20 определено, что удовлетворяются оба из двух требований в отношении того, что флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает "1", и в отношении того, что выбранный в данный момент диапазон переключения передач является любым из диапазонов движения задним ходом (R), на этапе S22 крутящий момент для уменьшения зазора для действия в обратном направлении, идентичном с направлением передачи тяги диапазона движения задним ходом (R), выводится в качестве целевого крутящего момента электромотора в инвертор 6. Следует отметить, что соответствующие этапы S21 и S22 соответствуют средству управления электромотором согласно настоящему изобретению.

Если оба определения этапов S19 и S20 дают в результате "Нет", не выполняется ни один из процессов этапов S21 и S22. Иными словами, в этом случае целевой крутящий момент электромотора поддерживается равным 0 вследствие "в ходе выполнения прекращения медленного передвижения" этапа S11, без вывода крутящего момента для уменьшения зазора.

Когда на этапе S18 определяется то, что таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач превышает или равен заданному времени T1, т.е. когда продолжительность, истекшая со времени, когда процесс этапа S13, выполняющегося после этапа S11, сначала определяет, что выбирается один из диапазонов движения (D, B, R), становится равным заданному времени T1, программа переходит к этапу S12. На этапе S12 флаг FLAG выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач задается равным заданному времени T1.

Операции и преимущества

Далее поясняются характерные операции и преимущества, достижимые согласно управлению уменьшением зазора этого варианта осуществления, как показано на фиг.2, в случаях, если прекращение медленного передвижения и изменение диапазона переключения передач проводятся так, как показано посредством временных диаграмм фиг.3-5.

(1) Фиг.3 является функциональной временной диаграммой в случае, если диапазон переключения передач изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения во время t2 в ходе прекращения медленного передвижения, которое выполняется со времени t1 до времени t4, а затем диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения на диапазон отсутствия движения во время t5 после времени t4, в которое заканчивается прекращение медленного передвижения.

Во время t1 начинает выполняться прекращение медленного передвижения, и выбирается диапазон отсутствия движения. В это время управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13 и этап S12. Следовательно, флаг FLAG выбора диапазона переключения передач поддерживается равным 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач поддерживается равным заданному времени T1. Следовательно, не выполняется ни один из процессов этапов S21 и S22, так что электромотор 2 не выводит крутящий момент для уменьшения зазора. Тем не менее уменьшение зазора (большого люфта) для системы трансмиссии (силовой передачи) электромотора не требуется, поскольку по-прежнему выбирается диапазон отсутствия движения.

Когда диапазон отсутствия движения изменяется на диапазон движения во время t2 в ходе выполнения прекращения медленного передвижения, которое выполняется со времени t1 до времени t4, управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S14, этап S15, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22), в первом проходе. Затем (во втором проходе или позднее) управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22).

Тем самым флаг FLAG выбора диапазона переключения передач задается равным 1 (этап S16), и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0 (этап S15). Затем таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач увеличивается (этап S17), чтобы измерять истекшее время со времени t2.

Если выбранный в данный момент диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения вперед (т.е. один из диапазонов движения вперед), процесс этапа S21 выполняется в течение периода времени между временем t2 и временем t3, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1 (FLAG=1). Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в направлении вращения вперед, как показано посредством сплошной линии нижнего графика по фиг.3. Таким образом, может быть реализовано уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

Если выбранный в данный момент диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения задним ходом (т.е. один из диапазонов движения задним ходом), процесс этапа S22 выполняется в течение периода времени между временем t2 и временем t3, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1. Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в обратном направлении вращения, как показано посредством пунктирной линии нижнего графика по фиг.3. Таким образом, может быть реализовано уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

Во время t3, в которое таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач становится равным заданному времени T1, программа переходит от этапа S18 к этапу S12. На этапе S12 флаг FLAG выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач задается равным заданному времени T1, при подготовке к следующему управлению уменьшением зазора.

Поскольку программа переходит от этапа S18 к этапу S12, процессы этапов S21 и S22 не выполняются после момента t3 времени. Как результат, электромотор 2 перестает выводить крутящий момент для уменьшения зазора. Тем не менее уменьшение зазора для системы силовой передачи электромотора уже завершено посредством крутящего момента для уменьшения зазора, выведенного из электромотора 2 для заданного времени T1, измеряемого со времени t2. Следовательно, после времени t4 можно не допускать возникновения анормального шума и ударов во время повторного начала медленного передвижения или во время обычного ускорения для начала движения транспортного средства.

Из вышеописанных операций и преимуществ предпочтительно, чтобы крутящий момент для уменьшения зазора, который формируется на этапе S21 или S22 по фиг.2, был меньше крутящего момента для медленного передвижения. Более предпочтительно, чтобы крутящий момент для уменьшения зазора имел минимум уровня, требуемый для того, чтобы исключать зазор (большой люфт) системы трансмиссии (силовой передачи) электромотора 2, с точки зрения сокращения потребления мощности электромотора 2.

Кроме того, предпочтительно, чтобы заданное время T1 имело минимум значения времени, требуемый для того, чтобы исключать зазор в системе силовой передачи электромотора 2 посредством использования вышеуказанного уровня крутящего момента для уменьшения зазора, с точки зрения сокращения потребления мощности электромотора 2.

(2) Фиг.4 является функциональной временной диаграммой в случае, если диапазон переключения передач изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения во время t1, и затем диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения на диапазон отсутствия движения во время t4 после того, как прекращение медленного передвижения выполняется в течение периода между временем t2 и временем t3.

До времени t2, в которое начинается прекращение медленного передвижения, управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11 и этап S12. Следовательно, флаг FLAG выбора диапазона переключения передач поддерживается равным 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач поддерживается равным заданному времени T1.

Со времени t2, в которое начинается прекращение медленного передвижения, и уже выбран диапазон движения, управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S14, этап S15, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22), в первом проходе. Затем (во втором проходе или позднее) управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22).

Тем самым флаг FLAG выбора диапазона переключения передач задается равным 1 (этап S16), и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач сбрасывается (этап S15). Затем таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач увеличивается (этап S17), чтобы измерять истекшее время со времени T2.

Если текущий диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения вперед (т.е. один из диапазонов движения вперед), процесс этапа S21 выполняется в течение периода времени между временем t2 и временем t3, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1 (FLAG=1). Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в направлении вращения вперед, как показано посредством сплошной линии нижнего графика по фиг.4. Таким образом, может быть выполнено уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

Если текущий диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения задним ходом (т.е. один из диапазонов движения задним ходом), процесс этапа S22 выполняется в течение периода времени между временем t2 и временем t3, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1. Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в обратном направлении вращения, как показано посредством пунктирной линии нижнего графика по фиг.4. Таким образом, может быть выполнено уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

До того как таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач достигает заданного времени T1, условие разрешения прекращения медленного передвижения перестает удовлетворяться, так что прекращение медленного передвижения не выполняется во время t3. В это время программа переходит от этапа S11 к этапу S12. На этапе S12 флаг FLAG выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач задается равным заданному времени T1 при подготовке к следующему управлению уменьшением зазора.

Поскольку программа переходит от этапа S11 к этапу S12, процессы этапов S21 и S22 не выполняются после момента t3 времени. Как результат, электромотор 2 не выводит крутящий момент для уменьшения зазора после момента t3 времени. Тем не менее зазор (большой люфт) для системы силовой передачи электромотора уменьшен по размерам в достаточной степени (даже если не полностью) посредством крутящего момента для уменьшения зазора, выведенного из электромотора 2 в течение периода между временем t2 и временем t3, в которое остановлено прекращение медленного передвижения. Следовательно, после времени t3 можно не допускать возникновения анормального шума и ударов во время повторного начала медленного передвижения или во время обычного ускорения для начала движения транспортного средства.

Кроме того, поскольку управление крутящим моментом для уменьшения зазора для электромотора 2 изменяется на управление завершением прекращения медленного передвижения (т.е. управление повторным началом медленного передвижения или управление ускорением для обычного начала движения транспортного средства) сразу во время t3, в которое останавливается прекращение медленного передвижения. Следовательно, можно не допускать запаздывания повторного начала медленного передвижения или обычного ускорения для начала движения транспортного средства.

(3) Фиг.5 является функциональной временной диаграммой в случае, если диапазон переключения передач изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения во время t2 в ходе прекращения медленного передвижения, которое выполняется со времени t1 до времени t5, затем диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения обратно на диапазон отсутствия движения во время t3, затем диапазон переключения передач снова изменяется с диапазона отсутствия движения на диапазон движения во время t4, и затем диапазон переключения передач изменяется с диапазона движения обратно на диапазон отсутствия движения во время t6 после времени t5, в которое перестает выполняться прекращение медленного передвижения.

Во время t1 начинает выполняться прекращение медленного передвижения и выбирается диапазон отсутствия движения. В это время управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13 и этап S12. Следовательно, флаг FLAG выбора диапазона переключения передач поддерживается равным 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач поддерживается равным заданному времени T1. Следовательно, не выполняется ни один из процессов этапов S21 и S22, так что электромотор 2 не выводит крутящий момент для уменьшения зазора. Тем не менее уменьшение зазора для системы силовой передачи (трансмиссии) электромотора не требуется, поскольку по-прежнему выбирается диапазон отсутствия движения.

Когда диапазон отсутствия движения изменяется на диапазон движения во время t2 в ходе выполнения прекращения медленного передвижения, которое выполняется со времени t1 до времени t5, управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S14, этап S15, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22), в первом проходе. Затем (во втором проходе или позднее) управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22).

Тем самым флаг FLAG выбора диапазона переключения передач задается равным 1 (этап S16), и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0 (этап S15). Затем таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач увеличивается (этап S17), чтобы измерять истекшее время со времени t4.

Если выбранный в данный момент диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения вперед (т.е. один из диапазонов движения вперед), процесс этапа S21 выполняется в течение периода времени между временем t2 и временем t3, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1 (FLAG=1). Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в направлении вращения вперед, как показано посредством сплошной линии нижнего графика по фиг.5. Таким образом, может быть реализовано уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

Если выбранный в данный момент диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения задним ходом (т.е. один из диапазонов движения задним ходом), процесс этапа S22 выполняется в течение периода времени между временем t2 и временем t3, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1. Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в обратном направлении вращения, как показано посредством пунктирной линии нижнего графика по фиг.5. Таким образом, может быть реализовано уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

Во время t3, в которое таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, диапазон переключения передач возвращается из диапазона движения в диапазон отсутствия движения. В это время программа переходит от этапа S13 к этапу S12. На этапе S12, флаг FLAG выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач задается равным заданному времени T1 при подготовке к следующему управлению уменьшением зазора.

Поскольку программа переходит от этапа S13 к этапу S12, процессы этапов S21 и S22 не выполняются после момента t3 времени. Как результат, электромотор 2 перестает выводить крутящий момент для уменьшения зазора. Тем не менее зазор (большой люфт) для системы силовой передачи электромотора уменьшен в размерах (даже если не полностью) посредством крутящего момента для уменьшения зазора, выведенного из электромотора 2 в течение периода между временем t2 и временем t3. Следовательно, после времени t3 можно не допускать возникновения анормального шума и ударов во время повторного начала медленного передвижения или во время обычного ускорения для начала движения транспортного средства.

Кроме того, поскольку управление крутящего момента для уменьшения зазора для электромотора 2 возвращается к управлению резким прекращением медленного передвижения для электромотора 2 сразу во время t3, в которое изменяется диапазон переключения передач. Следовательно, можно не допускать вывода посредством электромотора 2 крутящего момента для уменьшения зазора, который тратит впустую электроэнергию.

Когда диапазон отсутствия движения снова изменяется на диапазон движения во время t4 в ходе выполнения прекращения медленного передвижения, управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S14, этап S15, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22), в первом проходе. Во втором проходе или позднее управляющая программа по фиг.2 выбирает контур, включающий в себя этап S11, этап S13, этап S16, этап S17, этап S18, этап S19 (или этап S20) и этап S21 (или этап S22).

Тем самым флаг FLAG выбора диапазона переключения передач задается равным 1 (этап S16), и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач сбрасывается (этап S15). Затем таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач увеличивается (этап S17), чтобы измерять истекшее время со времени t2.

Если выбранный в данный момент диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения вперед, процесс этапа S21 выполняется в течение периода времени между временем t4 и временем t5, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1 (FLAG=1). Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в направлении вращения вперед, как показано посредством сплошной линии нижнего графика по фиг.5. Таким образом, может быть реализовано уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

Если выбранный в данный момент диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения задним ходом, процесс этапа S22 выполняется в течение периода времени между временем t4 и временем t5, для которого таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач меньше заданного времени T1, поскольку флаг FLAG выбора диапазона переключения передач указывает 1. Как результат, электромотор 2 выводит крутящий момент для уменьшения зазора в обратном направлении вращения, как показано посредством пунктирной линии нижнего графика по фиг.5. Таким образом, может быть реализовано уменьшение зазора в системе силовой передачи электромотора.

До того как таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач достигает заданного времени T1, условие разрешения прекращения медленного передвижения перестает удовлетворяться, так что прекращение медленного передвижения не выполняется во время t5. В это время программа переходит от этапа S11 к этапу S12. На этапе S12 флаг FLAG выбора диапазона переключения передач сбрасывается до 0, и таймер T длительности действия флага выбора диапазона переключения передач задается равным заданному времени T1 при подготовке к следующему управлению уменьшением зазора.

Поскольку программа переходит от этапа S11 к этапу S12, процессы этапов S21 и S22 не выполняются после момента t5 времени. Как результат, электромотор 2 не выводит крутящий момент для уменьшения зазора после момента t5 времени. Тем не менее зазор (большой люфт) для системы силовой передачи электромотора уже стал меньше за счет крутящего момента для уменьшения зазора, выведенного из электромотора 2 в течение периода между временем t4 и временем t5, в которое становится неудовлетворенным условие разрешения прекращения медленного передвижения. Следовательно, после времени t5, можно не допускать возникновения анормального шума и ударов во время повторного начала медленного передвижения или во время обычного ускорения для начала движения транспортного средства.

Кроме того, поскольку управление крутящего момента для уменьшения зазора для электромотора 2 изменяется на управление завершением прекращения медленного передвижения (т.е. управление повторным началом медленного передвижения или управление ускорением для обычного начала движения транспортного средства) сразу во время t5, в которое становится неудовлетворенным условие разрешения прекращения медленного передвижения. Следовательно, можно не допускать запаздывания повторного начала медленного передвижения или обычного ускорения начала движения транспортного средства.

Другие варианты осуществления

В вышеописанных вариантах осуществления, если удовлетворяются два требования в отношении того, что прекращение медленного передвижения в данный момент выполняется посредством удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения, и в отношении того, что диапазон движения в данный момент выбирается, крутящий момент для уменьшения зазора формируется в направлении, идентичном направлению передачи тяги текущего диапазона движения, независимо от того, присутствует или отсутствует зазор в системе силовой передачи электромотора. Тем не менее тип смены диапазона в текущем событии переключения может сравниваться с типом смены диапазона прошлого события посредством запоминания типа смены диапазона прошлого события. В этом случае можно определять, существует или нет зазор в направлении, идентичном с направлением передачи тяги текущего диапазона движения в системе силовой передачи электромотора. Тем самым крутящий момент для уменьшения зазора может быть сформирован в направлении, идентичном с направлением передачи тяги текущего диапазона движения, только если зазор существует в направлении, идентичном с направлением передачи тяги текущего диапазона движения.

В этом случае необязательный крутящий момент для уменьшения зазора не формируется, если зазор в направлении, идентичном с направлением передачи тяги текущего диапазона движения, не существует в системе силовой передачи электромотора. Следовательно, в качестве преимущества, потребление мощности может быть дополнительно сокращено на эту величину.

Изобретение относится к устройству управления уменьшением зазора в системе силовой передачи от электромотора до ходового колеса. Устройство управления уменьшением зазора для транспортного средства с электроприводом, которое двигается посредством передачи мощности из электромотора на ходовое колесо, содержит средство определения нахождения прекращения медленного передвижения; средство определения выбора диапазона движения при прекращении медленного передвижения и средство управления электромотором. Средство управления электромотором управляет электромотором так, что электромотор выводит крутящий момент, меньший крутящего момента для медленного передвижения, в направлении передачи тяги диапазона движения в течение ограниченного периода со времени. Ограниченный период является меньшим из заданного периода и периода, в течение которого диапазон движения выбирается в ходе удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения. Ограниченный период является минимумом продолжительности, требуемым для вызова крутящего момента для устранения зазора, существующего в системе силовой передачи электромотора в пределах от электромотора до ходового колеса. Достигается снижение силового зазора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство управления уменьшением зазора для транспортного средства с электроприводом,
- при этом транспортное средство с электроприводом выполнено с возможностью двигаться посредством передачи мощности из электромотора на ходовое колесо в соответствии с диапазоном переключения передач, выбранным посредством манипулирования с переключением передач, которое выполняется водителем для того, чтобы формировать режим передвижения транспортного средства,
- при этом транспортное средство с электроприводом выполнено с возможностью медленно двигаться на очень низкой скорости посредством крутящего момента для медленного передвижения, извлекаемого из электромотора,
- при этом транспортное средство с электроприводом выполнено с возможностью осуществлять прекращение медленного передвижения, так что крутящий момент для медленного передвижения электромотора сбрасывается до 0, когда удовлетворяется предварительно определенное условие разрешения прекращения медленного передвижения,
- причем устройство управления уменьшением зазора содержит:
- средство определения, выполненное с возможностью определять, находится или нет прекращение медленного передвижения в процессе выполнения, посредством удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения;
- средство определения выбора диапазона движения при прекращении медленного передвижения, выполненное с возможностью определять то, что прекращение медленного передвижения находится в процессе выполнения, а также выбранный диапазон переключения передач представляет собой диапазон движения; и
- средство управления электромотором, выполненное с возможностью управлять электромотором так, что электромотор выводит крутящий момент, меньший крутящего момента для медленного передвижения, в направлении передачи тяги диапазона движения в течение ограниченного периода со времени, когда средство определения выбора диапазона движения при прекращении медленного передвижения определяет то, что прекращение медленного передвижения находится в процессе выполнения и что диапазон движения выбирается,
при этом ограниченный период является меньшим из заданного периода и периода, в течение которого диапазон движения выбирается в ходе удовлетворения условия разрешения прекращения медленного передвижения,
при этом ограниченный период является минимумом продолжительности, требуемым для того, чтобы вызвать крутящий момент в направлении передачи тяги диапазона движения для устранения зазора, существующего в системе силовой передачи электромотора в пределах от электромотора до ходового колеса.

2. Устройство по п.1, в котором:
- крутящий момент в направлении передачи тяги диапазона движения является крутящим моментом для уменьшения зазора, имеющим минимум уровня, требуемый для того, чтобы исключать зазор, существующий в системе силовой передачи электромотора в пределах от электромотора до ходового колеса.