BR112018001862B1

BR112018001862B1 - Dispositivo de controle para veículo elétrico e método de controle para veículo elétrico

Info

Publication number: BR112018001862B1
Application number: BR112018001862-7A
Authority: BR
Inventors: Yoichi Hirakawa; Ken Itou; Yuji Katsumata; Hiroyuki Komatsu
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2022-07-26
Also published as: CA2994059C; JP6642574B2; EP3330119A4; WO2017017816A1; KR20180030694A; EP3330119A1; CN107848423B; BR112018001862A2; US20180244157A1; MX2018001136A; CA2994059A1; CN107848423A; JPWO2017017816A1; EP3330119B1; US10195945B2; KR102120290B1; RU2697355C1

Abstract

Trata-se de um dispositivo de controle fornecido para um veículo elétrico que gera uma força de frenagem correspondente a um grau de abertura de um pedal de acelerador para desacelerar o veículo elétrico. O dispositivo de controle para o veículo elétrico inclui uma máquina motriz configurada para gerar uma força de acionamento ou uma força de frenagem regenerativa do veículo elétrico, uma unidade de frenagem por atrito configurada para gerar uma força de frenagem por atrito e um controlador configurado para controlar pelo menos uma dentre a máquina motriz e a unidade de frenagem por atrito correspondente ao grau de abertura do pedal de acelerador. O controlador determina se toda a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz é consumida no veículo elétrico quando a máquina motriz for levada a realizar uma frenagem regenerativa. O controlador leva a máquina motriz a realizar a frenagem regenerativa quando a potência elétrica regenerativa for determinada como consumida no veículo elétrico.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle para um veículo elétrico e um método de controle para o veículo elétrico.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] A força de frenagem usada quando um veículo elétrico é desacelerado ou parado é obtida a partir da frenagem regenerativa por uma máquina motriz e frenagem por atrito por um freio. A frenagem regenerativa tem uma melhor controlabilidade da força de frenagem do que aquela da frenagem por atrito. Portanto, para parar suavemente o veículo elétrico, é preferível parar o veículo pela frenagem regenerativa, não pela frenagem por atrito. Especificamente, em um veículo que realiza o acionamento e frenagem da máquina motriz de acordo com um grau de abertura de um pedal de acelerador, é necessário parar o veículo ajustando-se a força de frenagem de acordo com a perturbação. Portanto, é preferível realizar a frenagem regenerativa que tem boa controlabilidade logo antes da paragem do veículo.

[003] Entretanto, convencionalmente, se a frenagem regenerativa for realizada quando uma bateria estiver em um estado de carga completa, a bateria é, possivelmente, carregada excessivamente. Portanto, quando a bateria estiver no estado de carga completa, o veículo elétrico é parado pela frenagem por atrito, não pela frenagem regenerativa (JP2012-29461A).

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] Na medida em que a bateria está no estado de carga completa, se a frenagem regenerativa for realizada, a bateria é carregada excessivamente. Portanto, a frenagem por atrito deve ser realizada. Entretanto, existe um problema de que o veículo elétrico não pode ser parado suavemente.

[005] É um objetivo da presente invenção fornecer uma técnica que soluciona um problema de que um veículo elétrico não pode ser parado suavemente quando uma bateria estiver em um estado de carga completa.

[006] De acordo com uma modalidade da presente invenção, um dispositivo de controle para um veículo elétrico que gera uma força de frenagem correspondente a um grau de abertura de um pedal de acelerador para desacelerar o veículo elétrico. O dispositivo de controle para o veículo elétrico compreende: uma máquina motriz configurada para gerar uma força de acionamento ou uma força de frenagem regenerativa do veículo elétrico; uma unidade de frenagem por atrito configurada para gerar uma força de frenagem por atrito; e um controlador configurado para controlar pelo menos uma dentre a máquina motriz e a unidade de frenagem por atrito correspondente ao grau de abertura do pedal de acelerador. O controlador determina se toda a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz é consumida no veículo elétrico quando a força de frenagem for gerada apenas pela máquina motriz e gera a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz quando o controlador determina que toda a potência elétrica regenerativa é consumida no veículo elétrico.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A Figura 1 é um diagrama de configuração esquemático de um veículo elétrico que inclui um controlador de máquina motriz de uma primeira modalidade.

[008] A Figura 2A é uma vista que ilustra um modelo de veículo.

[009] A Figura 2B é uma vista que ilustra um modelo de veículo.

[010] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra o controle de deslocamento do veículo elétrico.

[011] A Figura 4 é uma vista que ilustra uma tabela de torque exemplificativa.

[012] A Figura 5 é um diagrama de blocos que ilustra um processo de controle de paragem.

[013] A Figura 6 é um diagrama de blocos que ilustra um processo em um bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz.

[014] A Figura 7 é um diagrama de blocos que ilustra um processo em um bloco de estimativa de torque de perturbação.

[015] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra um controle de cálculo de valor de comando.

[016] A Figura 9 é uma vista que ilustra uma tabela de corrente de carregamento exemplificativa.

[017] A Figura 10 é um diagrama de blocos que ilustra um processo de filtro.

[018] A Figura 11 consiste em gráficos de temporização que ilustram condições de deslocamento exemplificativas do veículo elétrico.

[019] A Figura 12 consiste em tabelas de corrente de carregamento que ilustram operações do veículo elétrico nos gráficos de temporização na Figura 11.

[020] A Figura 13 consiste em gráficos de temporização que ilustra outras condições de deslocamento exemplificativas do veículo elétrico.

[021] A Figura 14 consiste em tabelas de corrente de carregamento que ilustram operações do veículo elétrico nos gráficos de temporização na Figura 13.

[022] A Figura 15 é um diagrama de configuração esquemático de um veículo elétrico que inclui um controlador de máquina motriz de uma segunda modalidade.

[023] A Figura 16 é um diagrama de blocos que ilustra um processo de controle de paragem.

[024] A Figura 17 é um fluxograma que ilustra um controle de cálculo de valor de comando.

[025] A Figura 18 é uma tabela de corrente de carregamento que ilustra uma operação do veículo elétrico.

[026] A Figura 19 é um fluxograma que ilustra um controle de cálculo de valor de comando realizado por um controlador de máquina motriz de uma terceira modalidade.

[027] A Figura 20 é uma tabela de corrente de carregamento que ilustra uma operação do veículo elétrico.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[028] O seguinte descreve modalidades da presente invenção com referência aos desenhos.

(PRIMEIRA MODALIDADE)

[029] A Figura 1 é um diagrama de configuração esquemático de um veículo elétrico 100 que inclui um controlador de máquina motriz 14 como um dispositivo de controle de acordo com a primeira modalidade.

[030] O veículo elétrico 100 inclui uma máquina motriz 1 como uma parte ou a fonte de acionamento inteira. Nessa modalidade, presume-se que a máquina motriz 1 montada ao veículo elétrico 100 opera em três-fases (fases U, V e W). Deve ser notado que o veículo elétrico 100 pode ser um veículo elétrico que usa uma máquina motriz elétrica como uma fonte de acionamento e um veículo híbrido que usa uma máquina motriz elétrica e um motor como fontes de acionamento.

[031] O veículo elétrico 100 de acordo com a modalidade pode realizar aceleração e desaceleração e paragem apenas operando-se um pedal de acelerador. Isto é, um torque de acionamento e um torque regenerativo gerados pela máquina motriz 1 são determinados de acordo com um grau de abertura do pedal de acelerador. Entretanto, um aumento no grau de abertura do pedal de acelerador aumenta o torque de acionamento gerado pela máquina motriz 1, acelerando o veículo elétrico 100. Adicionalmente, a redução no grau de abertura do pedal de acelerador reduz o torque de acionamento gerado pela máquina motriz 1 ou aumenta uma força de frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 e uma força de frenagem por atrito por uma unidade de frenagem por atrito 7, desacelerando ou parando o veículo elétrico 100. Deve ser notado que embora o veículo elétrico 100 possa incluir um pedal de freio, o pedal de freio é usado no caso em que uma força de frenagem maior do que uma força de frenagem gerada quando o grau de abertura do pedal de acelerador se torna zero é exigida.

[032] O veículo elétrico 100 inclui a máquina motriz 1, uma bateria 2, um inversor 3, uma engrenagem de redução 4, a eixo 5, rodas de tração 6, the unidade de frenagem por atrito 7, um sensor de tensão 8, um sensor de corrente 9, um sensor de rotação 10, um sensor de pressão de fluido 11, um controlador de freio de atrito 12, um controlador de bateria 13 e o controlador de máquina motriz 14.

[033] A máquina motriz 1 inclui um rotor que opera por potências elétricas trifásicas (fases U, V e W). Na máquina motriz 1, fluindo correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw a partir da bateria 2 através do inversor 3 gera um torque de acordo com as correntes alternadas iu, iv e iw. O torque gerado na máquina motriz 1 é transmitido para as rodas de tração 6 por meio da engrenagem de redução 4 e do eixo 5. A máquina motriz 1 realiza a frenagem regenerativa para desacelerar ou parar o veículo elétrico 100. A frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 gera potência elétrica regenerativa e a bateria 2 é carregada pela potência elétrica regenerativa. Deve ser notado que a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz 1 é uma potência de CA.

[034] A bateria 2 é uma bateria que pode ser carregada e descarregada, como uma bateria de lítio. Uma potência elétrica de CC fornecida a partir da bateria 2 é convertido na potência de CA pelo inversor 3 e essa potência de CA é fornecida para a máquina motriz 1. A bateria 2 é carregada não apenas em uma estação de carregamento, mas também é carregada pela potência elétrica regenerativa gerada na máquina motriz 1 enquanto o veículo elétrico 100 desacelera. O sensor de tensão 8 é disposto entre a bateria 2 e o inversor 3.

[035] O inversor 3 converte uma saída de corrente contínua a partir da bateria 2 nas três correntes alternadas iu, iv e iw de acordo com uma razão de trabalho (%) dos sinais de PWM Tu, Tv e Tw emitidos a partir do controlador de máquina motriz 14. O inversor 3 fornece as correntes alternadas iu, iv e iw convertidas à máquina motriz 1. Deve ser notado que no caso em que a máquina motriz 1 gera a potência elétrica regenerativa e emite a corrente alternada, o inversor 3 converte a corrente alternada na corrente contínua e emite a corrente contínua convertida na bateria 2. O sensor de corrente 9 é disposto entre o inversor 3 e a máquina motriz 1.

[036] O inversor 3, por exemplo, inclui duas peças de elementos de comutação (não ilustrados), que são fornecidos correspondentes a cada uma das fases U, V e W. No inversor 3, de acordo com a razão de trabalho dos sinais de PWM Tu, Tv e Tw, ativação e desativação dos elementos de comutação são comutados. A corrente contínua fornecida a partir da bateria 2 pela comutação dos elementos de comutação é convertida nas correntes alternadas desejadas iu, iv e iw e as correntes alternadas iu, iv e iw são fornecidas à máquina motriz 1.

[037] Deve ser notado que como os elementos de comutação, foi fornecido um dispositivo semicondutor de potência como um Transistor Bipolar de Porta Isolada (IGBT) e um Transistor de Efeito de Campo de Semicondutor de Óxido Metálico (MOS-FET).

[038] A engrenagem de redução 4 converte o torque gerado na máquina motriz 1 e transmite o torque convertido no eixo 5. Uma razão em que uma velocidade de rotação da máquina motriz 1 é convertida em uma velocidade de rotação do eixo 5 é referida como relação das engrenagens final. Isto é, a engrenagem de redução 4 converte a velocidade de rotação da máquina motriz 1 na velocidade de rotação do eixo 5 de acordo com a relação das engrenagens final.

[039] O eixo 5 é girado pelo torque transmitido a partir da máquina motriz 1 por meio da engrenagem de redução 4.

[040] As rodas de tração 6 são montadas a ambas as extremidades do eixo 5 e giram de acordo com a rotação do eixo 5. Portanto, a rotação das rodas de tração 6 leva o veículo elétrico 100 a funcionar.

[041] A unidade de frenagem por atrito 7 é uma frenagem por atrito e é disposta adjacente à roda de tração 6. A unidade de frenagem por atrito 7 e o controlador de freio de atrito 12 são, por exemplo, acoplados por meio de uma passagem de óleo com o uso de óleo. A unidade de frenagem por atrito 7 gera a força de frenagem por atrito de acordo com uma pressão de fluido da passagem de óleo entre a unidade de frenagem por atrito 7 e o controlador de freio de atrito 12.

[042] O sensor de corrente 9 mede as correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw fornecidas a partir do inversor 3 à máquina motriz 1. O sensor de corrente 9 emite as correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw medidas para o controlador de máquina motriz 14.

[043] O sensor de rotação 10 é, por exemplo, um resolutor e um codificador que detecta uma fase α de rotor (rad), uma fase do rotor da máquina motriz 1. O sensor de rotação 10 emite a fase α de rotor detectada ao controlador de máquina motriz 14.

[044] O sensor de pressão de fluido 11 mede a pressão de fluido da unidade de frenagem por atrito 7.

[045] O controlador de freio de atrito 12 obtém um valor de comando de pressão de fluido a partir de uma entrada de um valor de comando de torque de atrito Tb* a partir do controlador de máquina motriz 14 para e uma pressão de fluido de freio a partir do sensor de pressão de fluido 11. O controlador de freio de atrito 12 controla a pressão de fluido da passagem de óleo entre a unidade de frenagem por atrito 7 e o controlador de freio de atrito 12 de acordo com o valor de comando de pressão de fluido obtido.

[046] O controlador de bateria 13 monitora o estado da bateria 2 para obter um Estado de Carga (SOC) (%) indicativo de uma quantidade restante da bateria 2. O controlador de bateria 13 obtém uma potência elétrica regenerável Pin (W) a partir do SOC da bateria 2 e da temperatura. O controlador de bateria 13 emite a potência elétrica regenerável Pin obtida ao controlador de máquina motriz 14. Deve ser notado que a potência elétrica regenerável Pin se torna zero ou um valor positivo. Deve ser notado que, ao invés do SOC, uma Profundidade de Descarga (DOD) indicativa de uma razão da descarga relativa à capacidade pode ser usada.

[047] Insere-se ao controlador de máquina motriz 14, uma velocidade de veículo V do veículo elétrico 100 a partir de um sensor de velocidade de veículo (não ilustrado), uma posição de acelerador (grau de abertura de acelerador) θ a partir de um sensor de posição de acelerador (não ilustrado), que mede uma quantidade de depressão do pedal de acelerador, um valor de tensão de corrente contínua Vdc a partir do sensor de tensão 8, as correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw a partir do sensor de corrente 9, a fase α de rotor da máquina motriz 1 a partir do sensor de rotação 10, a pressão de fluido de freio a partir do sensor de pressão de fluido 11 e o SOC e a potência elétrica regenerável Pin a partir do controlador de bateria 13. O controlador de máquina motriz 14 emite os sinais de PWM Tu, Tv e Tw ao inversor 3 por meio de um circuito de acionamento com base nessas entradas e emite o valor de comando de torque de atrito Tb* ao controlador de freio de atrito 12. As operações detalhadas do controlador de máquina motriz 14 serão descritas posteriormente. Deve ser notado que, levando a frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 e responsividade da frenagem por atrito pela unidade de frenagem por atrito 7 em consideração, o controlador de máquina motriz 14 controla o valor de comando de torque.

[048] O seguinte descreve funções de transferência em um modelo de veículo em que um sistema de transmissão de acionamento do veículo elétrico 100 usado em processos pelo controlador de máquina motriz 14 é modelado. As funções de transferência Gp(s), Gb(s), Gpa(s), e Gba(s) são usadas para os processos pelo controlador de máquina motriz 14.

[049] A função de transferência Gp(s) indica a característica de transferência de uma entrada de um torque de máquina motriz Tm gerado pela máquina motriz 1 para uma saída de uma velocidade de rotação de máquina motriz wm como a velocidade de rotação da máquina motriz 1.

[050] A função de transferência Gb(s) indica a característica de transferência de uma entrada de um torque de atrito Tb gerado na unidade de frenagem por atrito 7 para uma saída da velocidade de rotação de máquina motriz wm.

[051] A função de transferência Gpa(s) indica a característica de transferência da entrada do torque de máquina motriz Tm para uma saída de uma aceleração a do veículo elétrico 100.

[052] A função de transferência Gba(s) indica a característica de transferência da entrada do torque de atrito Tb para a saída da aceleração a do veículo elétrico 100.

[053] O seguinte descreve essas funções de transferência com referência às Figuras 2A e 2B.

[054] As Figuras 2A e 2B são vistas que ilustram o modelo de veículo em que um sistema de transmissão de força de acionamento do veículo elétrico 100 é modelado. Os respectivos parâmetros nessas vistas são conforme a seguir. Jm: inércia da máquina motriz 1 Jw: inércia das rodas de tração 6 M: peso do veículo elétrico 100 KD: rigidez torcional do sistema de acionamento Kt: coeficiente de atrito entre os pneus e uma superfície de estrada N: relação das engrenagens geral r: raio dinâmico dos pneus wm velocidade de rotação da máquina motriz 1 Tm: torque de máquina motriz TD: torque das rodas de tração 6 1. força aplicada ao veículo elétrico 100 2. velocidade do veículo elétrico 100 Ww: velocidade angular das rodas de tração 6 Tb: quantidade de frenagem por atrito gerada na unidade de frenagem por atrito 7 (torque de conversão de eixo de máquina motriz)

[055] Deve ser notado que as seguintes equações de movimento das Equações (1) a (5) podem ser derivadas das Figuras 2A e 2B. Os parâmetros com os asteriscos (*) anexados à direita superior nas seguintes Equações (1) a (3) indicam que os parâmetros têm valores diferenciados em tempo.

[056] No presente contexto, com a velocidade angular Ww das rodas de tração 6 maior do que zero (ww > 0), isto é, enquanto o veículo elétrico 100 se move adiante, uma quantidade de frenagem por atrito Tb se torna positiva (Tb > 0). Com a velocidade angular Ww das rodas de tração 6 menor do que zero (Ww < 0), isto é, enquanto o veículo elétrico 100 vai em marcha à ré, a quantidade de frenagem por atrito Tb se torna negativa (Tb < 0). Com a velocidade angular Ww das rodas de tração 6 zero (Ww = 0) isto é, enquanto o veículo elétrico 100 para, a quantidade de frenagem por atrito Tb se torna zero (Tb = 0).

[057] A partir das equações de movimento das Equações (1) a (5), a função de transferência Gp(s) é obtida como Equação (6). A função de transferência Gb(s) é obtida como Equação (7).

[058] Observe que, os respectivos parâmetros nas Equações (6) e (7) são expressos conforme a seguir.

[059] Por meio de examinações, os polos e 0 pontos da função de transferência mostrada na Equação (6) podem ser aproximados a uma função de transferência da seguinte Equação (8), e um polo e um 0 pontos indica valores extremamente próximos entre si. Isso é equivalente a que α e β da Equação (8) indicam valores extremamente próximos entre si.

[060] Entretanto, realizando-se o cancelamento de polo-zero (aproximação a α = β) na Equação (8), a característica de transferência Gp(s) de (segunda ordem)/(terceira ordem) conforme mostrado na seguinte Equação (9) é constituída.

[061] A partir das equações de movimento das Equações (1) a (5), a função de transferência Gpa(s) é obtida como Equação (10) e a função de transferência Gba(s) é obtida como Equação (11).

[062] Observe que, os respectivos parâmetros nas Equações (10) e (11) são expressos pela seguinte equação.

[063] Portanto, as funções de transferência Gp(s), Gb(s), Gpa(s) e Gba(s) podem ser obtidas.

[064] O seguinte descreve o controle pelo controlador de máquina motriz 14.

[065] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra o controle de deslocamento do veículo elétrico 100 pelo controlador de máquina motriz 14. Esse controle de deslocamento é realizado repetidamente em uma temporização predeterminada.

[066] Em S301, um processamento de entrada ao controlador de máquina motriz 14 é realizado. Conforme ilustrado na Figura 1, insere-se ao controlador de máquina motriz 14, o valor de tensão de corrente contínua Vdc (V), a potência elétrica regenerável Pin (W), a quantidade de frenagem por atrito Tb, a velocidade de veículo V (m/s), a posição de acelerador θ (%), a fase α de rotor (rad), e as correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw (A).

[067] O valor de tensão de corrente contínua Vdc é inserido a partir do sensor de tensão 8 ao controlador de máquina motriz 14.

[068] A potência elétrica regenerável Pin é inserida a partir do controlador de bateria 13 ao controlador de máquina motriz 14. Essa potência elétrica regenerável Pin que tem um valor além de 0 indica que a bateria 2 tem uma capacidade disponível. A potência elétrica regenerável Pin se torna maior à medida que a capacidade disponível aumenta.

[069] A fase α de rotor é inserida a partir do sensor de rotação 10 ao controlador de máquina motriz 14.

[070] A posição de acelerador θ é inserida por meio de meios de comunicação a partir do sensor de posição de acelerador ou outro controlador. Nessa modalidade, presume-se que a posição de acelerador θ é um valor em incrementos de 1/4 (25%). Isto é, a posição de acelerador θ é expressa por cinco níveis 0/4 (0%), 1/4 (25%), 2/4 (50%), 3/4 (75%) e 4/4 (100%). Com a posição de acelerador θ de 0/4 (0%), o pedal de acelerador está completamente fechado, isto é, o pedal de acelerador não é deprimido de modo algum. Com a posição de acelerador θ de 4/4 (100%), o pedal de acelerador está completamente aberto, isto é, o pedal de acelerador está completamente deprimido. Deve ser notado que a posição de acelerador θ não é o valor em incrementos de 1/4 (25%) mas, por exemplo, pode ser um valor em incrementos de 1%.

[071] As correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw são inseridas a partir do sensor de corrente 9 ao controlador de máquina motriz 14. Deve ser notado que, visto que as correntes alternadas trifásicas iu, iv e iw têm um recurso que a soma dos mesmos se torna 0, o sensor de corrente 9 pode detectar correntes de quaisquer dadas duas fases e o controlador de máquina motriz 14 pode obter a corrente a partir da única fase restante por operação.

[072] A velocidade de veículo V é inserida a partir do sensor de velocidade de veículo ao controlador de máquina motriz 14. A velocidade de veículo V pode ser inserida por meio dos meios de comunicação de outro controlador como o controlador de freio de atrito 12.

[073] A velocidade de veículo V pode ser obtida com o uso da fase α de rotor da máquina motriz 1 medida pelo sensor de rotação 10. Especificamente, diferenciar a fase α de rotor como o ângulo elétrico obtém o velocidade angular w (rad/s) do ângulo elétrico do rotor da máquina motriz 1. Dividir a velocidade angular w do ângulo elétrico do rotor por um número de pares de polo, que é o número de pares de polos magnéticos fornecidos pela máquina motriz 1, obtém a velocidade de rotação de máquina motriz wm (rad/s) como um ângulo mecânico. Multiplicar a velocidade de rotação de máquina motriz wm pelo raio dinâmico r (m) das rodas de tração 6 e dividir o valor encontrado pela relação das engrenagens final da engrenagem de redução 4 obtém uma velocidade de veículo v (m/s). Então, multiplicar a velocidade de veículo v (m/s) por um coeficiente de conversão unitário (3600/1000) obtém a velocidade de veículo V (km/h). Deve ser notado que multiplicar a velocidade de rotação de máquina motriz wm (rad/s) pelo coeficiente de conversão unitário (60/2 π) pode-se obter uma velocidade de rotação Nm (rpm) da máquina motriz 1.

[074] Na Etapa S302, o controlador de máquina motriz 14 realiza um processo de cálculo de um primeiro valor-alvo de torque Tm1*. O primeiro valor-alvo de torque Tm1* é obtido a partir da operação do acelerador por um condutor e a velocidade atual do veículo elétrico 100 e é um valor de comando que leva a máquina motriz 1 a gerar o torque em que o veículo elétrico 100 atinge uma velocidade desejada. Em S302, uma tabela de torque ilustrada na Figura 4 é usada.

[075] A Figura 4 é uma vista que ilustra uma tabela de torque exemplificativa dependendo da posição de acelerador. Com o uso dessa tabela de torque, o valor-alvo de torque em que a velocidade desejada é obtida a partir da velocidade de rotação de máquina motriz de acordo com a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 e a posição de acelerador de acordo com a operação pelo condutor. A Figura 4 ilustra a relação entre a velocidade de rotação de máquina motriz wm e o valor-alvo de torque Tm nos respectivos casos de a posição de acelerador ser 0/4 (0%), 1/4 (25%), 2/4 (50%), 3/4 (75%) e 4/4 (100%).

[076] O controlador de máquina motriz 14 obtém a velocidade de rotação de máquina motriz wm dividindo-se a fase α de rotor diferenciada pelo número de pares de polo. Com o uso da tabela de torque na Figura 4, o controlador de máquina motriz 14 se refere ao valor-alvo de torque Tm com a posição de acelerador θ inserida em S301 e a velocidade de rotação de máquina motriz wm obtida para obter o primeiro valor-alvo de torque Tm1*.

[077] Deve ser notado que visto que o veículo elétrico 100 realiza a aceleração e desaceleração e a paragem do veículo apenas pela operação do pedal de acelerador, o veículo elétrico 100 desacelera com o pedal de acelerador completamente fechado. Deve ser notado que, conforme descrito acima, embora possa haver um caso em que o veículo elétrico 100 inclui o pedal de freio, até mesmo se o pedal de freio não for deprimido, o veículo elétrico 100 pode desacelerar e parar apenas pela operação do pedal de acelerador. Consequentemente, na Figura 4, com a posição de acelerador de 0/4 (completamente fechado), o valor negativo é principalmente estabelecido ao valor-alvo de torque Tm. Deve ser notado que a tabela de torque pode ser outra tabela além da Figura 4.

[078] Referindo-se à Figura 3 novamente, o seguinte descreve processos após S302.

[079] Na Etapa S303, o controlador de máquina motriz 14 realiza um processo de controle de paragem. No processo de controle de paragem, o controlador de máquina motriz 14 determina se o veículo elétrico 100 está logo antes da paragem do veículo. Quando o veículo elétrico 100 estiver em antes logo antes da paragem do veículo, o primeiro valor-alvo de torque Tm1* calculado em S302 é estabelecido para um terceiro valor-alvo de torque Tm3*. Quando o veículo elétrico 100 estiver em após logo antes da paragem, um segundo valor-alvo de torque Tm2* convergido para um valor estimado de torque de perturbação Td determinado pelos meios de estimativa de torque de perturbação à medida que a redução na velocidade de rotação de máquina motriz é estabelecida como o terceiro valor-alvo de torque Tm3*. Com base no terceiro valor-alvo de torque Tm3*, um valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e um valor de comando de torque de atrito Tb* são calculados. Deve ser notado que os detalhes do processo de controle de paragem serão descritos posteriormente com referência às Figuras 5 a 10.

[080] Na Etapa S304, o controlador de máquina motriz 14 usa o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* calculado em S303 para obter os sinais de PWM Tu, Tv e Tw emitidos para o inversor 3. Deve ser notado que para o cálculo dos sinais de PWM usados para controlar a máquina motriz 1, uma coordenada de rotação síncrona constituída de um eixo geométrico d e um eixo geométrico q é usada.

[081] Especificamente, o controlador de máquina motriz 14 utiliza o valor de tensão de corrente contínua Vdc inserido em S301, a velocidade de rotação de máquina motriz Wm obtida em S302 e o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* calculado em S303 para obter um valor-alvo de corrente de eixo geométrico d id* e um valor-alvo de corrente de eixo geométrico q iq* indicado pela coordenada de rotação síncrona como o valor-alvo de corrente fornecido à máquina motriz 1.

[082] Deve ser notado que o controlador de máquina motriz 14 armazena preliminarmente uma tabela que mostra a relação entre o valor de tensão de corrente contínua Vdc, a velocidade de rotação de máquina motriz Wm e o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*, e o valor-alvo de corrente de eixo geométrico d id* e o valor-alvo de corrente de eixo geométrico q iq*. Referindo-se a essa tabela, o controlador de máquina motriz 14 pode obter o valor-alvo de corrente de eixo geométrico d id* e o valor-alvo de corrente de eixo geométrico q iq* a partir do valor de tensão de corrente contínua Vdc, da velocidade de rotação de máquina motriz Wm e do valor de comando de torque de máquina motriz Tm*.

[083] Na Etapa S305, o controlador de máquina motriz 14 utiliza o valor-alvo de corrente de eixo geométrico d id* e o valor-alvo de corrente de eixo geométrico q iq* obtido em S304 para obter os sinais de PWM Tu, Tv e Tw. O controlador de máquina motriz 14 emite os sinais de PWM Tu, Tv e Tw para o inversor 3 e emite o valor de comando de torque de atrito Tb* obtido em S303 para o controlador de freio de atrito 12. O seguinte descreve um processo em que o controlador de máquina motriz 14 obtém os sinais de PWM Tu, Tv e Tw em detalhes.

[084] Em primeiro lugar, o controlador de máquina motriz 14 converte a corrente alternada trifásica iu, iv e iw inserida em S301 na quantidade de corrente de eixo geométrico d id e quantidade de corrente de eixo geométrico q iq com base na fase α de rotor da máquina motriz 1. O controlador de máquina motriz 14 obtém um valor de comando de tensão de eixo geométrico d vd a partir de um desvio entre o valor-alvo de corrente de eixo geométrico d id* e a quantidade de corrente de eixo geométrico d id e obtém um valor de comando de tensão de eixo geométrico q vq a partir de um desvio entre o valor-alvo de corrente de eixo geométrico q iq* e a quantidade de corrente de eixo geométrico q iq.

[085] O controlador de máquina motriz 14 obtém valores de comando de tensão de corrente alternada trifásica vu, vv e vw a partir do valor de comando de tensão de eixo geométrico d vd, do valor de comando de tensão de eixo geométrico q vq e da fase α de rotor da máquina motriz 1. O controlador de máquina motriz 14 calcula os sinais de PWM Tu (%), Tv (%) e Tw (%) a partir dos valores de comando de tensão de corrente alternada trifásica vu, vv e vw obtidos e do valor de tensão de corrente contínua Vdc.

[086] O seguinte descreve detalhes do processo de controle de paragem mostrado em S303 na Figura 3 com referência às Figuras 5 a 10.

[087] A Figura 5 é um diagrama de blocos para descrever o processo de controle de paragem em S303 na Figura 3.

[088] Conforme ilustrado na Figura 5, o processo de controle de paragem realizado pelo controlador de máquina motriz 14 realiza processos por um bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501, um bloco de estimativa de torque de perturbação 502, um somador 503, um comparador 504 e um bloco de cálculo de valor de comando 505.

[089] No bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501, uma velocidade de rotação de máquina motriz Wm calculada em S301 na Figura 3 é inserida e um torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz TW é emitido ao somador 503. O processo detalhado no bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 será descrito posteriormente com referência à Figura 6.

[090] Insere-se ao bloco de estimativa de torque de perturbação 502, a velocidade de rotação de máquina motriz Wm e o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e o valor de comando de torque de atrito Tb*, que são entradas de retroalimentação a partir do bloco de cálculo de valor de comando 505. No bloco de estimativa de torque de perturbação 502, o valor estimado de torque de perturbação Td é estimado com o uso dessas entradas e do modelo de veículo. O bloco de estimativa de torque de perturbação 502 emite o valor estimado de torque de perturbação Td ao somador 503. Deve ser notado que o processo detalhado no bloco de estimativa de torque de perturbação 502 será descrito posteriormente com referência à Figura 7.

[091] O somador 503 adiciona o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz TW emitido a partir do bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 ao valor estimado de torque de perturbação Td emitido a partir do bloco de estimativa de torque de perturbação 502 para calcular o segundo valor-alvo de torque Tm2*. O somador 503 emite o segundo valor-alvo de torque Tm2* ao comparador 504.

[092] O comparador 504 compara as magnitudes do primeiro valor-alvo de torque Tm1* calculado em S302 na Figura 3 ao segundo valor-alvo de torque Tm2* emitido a partir do somador 503. O comparador 504 emite o maior valor dentre o primeiro valor-alvo de torque Tm1* e o segundo valor-alvo de torque Tm2* ao bloco de cálculo de valor de comando 505 como o terceiro valor-alvo de torque Tm3*.

[093] O bloco de cálculo de valor de comando 505 realiza um controle de cálculo de valor de comando. O bloco de cálculo de valor de comando 505 obtém o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e o valor de comando de torque de atrito Tb* a partir da velocidade de rotação de máquina motriz wm e as entradas do terceiro valor-alvo de torque Tm3* a partir do comparador 504 e da potência elétrica regenerável Pin a partir do controlador de bateria 13 e emite os valores. O processo detalhado do controle de cálculo de valor de comando no bloco de cálculo de valor de comando 505 será descrito posteriormente com referência à Figura 8.

[094] O seguinte descreve os detalhes do processo no bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 ilustrado na Figura 5 com referência à Figura 6.

[095] A Figura 6 é um diagrama de blocos que ilustra um processo no bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501. O bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 é constituído por um multiplicador 601 e emite um resultado da multiplicação da entrada da velocidade de rotação de máquina motriz wm por um ganho Kvref como o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw.

[096] Deve ser notado que um valor negativo é estabelecido para Kvref de modo que o veículo elétrico 100 desacelere ou pare enquanto o pedal de acelerador está completamente fechado (a posição de acelerador θ é 0%). Consequentemente, desde que a velocidade de rotação de máquina motriz wm tenha um grande valor positivo, o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw se torna um grande valor negativo e, portanto, a força de frenagem aumenta. Deve ser notado que o valor de Kvref específico é estabelecido com base em, por exemplo, dados experimentais.

[097] Com essa modalidade, enquanto o bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 multiplica a velocidade de rotação de máquina motriz wm pelo ganho Kvref para calcular o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw, o método não é limitado a isso. O bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 pode usar uma tabela de torque regenerativo em que as velocidades de rotação de máquina motriz wm são feitas corresponderem aos torques regenerativos, uma tabela de taxa de atenuação indicativa das taxas de atenuação da velocidade de rotação de máquina motriz wm, ou uma tabela semelhante para calcular o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw.

[098] O seguinte descreve os detalhes do processo pelo bloco de estimativa de torque de perturbação 502 ilustrado na Figura 5 com referência à Figura 7.

[099] A Figura 7 é um diagrama de blocos que ilustra o processo no bloco de estimativa de torque de perturbação 502. No bloco de estimativa de torque de perturbação 502, a velocidade de rotação de máquina motriz wm, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*, e o valor de comando de torque de atrito Tb* são inseridos e o valor estimado de torque de perturbação Td é emitido.

[0100] O bloco de estimativa de torque de perturbação 502 inclui os blocos 701 a 704 e subtratores 705 e 706.

[0101] No bloco 701, um processo de filtração é realizado na velocidade de rotação de máquina motriz Wm por H(s)/Gp(s) com o uso de um filtro passa baixo H(s). O filtro passa baixo H(s) tem uma diferença entre o grau de denominador e o grau de numerador igual ou maior do que uma diferença entre o grau de denominador e o grau de numerador do Gp(s) modelo para a característica de transferência do torque de máquina motriz Tm e a velocidade de rotação de máquina motriz Wm para calcular um primeiro valor estimado de torque de máquina motriz Tmp1.

[0102] No bloco 702, o processo de filtração é realizado no valor de comando de torque de máquina motriz Tm* pelo filtro passa baixo H(s) para calcular um segundo valor estimado de torque de máquina motriz Tmp2.

[0103] No bloco 703, o processo de filtração é realizado no valor de comando de torque de atrito Tb* na função de transferência Gb(s) da quantidade de frenagem por atrito Tb até a velocidade de rotação de máquina motriz Wm para calcular um valor estimado de velocidade de rotação de atrito Wmp.

[0104] No bloco 704, semelhante ao bloco 701, o processo de filtração é realizado em uma velocidade de rotação de atrito Wmp por H(s)/Gp(s) para calcular um valor estimado de torque de atrito Tbp.

[0105] O subtrator 705 subtrai o valor estimado de valor estimado de torque de atrito Tbp emitido a partir do bloco 704 do segundo valor estimado de torque de máquina motriz Tmp2 emitido a partir do bloco 702 para obter um terceiro valor estimado de torque de máquina motriz Tmp3. O subtrator 705 emite o terceiro valor estimado de torque de máquina motriz Tmp3 ao subtrator 706.

[0106] O subtrator 706 subtrai o primeiro valor estimado de torque de máquina motriz Tmp1 emitido a partir do bloco 701 do terceiro valor estimado de torque de máquina motriz Tmp3 emitido a partir do subtrator 705 para calcular o valor estimado de torque de perturbação Td e emite o valor estimado de torque de perturbação Td.

[0107] Deve ser notado que embora essa modalidade estime o torque de perturbação através de um observador de perturbação conforme ilustrado na Figura 7, o torque de perturbação pode ser estimado com o uso de um instrumento de medição como um sensor G longitudinal de veículo.

[0108] Embora uma resistência de ar, um erro de modelagem causado por uma variação de um peso de veículo (o número de passageiros e uma capacidade de carga), uma resistência ao rolamento dos pneus, uma resistência ao gradiente e uma resistência semelhante são pesadas como as perturbações alvejadas pela modalidade, um fator de perturbação dominante logo antes da paragem do veículo é a resistência ao gradiente. Embora os fatores de perturbação difiram dependendo das condições de condução, os fatores de perturbação descritos acima podem ser estimados coletivamente visto que o bloco de estimativa de torque de perturbação 502 calcula o valor estimado de torque de perturbação Td com base no valor de comando de torque de máquina motriz Tm*, na velocidade de rotação de máquina motriz wm, nos modelos de veículo Gp(s) e Gb(s) e no valor de comando de torque de atrito Tb*. Isso atinge uma paragem de veículo suave a partir da desaceleração sem variação sob qualquer condição de condução.

[0109] O seguinte descreve a operação do comparador 504 quando o veículo elétrico 100 para quando o valor estimado de torque de perturbação Td se torna uma parte da entrada com referência à Figura 5. Insere-se ao comparador 504, o primeiro valor-alvo de torque Tm1* e o segundo valor-alvo de torque Tm2*.

[0110] No presente contexto, quando o veículo elétrico 100 para, o primeiro valor-alvo de torque Tm1* se torna um valor negativo. Isso se deve ao fato de que, na tabela de torque da Figura 4, quando o veículo elétrico 100 para, isto é, quando a posição de acelerador θ for zero e a velocidade de rotação de máquina motriz wm se torna comparativamente pequena, o primeiro valor-alvo de torque Tm1* é um valor negativo.

[0111] Referindo-se à Figura 5 novamente, quando o veículo elétrico 100 para, o segundo valor-alvo de torque Tm2* converge para um valor predeterminado de acordo com o gradiente. Isso se deve ao fato de que, quando o veículo elétrico 100 parar, a convergência da velocidade de rotação de máquina motriz wm para zero converge o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw emitido a partir do bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 como o multiplicador para zero e o valor estimado de torque de perturbação Td emitido a partir do bloco de estimativa de torque de perturbação 502 se torna um valor predeterminado aproximadamente constante de acordo com o gradiente.

[0112] No estado de paragem de veículo, o valor de convergência do segundo valor-alvo de torque Tm2* é maior do que o valor negativo constante do primeiro valor-alvo de torque Tm1*. Entretanto, até o veículo elétrico 100 parar, o segundo valor-alvo de torque Tm2* se torna maior do que o primeiro valor-alvo de torque Tm1*. Entretanto, considerando-se o estado do segundo valor-alvo de torque Tm2* que se torna maior do que o primeiro valor-alvo de torque Tm1* como o estado em que o veículo elétrico 100 está logo antes da paragem do veículo, a comutação dos processos de acordo com se o veículo elétrico 100 está logo antes da paragem do veículo ou não pode ser realizada com o uso do comparador 504.

[0113] Conforme descrito acima, no caso em que o segundo valor-alvo de torque Tm2* se torna maior do que o primeiro valor-alvo de torque Tm1*, isto é, quando o veículo elétrico 100 for considerado como no estado logo antes da paragem do veículo, o comparador 504 emite o segundo valor-alvo de torque Tm2*. O segundo valor-alvo de torque Tm2* converge para o valor predeterminado com o qual a influência do gradiente pode ser reduzida. Consequentemente, visto que a máquina motriz 1 reduz a velocidade de rotação enquanto é controlada de modo que a influência do gradiente seja reduzida, o veículo elétrico 100 pode ser parado suavemente.

[0114] Além disso, o segundo valor-alvo de torque Tm2*, que é usado para o controle da máquina motriz 1 enquanto o veículo elétrico 100 para, é principalmente um valor para reduzir a influência do gradiente. O segundo valor-alvo de torque Tm2* se torna um torque positivo em estradas de subida, se torna um torque negativo em estradas de descida e se torna aproximadamente zero em estradas planas. Consequentemente, visto que a máquina motriz 1 é controlada de modo que a influência do gradiente seja reduzida, o estado de paragem de veículo pode ser mantido em locais com gradiente sem o uso do pedal de freio.

[0115] A seguir, o seguinte descreve detalhes do controle de cálculo de valor de comando realizado no bloco de cálculo de valor de comando 505 ilustrado na Figura 5 com referência à Figura 8.

[0116] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra o controle de cálculo de valor de comando. A Figura 8 ilustra os processos S801 a S806 no controle de cálculo de valor de comando. Nesses processos, o método de frenagem é selecionado em S801 e S803 e os valores de comando são obtidos em S804 a S806.

[0117] Na Etapa S801, o controlador de máquina motriz 14 determina se a bateria 2 pode ser regenerada determinando-se se a potência elétrica regenerável Pin transmitida a partir do controlador de bateria 13 é zero ou não. Isto é, quando a potência elétrica regenerável Pin for zero, (S801: Sim), o controlador de máquina motriz 14 determina que a bateria 2 está, possivelmente, sobrecarregada se a frenagem regenerativa for realizada e avança o processo para S802. Por outro lado, quando a potência elétrica regenerável Pin não for zero (S801: Não), visto que a bateria 2 tem a capacidade disponível, o controlador de máquina motriz 14 determina que a bateria 2 está carregada adequadamente até mesmo se a frenagem regenerativa for realizada e seleciona a frenagem regenerativa para avançar o processo para S805.

[0118] Na Etapa S802, o controlador de máquina motriz 14 calcula uma corrente de carregamento Ic com o uso do terceiro valor-alvo de torque Tm3* emitido a partir do comparador 504 na Figura 5 e da velocidade de rotação de máquina motriz Wm calculada em S301 na Figura 3.

[0119] No presente contexto, a corrente de carregamento Ic é uma corrente que flui para a bateria 2 quando a frenagem regenerativa for realizada. Isto é, quando toda a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 for consumida pelo veículo elétrico 100, a corrente de carregamento Ic se torna negativa. A corrente de carregamento Ic se torna negativa logo antes da paragem do veículo, que é um estado em que a velocidade de veículo diminui de modo que toda a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 se torne igual ou menor do que um consumo de potência consumido pelo veículo elétrico 100. Por outro lado, quando a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 não for completamente consumida pelo veículo elétrico 100, mas for carregada à bateria 2, a corrente de carregamento Ic se torna positiva. Isto é, o sinal da corrente de carregamento Ic indica uma relação de magnitude entre a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 e o consumo de potência do veículo elétrico 100. Deve ser notado que a potência elétrica regenerativa significa uma potência elétrica gerada na máquina motriz 1. O consumo de potência significa uma potência elétrica consumida por um acionamento giratório na máquina motriz 1 e uma potência elétrica consumida no inversor 3 e outro equipamento elétrico.

[0120] A Figura 9 é uma tabela de corrente de carregamento que ilustra se a corrente de carregamento Ic é positiva ou não correspondente ao valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e à velocidade de rotação de máquina motriz wm. Deve ser notado que na Figura 9, um eixo geométrico horizontal indica a velocidade de rotação de máquina motriz wm e um eixo geométrico vertical indica o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*. Deve ser notado que o terceiro valor-alvo de torque Tm3* usado em S802 é equivalente ao valor de comando de torque de máquina motriz Tm*.

[0121] A Figura 9 ilustra se a bateria 2 é carregada ou descarregada quando a condução e regeneração de acordo com o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* são realizadas em um estado em que a máquina motriz 1 gira na velocidade de rotação de máquina motriz wm. No presente contexto, a velocidade de rotação de máquina motriz wm indica a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 e o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é obtido de acordo com a posição de acelerador. Além da relação de magnitude entre a potência elétrica regenerativa e o consumo de potência, se a bateria 2 está carregada ou descarregada é determinado por se a potência elétrica regenerável Pin é zero ou não. Consequentemente, a Figura 9 ilustra um resultado previsto da relação de magnitude entre a potência elétrica regenerativa e o consumo de potência com base na posição de acelerador e na condição de deslocamento do veículo elétrico 100.

[0122] Especificamente, na Figura 9, a região hachurada é uma região de descarga e as regiões sem a hachura são as regiões de carga. Quando a frenagem regenerativa for realizada na região de descarga, prevê-se que a potência elétrica regenerativa pelo máquina motriz 1 cai abaixo do consumo de potência do veículo elétrico 100 e a bateria 2 é descarregada. Consequentemente, a corrente de carregamento Ic se torna negativa. Por outro lado, quando a frenagem regenerativa for realizada na região de carga, prevê-se que a potência elétrica regenerativa pela máquina motriz 1 excede o consumo de potência do veículo elétrico 100 e a bateria 2 é carregada. Consequentemente, a corrente de carregamento Ic se torna positiva. Deve ser notado que quando uma posição referida na Figura 9 for um limiar entre a região de descarga e a região de carga, a corrente de carregamento Ic é zero.

[0123] Com referência à Figura 8 novamente, o controlador de máquina motriz 14 determina se a corrente de carregamento Ic calculada em S802 é positiva ou não na Etapa S803. Quando a corrente de carregamento Ic for positiva (S803: Sim), realizar a frenagem regenerativa faz com que a potência elétrica regenerativa exceda o consumo de potência, resultando em sobrecarga da bateria 2. Entretanto, o controlador de máquina motriz 14 determina que a frenagem regenerativa não pode ser realizada e seleciona a frenagem por atrito para avançar o processo para S804. Por outro lado, quando a corrente de carregamento Ic não for positiva (S803: Não), a potência elétrica regenerativa se torna igual ou menor do que o consumo de potência até mesmo quando a frenagem regenerativa for realizada. Entretanto, o controlador de máquina motriz 14 determina que a frenagem regenerativa pode ser realizada e seleciona a frenagem regenerativa para avançar o processo para S805.

[0124] Deve ser notado que, como uma modificação de S802 e S803, o controlador de máquina motriz 14 pode determinar se a corrente de carregamento Ic é positiva ou negativa determinando-se se a posição referida pelo terceiro valor-alvo de torque Tm3* e a velocidade de rotação de máquina motriz Wm na Figura 9 é a região de carga ou a região de descarga ou não.

[0125] Na Etapa S804, o controlador de máquina motriz 14 estabelece um valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** e o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** usados na frenagem por atrito.

[0126] Especificamente, o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** é estabelecido como 0. Um valor absoluto do terceiro valor-alvo de torque de máquina motriz Tm3* ao qual o sinal idêntico ao sinal da velocidade angular Ww das rodas de tração 6 é anexos é estabelecido como o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb**. Isto é, quando a velocidade angular Ww das rodas de tração 6 for positiva (Ww > 0), isto é, quando o veículo elétrico 100 se move para frente, o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** se torna positivo. Quando a velocidade angular Ww das rodas de tração 6 for negativa (Ww < 0), isto é, quando o veículo elétrico 100 se move para trás, o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** se torna negativo. Quando a velocidade angular Ww da roda de tração 6 for zero (Ww = 0), isto é, quando o veículo elétrico 100 para, nenhuma frenagem por atrito é realizada. Portanto, o sinal do valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb**se torna zero.

[0127] Por outro lado, na Etapa S805, o controlador de máquina motriz 14 estabelece o terceiro valor-alvo de torque Tm3* como o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** e estabelece zero como o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb**.

[0128] Na Etapa S806, o controlador de máquina motriz 14 realiza o processo de filtro no valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** e o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** para calcular o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e o valor de comando de torque de atrito Tb*. O seguinte descreve os detalhes do processo de filtro em S806 com referência à Figura 10.

[0129] A Figura 10 é um diagrama de blocos que ilustra o processo de filtro em S806 ilustrado na Figura 8.

[0130] Conforme ilustrado na Figura 10, o bloco de cálculo de valor de comando 505 inclui os blocos 1001 e 1002.

[0131] O bloco 1001 é um filtro Hba(s) que realiza o processo de filtro valor de comando de torque de máquina motriz inserido (antes do processo de filtro) Tm** e emite o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*. Deve ser notado que o filtro Hba(s) é expresso pela seguinte Equação.

[0132] Deve ser notado que um filtro Hbrk(s) na Equação (12) é expresso pela seguinte equação.

[0133] Observe que um parâmetro na Equação (13) é conforme a seguir.

[0134] Wb: frequência de vibração única quando uma resposta de atuador na unidade de frenagem por atrito 7 for expressa pelo sistema de vibração de segunda ordem.

[0135] O filtro Hba(s) é um produto de uma função de transferência Gba(s), 1/Gpa(s) como uma função de transferência inversa de Gpa(s), e um filtro Hbk(s). Entretanto, a saída da aceleração a do veículo elétrico 100 é obtida a partir da entrada do valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** com a função de transferência Gba(s). Além disso, a aceleração a se torna a entrada e o torque de acionamento da máquina motriz 1 é obtido com a função de transferência inversa 1/Gpa(s). Então, o filtro Hbrk(s) realiza o processo de filtro adequado para a frenagem por atrito a fim de obter o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*.

[0136] O bloco 1002 é um filtro Hinv(s) que realiza o processo de filtro no valor de comando de torque de atrito inserido (antes do processo de filtro) Tb** e emite o valor de comando de torque de atrito Tb*. Deve ser notado que o filtro Hinv(s) é expresso pela seguinte.

[0137] Observe que, os parâmetros na Equação (14) são conforme a seguir. Wp: frequência de vibração única no modelo de veículo Zp: coeficiente de amortecimento no modelo de veículo

[0138] Uso desse filtro Hba(s) do bloco 1001 e filtro Hinv(s) do bloco 1002 assegura a uniformização de responsividade da aceleração do torque de máquina motriz e responsividade da aceleração da quantidade de frenagem por atrito.

[0139] No presente contexto, como a unidade de frenagem por atrito 7 é uma frenagem hidráulica de responsividade lenta enquanto a responsividade da máquina motriz 1 é quase instantânea, existe uma diferença na responsividade entre a frenagem regenerativa e a frenagem por atrito. Consequentemente, por exemplo, como é o caso de quando a frenagem regenerativa e a frenagem por atrito são comutadas, até mesmo quando o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** e o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** como os valores de entrada mudam rapidamente, realizar o processo de filtração nos blocos 1001 e 1002 leva a diferença na responsividade entre a frenagem hidráulica e a frenagem regenerativa em consideração no valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e no valor de comando de torque de atrito Tb* como os valores de saída.

[0140] Portanto, no processo de filtro em S806, o uso dos blocos 1001 e 1002 reduz a mudança rápida do valor de comando para a máquina motriz 1 e a unidade de frenagem por atrito 7. Especificamente, no valor de comando de torque de máquina motriz Tm* como o valor de comando para a máquina motriz 1, a variação rápida é reduzida de modo que a resposta lenta da unidade de frenagem por atrito 7 seja compensada. Entretanto, uma diferença entre o valor de comando e o valor de resposta na unidade de frenagem por atrito 7 causada devido à responsividade lenta na unidade de frenagem por atrito 7 é compensada pela máquina motriz 1.

[0141] O seguinte descreve as condições de deslocamento do veículo elétrico 100 com referência à Figura 11.

[0142] A Figura 11 consiste em vistas que ilustram as condições de deslocamento do veículo elétrico 100. A Figura 11 ilustra as condições de deslocamento do veículo elétrico 100 quando a potência elétrica regenerável Pin for zero e a comutação da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa é realizada (um tempo tc) após o veículo elétrico 100 entrar em um estado de logo antes da paragem do veículo (um tempo t2).

[0143] A Figura 11 ilustra as condições de deslocamento do veículo elétrico 100 em (a) a estrada de subida, (b) a estrada plana e (c) a estrada de descida. A Figura 11 ilustra a velocidade de rotação de máquina motriz wm em (a1), (b1) e (c1) no estágio mais superior. Em (a2), (b2) e (c2) no segundo estágio a partir do topo, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é ilustrado em linhas sólidas, o valor estimado de torque de perturbação Td é ilustrado em linhas em cadeira de um ponto e o terceiro valor-alvo de torque Tm3* é ilustrado em linhas em cadeira de dois pontos. Em (a3), (b3), e (c3) no terceiro estágio a partir do topo, o valor de comando de torque de atrito Tb* é ilustrado. Em (a4), (b4), e (c4) no estágio mais inferior, a aceleração a do veículo elétrico 100 é ilustrado.

[0144] A Figura 12 consiste em tabelas de corrente de carregamento que ilustram as condições de deslocamento do veículo elétrico 100 na Figura 11. A Figura 12 indica mudanças na corrente de carregamento Ic até que o veículo elétrico 100 pare quando o veículo elétrico 100 correr sobre a respectiva (a) estrada de subida, (b) estrada plana e (c) estrada de descida por linhas pontilhadas.

[0145] Em primeiro lugar, o seguinte descreve as condições de deslocamento do veículo elétrico 100 em cada tempo na Figura 11.

[0146] Em um tempo t0, a posição de acelerador θ é 0 e o veículo elétrico 100 começa a desacelerar pela frenagem por atrito. No tempo t2, o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo e comuta o estado para a frenagem com o uso do valor estimado de torque de perturbação Td. No tempo tc entre o tempo t2 e um tempo t5, o método de frenagem comuta da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa. No tempo t5, o veículo elétrico 100 para.

[0147] No presente contexto, o seguinte descreve a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 no tempo t0 em que a desaceleração pela frenagem por atrito é iniciada na estrada de subida.

[0148] Com referência à Figura 11 (a1), no tempo t0, o veículo elétrico 100 está em um estado antes de logo antes da paragem do veículo. A velocidade do veículo elétrico 100 diminui monotonicamente, reduzindo, assim, monotonicamente, a velocidade de rotação de máquina motriz wm.

[0149] Com referência à Figura 11 (a2), no tempo t0, visto que a influência do gradiente da superfície de estrada é dominante, o valor estimado de torque de perturbação Td é um valor positivo de acordo com o gradiente da estrada de subida. Deve ser notado que o valor estimado de torque de perturbação Td é principalmente o valor idêntico visto que a influência do gradiente da superfície de estrada é dominante até mesmo em um tempo além do tempo t0.

[0150] O terceiro valor-alvo de torque Tm3* é um valor negativo predeterminado. Isso pode ser descrito conforme a seguir.

[0151] O comparador 504 ilustrado na Figura 5 emite o primeiro valor-alvo de torque Tm1* como o terceiro valor-alvo de torque Tm3* visto que o veículo elétrico 100 não está no estado de logo antes da paragem do veículo. No presente contexto, com referência à tabela de torque na Figura 4, quando o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo, isto é, quando a posição de acelerador θ for zero e a velocidade de rotação de máquina motriz wm for pequena, o primeiro valor-alvo de torque Tm1* é um valor negativo constante. Consequentemente, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* se torna o primeiro valor-alvo de torque Tm1* como o valor negativo constante.

[0152] O valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é zero. Isso pode ser descrito conforme a seguir.

[0153] Com referência ao processo de cálculo de valor de comando na Figura 8, a potência elétrica regenerável Pin é zero (S801: Sim), e a corrente de carregamento Ic com o valor positivo é calculada no processo em S802. Entretanto, a frenagem por atrito é selecionada (S803: Não), e o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** se torna zero (S804). Deve ser notado que o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** não é variado. Entretanto, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* através do bloco 1001 na Figura 10 também se torna zero (S806).

[0154] Com referência à Figura 11 (a3), no tempo t0, o valor de comando de torque de atrito Tb* é estabelecido como um valor absoluto do terceiro valor-alvo de torque Tm3* ilustrado na Figura 11 (a2) com um sinal positivo. Isso se deve ao fato de que, visto que a frenagem por atrito é realizada conforme descrito acima, o processo de cálculo de valor de comando na Figura 8 estabelece o valor de comando de torque de atrito Tb* como um valor de acordo com o terceiro valor-alvo de torque Tm3* em S804.

[0155] Com referência à Figura 11 (a4), no tempo t0, visto que a velocidade de rotação de máquina motriz Wm diminui monotonicamente conforme ilustrado na Figura 11 (a1), a aceleração a é constante em um valor negativo.

[0156] O seguinte descreve a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 no tempo t2 em que o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo na estrada de subida.

[0157] Com referência à Figura 11 (a1), no tempo t2, visto que o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo e comuta para o controle F/B de velocidade de rotação de máquina motriz, um gradiente em redução da velocidade de rotação de máquina motriz wm diminui.

[0158] Com referência à Figura 11 (a2), no tempo t2, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* muda significativamente. Isso é causado pela relação de magnitude entre o primeiro valor-alvo de torque Tm1* e o valor-alvo de torque Tm2* sendo invertidos antes e após o tempo t2 visto que o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo. Isto é, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* emitido a partir do comparador 504 na Figura 5 é o primeiro valor-alvo de torque Tm1* antes do tempo t2 e é o segundo valor-alvo de torque Tm2* após o tempo t2. Deve ser notado que, no tempo t2, o primeiro valor-alvo de torque Tm1* e o segundo valor-alvo de torque Tm2* são valores idênticos. Entretanto, o comparador 504 na Figura 5 emite qualquer um dentre o primeiro valor-alvo de torque Tm1* e o segundo valor-alvo de torque Tm2* como o terceiro valor-alvo de torque Tm3*.

[0159] Após o tempo t2, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* como o segundo valor-alvo de torque Tm2* converge para o valor estimado de torque de perturbação Td. Isso se deve ao fato de que, com referência à Figura 5, como o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw emitido a partir do bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 diminui em associação à redução da velocidade de rotação de máquina motriz wm, o segundo valor-alvo de torque Tm2* emitido a partir do somador 503 converge para o valor estimado de torque de perturbação Td emitido a partir do bloco de estimativa de torque de perturbação 502.

[0160] O valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é zero. Isso se deve ao fato de que, semelhante ao tempo t0, a potência elétrica regenerável é zero (S801: Sim) no processo de cálculo de valor de comando ilustrado na Figura 8 e a corrente de carregamento Ic no tempo t2 é positiva na Figura 12 (a) (S803: Sim); portanto, a frenagem por atrito é realizada (S804, S806).

[0161] Com referência à Figura 11 (a3), no tempo t2, o valor de comando de torque de atrito Tb* é um valor absoluto do terceiro valor-alvo de torque Tm3* na Figura 11 (a2) com um sinal positivo, visto que a frenagem por atrito é realizada conforme descrito acima. Deve ser notado que, após o tempo t2, o valor de comando de torque de atrito Tb* diminui em associação com o aumento do terceiro valor-alvo de torque Tm3*. Deve ser notado que, no tempo t2, a mudança no valor de comando de torque de atrito Tb* é mais suave do que mudança no terceiro valor-alvo de torque Tm3*. Isso se deve ao fato de que a variação é reduzida pelo processo do bloco 1002 na Figura 10 em S806 na Figura 8.

[0162] Com referência à Figura 11 (a4), no e após o tempo t2, o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo. Entretanto, a aceleração a aumenta gradualmente a partir do valor negativo devido ao gradiente em redução da velocidade de rotação de máquina motriz wm começando a ser pequeno conforme ilustrado na Figura 11 (a2).

[0163] A seguir, o seguinte descreve a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 no tempo tc em que o método de frenagem comuta a partir da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa na estrada de subida.

[0164] Com referência à Figura 11 (a1), no tempo tc, a velocidade de rotação de máquina motriz wm é um valor próximo a zero. Isso se deve ao fato de que, conforme descrito acima, a velocidade de rotação de máquina motriz wm converge para zero após o tempo t2 em que o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo.

[0165] Com referência à Figura 11 (a2), no tempo tc, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* é um valor mais próximo ao valor estimado de torque de perturbação Td. Isso se deve ao fato de que, conforme descrito acima, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* converge para o valor estimado de torque de perturbação Td após o tempo t2 em que o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo.

[0166] O valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é zero no tempo tc e converge para o terceiro valor-alvo de torque Tm3* com o decorrer de tempo após o tempo tc. Isso se deve ao fato de que o controlador de máquina motriz 14 realiza a seguinte operação.

[0167] Com referência ao processo de cálculo de valor de comando ilustrado na Figura 8, antes do tempo tc, a potência elétrica regenerável é zero (S801: Sim), A corrente de carregamento Ic positiva é calculada (S802), a frenagem por atrito é selecionada (S803: Sim), o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** é estabelecido como zero (S804). Por outro lado, no tempo tc, a potência elétrica regenerável é zero (S801: Sim), a corrente de carregamento Ic de zero é calculada (S802), a frenagem regenerativa é selecionada (S803: Não), e o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** é estabelecido como o terceiro valor-alvo de torque Tm3* (S805).

[0168] Consequentemente, o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** é estabelecido como zero antes do tempo tc (S804) e é estabelecido como o terceiro valor-alvo de torque Tm3* no e após o tempo tc (S805). Entretanto, o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** varia rapidamente.

[0169] Entretanto, realizar o processo do bloco 1001 na Figura 10 em S806 reduz a variação no valor de comando de torque de máquina motriz Tm* após o processo de filtro. Entretanto, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* que é zero no tempo tc converge para o terceiro valor-alvo de torque Tm3* com o decorrer do tempo.

[0170] Deve ser notado que, no bloco 1001, conforme ilustrado na Equação (12), o atraso da responsividade da unidade de frenagem por atrito 7 é levado em consideração. Entretanto, a mudança no valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é reduzida de modo que uma quantidade excessiva da torque de frenagem por atrito causada pelo atraso da responsividade pela unidade de frenagem por atrito 7 seja compensada. Em vista disso, a quantidade de torque de atrito causada pela responsividade lenta da unidade de frenagem por atrito 7 é compensada pela força de acionamento da máquina motriz 1 quando o método de frenagem for comutado a partir da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa.

[0171] Com referência à Figura 11 (a3), o valor de comando de torque de atrito Tb* é um valor encontrado realizando-se o processo de filtro no valor absoluto do terceiro valor-alvo de torque Tm3* com um sinal positivo no tempo tc e converge para zero com o decorrer do tempo após o tempo tc. Essa mudança no valor de comando de torque de atrito Tb* pode ser descrita conforme a seguir.

[0172] Conforme descrito acima, no processo de cálculo de valor de comando na Figura 8, a frenagem por atrito é realizada do tempo tc (S804), e a frenagem regenerativa é realizada no e após o tempo tc (S805).

[0173] Consequentemente, o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** é estabelecido como um valor absoluto do terceiro valor-alvo de torque Tm3* com um sinal positivo antes do tempo tc (S804), e é estabelecido como zero no e após o tempo tc (S805). Entretanto, o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** muda rapidamente.

[0174] Entretanto, realizar o processo do bloco 1002 na Figura 10 em S806 reduz a variação do valor de comando de torque de atrito Tb* após o processo de filtro. Entretanto, o valor de comando de torque de atrito Tb* como um valor encontrado realizando-se o processo de filtro no terceiro valor-alvo de torque Tm3* converge para zero com o decorrer do tempo.

[0175] Com referência à Figura 11 (a4), o gradiente em redução da velocidade de rotação de máquina motriz Wm diminui conforme ilustrado na Figura 11 (a1) no tempo tc. Entretanto, a mudança na aceleração a diminui gradualmente.

[0176] O seguinte descreve a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 no tempo t5 em que o veículo elétrico 100 para na estrada de subida.

[0177] Com referência à Figura 11 (a1), o veículo elétrico 100 para no tempo t5. Entretanto, a velocidade de rotação de máquina motriz Wm é zero.

[0178] Com referência à Figura 11 (a2), o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* corresponde ao terceiro valor-alvo de torque Tm3* no tempo t5. Isso se deve ao fato de que a máquina motriz 1 gera o torque (S805 e S806) visto que, conforme descrito acima, após o tempo tc, no processo de cálculo de valor de comando ilustrado na Figura 8, a potência elétrica regenerável é zero (S801: Sim), e a corrente de carregamento Ic calculada em S802 é negativa no tempo t5 (S803: Não). Isso evita que o veículo elétrico 100 role para baixo na estrada de subida pela máquina motriz 1 que gera o torque.

[0179] Conforme descrito acima, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* converge para o valor estimado de torque de perturbação Td no e após o tempo t2. Entretanto, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* corresponde ao valor estimado de torque de perturbação Td correspondente ao gradiente quando o veículo elétrico 100 parar no tempo t5. Consequentemente, a máquina motriz 1 que gera o torque positivo de acionamento que reduz a influência do gradiente assegura que o veículo elétrico 100 mantenha o estado de paragem de veículo na estrada de subida.

[0180] Com referência à Figura 11 (a3), no tempo t5, a frenagem regenerativa é selecionada no processo de cálculo de valor-alvo na Figura 8 (S803: Não); entretanto, o valor de comando de torque de atrito Tb* se torna zero (S805 e S806).

[0181] Com referência à Figura 11 (a4), no tempo t5, a aceleração a se torna um valor positivo de modo que o veículo elétrico 100 mantenha o estado de paragem de veículo na estrada de subida. Isso se deve ao fato de que, conforme ilustrado na Figura 11 (a2), no tempo t5, a máquina motriz 1 gera o torque de acionamento de acordo com o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*, que é o valor estimado de torque de perturbação Td.

[0182] Portanto, em (a) a estrada de subida, os processos supracitados são realizados nos tempos respectivos. Deve ser notado que, em (b) a estrada plana e (c) a estrada de descida, a sequência de controle idêntica àquela de em (a) a estrada de subida é realizada.

[0183] Entretanto, nos casos de (b) na estrada plana e (c) na estrada de descida, o valor estimado de torque de perturbação Td calculado no bloco de estimativa de torque de perturbação 502 na Figura 5 é diferente do caso de (a) na estrada de subida. O valor estimado de torque de perturbação Td é um valor correspondente ao gradiente. Com referência à Figura 11 (b2), o valor estimado de torque de perturbação Td se torna zero (b) na estrada plana. Com referência à Figura 11 (c2), o valor estimado de torque de perturbação Td se torna negativa (c) na estrada de descida.

[0184] A seguir, com referência à Figura 13, o seguinte descreve outras operações do veículo elétrico 100.

[0185] A Figura 13 consiste em vistas que ilustram as condições de deslocamento do veículo elétrico 100. Em comparação à Figura 11, a Figura 13 é idêntica em que a potência elétrica regenerável Pin é zero e é diferente em que a comutação da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa é realizada (o tempo tc) antes de o veículo elétrico 100 entrar em um estado de logo antes da paragem do veículo (o tempo t2).

[0186] Deve ser notado que a Figura 13 ilustra os casos de (a) a estrada de subida, (b) a estrada plana e (c) a estrada de descida semelhante à Figura 11. Em cada uma dentre (a) a estrada de subida, (b) a estrada plana e (c) a estrada de descida, a velocidade de rotação de máquina motriz wm, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*, o valor de comando de torque de atrito Tb* e a aceleração a são ilustradas em uma ordem a partir do topo.

[0187] A Figura 14 é uma tabela de corrente de carregamento que ilustra as condições de deslocamento do veículo elétrico 100 na Figura 13. A Figura 14, semelhante à Figura 12, ilustra quando o veículo elétrico 100 corre em cada uma dentre (a) a estrada de subida, (b) a estrada plana e (c) a estrada de descida.

[0188] A seguir, o seguinte descreve operações do veículo elétrico 100 nos respectivos tempos na Figura 13.

[0189] Conforme descrito acima, em comparação à Figura 11, a Figura 13 é diferente em que o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo (o tempo t2) após a comutação da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa ser realizada (o tempo tc). Entretanto, o seguinte descreve as operações do veículo elétrico 100 nos tempos tc e t2 e as descrições dos outros tempos são omitidos.

[0190] Em primeiro lugar, a operação do veículo elétrico 100 no tempo tc em que o método de frenagem é comutado a partir da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa na estrada de subida.

[0191] Com referência à Figura 13 (a1), no tempo tc, a velocidade de rotação de máquina motriz Wm diminui monotonicamente e um ritmo de diminuição não é alterado. Isso se deve ao fato de que antes e após o tempo tc, apenas a comutação do método de frenagem é realizada e a força de frenagem gerada no veículo elétrico 100 não é alterada.

[0192] Descrevendo em detalhes, com referência ao processo de cálculo de valor de comando na Figura 8, a potência elétrica regenerável é zero antes do tempo tc (S801: Sim), a corrente de carregamento positiva Ic é calculada (S802), e a frenagem por atrito é selecionada (S803: Sim). Então, o valor de comando de torque de atrito Tb* se torna um valor encontrado realizando-se o processo de filtro no terceiro valor-alvo de torque Tm3* (S804 e S806).

[0193] Por outro lado, no tempo tc, a potência elétrica regenerável é zero (S801: Sim), a corrente de carregamento Ic de zero é calculada (S802), e a frenagem regenerativa é selecionada (S803: Não). Então, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* se torna o valor encontrado realizando-se o processo de filtro no terceiro valor-alvo de torque Tm3* (S805 e S806).

[0194] Isto é, antes do tempo tc, a frenagem por atrito com base no terceiro valor-alvo de torque Tm3* é realizada e no e após o tempo tc, o método de frenagem é gradualmente comutado para a frenagem regenerativa com base no do terceiro valor-alvo de torque Tm3*. Consequentemente, antes e após o tempo tc, embora os métodos de frenagem sejam diferentes, a força de frenagem gerada no veículo elétrico 100 não muda. Consequentemente, no tempo tc, o gradiente em redução da velocidade de rotação de máquina motriz wm não muda.

[0195] Com referência à Figura 13 (a2), no tempo tc, o terceiro valor-alvo de torque Tm3* é um valor negativo predeterminado semelhante ao tempo t0.

[0196] O valor de comando de torque de máquina motriz Tm* é zero no tempo tc e converge para o terceiro valor-alvo de torque Tm3* com o decorrer de tempo após o tempo tc.

[0197] Essas mudanças do terceiro valor-alvo de torque Tm3* e do valor de comando de torque de máquina motriz Tm* são semelhantes às mudanças do terceiro valor-alvo de torque Tm3* e do valor de comando de torque de máquina motriz Tm* no tempo tc na Figura 11 (a2) descrita acima. Entretanto, empregar a descrição na Figura 11 (a2) pode fazer uma descrição.

[0198] Com referência à Figura 13 (a3), o valor de comando de torque de atrito Tb* é um valor encontrado anexando-se um sinal negativo ao terceiro valor-alvo de torque Tm3* no tempo tc e converge para zero com o decorrer do tempo após o tempo tc.

[0199] Essa mudança do valor de comando de torque de atrito Tb* é semelhante à mudança do valor de comando de torque de atrito Tb* no tempo tc na Figura 11 (a3) conforme descrito acima. Entretanto, empregar a descrição na Figura 11 (a3) pode fazer uma descrição.

[0200] Com referência à Figura 13 (a4), no tempo tc, conforme ilustrado na Figura 13 (a1), a velocidade de rotação de máquina motriz wm diminui monotonicamente. Entretanto, a aceleração a é um valor negativo constante.

[0201] A seguir, o seguinte descreve a operação do veículo elétrico 100 no tempo t2 em que o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo na estrada de subida.

[0202] Com referência à Figura 13 (a1), no tempo t2, o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo. Entretanto, o ritmo de diminuição da velocidade de rotação de máquina motriz wm começa a desacelerar com a finalidade de parar suavemente.

[0203] Com referência à Figura 13 (a2), o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* corresponde ao terceiro valor-alvo de torque Tm3*. Isso se deve ao fato de que, no processo de cálculo de valor de comando ilustrado na Figura 8, a potência elétrica regenerável é zero (S801: Sim), a corrente de carregamento Ic negativa é calculada em S802 (S802), a frenagem regenerativa é selecionada (S803: Não), e o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* se torna um valor correspondente ao terceiro valor-alvo de torque Tm3* (S805 e S806).

[0204] Com referência à Figura 13 (a3), no tempo t2, a frenagem regenerativa é realizada. Entretanto, o valor de comando de torque de atrito Tb* se torna zero (S805 e S806).

[0205] Com referência à Figura 13 (a4), no tempo t2, o veículo elétrico 100 que entra no estado de logo antes da paragem do veículo diminui o gradiente em redução da velocidade de rotação de máquina motriz wm conforme ilustrado na Figura 13 (a1). Entretanto, a aceleração a aumenta gradualmente a partir do valor negativo.

[0206] Deve ser notado que enquanto estiver (a) na estrada de subida, os processos supracitados são realizados nos respectivos tempos, as operações idênticas são realizadas na temporização idêntica (a) à estrada de subida bem como (b) na estrada plana e (c) na estrada de descida. Deve ser notado que o valor estimado de torque de perturbação Td é um valor causado pelo gradiente. Conforme ilustrado na Figura 13 (b2), o valor estimado de torque de perturbação Td é zero (b) na estrada plana. Conforme ilustrado na Figura 13 (c2), o valor estimado de torque de perturbação Td é negativo (c) na estrada de descida.

[0207] Deve ser notado que o controlador de máquina motriz 14 pode prever um valor da corrente de carregamento Ic com o uso de uma equação que modelou a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 e o consumo de potência do veículo elétrico 100.

[0208] A primeira modalidade fornece os seguintes efeitos.

[0209] O veículo que executa condução e frenagem da máquina motriz correspondente ao grau de abertura do pedal de acelerador precisar parar ajustando-se a força de frenagem correspondente à perturbação. Entretanto, nessa modalidade, logo antes da paragem do veículo, a frenagem regenerativa, que é excelente na controlabilidade (como uma responsividade de controle e uma precisão de controle) em relação à frenagem por atrito, é executada para realizar adequadamente a frenagem correspondente à perturbação. Entretanto, o veículo elétrico 100 pode ser parado suavemente.

[0210] O dispositivo de controle do veículo elétrico na primeira modalidade inclui a máquina motriz 1, a unidade de frenagem por atrito 7 e o controlador de máquina motriz 14. A máquina motriz 1 gera a força de acionamento ou a força de frenagem regenerativa do veículo elétrico 100. A unidade de frenagem por atrito 7 gera A força de frenagem por atrito. O controlador de máquina motriz 14 controla pelo menos uma dentre a máquina motriz 1 e a unidade de frenagem por atrito 7 correspondente ao grau de abertura do pedal de acelerador.

[0211] No presente contexto, com referência ao processo de cálculo de valor de comando na Figura 8, o controlador de máquina motriz 14 calcula a corrente de carregamento Ic que flui em direção à bateria 2 quando a frenagem regenerativa for realizada (S802), e determina se a corrente de carregamento Ic calculada é positiva ou negativa (S803). Quando a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz 1 exceder o consumo de potência no veículo elétrico 100 quando a força de frenagem for gerada apenas pela máquina motriz 1, a corrente de carregamento Ic se torna positiva. Por outro lado, quando a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz 1 cai abaixo do consumo de potência no veículo elétrico 100, a corrente de carregamento Ic se torna negativa. Consequentemente, determinar se a corrente de carregamento Ic é positiva ou negativa (S803) assegura determinar se toda a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz 1 é consumida no veículo elétrico 100 ou não quando a força de frenagem for gerada apenas pela máquina motriz 1.

[0212] Quando a potência elétrica regenerável Pin for zero, (S801: Sim), a bateria 2 está, possivelmente, sobrecarregada se a frenagem regenerativa for realizada. Entretanto, até mesmo quando a potência elétrica regenerável Pin for zero, quando a corrente de carregamento Ic que flui em direção à bateria 2 quando a frenagem regenerativa for realizada for calculada como negativa, isto é, quando toda a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 for consumida pela máquina motriz 1 e pelo inversor 3 no veículo elétrico 100 (S803: Não), a bateria 2 não é carregada até mesmo se a frenagem regenerativa for realizada. Entretanto, até mesmo se a potência elétrica regenerável Pin estiver em um estado de zero, o controlador de máquina motriz 14 seleciona a frenagem regenerativa (S805), e faz com que a máquina motriz 1 realize a frenagem regenerativa.

[0213] No presente contexto, imediatamente antes de o veículo elétrico 100 parar, visto que a velocidade de veículo está próxima a zero, a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 é pequena. Entretanto, toda a potência elétrica regenerativa é consumida no veículo elétrico 100, portanto, a bateria 2 descarrega e a corrente de carregamento Ic se torna negativa. Portanto, imediatamente antes de o veículo elétrico 100 parar, a corrente de carregamento Ic é constantemente negativa (S803: Não), assegurando, assim, a realização da frenagem regenerativa. Consequentemente, o veículo elétrico 100 pode ser parado pela frenagem regenerativa (S805) independentemente de quanto é a quantidade restante da bateria 2. Entretanto, a vibração de aceleração quando o veículo elétrico 100 for parado pode ser reduzida e o veículo elétrico 100 pode ser desacelerado suavemente para parar.

[0214] Como uma modificação de S802 e S803 executados pelo controlador de máquina motriz 14 como o dispositivo de controle na primeira modalidade, o controlador de máquina motriz 14 pode determina se a corrente de carregamento Ic é positiva ou negativa com o uso da tabela de corrente de carregamento na Figura 9. A tabela de corrente de carregamento ilustra se a corrente de carregamento Ic é positiva ou negativa com base no valor de comando de torque de máquina motriz correspondente à operação do acelerador e na velocidade de rotação de máquina motriz Wm correspondente à condição de deslocamento do veículo elétrico 100. Portanto, apenas pelo valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e pela velocidade de rotação de máquina motriz Wm, pode-se determinar se a corrente de carregamento Ic é positiva ou negativa, assegurando, assim, a redução de uma carga de processamento aritmético no controlador de máquina motriz 14.

[0215] Deve ser notado que, com referência à tabela de corrente de carregamento na Figura 9, quando a velocidade de rotação de máquina motriz Wm for um valor na proximidade de zero, isto é, quando o veículo elétrico 100 estiver no estado de imediatamente antes da paragem, visto que está na região de descarga independentemente da magnitude do valor de comando de torque de máquina motriz Tc, a corrente de carregamento Ic é negativa.

[0216] Portanto, no estado de imediatamente antes de o veículo elétrico 100 parar, visto que a corrente de carregamento Ic é negativa (S803: Não), o controlador de máquina motriz 14 faz com que a máquina motriz 1 realize a frenagem regenerativa (S805). Consequentemente, o veículo elétrico 100 pode ser parado pela frenagem regenerativa independentemente de quanto é a quantidade restante da bateria 2. Entretanto, fazer com que a máquina motriz 1 realize a frenagem regenerativa quando a corrente de carregamento Ic for determinada como negativa com o uso da tabela de corrente de carregamento assegura a desaceleração e paragem suave do veículo elétrico 100.

[0217] Com o controlador de máquina motriz 14 que é o dispositivo de controle da primeira modalidade, com referência ao processo de cálculo de valor de comando na Figura 8, em S806, o processo de filtro é realizado no valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** e o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** que são obtidos em S804 ou S805, obtendo, portanto, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e o valor de comando de torque de atrito Tb*.

[0218] Nesse processo de filtro, o uso do filtro Hba(s) do bloco 1001 e do filtro Hinv(s) do bloco 1002 assegura a uniformização de responsividade da aceleração do torque de máquina motriz e da responsividade da aceleração da quantidade de frenagem por atrito.

[0219] Consequentemente, através do uso do bloco 1001, a responsividade da unidade de frenagem por atrito 7 mais lenta do que a responsividade da máquina motriz 1 é considerada. Portanto, a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 é reduzida com a finalidade de compensar o atraso dessa responsividade.

[0220] No presente contexto, com o uso da operação do veículo elétrico 100 no tempo quando a transição for realizada a partir da área de carga para a região de descarga na tabela de corrente de carregamento na Figura 9, isto é, o tempo tc nas Figuras 11 a 14, o efeito pelo processo de filtro supracitado pelo bloco 1001 será descrito. Nesse tempo tc, no processo de cálculo de valor de comando na Figura 8, o controlador de máquina motriz 14 realiza a comutação da frenagem por atrito (S804) para a frenagem regenerativa (S805).

[0221] Nesse tempo tc, o valor de comando de torque de atrito (antes do processo de filtro) Tb** que será o valor de comando para a unidade de frenagem por atrito 7 muda significativamente de um valor com base no terceiro valor-alvo de torque Tm3 (S804) para zero (S805). Entretanto, no tempo tc, é preferível que o torque de frenagem por atrito pela unidade de frenagem por atrito 7 se torne zero. Entretanto, o torque de frenagem por atrito pela unidade de frenagem por atrito 7 se torna um valor maior do que o valor de comando devido à responsividade lenta na unidade de frenagem por atrito 7.

[0222] Em contrapartida, o valor de comando de torque de máquina motriz (antes do processo de filtro) Tm** que será o valor de comando para a máquina motriz 1 muda significativamente de zero (S804) para o terceiro valor-alvo de torque Tm3 (S805). No presente contexto, no bloco 1001 na Figura 10 no processo de filtro em S806, isto é no valor de comando de torque de máquina motriz Tm* após o processo na Equação (12), a responsividade lenta na unidade de frenagem por atrito 7 é levada em consideração para reduzir a variação.

[0223] Entretanto, quando a variação do valor de comando de torque de máquina motriz Tm* emitido a partir do bloco 1001 for reduzida, o controle é realizado para gerar o torque de acionamento na máquina motriz 1 com a finalidade de compensar a força de frenagem por atrito devido à responsividade lenta gerada na unidade de frenagem por atrito 7. Consequentemente, quando a comutação a partir da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa no tempo tc for realizada, a vibração acelerada e variação devido à responsividade lenta na unidade de frenagem por atrito 7 pode ser reduzida.

[0224] Com o controlador de máquina motriz 14 que é o dispositivo de controle da primeira modalidade, com referência ao processo de controle de paragem na Figura 5, no bloco de estimativa de torque de perturbação 502, o valor estimado de torque de perturbação Td necessário para o veículo elétrico manter o estado de paragem de veículo correspondente à perturbação que atua sobre o veículo elétrico 100 é obtido com o uso do modelo de veículo. Então, quando o veículo elétrico 100 estiver no estado de logo antes da paragem do veículo, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* emitido a partir do somador 503 se torna uma soma do torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw emitido a partir do bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 e do valor estimado de torque de perturbação Td emitido a partir do bloco de estimativa de torque de perturbação 502.

[0225] No presente contexto, quando o veículo elétrico 100 estiver no estado de logo antes da paragem do veículo, o torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz Tw emitido a partir do bloco de definição de torque F/B de velocidade de rotação de máquina motriz 501 converge para zero. Consequentemente, o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* converge para o valor estimado de torque de perturbação Td para convergir o torque gerado na máquina motriz 1 para o valor correspondente ao gradiente. Portanto, o veículo elétrico 100 pode ser parado suavemente. Além disso, quando o veículo elétrico 100 para, a máquina motriz 1 gera o torque correspondente à influência da perturbação como o gradiente que atua sobre o veículo elétrico 100. Portanto, até mesmo na posição que tem o gradiente, o estado de paragem de veículo pode ser mantido sem usar o pedal de freio.

(SEGUNDA MODALIDADE)

[0226] O seguinte descreve um dispositivo de controle de uma segunda modalidade. Essa modalidade descreve um caso em que uma temporização que o método de frenagem comuta a partir da frenagem por atrito para a frenagem regenerativa é diferente daquela na primeira modalidade.

[0227] A Figura 15 é um diagrama de configuração de um veículo elétrico 100 que inclui um controlador de máquina motriz 14 como o dispositivo de controle da segunda modalidade.

[0228] Com referência à Figura 15, o veículo elétrico 100 da segunda modalidade é diferente do veículo elétrico 100 da primeira modalidade ilustrado na Figura 1, em que a potência elétrica regenerável Pin não é emitida a partir do controlador de bateria 13 para o controlador de máquina motriz 14.

[0229] O controlador de máquina motriz 14 armazena preliminarmente um valor especificado de SOC (SOC0) usado para obter uma temporização de comutação entre a frenagem por atrito e a frenagem regenerativa. Deve ser notado que o valor especificado de SOC (SOC0) pode ser obtido conforme a seguir.

[0230] Em primeiro lugar, uma energia elétrica de carregamento da bateria 2 em um período após o veículo elétrico 100 ter entrado no estado de logo antes da paragem do veículo e antes de o veículo elétrico 100 ter entrado em um estado de potência igual em que a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 é igual ao consumo de potência do veículo elétrico 100 é obtida como uma energia elétrica de carregamento especificada Ws0 com cálculo ou experimentação. Deve ser notado que o estado de potência igual corresponde aos limiares entre a região de carga e a região de descarga na tabela de corrente de carregamento na Figura 9.

[0231] No presente contexto, a energia elétrica de carregamento especificada Ws0 é diferente dependendo, por exemplo, do gradiente da superfície de estrada e um ponto de operação da máquina motriz 1. Entretanto, correspondente às combinações do gradiente, o ponto de operação da máquina motriz 1 e similares que são possivelmente considerados, uma pluralidade de potências elétricas de carregamento da bateria 2 até que o veículo elétrico 100 tenha entrado no estado de potência igual são calculadas com, por exemplo, o experimento ou o cálculo. O valor máximo dentre esses valores calculados pode ser obtido como a energia elétrica de carregamento especificada Ws0.

[0232] Então, com o uso da energia elétrica de carregamento especificada Ws0 e da capacidade máxima Wmax da bateria 2, SOC0 como o valor especificado de SOC é obtido na seguinte Equação (15).

[0233] Quando essa modalidade for comparada à primeira modalidade, para os processos pelo controlador de máquina motriz 14, os processos ilustrados nas Figuras 3, 6 e 7 são idênticos e o processo de controle de paragem na Figura 5 e o processo de cálculo de valor de comando na Figura 8 são diferentes. Entretanto, o seguinte descreve o processo de controle de paragem e o processo de cálculo de valor de comando.

[0234] A Figura 16 é um diagrama de blocos que ilustra o processo de controle de paragem da segunda modalidade.

[0235] O processo de controle de paragem ilustrado na Figura 16, em comparação ao processo de controle de paragem da primeira modalidade ilustrado na Figura 5, é diferente em que o SOC, não a potência elétrica regenerável Pin, é inserido ao bloco de cálculo de valor de comando 505, que o primeiro valor-alvo de torque Tm1* e o segundo valor-alvo de torque Tm2* são adicionalmente inseridos e que a velocidade de rotação de máquina motriz wm não é inserida e outras configurações são idênticas.

[0236] A Figura 17 é um fluxograma que ilustra o processo de cálculo de valor de comando da segunda modalidade.

[0237] O processo de cálculo de valor de comando ilustrado na Figura 17, em comparação ao processo de cálculo de valor de comando da primeira modalidade ilustrada na Figura 8, S801 a S803 são removidas e S1701 e S1702 são adicionadas.

[0238] Na Etapa S1701, o controlador de máquina motriz 14 determina se o mesmo está no estado de logo antes da paragem do veículo, ou não, comparando-se o primeiro valor-alvo de torque Tm1* ao segundo valor-alvo de torque Tm2*, para determinar se a frenagem regenerativa começou.

[0239] Quando o primeiro valor-alvo de torque Tm1* for maior do que o segundo valor-alvo de torque Tm2* (S1701: Sim), o veículo elétrico 100 é determinado como não no estado de logo antes da paragem do veículo. Nesse caso, o controlador de máquina motriz 14 avança o processo para S1702.

[0240] Por outro lado, quando o primeiro valor-alvo de torque Tm1* for igual ou menor do que o segundo valor-alvo de torque Tm2* (S1701: Não), o veículo elétrico 100 é determinado como no estado de logo antes da paragem do veículo. Nesse caso, o controlador de máquina motriz 14 avança o processo para S805 para realizar a frenagem regenerativa.

[0241] Na Etapa S1702, o bloco de cálculo de valor de comando 505 determina se o SOC transmitido a partir do controlador de bateria 13 é igual ou maior do que o valor especificado de SOC ou não.

[0242] Quando o SOC for igual ou maior do que o valor especificado de SOC (S1702: Sim), o controlador de máquina motriz 14 seleciona a frenagem por atrito para avançar o processo para S804.

[0243] Por outro lado, quando o SOC for menor do que o valor especificado de SOC (S1702: Não), o controlador de máquina motriz 14 seleciona a frenagem regenerativa para avançar o processo para S805.

[0244] No presente contexto, os processos em S1701 e S1702 serão descritos dividindo-se o caso em que o veículo elétrico 100 está no estado de deslocamento comum não no estado de logo antes da paragem do veículo do caso em que o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo.

[0245] Em primeiro lugar, o caso em que o veículo elétrico 100 está no estado de deslocamento comum será descrito.

[0246] Em S1701, o veículo elétrico 100 está no estado de deslocamento comum não no estado de logo antes da paragem do veículo. Visto que o primeiro valor-alvo de torque Tm1* é maior do que o segundo valor-alvo de torque Tm2* (S1701: Sim), o controlador de máquina motriz 14 avança o processo para o processo em S1702.

[0247] Em S1702, quando o SOC for igual ou maior do que o valor especificado de SOC (S1702: Sim), a frenagem por atrito é selecionada para avançar o processo para S804. Por outro lado, quando o SOC for menor do que o valor especificado de SOC (S1702: Não), a frenagem regenerativa é selecionada para avançar o processo para S805.

[0248] Consequentemente, quando o veículo elétrico 100 estiver no estado de deslocamento comum, esses processos são realizados para carregar a bateria 2 até a capacitância que o SOC não excede o valor especificado de SOC. Consequentemente, na temporização quando o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo a partir do estado de deslocamento, o SOC da bateria 2 não excede o valor especificado de SOC e se torna um valor próximo ao valor especificado de SOC.

[0249] O seguinte descreve o caso em que o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo.

[0250] Em S1701, o veículo elétrico 100 está no estado de logo antes da paragem do veículo. Visto que o primeiro valor-alvo de torque Tm1* é igual ou menor do que o segundo valor-alvo de torque Tm2* (S1701: Não), o controlador de máquina motriz 14 seleciona a frenagem regenerativa para avançar o processo para o processo em S805.

[0251] Conforme descrito acima, no estado de logo antes da paragem do veículo, o SOC da bateria 2 não excede o valor especificado de SOC. Entretanto, na bateria 2, há uma capacidade disponível igual ou maior do que a energia elétrica de carregamento especificada Ws0.

[0252] Consequentemente, no estado de logo antes da paragem do veículo (S1701: Não), de modo que o controlador de máquina motriz 14 selecione a frenagem regenerativa (S805), até mesmo se a bateria 2 for carregada pela energia elétrica de carregamento especificada Ws0 até entrar no estado de potência igual, a bateria 2 não é sobrecarregada.

[0253] Conforme descrito acima, em S1701 e S1702, o controlador de máquina motriz 14 gera a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 a partir do ponto temporal quando o veículo elétrico 100 entrou no estado de logo antes da paragem do veículo, iniciando, portanto, o controle de paragem de veículo para parar o veículo elétrico 100 (S1701: Não, S805). Nesse caso, após o controle de paragem iniciar e antes de potência elétrica regenerativa pela máquina motriz 1 e o consumo de potência consumida pelo veículo elétrico 100 se tornarem iguais, a bateria 2 será carregada pela energia elétrica de carregamento especificada Ws0. Entretanto, antes de o veículo elétrico 100 entrar no estado de logo antes da paragem do veículo, isto é, antes de o veículo controle de paragem ser iniciado, de modo que a capacidade disponível da bateria 2 se torne igual ou maior do que a energia elétrica de carregamento especificada Ws0, a geração da força de frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 é controlada (S1701: Sim, S1702).

[0254] Deve ser notado que, nessa modalidade, os processos em S801 a S803 na Figura 8 na primeira modalidade não são realizados. Entretanto, os processos em S801 a S803 podem ser realizados. Por exemplo, até mesmo no caso em que o SOC da bateria 2 está excedendo o valor especificado de SOC, quando o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo (S1701: Não), a frenagem regenerativa é possivelmente realizada (S805). Nesse caso, antes de entrar no estado de potência igual, o SOC da bateria 2 se torna, possivelmente, 100% para sobrecarregar a bateria 2. Entretanto, realizando-se os processos em S801 a S803, quando a bateria 2 for completamente carregada, a potência elétrica regenerável Pin é zero (S801). Portanto, dependendo do tamanho da corrente de carregamento Ic, a frenagem por atrito ou a frenagem regenerativa é selecionada (S802 a S805). Consequentemente, isso pode evitar que a bateria 2 seja sobrecarregada, semelhante à primeira modalidade.

[0255] O controlador de bateria 13 e o controlador de máquina motriz 14 podem incluir um dispositivo de controle de carga que controla a carga da bateria 2 de modo que o SOC da bateria 2 seja igual ou menor do que o valor especificado de SOC antes da temporização predeterminada. Por exemplo, no caso em que o veículo elétrico 100 está se deslocamento em uma via expressa ou similares e a velocidade de veículo é maior do que uma velocidade limite inferior predeterminada, o dispositivo de controle de carga realiza a frenagem regenerativa de modo que o SOC não exceda o valor especificado de SOC. Portanto, visto que a capacidade disponível da bateria 2 é igual ou maior do que a energia elétrica de carregamento especificada Ws0 em uma área de veículo de alta velocidade, o veículo pode parar pela frenagem regenerativa e, adicionalmente, aumentando-se a quantidade restante da bateria 2, uma distância percorrível do veículo elétrico 100 pode ser estendida.

[0256] Nessa modalidade, a temporização quando o primeiro valor-alvo de torque Tm1* se torna menor do que o segundo valor-alvo de torque Tm2* é a temporização para iniciar a frenagem regenerativa, ao ser presumida como a temporização quando o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo. Entretanto, não é limitada a isso. Por exemplo, uma temporização quando a velocidade do veículo elétrico 100 se torna igual ou menor do que uma velocidade predeterminada (por exemplo, 20 km/h) pode ser a temporização para iniciar a frenagem regenerativa, ao ser presumida como a temporização quando o veículo elétrico 100 entra em um estado de baixa velocidade. Nesse caso, o controlador de máquina motriz 14, como a energia elétrica de carregamento especificada Ws0, armazena preliminarmente a potência elétrica pela qual a bateria 2 é carregada após a velocidade do veículo elétrico 100 se tornar igual ou menor do que a velocidade predeterminada e antes de entrar no estado de potência igual. Então, em S1701, se a velocidade do veículo elétrico 100 excede a velocidade predeterminada ou não é determinado.

[0257] O efeito pela segunda modalidade será descrito referindo-se à tabela de corrente de carregamento na Figura 18.

[0258] A Figura 18 é uma tabela de corrente de carregamento exemplificativa, na qual a mudança no estado de deslocamento do veículo elétrico 100 de acordo com a modalidade é indicada com a linha pontilhada.

[0259] Por exemplo, no tempo t2, o veículo elétrico 100 é determinado como no estado de logo antes da paragem do veículo (S1701: Não). Nesse caso, o veículo elétrico 100 entrou no estado de logo antes da paragem do veículo e antes de a potência elétrica regenerativa e o consumo de potência se tornarem iguais, isto é, antes de atingir o limiar entre a região de descarga e a região de carga, a bateria 2 será carregada pela energia elétrica de carregamento especificada Ws0. Conforme descrito acima, quando o veículo elétrico 100 estiver no estado de logo antes da paragem do veículo, o SOC é igual ou menor do que o valor especificado de SOC. Isto é, visto que a capacidade disponível da bateria 2 é igual ou maior do que a energia elétrica de carregamento especificada Ws0, o controlador de máquina motriz 14 inicia a frenagem regenerativa (S805). Consequentemente, nessa modalidade, a frenagem regenerativa é iniciada a partir do tempo t2.

[0260] Por outro lado, na primeira modalidade, por exemplo, com referência à Figura 12 (b), a frenagem regenerativa inicia a partir do tempo tc quando a transição for realizada a partir da região de carga para a região de descarga. Entretanto, na segunda modalidade, o tempo para realizar a frenagem regenerativa é muito comparado à primeira modalidade. Consequentemente, o veículo pode parar pela frenagem regenerativa independentemente da quantidade restante da bateria 2 e, adicionalmente, uma oportunidade para realizar a frenagem regenerativa aumenta. Portanto, a vibração acelerada e a variação podem ser reduzidas adicionalmente quando o veículo para.

[0261] Deve ser notado que, no processo de cálculo de valor de comando na Figura 17, realizando-se adicionalmente os processos em S801 a S803 na primeira modalidade, a bateria 2 pode ser impedida de ser sobrecarregada. Após o veículo elétrico 100 ter entrado no estado de logo antes da paragem do veículo e, adicionalmente, até mesmo na região de descarga na tabela de corrente de carregamento conforme ilustrado na Figura 18 ou similares, a frenagem regenerativa pode ser realizada. Além disso, visto que a oportunidade para realizar a frenagem regenerativa aumenta, a vibração acelerada e a variação podem ser adicionalmente reduzidas quando o veículo para.

[0262] De acordo com o controlador de máquina motriz 14 que é o dispositivo de controle da segunda modalidade, antes de o veículo elétrico 100 entrar no estado de logo antes da paragem do veículo, a carga da bateria 2 é controlada de modo que a capacidade disponível da bateria 2 seja igual ou maior do que a energia elétrica de carregamento especificada Ws0. Entretanto, quando o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem (S1701: Sim), o SOC da bateria 2 é igual ou menor do que o valor especificado de SOC. Portanto, até mesmo se a frenagem regenerativa for realizada (S805), a bateria 2 não é sobrecarregada.

[0263] A segunda modalidade fornece os seguintes efeitos.

[0264] O dispositivo de controle do veículo elétrico da segunda modalidade, quando o veículo elétrico 100 entra no estado logo antes da paragem do veículo, gera a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 para iniciar o controle de paragem de veículo para parar o veículo elétrico 100 (S1701: Não, S805). Após esse controle de paragem de veículo começar e antes de a potência elétrica regenerativa e o consumo de potência consumida no veículo elétrico 100 se tornarem iguais, a bateria 2 é carregada pela energia elétrica de carregamento especificada Ws0. Entretanto, através do estado de logo antes da paragem do veículo, isto é, através do início do controle de paragem de veículo, a geração da força de frenagem regenerativa pela máquina motriz 1 é controlada de modo que a capacidade disponível da bateria 2 é igual ou maior do que a energia elétrica de carregamento especificada Ws0 (S1701: Sim, S1702).

[0265] Portanto, no ponto temporal quando a potência elétrica regenerativa e o consumo de potência no veículo elétrico 100 se tornam iguais, a bateria 2 é carregada pela energia elétrica de carregamento especificada Ws0 para fazer a bateria 2 ficar no estado de carga completa. Portanto, em comparação à primeira modalidade, a distância percorrível do veículo elétrico 100 no estado de paragem de veículo pode ser tornada longa. Ao realizar a frenagem regenerativa antes de potência elétrica regenerativa e o consumo de potência consumida pelo veículo elétrico 100 se tornarem iguais, o tempo para realizar a frenagem regenerativa até o veículo elétrico 100 parar pode ser tornado longo. Portanto, o veículo elétrico 100 pode, adicionalmente, parar suavemente.

(Terceira Modalidade)

[0266] A seguir, uma descrição será dada do veículo elétrico 100 que inclui um dispositivo de controle de uma terceira modalidade. Na segunda modalidade, como a energia elétrica de carregamento especificada Ws0, uma energia elétrica regenerativa gerada entre um ponto temporal em que o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo e um ponto temporal em que o veículo para é prevista preliminarmente. Nessa modalidade, uma descrição será dada de um exemplo em que a energia elétrica de carregamento Ws é prevista correspondente a um estado de deslocamento do veículo elétrico 100.

[0267] O veículo elétrico 100 da terceira modalidade tem uma configuração idêntica à configuração do veículo elétrico 100 da primeira modalidade ilustrada na Figura 1. Então, a explicação da configuração será omitida.

[0268] Quando essa modalidade for comparada à primeira modalidade, os processos ilustrados nas Figuras 3, 5, 6 e 7 são idênticos e o processo de cálculo de valor de comando na Figura 8 é diferente. Entretanto, o seguinte descreve apenas o processo de cálculo de valor de comando e omite a explicação dos outros processos.

[0269] A Figura 19 é uma vista que ilustra o processo de cálculo de valor de comando da terceira modalidade.

[0270] O processo de cálculo de valor de comando ilustrado na Figura 19, em comparação ao processo de cálculo de valor de comando da primeira modalidade ilustrada na Figura 8, S801 a S803 são removidas e S1901 e S1902 são adicionadas.

[0271] Na Etapa S1901, o bloco de cálculo de valor de comando 505 utiliza o terceiro valor-alvo de torque Tm3*, a velocidade de rotação de máquina motriz wm e uma tabela de potência elétrica regenerativa de paragem de veículo na Figura 20 para prever a energia elétrica de carregamento Ws da bateria 2 até que a potência elétrica regenerativa se torne equivalente ao consumo de potência para estar no estado de potência igual quando a frenagem regenerativa for iniciada.

[0272] No presente contexto, a Figura 20 ilustra uma tabela de energia elétrica de carregamento em que o valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e a velocidade de rotação de máquina motriz wm são correspondidas à energia elétrica de carregamento Ws. Um eixo geométrico horizontal indica a velocidade de rotação de máquina motriz wm e um eixo geométrico vertical indica o valor de comando de torque de máquina motriz Tm*. Uma condição de deslocamento exemplificativa do veículo elétrico 100 de acordo com a modalidade é indicada por uma linha pontilhada. Deve ser notado que a energia elétrica de carregamento Ws no desenho é meramente um exemplo e não é limitada ao valor.

[0273] Na Figura 20, no caso em que a frenagem regenerativa é iniciada, linhas de energia elétrica iguais são usadas para indiciar a energia elétrica de carregamento Ws da bateria 2 em um período de tempo em que a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 se torna equivalente ao consumo de potência no veículo elétrico 100, isto é, até atingir um limiar da região de carga e da região de descarga. Por exemplo, quando uma posição indicada pela velocidade de rotação de máquina motriz Wm e o valor de comando de torque de máquina motriz Tm do veículo elétrico 100 estiver na linha de energia elétrica igual de 200 Wh, a energia elétrica carregada à bateria 2 antes de a potência elétrica regenerativa se tornar equivalente ao consumo de potência após o início da frenagem regenerativa é 200 Wh. Deve ser notado que o limiar da região de carga e da região de descarga é a linha de energia elétrica igual de 0 Wh.

[0274] O controlador de máquina motriz 14 obtém a energia elétrica de carregamento Ws com base nesse local de referência do valor de comando de torque de máquina motriz Tm* e da velocidade de rotação de máquina motriz Wm na tabela de energia elétrica de carregamento na Figura 20. Deve ser notado que, quando a linha de energia elétrica igual não existe no local de referência, a energia elétrica de carregamento Ws pode ser prevista correspondente a, por exemplo, uma razão das distâncias entre o local de referência e duas linhas de energia elétrica iguais através do local de referência.

[0275] Com referência à Figura 19 novamente, na Etapa S1902, o bloco de cálculo de valor de comando 505 compara a energia elétrica de carregamento Ws a um volume da capacidade disponível da bateria 2 e seleciona a frenagem regenerativa (S805) pela máquina motriz 1 ou a frenagem por atrito (S804) pela unidade de frenagem por atrito 7 correspondente ao resultado de comparação.

[0276] Quando a energia elétrica de carregamento Ws for maior do que a capacidade disponível da bateria 2 (S1902: Sim), o controlador de máquina motriz 14 determina que o início da frenagem regenerativa faz com que a energia elétrica de carregamento Ws até a potência elétrica regenerativa se tornar equivalente ao consumo de potência exceda a capacidade disponível da bateria 2, portanto, carregando de modo possivelmente excessivo a bateria 2. Entretanto, o controlador de máquina motriz 14 seleciona a frenagem por atrito para avançar o processo para S804.

[0277] Por outro lado, quando a energia elétrica de carregamento Ws for igual ou menor do que a capacidade disponível da bateria 2 (S1902: Não), o controlador de máquina motriz 14 determina que o início da frenagem regenerativa faz com que a bateria 2 seja carregada adequadamente sem ser carregada excessivamente. Entretanto, o controlador de máquina motriz 14 seleciona a frenagem regenerativa para avançar o processo para S805.

[0278] No presente contexto, com referência à Figura 20, a operação do veículo elétrico 100 será descrita. Na Figura 20, a condição de deslocamento do veículo elétrico 100 em deslocamento em uma estrada plana é indicada pela linha pontilhada. Deve ser notado que, para conveniência, presume-se que a capacidade disponível da bateria 2 é 200 Wh e não varia.

[0279] Em um tempo t1, a energia elétrica de carregamento Ws é 300 Wh. Consequentemente, visto que a energia elétrica de carregamento Ws (300 Wh) é maior do que a capacidade disponível da bateria 2 (200 Wh) (S1902: Sim), o controlador de máquina motriz 14 determina que o início da frenagem regenerativa faz, possivelmente, com que a bateria 2 seja carregada excessivamente, portanto, selecionando a frenagem por atrito (S804).

[0280] Em um tempo tc, a energia elétrica de carregamento Ws é 200 Wh. Visto que a energia elétrica de carregamento Ws se torna equivalente à capacidade disponível da bateria 2 (200 Wh) (S1902: Não), o controlador de máquina motriz 14 inicia a frenagem regenerativa. Após o tempo tc, a frenagem regenerativa é realizada.

[0281] Em um tempo t2, o veículo elétrico 100 entra no estado de logo antes da paragem do veículo e o terceiro valor-alvo de torque Tm3* a ser o valor de comando de torque de máquina motriz começa a convergir para o valor estimado de torque de perturbação Td (zero). Entretanto, a velocidade de veículo do veículo elétrico 100 converge gradualmente para zero.

[0282] Em um tempo t5, o veículo elétrico 100 para completamente.

[0283] A terceira modalidade fornece os seguintes efeitos.

[0284] Com referência ao controle de cálculo de valor de comando na Figura 19, o controlador de máquina motriz 14 como o dispositivo de controle para o veículo elétrico de acordo com a terceira modalidade calcula a energia elétrica de carregamento Ws como a energia elétrica carregada à bateria 2 antes de a potência elétrica regenerativa da máquina motriz 1 se tornar equivalente ao consumo de potência do veículo elétrico 100 quando o veículo elétrico 100 começa a frenagem regenerativa (S1901). Então, quando a energia elétrica de carregamento Ws for igual a ou menor do que a capacidade disponível da bateria 2, isto é, a capacidade disponível da bateria 2 é maior do que a energia elétrica de carregamento Ws (1902: Não), a frenagem regenerativa é selecionada (S805). Entretanto, a energia elétrica de carregamento Ws equivalente à capacidade disponível da bateria 2 é carregada para a bateria 2 antes de a potência elétrica regenerativa se tornar equivalente ao consumo de potência.

[0285] A capacidade disponível da bateria 2 usada para a determinação em S1902 no processo de cálculo de valor de comando na Figura 19 é zero ou um valor positivo. Com referência à tabela de corrente de carregamento na Figura 20, a energia elétrica de carregamento Ws converge para zero antes de o veículo elétrico 100 desacelerar para atingir o limiar da região de carga e da região de descarga. Então, antes de o veículo elétrico 100 parar, a energia elétrica de carregamento Ws sempre fica abaixo da capacidade disponível da bateria 2, realizando, assim, a frenagem regenerativa. Consequentemente, além de que o veículo elétrico 100 para sempre devido à frenagem regenerativa independentemente da quantidade restante da bateria 2, a bateria 2 é adicionalmente carregada na região de carga na Figura 20 com a finalidade de ficar em um estado de carga completa na transição para a região de descarga, assegurando, assim, a extensão da distância percorrível do veículo elétrico 100.

[0286] A modalidade da presente invenção descrita acima meramente descreve alguns exemplos de aplicação da presente invenção e não da natureza para limitar o escopo técnico da presente invenção às construções específicas da modalidade acima.

Claims

1. Dispositivo de controle para um veículo elétrico que gera uma força de frenagem correspondente a um grau de abertura de um pedal de acelerador para desacelerar o veículo elétrico, sendo que o dispositivo de controle para o veículo elétrico é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma máquina motriz configurada para gerar uma força de acionamento ou uma força de frenagem regenerativa do veículo elétrico; uma unidade de frenagem por atrito configurada para gerar uma força de frenagem por atrito; e um controlador configurado para controlar pelo menos uma dentre a máquina motriz e a unidade de frenagem por atrito correspondente ao grau de abertura do pedal de acelerador, em que: o controlador determina se toda a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz é consumida no veículo elétrico quando a força de frenagem for gerada apenas pela máquina motriz e gera a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz quando o controlador determina que toda a potência elétrica regenerativa é consumida no veículo elétrico.

2. Dispositivo de controle, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador determina se toda a potência elétrica regenerativa é consumida no veículo elétrico correspondente a uma condição de deslocamento do veículo elétrico e o grau de abertura do pedal de acelerador.

3. Dispositivo de controle, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: uma bateria carregada pela potência elétrica regenerativa a partir da máquina motriz, em que o controlador calcula uma energia elétrica de carregamento carregada à bateria até que a potência elétrica regenerativa se torne igual a um consumo de potência consumido no veículo elétrico, e o controlador gera a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz quando uma capacidade disponível da bateria for maior do que a energia elétrica de carregamento.

4. Dispositivo de controle, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente: uma bateria carregada pela potência elétrica regenerativa a partir da máquina motriz, em que o controlador controla, antes de um início de um controle de paragem que gera a força de frenagem regenerativa através da máquina motriz para parar o veículo elétrico, a geração da força de frenagem regenerativa pela máquina motriz de modo que a capacidade disponível da bateria se torne igual a ou maior do que uma energia elétrica de carregamento especificada carregada à bateria a partir do início do controle de paragem para uma temporização na qual a potência elétrica regenerativa se torna igual a um consumo de potência consumida no veículo elétrico.

5. Dispositivo de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador gera a força de frenagem por atrito antes de a potência elétrica regenerativa se tornar igual ao consumo de potência e o controlador controla a força de frenagem regenerativa pela máquina motriz com a finalidade de compensar um atraso de uma responsividade da unidade de frenagem por atrito em um caso de levar a máquina motriz a realizar a frenagem regenerativa quando a potência elétrica regenerativa for determinada como consumida no veículo elétrico.

6. Dispositivo de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador calcula um valor estimado de torque de perturbação necessário para reter um estado de paragem de veículo do veículo elétrico correspondente a uma perturbação que atua sobre o veículo elétrico e o controlador controla um torque gerado pela máquina motriz com a finalidade de convergir para o valor estimado de torque de perturbação em um estado em que o veículo elétrico está logo antes da paragem do veículo.

7. Método de controle para um veículo elétrico que inclui uma máquina motriz e uma unidade de frenagem por atrito, sendo que a máquina motriz é configurada para gerar uma força de acionamento ou uma força de frenagem regenerativa do veículo elétrico correspondente a um grau de abertura de um pedal de acelerador, em que a unidade de frenagem por atrito é configurada para gerar uma força de frenagem por atrito, sendo que o método de controle para o veículo elétrico gera uma força de frenagem correspondente ao grau de abertura do pedal de acelerador para desacelerar o veículo elétrico, sendo que o método de controle para o veículo elétrico é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma etapa de determinação para determinar se toda a potência elétrica regenerativa gerada pela máquina motriz é consumida no veículo elétrico quando a máquina motriz for levada a realizar uma frenagem regenerativa e uma etapa de controle para controlar a máquina motriz a fim de realizar a frenagem regenerativa quando toda a potência elétrica regenerativa for determinada como consumida no veículo elétrico na determinação.