DE102011086459A1

DE102011086459A1 - Laufsteuerungsvorrichtung für elektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102011086459A1
Application number: DE102011086459A
Authority: DE
Inventors: Shinya Sato; Naoyuki Tashiro; Kentaro Maki; Atsushi Yokoyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2012-05-16
Also published as: CN102463906B; JP5492745B2; US20120123624A1; CN102463906A; JP2012110089A; US8744656B2

Abstract

Eine Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug 101 beinhaltet: eine erste Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines vorgegebenen Bezugsdrehmoments, das zum Abbremsen/Antreiben des Motors 104 erforderlich ist, welches eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs des Elektrofahrzeugs 101 vorsieht; eine zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Intervallzuteilung zwischen einem ersten Intervall, in dem das Elektrofahrzeug 101 durch Abbremsen/Antreiben des Motors mit dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment angetrieben wird, und einem zweiten Intervall, in dem das Elektrofahrzeug 101 im Leerlauf fährt, ohne dass der Motor 104 abgebremst oder angetrieben wird; eine dritte Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines von der Steuerung angeforderten Drehmoments zum intermittierenden Abbremsen/Antreiben des Motors, um abwechselnd das Laufen des Elektrofahrzeugs 101 in den ersten Intervallen und das Leerlaufen des Elektrofahrzeugs 101 in den zweiten Intervallen zu wiederholen; und eine Laufsteuerungseinrichtung zum Durchführen einer Laufsteuerung des Elektrofahrzeugs 101 durch intermittierendes Abbremsen/Antreiben des Motors 104 nach Maßgabe des von der Steuerung angeforderten Drehmoments.

Description

Die Offenbarung der folgenden Prioritätsanmeldung wird vorliegend durch Bezugnahme eingeschlossen: japanische Patentanmeldung Nr. 2010-255694 , eingereicht am 16. November 2010.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug.
In den letzten Jahren richtet sich die Aufmerksamkeit auf elektrische Automobile, da sie Fahrzeuge sind, die die Umwelt wenig belasten. Jedoch haben die Batterien, die in elektrischen Automobilen verwendet werden, den Nachteil, dass ihre spezifischen Energiedichten im Vergleich zu Benzin gering sind, so dass die Reichweite elektrischer Automobile im Vergleich zur Reichweite von Benzinautomobilen kurz ist. Als Mittel zur Verringerung des Verbrauchs an elektrischer Leistung bzw. elektrischen Stroms (nachstehend als „Leistungsverbrauch” bezeichnet) ist eine Technik zum Verringern der Betriebszeit des Motors durch Vermischen von Leerlauf mit der Fahrsteuerung an sich bekannt, wodurch die Trägheitsenergie wirksam genutzt wird. Beispielsweise ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 2010-120503 ein Verfahren zur Laufsteuerung offenbart, bei der angemessene Ober- und Untergrenzwerte für eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Konstantgeschwindigkeitslaufs bzw. eines Konstantgeschwindigkeitsfahrens vorgesehen sind und bei Beschleunigung und Leerlauf bzw. Rollen oder Ausrollen wiederholt werden, um einen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen diesen oberen und unteren Soll-Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwerten gehalten wird.
Gemäß dieser Laufsteuerungstechnik, die in der japanischen offengelegten Patentoffenlegungsschrift 2010-120503 offenbart ist, in welcher Beschleunigung und Leerlauf wiederholt werden, gibt es ein Problem hinsichtlich der unzureichenden Verringerung des Leistungs- bzw. Stromverbrauchs, da dem Energiewirkungsgrad während der Beschleunigung keine Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug: eine erste Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Fahrzeuglaufparametern des Elektrofahrzeugs und eines Fahrzustands, welche Leistungsbetrieb und Regeneration betreffen, eines vorgegebenen Bezugsdrehmoments des Motors des Elektrofahrzeugs, das zum Abbremsen/Antreiben des Motors erforderlich ist, welches eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs des Elektrofahrzeugs vorsieht; eine zweite Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Fahrzeuglaufparameter, einer Intervallzuteilung zwischen einem ersten Intervall, in dem das Elektrofahrzeug durch Abbremsen/Antreiben des Motors mit dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment angetrieben wird, und einem zweiten Intervall, in dem das Elektrofahrzeug im Leerlauf fährt, ohne dass der Motor abgebremst oder angetrieben wird; eine dritte Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines von der Steuerung angeforderten Drehmoments zum intermittierenden Abbremsen/Antreiben des Motors auf der Grundlage des vorgegebenen Bezugsdrehmoments und der Intervallzuteilung, um abwechselnd das Fahren des Elektrofahrzeugs in den ersten Intervallen und das Leerlaufen des Elektrofahrzeugs in den zweiten Intervallen zu wiederholen; und/oder eine Laufsteuerungseinrichtung zum Durchführen einer Laufsteuerung des Elektrofahrzeugs durch intermittierendes Abbremsen/Antreiben des Motors nach Maßgabe des von der Steuerung angeforderten Drehmoments.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß dem ersten Aspekt bevorzugt, dass die Fahrzeuglaufparameter eine Ist-Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs beinhalten.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt bevorzugt, dass das vorgegebene Bezugsdrehmoment in einer Maximalwirkungsgrad-Drehmomentumgebung beinhaltet ist, die einem maximalen Wirkungsgrad des Motors entspricht.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß irgendeinem der ersten bis dritten Aspekte bevorzugt, dass die Laufsteuerungsvorrichtung weiterhin eine vierte Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines angeforderten grundlegenden bzw. Basisdrehmoments, auf der Grundlage der Fahrzeuglaufparameter, zum ununterbrochenen Abbremsen/Antreiben des Motors umfasst. Die zweite Berechnungseinrichtung erfasst das von der vierten Berechnungseinrichtung berechnete angeforderte Basisdrehmoment, erfasst das durch die erste Berechnungseinrichtung berechnete vorgegebene Bezugsdrehmoment und berechnet die Intervallzuteilung auf der Grundlage des angeforderten Basisdrehmoments und des vorgegebenen Bezugsdrehmoments.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß dem vierten Aspekt bevorzugt, dass die Intervallzuteilung einem Verhältnis zwischen dem ersten Intervall und dem zweiten Intervall entspricht; und das Verhältnis zwischen dem ersten Intervall und dem zweiten Intervall auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen dem angeforderten Basisdrehmoment und dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment bestimmt wird.
Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß dem vierten oder fünften Aspekt bevorzugt, dass ein absoluter Wert des vorgegebenen Bezugsdrehmoments ein höherer Drehmomentwert als ein absoluter Wert des angeforderten Basisdrehmoments ist; und ein Motorwirkungsgrad beim Abbremsen/Antreiben des Motors mit dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment höher als ein Motorwirkungsgrad beim Abbremsen/Antreiben des Motors mit dem angeforderten Basisdrehmoment ist.
Gemäß dem siebten Aspekt der vorlegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß irgendeinem der ersten bis sechsten Aspekte bevorzugt, dass die Zeitspanne, in der das erste Intervall und das zweite Intervall zyklisch wiederholt werden, weniger als oder gleich 500 ms ist.
Gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß irgendeinem der ersten bis dritten Aspekte bevorzugt, dass die zweite Berechnungseinrichtung eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit für das Elektrofahrzeug und die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit als die Fahrzeuglaufparameter erfasst und die Intervallzuteilung auf der Grundlage der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß dem achten Aspekt bevorzugt, dass die zweite Berechnungseinrichtung die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Niederdrückbetrags des Gaspedals des Elektrofahrzeugs, des Gewichts des Elektrofahrzeugs und eines Widerstands, während das Fahrzeug fährt, erfasst.
Gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß irgendeinem der ersten bis neunten Aspekte bevorzugt, dass die Laufsteuereinrichtung eine Laufsteuerung durch intermittierendes Abbremsen/Antreiben des Motors nach Maßgabe des von der Steuerung angeforderten Drehmoments oder die Laufsteuerung durch ununterbrochenes Abbremsen/Antreiben des Motors auf der Grundlage der Fahrzeuglaufparameter gemäß der Absicht eines Fahrers des Elektrofahrzeugs oder gemäß eines Betriebszustands des Elektrofahrzeugs durch den Fahrer durchführt.
Gemäß dem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 10, dem zehnten Aspekt, bevorzugt, dass die Absicht von einem Drehmoment, das zum Abbremsen/Antreiben des Motors angefordert wird, einer Schalteingabe zum Auswählen eines Sparmodus oder Leistungsmodus und einem Gaspedal-Niederdrückbetrag zumindest eine/n/s einschließt; und der Betriebszustand von dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment, einer Ist-Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs und dem Batterie-Ladezustand zumindest eine/n/s einschließt.
Gemäß dem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei der Laufsteuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug gemäß irgendeinem der ersten bis elften Aspekte bevorzugt, dass die dritte Berechnungseinrichtung von einer Rampenverarbeitung, Sinuswellenverarbeitung und Abflachungsverarbeitung zumindest eine an dem von der Steuerung angeforderten Drehmoment umsetzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Figur, die die Motorwirkungsgradverteilung eines Elektrofahrzeugs und einen Bereich, der zum Fahren innerhalb dieser Motorwirkungsgradverteilung stark genutzt wird, zeigt;
2 ist eine Figur, die die Motorwirkungsgradverteilung, wenn der Motor kompakter ausgeführt ist, und einen Bereich, der zum Fahren innerhalb dieser Motorwirkungsgradverteilung stark genutzt wird, zeigt;
3A, 3B und 3C sind Figuren, die die Theorie der Hochwirkungsgrad-Laufsteuerung zeigen;
4 ist eine Figur, die Einzelheiten der Steuerung für die Hochwirkungsgradfahrt zeigt;
5 ist eine Figur, die den Systemaufbau eines Elektrofahrzeugs zeigt;
6 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung zeigt, die von einer Abbrems-/Antriebs-ECU (engine control unit, Motorsteuergerät) durchgeführt wird;
7 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
8 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit zeigt;
9 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Von-Der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit zeigt;
10 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit zeigt;
11 ist eine weitere Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch diese Von-Der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit zeigt;
12 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit zeigt;
13 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Angefordertes-Drehmoment-Umschalt-Entschließungseinheit zeigt;
14 ist eine Zeittafel für die Angefordertes-Drehmoment-Auswahlverarbeitung;
15 ist eine Figur, die Einzelheiten der Impulssteuerung zeigt;
16 ist eine Figur, die Einzelheiten der Hochwirkungsgrad-Laufsteuerung in einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
17 ist eine Figur, die Einzelheiten der Hochwirkungsgrad-Laufsteuerung in einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
18 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit im dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
19 ist eine Figur, die die Einzelheiten der Berechnung durch eine Vom-Fahrer-Angeforderte-Virtuelle-Sollfahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinheit im dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
20 ist eine Figur, die Einzelheiten der Berechnung durch eine Von-Der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit im dritten Ausführungsbeispiel zeigt; und
21A, 21B, 21C und 21D sind Figuren, die Einzelheiten der Impulssteuerung zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Obwohl es zur Erweiterung der Reichweite eines elektrischen Automobils wirksam ist, den Fahrwirkungsgrad des Motors zu verbessern, ist es tatsächlich, wie in 1 gezeigt, oft der Fall, das der Hochwirkungsgrad-Betriebsbereich des Motors für das elektrische Automobil und der Betriebsbereich, der oft bei Stadtfahrten und dergleichen genutzt wird, nicht miteinander übereinstimmen. Wenn eine Gestaltung umgesetzt wird, um den Hochwirkungsgradbereich des Motors an den stark genutzten Stadtfahrtbereich anzupassen, wie in 2, besteht die Tendenz, dass der physische Aufbau des Motors klein wird. In diesem Fall wird zwar ein zufriedenstellendes Niveau des elektrischen Leistungsverbrauchs (nachstehend als „Leistungsverbrauch” bezeichnet) bei Stadtfahrten erreicht, aber es besteht ein Ausgabeengpass in einem Hochlastzustand, wie etwa beim Hochgeschwindigkeitsfahren oder Überholen oder dergleichen. Dementsprechend muss der physische Aufbau für einen Motor für ein elektrisches Automobil so eingestellt werden, dass er den Fahrbedingungen bei hoher Last angepasst ist, und somit wird der Motorwirkungsgrad während Stadtfahrten geopfert.
Beispielsweise ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift H11-18207 eine Technik offenbart, bei der ein Getriebe zwischen dem Motor und der Radachse vorgesehen ist und das Geschwindigkeitsschaltverhältnis über das Getriebe nach Maßgabe des Fahrzustands gesteuert wird, so dass der Betriebspunkt des Motors nahe an den Hochwirkungsgradbereich herangebracht wird. In der japanischen Patentoffenlegungsschrift H7-131994 ist eine Technik beschrieben, bei der mehrere Motoren im Fahrzeug angebracht sind und die Lastzuteilung an diese Motoren so optimiert ist, dass der Gesamtwirkungsgrad optimal wird. Jedoch werden mit diesen Techniken des Standes der Technik, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift H11-18207 und in der japanischen Patentoffenlegungsschrift H7-131994 offenbart sind, neue Vorrichtungen zum Antriebssystem hinzugefügt, und dies führt zu einer Erhöhung des Gewichts und gesteigerten Kosten.
Obwohl eine Laufsteuerungstechnik, in der Beschleunigung und Leerlauf wiederholt werden, in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 2010-120503 beschrieben ist, gibt es keine Offenbarung, die den Betriebsbereich des Motors während der Beschleunigung betrifft. Dementsprechend ist bei dieser Laufsteuerungstechnik, in der Beschleunigung und Leerlauf wiederholt werden, Raum für Verbesserungen der Motorantriebseffizienz. Diese Technik des Standes der Technik, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift 2010-120503 beschrieben ist, kann nur während des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit angewendet werden, kann aber nicht bei normaler Fahrt angewendet werden, wenn das Gaspedal vom Fahrer bedient wird.
Mit anderen Worten ist in diesen Dokumenten zum Stand der Technik keine Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, wie etwa ein Elektrofahrzeug mit niedrigem Leistungsverbrauch oder dergleichen offenbart, das ein Fahren aufgrund der Betätigung des Gaspedals bewältigen kann und das darüber hinaus dem Fahren des Motors mit hohem Wirkungsgrad Aufmerksamkeit widmet.
Somit wird mit der Laufsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den 3A, 3B und 3C gezeigt, eine Impulstyp-Steuerung durchgeführt, in der ein Drehmoment, das einen maximalen Wirkungsgrad ergibt, in gewünschter Weise vorab für jede Motordrehzahl eingestellt wird, und das Fahren unter Antrieb durch den Motor (Leistungslauf) mit diesem Maximalwirkungsgraddrehmoment und Trägheitsfahrt mit gestopptem Motorantrieb (Leerlaufen) werden zyklisch wiederholt. Somit wird der Motor intermittierend angetrieben. Die Zuteilung von Intervallen für die Impulsbreite a und die Impulsbreite b, die in 3A gezeigt sind, mit anderen Worten, das Impulstastverhältnis für eine solche Impulstyp-Drehmomentsteuerung, wird bevorzugt unter Verwendung der Gleichung (1) bestimmt. Impulstastverhältnis = angefordertes Fahrzeugmotordrehmoment ÷ Maximalwirkungsgraddrehmoment (1)
3B ist eine Figur, die die Änderung des Motordrehmoments bei einer Änderung vom Leerlaufabschnitt zum Leistungslaufabschnitt, wie in 3A gezeigt, darstellt. Das Motordrehmoment zu diesem Zeitpunkt überschreitet das angeforderte Fahrzeugdrehmoment mit einer vorgegebenen Motordrehzahl und es ist gewünscht, dass das Motordrehmoment bei einer Maximalwirkungsgraddrehmomentlinie zum Maximalwirkungsgraddrehmoment wechselt. Diese Maximalwirkungsgraddrehmomentlinie zeigt, dass sich das Maximalwirkungsgraddrehmoment nach Maßgabe der Motordrehzahl ändert. 3C ist eine Figur, die die Änderung des Motordrehmoments bei einer Änderung vom Leistungslaufabschnitt zum Leerlaufabschnitt, wie in 3A gezeigt, darstellt. Das Motordrehmoment zu diesem Zeitpunkt fällt unter das angeforderte Fahrzeugdrehmoment bei einer vorgegebenen Motordrehzahl und es ist gewünscht, dass es zu einem Drehmomentwert Null wechselt.
4 ist eine Figur, die die Einzelheiten der Steuerung für ein Hochwirkungsgradfahren zeigt. Wenn das angeforderte Fahrzeugmotordrehmoment, das nach Maßgabe des Gaspedal-Niederdrückbetrags und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit (d. h. dem vom Fahrer angeforderten Motordrehmoment) bestimmt wird, beispielsweise 40 Nm beträgt und das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment beispielsweise 80 Nm beträgt, dann wird das Impulstastverhältnis gemäß der Berechnung unter Verwendung der Gleichung (1) als 50% bestimmt. Das Maximalwirkungsgrad-Drehmoment ändert sich nach Maßgabe der Motordrehzahl, wie vorstehend beschrieben. Das Soll-Motordrehmoment wird ermittelt, indem das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment, des sich nach Maßgabe der Motordrehzahl ändert, und das Impulstastverhältnis miteinander multipliziert werden. Die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit wird ermittelt, indem der Motor des Fahrzeugs mit diesem Soll-Motordrehmoment intermittierend angetrieben wird, und das Maximalwirkungsgrad-Drehmoment, das der Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt entspricht, wird für ein nächstes Mal bei der Berechnung zum Bestimmen des Impulstastverhältnisses verwendet.
Mit der Laufsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in 4 gezeigt ist, ist es, da die wirksame Ausgabe des Antriebsmotors mit dem Impulstastverhältnis eingestellt wird, dementsprechend möglich, beispielsweise nur das Maximalwirkungsgraddrehmoment zu verwenden, ungeachtet der Fahrlast, wenn der Motor intermittierend antetrieben wird. Dementsprechend kann im Vergleich zur kontinuierlichen Motorantriebssteuerung des Standes der Technik eine Senkung des Verbrauchs elektrischer Leistung durch den Motor erwartet werden, und es ist möglich, große vorteilhafte Wirkungen zur Senkung des Leistungsverbrauchs (vorteilhafte Wirkungen hinsichtlich des Leistungsverbrauchs) zu erwarten, indem es möglich ist, die Vorteile des Vergrößerns der Reichweite des Elektrofahrzeugs umzusetzen, und es möglich ist, die Gesamtbatteriemenge, die vorgesehen wird, zu verringern. Da die Laufsteuerung durch die Laufsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden kann, in dem nur die Steuerlogik geändert wird, ohne irgendwelche Änderungen am Hardwareaufbau des Fahrzeugsystems vorzunehmen, ist es dementsprechend möglich, eine ausgezeichnete Leistung hinsichtlich der Kosten zu erwarten. Da das angeforderte Fahrzeugdrehmoment entsprechend der Betätigung des Gaspedals bestimmt wird, ist es dementsprechend möglich, die Laufsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sogar auf eine Laufsteuerung anzuwenden, bei der das Gaspedal vom Fahrer betätigt wird.
– Erstes Ausführungsbeispiel –
Eine Abbrems-/Antriebs-ECU 102 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Laufsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, wird nun nachstehend erläutert. Zuerst wird der Systemaufbau eines Elektrofahrzeugs 101, das ein Steuerungsobjekt durch die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 ist, unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Das Elektrofahrzeug 101 beinhaltet die Abbrems-/Antriebs-ECU 102, in die ein Gaspedal-Niederdrückbetragssignal, ein Bremssignal, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und so weiter eingegeben werden, einen Wechselrichter 103, einen Motor 104, ein Verzögerungsgetriebe 205, eine Batterie 106, eine Batterie-ECU 107 und eine Brems-ECU 108, und vier Antriebsräder 3 sind ebenfalls daran angebracht.
Ein Signal für das Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment 207, das von der Abbrems-/Antriebs-ECU 102 ausgegeben wird, wird in den Wechselrichter 103 eingegeben, und der Wechselrichter 103 steuert den Motor 104 so an, dass er ein Drehmoment ausgibt, das diesem Signal für das Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment 207 entspricht. Es sollte verstanden werden, dass die Leistung zum Antreiben des Motors 104 von der Batterie 106 zugeführt wird. Die Batterie-ECU 107 führt eine Steuerung des Ladens und Entladens der Batterie 106 und Überwachens auf Anomalien und so weiter durch, und gibt nach Maßgabe von Anforderungen Batterieinformationen an die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 aus. Die Brems-ECU 108 steuert das Bremsen der vier Antriebsräder 3 auf der Grundlage eines Signals für ein Soll-Bremsdrehmoment 208, das von der Abbrems-/Antriebs-ECU 102 eingegeben wird.
6 ist eine Figur, die die Einzelheiten der Berechnung der Abbrems-/Antriebs-ECU 102 der 5 zeigt. Die Abbrems-/Antriebs-ECU 102, die eine CPU beinhaltet, ist eine Steuervorrichtung, die eine Gesamtsteuerung des Elektrofahrzeugs 101 durchführt, und führt eine vorgegebene Verarbeitung gemäß einem vorbestimmten Programm auf der Basis von Eingabesignalen verschiedener Arten und Ausgabesignalen verschiedener Arten durch. Unter den verschiedenen Arten der Verarbeitung für das Fahrzeug als Ganzes führt die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine vorgegebene Verarbeitung gemäß einem vorbestimmten Programm auf der Grundlage von Eingabesignalen durch, die Fahrzeuglaufparameter betreffen, wie etwa zumindest ein Gaspedal-Niederdrückbetrag Signal, ein Bremssignal und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und so weiter, und gibt das Signal für das Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment 207 und das Signal für das Soll-Bremsdrehmoment 208 aus.
Das Gaspedal-Niederdrückbetrag-Signal ist ein Signal, das dem Betrag entspricht, um den ein (in den Figuren nicht gezeigtes) Gaspedal vom Fahrer niedergedrückt wird. Das Bremssignal ist ein Signal, das dem Betrag entspricht, um den ein (in den Figuren nicht gezeigtes) Bremssignal vom Fahrer niedergedrückt wird. Des Weiteren ist das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal ein Signal von einem (in den Figuren nicht gezeigten) Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der die Drehzahl der Antriebsräder 3 oder dergleichen erfasst, und ist ein Signal, das die Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs 101 spezifiziert.
Wie in 6 gezeigt, beinhaltet die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 die Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201, die Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment-Berechnungseinheit 205, eine Regenerations- und Bremsdrehmomentkoordinations-Berechnungseinheit 204 (d. h. eine Bremsdrehmomentzuteilungs-Berechnungseinheit) und eine Soll-Bremsdrehmoment-Berechnungseinheit 206. Die Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201 berechnet ein Soll-Antriebsdrehmoment 202 auf der Basis des Gaspedal-Niederdrückbetragssignals, des Bremssignals, des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und so weiter, welche eingegeben werden, und gibt ein Signal für dieses Soll-Antriebsdrehmoment 202 an die Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment-Berechnungseinheit 205 aus. Des Weiteren berechnet die Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201 ein Solldrehmoment 203 und gibt ein Signal für dieses Soll-Bremsdrehmoment 203 an die Regenerations- und Bremsdrehmomentkoordinations-Berechnungseinheit 204 aus. Die Einzelheiten der Verarbeitung durch diese Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201 werden nachstehend beschrieben.
Auf der Grundlage des Soll-Bremsdrehmomentwerts, der eingegeben wird, führt die Regenerations- und Bremsdrehmomentkoordinations-Berechnungseinheit 204 eine Steuerung für die Zuteilung des Bremsens unter Verwendung einer Regeneration durch den Motor 104 und des Bremsens durch die mechanischen Bremsen durch und gibt einen Steuerwert für die Regeneration durch den Motor 104 an die Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment-Berechnungseinheit 205 und auch einen Wert zur Bremssteuerung durch die mechanischen Bremsen an die Soll-Bremsdrehmoment-Berechnungseinheit 206 aus. Die Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment-Berechnungseinheit 205 gibt das Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment 207 auf der Grundlage des Signals für das Soll-Antriebsdrehmoment 202 von der Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201 und den Motordrehmomentwert für die Regeneration von der Regenerations- und Bremsdrehmomentkoordinations-Berechnungseinheit 204 aus. Des Weiteren berechnet die Soll-Bremsdrehmoment-Berechnungseinheit 206 das Soll-Bremsdrehmoment 208 auf der Grundlage des Drehmomentwerts für das Bremsen durch die mechanischen Bremsen von der Regenerations- und Bremsdrehmomentkoordinations-Berechnungseinheit 204.
Als Nächstes wird die Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Eine Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 berechnet ein vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment auf der Grundlage des Gaspedal-Niederdrückbetrag-Signals und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, die eingegeben worden sind. Eine Von-Der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 berechnet ein von der automatischen Abstandregelung angefordertes Basisdrehmoment auf der Grundlage der Differenz zwischen einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit, die vom Fahrer eingestellt worden ist, und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation in den Fahrzeuglaufparametern. Des Weiteren schaltet eine Drehmomentsteuerungs-/Geschwindigkeitssteuerungs-Umschalteinheit 303 zwischen der Drehmomentsteuerung und der Geschwindigkeitssteuerung nach Maßgabe einer Betätigung eines Auswahlschalters durch den Fahrer um. Wenn durch dieses Umschalten die Drehmomentsteuerung ausgewählt wird, mit anderen Worten, wenn die Laufsteuerung durch das Gaspedal ausgewählt wird, wird das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment, das durch die Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 berechnet worden ist, ausgewählt. Aber wenn die Geschwindigkeitssteuerung ausgewählt wird, mit anderen Worten, wenn eine Laufsteuerung durch automatische Abstandsregelung ausgewählt wird, wird das von der automatischen Abstandsregelung angeforderte Basisdrehmoment, das durch die Von-Der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 berechnet worden ist, ausgewählt. In der folgenden Erläuterung wird angenommen, dass die Drehmomentsteuerung ausgewählt worden ist.
Eine Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304 berechnet ein Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Grundlage von Informationen, die den Fahrzustand des Motors betreffen (d. h. ob er Leistungsfahren bereitstellt oder eine Regeneration durchführt). Eine Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 berechnet ein von der Energiespar-Impulssteuerung angefordertes Drehmoment auf der Grundlage des Basisdrehmoments (in diesem Ausführungsbeispiel das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment), das von der Drehmomentsteuerungs-/Geschwindigkeitssteuerungs-Umschalteinheit 303 und dem Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment ausgewählt worden ist.
Gemäß dem Ergebnis der Entscheidung durch eine Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307, die nachstehend beschrieben wird, wählt die Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit 306 von dem vorstehend beschriebenen Basisdrehmoment und dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment eines aus. Die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 bestimmt, welches von dem vorstehend beschriebenen Basisdrehmoment und dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment auszuwählen ist, und zwar auf der Grundlage von Informationen, wie etwa der Angefordertes-Drehmoment-Information, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem in der Batterie gespeicherten Elektrizitätsbetrag (d. h. dem Batterie-Ladezustand), der Absicht des Fahrers im Verhältnis zur Modusauswahl, und so weiter.
In der letzten Stufe berechnet die Fahrzeug Soll-Antriebsdrehmoment-und-Bremsdrehmoment-Berechnungseinheit 308 das Soll-Antriebsdrehmoment 202 und das Soll-Bremsdrehmoment 203, die als Soll für das Fahrzeug auf der Basis des angeforderten Drehmoments, das von der Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit 306 ausgewählt wird, und des Betrags, um den das Bremspedal niedergedrückt wird, zu nehmen sind. Die Fahrzeug-Soll-Antriebsdrehmoment-und-Bremsdrehmoment-Berechnungseinheit 308 gibt das Soll-Antriebsdrehmoment 202 und das Soll-Bremsdrehmoment 203 aus, die somit für die Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment-Berechnungseinheit 205 bzw. die Regenerations- und Bremsdrehmomentkoordinations-Berechnungseinheit 204 berechnet worden sind.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Die Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 beinhaltet eine Berechnungskarte, die den Gaspedal-Niederdrückbetrag und die Fahrzeuggeschwindigkeit als Eingabeparameter nimmt, und bezieht sich auf diese Berechnungskarte und berechnet den vom Fahrer angeforderten Basisdrehmomentwert auf der Grundlage des Gaspedal-Niederdrückbetrags und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn des Gaspedal vollständig niedergerückt ist, wird das Drehmoment an der oberen Grenze des Kartenbereichs als der vom Fahrer angeforderte Basisdrehmomentwert berechnet, und wenn das Gaspedal vollständig losgelassen ist, wird das Drehmoment an der unteren Grenze des Kartenbereichs als der vom Fahrer angeforderte Basisdrehmomentwert berechnet. Wenn der Gaspedal-Niederdrückbetrag ein Öffnungsbetrag zwischen vollständig niedergedrückt und vollständig losgelassen ist, wird ein Wert zwischen diesen oberen und unteren Grenzen des Kartenbereichs, der diesem Öffnungsbetrag entspricht, als der vom Fahrer angeforderte Basisdrehmomentwert berechnet. Um eine Übereinstimmung mit den Eigenschaften eines Fahrzeugs vorzusehen, das mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, wird, wenn das Gaspedal vollständig losgelassen und des Weiteren die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, ein positives Drehmoment, das als einem Kriechdrehmoment entsprechend genommen wird, auf der Leistungsfahrseite als der vom Fahrer angeforderte Basisdrehmomentwert berechnet; während, wenn das Gaspedal vollständig losgelassen ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit überdies mittel oder hoch ist, ein negatives Drehmoment, das als einem Motorbremsen entsprechend genommen wird, auf der Regenerationsseite als der vom Fahrer angeforderte Basisdrehmomentwert berechnet.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Verarbeitung zum Berechnen des von der automatischen Abstandregelung angeforderten Basisdrehmoments, das von der Von-Der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 ausgegeben wird, unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Ein PID-Regler ist in die Von-Der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 eingebaut und die Von-Der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 berechnet das notwendige Drehmoment zur Aufrechterhaltung der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit mit diesem PID-Regler auf der Grundlage der Differenz zwischen der vom Fahrer eingestellten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit. Damit das notwendige Drehmoment zur Aufrechterhaltung der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit nicht den Bereich überschreitet, in dem das Motordrehmoment umgesetzt werden kann, wird eine Motordrehmoment-Beschränkungsverarbeitung in einer Stufe nach der Ausgabe des PID-Reglers durchgeführt. Wie vorstehend beschrieben, wird in diesem Ausführungsbeispiel angenommen, dass das von der automatischen Abstandsregelung angeforderte Basisdrehmoment nicht von der Drehmomentsteuerungs-/Geschwindigkeitssteuerungs-Umschalteinheit 303 ausgewählt ist.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Verarbeitung zur Berechnung des Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoments, das von der Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304 ausgegeben wird, unter Bezugnahme auf 10 erläutert. Wie in der Figur gezeigt ist, folgt der Antriebswirkungsgrad des Motors einer Verteilung und der das Drehmoment ergebende Maximalwirkungsgradwert ist für jede Fahrzeuggeschwindigkeit und die entsprechende Motordrehzahl unterschiedlich. Eine Karte für die Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmomentberechnung ist in der Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugs-Berechnungseinheit 304 gespeichert, beispielsweise durch Linien des das Drehmoment ergebenden maximalen Wirkungsgrads abgegrenzt, wobei der Gegenstand vier Quadranten darstellt, die durch positive und negative Drehmoment- und Fahrzeuggeschwindigkeitswerte bestimmt werden. Eine negative Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt sich aus dem Betrieb im Rückwärtsgang oder aus dem Rückwärtsabrollen über eine Neigung. Ein positives Drehmoment wird während des Leistungslaufs erhalten und ein negatives Drehmoment während der Regeneration. Die Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304 berechnet das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment auf der Grundlage von Informationen über die positive und negative Fahrzeuggeschwindigkeit und das Drehmoment und durch Bezugnahme auf diese Karte für eine Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnung.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Verarbeitung zur Berechnung des von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoments, das durch die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 ausgegeben wird, unter Bezugnahme auf 11 erläutert. Wenn das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment und das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment eingegeben sind, berechnet die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment durch PWM-Verarbeitung auf der Grundlage des Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoments. Das Impulstastverhältnis dieser PWM-Verarbeitung (d. h. die Zuteilung seiner Intervalle) ist durch das Verhältnis zwischen dem vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoment und dem Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment gegeben. Mit anderen Worten, die Impulstastverhältnis-Berechnungseinheit 401 ermittelt das Impulstastverhältnis durch die Durchführung einer Berechnung unter Verwendung der folgenden Gleichung (2): Impulstastverhältnis = vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment ÷ Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment (2)
Wenn beispielsweise das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment 40 Nm beträgt und weiterhin das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment 80 Nm beträgt, wird das Impulstastverhältnis 50% und ein Drehmoment in Impulsform, das das auf diese Weise ermittelte Impulstastverhältnis erfüllt, wird von der Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 als das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment ausgegeben.
Es sollte verstanden werden, dass, wenn die Bedingung „Impulstastverhältnis ≤ 100%”, mit anderen Worten, die Bedingung „vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment ≤ Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment” erfüllt ist, die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307, die nachstehend beschrieben wird, dann das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment als endgültiges angefordertes Drehmoment auswählt. Aber wenn die vorstehend angegebene Bedingung nicht erfüllt ist, dann wählt die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment als das endgültige angeforderte Drehmoment aus.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit 306 und der Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 unter Bezugnahme auf die 12 und 13 erläutert. Die in 13 gezeigte Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 bestimmt, welches von dem vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoment und dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment als das endgültige angeforderte Drehmoment auszuwählen ist, und zwar auf der Grundlage des vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoment, dem Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment, der Eingabe von einem Modusauswahl-SW (Schalter), wie etwa Sparmodus oder Leistungsmodus oder dergleichen, dem Gaspedal-Niederdrückbetrag, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Batterie-Ladezustand (d. h. dem übrigen Betrag in der Batterie) und so weiter. Eine in der Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit 306 eingebaute Auswahlvorrichtung 405 setzt das Umschalten des angeforderten Drehmoments nach Maßgabe der Bestimmung durch die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 um. 12 zeigt ein Beispiel, bei dem das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment ausgewählt und von der Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit 306 ausgegeben wird.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass eine Energiespar-Impulssteuerung im Prinzip nur dann ausgeübt werden kann, wenn das angeforderte Drehmoment niedriger als das Maximalwirkungsgraddrehmoment ist, und der Tatsache, dass, da es sich um eine Impulssteuerung handelt, eine solche Energiespar-Impulssteuerung vergleichsweise besser auf eine Drehmomentsteuerung, die nicht extrem genau ist, als konkreter Entscheidungsstandard anwendbar ist, führt die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 die Entscheidung auf der Grundlage der folgenden Bedingungen durch.
(A) Auswahlbedingungen für vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment

• Während hoher Last (vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment > Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment)
• Während abrupter Beschleunigung oder Verzögerung (Vibrationsabbau) oder bei sehr niedriger Geschwindigkeit
• Während einer Leistungsmodusfahrt oder Komfortfahrmodusfahrt
• Während ABS-Betrieb oder während ASR-Betrieb

(B) Energiespar-Impulssteuerungs-Auswahlbedingungen

• Während eines niedrigen Ladezustand-Status oder wenn eine Langstreckenfahrt geplant ist.
• Während einer Sparantriebsmodusfahrt
• Wenn automatische Abstandsregelung ausgewählt ist

Als Nächstes wird eine Zeittafel für die von der Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 durchgeführte Angefordertes-Drehmoment-Auswahlverarbeitung unter Bezugnahme auf 14 gezeigt.
(Abschnitt a) Abschnitt a ist ein Intervall von dem Zeitpunkt, ab dem das Fahrzeug hält bis es aus der Ruhelage startet, und damit eine sanfte Drehmomentbetätigung mit dem Gaspedal erhalten wird, wählt die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment aus, für welches die Drehmomentsteuerbarkeit ausgezeichnet ist. Der Motor 104 wird nach Maßgabe des vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoments ununterbrochen antriebsgesteuert.
(Abschnitt b) Abschnitt b ist ein Intervall des stetigen Fahrens bei niedriger Last, und da die Bedingung „vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment ≤ Energiespar-Impulssteuerung-Bezugsdrehmoment” erfüllt ist, wählt die Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 dementsprechend das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment aus, das eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs angesichts der Wirtschaftlichkeit liefert. Der Motor 104 wird mit dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment intermittierend antriebsgesteuert.
(Abschnitt c) Abschnitt c ist ein Abschnitt der Beschleunigung aufgrund von Überholen oder dergleichen, bei dem ein hohes Ansprechen verlangt wird, und weiterhin ist das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment größer als das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment. Aufgrund dessen wird die Bedingung, die in Abschnitt b erfüllt ist, in diesem Abschnitt c nicht erfüllt. Die Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 wählt das vom Fahrer angeforderte Basisdrehmoment und nicht das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment aus. Der Motor 104 wird nach Maßgabe dieses vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoments fortgesetzt antriebsgesteuert.
(Abschnitt d) Abschnitt d ist ein Intervall, in dem zu stetigem Fahren bei niedriger Last zurückgekehrt und danach ein Übergang zu einer Verzögerung durch Loslassen des Gaspedals ausgeführt wird. Da die Bedingung „vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment ≤ Energiespar-Impulssteuerung Bezugsdrehmoment” erfüllt ist, wählt die Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 dementsprechend das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment aus, das eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit hat. Der Motor 104 wird mit dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment intermittierend gesteuert.
(Abschnitt e) Abschnitt e ist ein Intervall, bei dem, zusammen mit dem Loslassen des Gaspedals durch den Fahrer, ein negatives Drehmoment (d. h. ein Regenerationsdrehmoment), das dem Motorabbremsen entspricht, erzeugt wird. Da die Bedingung „|vom Fahrer angefordertes Basisdrehmoment| ≤ |Energiespar-Impulssteuerung-Bezugsdrehmoment|” erfüllt ist, wählt die Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment aus, das eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit liefert. Der Motor 104 wird mit dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment intermittierend antriebsgesteuert.
Bei der Laufsteuerung durch die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es, da die wirksame Ausgabe des Antriebsmotors mit dem Impulstastverhältnis eingestellt wird, dementsprechend möglich, ungeachtet der Fahrlast nur das Maximalwirkungsgraddrehmoment zu verwenden, wenn der Motor angetrieben wird. Die Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 setzt ein geeignetes Umschalten zwischen dem vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoment und dem von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoment auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lastinformation und so weiter um. Dementsprechend wird die Laufsteuerung durch die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 dieses Ausführungsbeispiels hinsichtlich Fahreigenschaft und Komfort superlativisch und im Vergleich zur fortgesetzten Motorantriebssteuerung des Standes der Technik wird eine sehr große vorteilhafte Wirkung (eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs oder ein Leistungsverbrauchsvorteil) hinsichtlich der Verringerung des Leistungsverbrauchs erhalten, und dementsprechend ist es möglich, die Vorteile des Erweiterns der Reichweite des Elektrofahrzeugs und des Verkleinerns der Batterie, die in es eingebaut wird, zu erreichen.
Wie in 15 gezeigt, ist es durch Verkürzen der Zeitspanne der Drehmomentimpulse gemäß der in 3A gezeigten Impulsform-Drehmomentsteuerung und somit durch Erhöhen der Frequenz möglich, eine Einstellung für die Fahreigenschaft und das Fahrgefühl durchzuführen, so dass der Fahrer und die Mitfahrer im Fahrzeug kein unbehagliches Gefühl erleben. Die Fahreigenschaft beruht auf der Drehmomentansprechempfindlichkeit. Wenn die Ansprechzeitspanne lang ist, erlebt der Fahrer ein Gefühl des Unbehagens. Die Drehmomentansprechempfindlichkeit hängt von der Zeitspanne der Drehmomentimpulse ab. Das Fahrgefühl beruht ebenfalls auf der Zeitspanne der Drehmomentimpulse. Wenn die Zeitspanne der Drehmomentimpulse kürzer als eine vorgegebene Zeitspanne ist, nehmen der Fahrer und die Mitfahrer im Fahrzeug fast keine Vibration wahr, aber wenn die Zeitspanne der Drehmomentimpulse größer als die vorgegebene Zeitspanne ist, erleben der Fahrer und die Mitfahrer Vibration und verspüren ein Gefühl des Unbehagens hinsichtlich des Fahrgefühls. In konkreter Hinsicht ist es angesichts der Drehmomentansprechempfindlichkeit des Motors und der Drehmomentauflösung während der PWM bevorzugt, dass die Impulszeitspanne ≤ 500 ms und die minimale Pulsbreite ≤ 5 ms beträgt, obwohl diese Werte nach Maßgabe eines Experiments eingestellt werden sollten.
Die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel liefert die folgenden vorteilhaften Betriebswirkungen.

(1) Die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 beinhaltet die Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304 und die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305. Die Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304 berechnet des Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment des Motors 104 des Elektrofahrzeugs 101, das zum Abbremsen oder Antreiben des Motors 104 benötigt wird, was eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs des Elektrofahrzeugs 101 liefert, und zwar auf der Grundlage der Ist-Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs 101 und des Betriebszustands, die mit Leistungsfahrt oder Regeneration zusammenhängt. Die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 berechnet die Intervallzuteilung zwischen den Intervallen, in denen das Elektrofahrzeug durch Abbremsen oder Antreiben des Motors 104 mit dem Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment angetrieben wird, und den Intervallen, in denen das Elektrofahrzeug 101 leerläuft, ohne dass der Motor 101 ein Bremsen oder Antreiben durchführt, auf der Grundlage der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedal-Niederdrückbetrags. Die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 berechnet das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment, um den Motor 104 intermittierend abzubremsen oder anzutreiben, um das Laufen und Leerlaufen des Elektrofahrzeugs 101 wiederholt abzuwechseln. Des Weiteren führt die Soll-Motorabbrems-/-antriebsdrehmoment-Berechnungseinheit 205 eine Laufsteuerung des Elektrofahrzeugs 101 durch, indem sie den Motor 104 nach Maßgabe dieses von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoments intermittierend abbremst oder antreibt (Abbremsen/Antreiben). Im Vergleich zur fortgesetzten Motorantriebssteuerung des Standes der Technik ist das intermittierende Motorabbremsen und -antreiben, das von der Abbrems-/Antriebs-ECU 102, die die Lauf steuerungsvorrichtung für das Elektrofahrzeug 101 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, dementsprechend eine Motorabbrems- und -antriebssteuerung von sehr hohem Wirkungsgrad, so dass eine sehr große vorteilhafte Wirkung (eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs oder ein Leistungsverbrauchsvorteil) hinsichtlich der Senkung des Leistungsverbrauchs erhalten wird, und es ist auch möglich, die Vorteile des Erweiterns der Reichweite des Elektrofahrzeugs und die Verkleinerung der in es eingebauten Batterie umzusetzen.
(2) Die Zeitspanne, zu der die Intervalle des Antreibens des Elektrofahrzeugs 101 durch Abbremsen oder Antreiben des Motors 101 mit dem Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment, und die Intervalle des Leerlaufens des Fahrzeugs 101 ohne Abbremsen oder Antreibens des Motors 104 von der Abbrems-/Antriebs-ECU 102 abwechselnd wiederholt werden, beträgt 500 ms oder weniger. Dementsprechend wird vom Fahrer oder von den Mitfahrern im Fahrzeug hinsichtlich Fahreigenschaft oder Fahrgefühl kein Unbehagen erlebt.

– Zweites Ausführungsbeispiel –
Als Nächstes wird die von einer Abbrems-/Antriebs-ECU 102 durchgeführte Laufsteuerung in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 16 erläutert. 16 zeigt ein Steuerblockdiagramm, dessen Gegenstand eine konstante Geschwindigkeitslaufsteuerung durch Wiederholen von Beschleunigung und Leerlaufen ist. Wenn vom Fahrer eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt ist, werden diese Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit in die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 eingegeben, die in 7 gezeigt ist. Mit anderen Worten berechnet die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment unter Verwendung der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit anstelle das Basisdrehmoment zu verwenden, das von der vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 oder der Von-der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 ausgegeben wird. Die Beschleunigungssteuerung wird von der Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 wiederholt EIN und AUS geschaltet, so dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb von ±v₀ der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit [km/h] gehalten wird. Dieser Fahrzeuggeschwindigkeits-Variationsbetrag v₀ wird vom Fahrer in die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 eingegeben oder vorab in einem Speicher, der in den Figuren nicht gezeigt ist, eingestellt, der in der Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 beinhaltet ist. Im letzteren Fall wäre es auch akzeptabel, vorzusehen, dass der Fahrzeuggeschwindigkeits-Variationsbetrag v₀ nach Maßgabe der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Da weiterhin der Fahrzeuggeschwindigkeits-Variationsbetrag v₀ auch einigen Einfluss vom Zustand der Fahrbahnoberfläche und der Topografie erfährt, wäre es auch annehmbar, den Fahrzeuggeschwindigkeits-Variationsbetrag v₀ während eines vorgegebenen Intervalls gemäß dem Zustand der Fahrbahnoberfläche und/oder der Topografie unter Verwendung von Informationen von einer Navigationsvorrichtung, die in den Figuren nicht gezeigt und an dem Elektrofahrzeug 101 angebracht ist, oder dergleichen zu berechnen.
Die Zuteilung von Intervallen zu EIN und AUS der Beschleunigungssteuerung wird so bestimmt, wie es nun beschrieben wird. Das heißt, wenn aufgrund eines Leerlaufs die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit fällt und v₀ erreicht, die niedriger als die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit ist (die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit –v₀), dann wird der Drehmomentimpuls für das Motordrehmoment 1 und die Beschleunigungssteuerung wird EIN geschaltet. Aber wenn die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt und v₀ erreicht, die höher als die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit ist (die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit +v₀), dann wird der Drehmomentimpuls für das Motordrehmoment 0 und die Beschleunigungssteuerung wird AUS geschaltet. Wie in der Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben, wird, da sich das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment (d. h. das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment) entsprechend nach der Motordrehzahl ändert, wenn der Drehmomentimpuls für das Motordrehmoment 1 wird, der Motor des Fahrzeugs mit dem Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment angetrieben, das der Motordrehzahl entspricht. Wenn der Drehmomentimpuls für das Motordrehmoment 0 wird, wird der Motor des Fahrzeugs nicht angetrieben. Die Ist-Geschwindigkeit für das Fahrzeug wird dadurch erreicht, dass der Motor des Fahrzeugs nach Maßgabe des Soll-Motordrehmoments (das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Bezugsdrehmoment) angetrieben wird, das bestimmt wird, indem die Beschleunigungssteuerung auf diese Weise wiederholt EIN und AUS geschaltet wird, und das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment, das der Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt entspricht, wird bei der Berechnung zum Bestimmen des Soll-Motordrehmoments für ein nächstes Mal verwendet.
Dieses Antreiben des Motors 104 des Fahrzeugs nach Maßgabe des von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoments erfolgt, wenn die Energiespar-Impulssteuerungs-Auswahlbedingung erfüllt ist. Aber wenn die Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Auswahlbedingung erfüllt ist, wird der Motor 104 des Fahrzeugs gemäß dem Basisdrehmoment angetrieben, das von der Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 oder der Von-der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 ausgegeben wird. Die Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Auswahlbedingung und die Energiespar-Impulssteuerungs-Auswahlbedingung sind jeweils die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Bei der Laufsteuerung durch die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird es, da das Maximalwirkungsgraddrehmoment für jede Motordrehzahl als Motordrehmomentwert während der Beschleunigung verwendet wird, dementsprechend möglich, den Antriebswirkungsgrad des Motors zu verbessern, und ein Fahren bei niedrigem Leistungsverbrauch wird möglich.
– Drittes Ausführungsbeispiel –
Als Nächstes wird die Laufsteuerung, die von einer Abbrems-/Antriebs-ECU 102 in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 17 bis 21 erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel wird für eine vom Fahrer angeforderte virtuelle Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, die entsprechend einer normalen Laufsteuerung nach Maßgabe der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer berechnet wird, die Beschleunigungssteuerung wiederholt EIN und AUS geschaltet, so dass die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb ±v0 [km/h] der vom Fahrer angeforderten virtuellen Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten wird.
In konkreter Hinsicht gibt die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 zusammen mit dem Berechnen des vom Fahrer angeforderten Motordrehmoments auf der Grundlage des Gaspedal-Niederdrückbetrags und der Fahrzeuggeschwindigkeit auch ein Motordrehmoment in eine Simulation der Leistungseigenschaften des Elektrofahrzeugs mit einem Fahrzeugmodell ein und berechnet eine vom Fahrer angeforderte virtuelle Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, die vom Fahrer virtuell angefordert wird. Eine Berechnungsgleichung, die das Fahrzeugmodell spezifiziert, ist in einem Speicher gespeichert, der in den Figuren nicht gezeigt ist, welcher in der Abbrems-/Antriebs-ECU 102 beinhaltet ist. Für die vom Fahrer angeforderte virtuelle Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf diese Weise berechnet worden ist, wird es durch Durchführen einer Laufsteuerung während einer wiederholten Zuteilung von Intervallen für Beschleunigung und Leerlauf, um die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb von ±v0 [km/h] der vom Fahrer angeforderten virtuellen Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine ähnliche Weise wie diejenige zu halten, die für das zweite Ausführungsbeispiel unter Verwendung von 16 erläutert ist, möglich, eine niedrige Leistungslaufsteuerung entsprechend dem Betätigungsbetrag des Gaspedals umzusetzen.
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Fahrzeug-Solldrehmoment-Berechnungseinheit 201, die in die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 in diesem dritten Ausführungsbeispiel eingebaut ist, unter Bezugnahme auf 18 erläutert. Da die Einzelheiten der Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301, der Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304, der Angefordertes-Drehmoment-Umschalteinheit 306, der Angefordertes-Drehmoment-Umschaltentscheidungseinheit 307 und der Fahrzeug-Soll-Antriebsdrehmoment-und-Bremsdrehmoment-Berechnungseinheit 308 die gleichen wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels sind, wird demzufolge auf deren Erläuterung verzichtet. Jedoch werden die Einzelheiten einer Vom-Fahrer-Angeforderte-Virtuelle-Soll-Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinheit 309 und die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 nachstehend erläutert.
19 zeigt die Einzelheiten der Vom-Fahrer-Angeforderte-Virtuelle-Soll-Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinheit 309. Eine Radachsen-Antriebskraft-Berechnungseinheit 411, eine Fahrwiderstand-Berechnungseinheit 412, eine Virtuelle-Fahrzeugbeschleunigungs-Berechnungseinheit 413 und eine Virtuelle-Geschwindigkeits-Umwandlungseinheit 414 sind in dieser Vom-Fahrer-Angeforderte-Virtuelle-Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit-Berechnungseinheit 309 beinhaltet, und die vom Fahrer angeforderte virtuelle Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit wird unter Verwendung dieser Berechnungseinheiten endgültig berechnet. Die Radachsen-Antriebskraft-Berechnungseinheit 411 berechnet die Radachsen-Antriebskraft F₊ auf der Grundlage des vom Fahrer angeforderten Basisdrehmoments sowie unter Berücksichtigung des Verzögerungsverhältnisses und des Reifenradius. Die Fahrwiderstand-Berechnungseinheit 412 berechnet den Rollwiderstand und den Luftwiderstand auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit unter Bezugnahme auf eine Tabelle, die in einem in den Figuren nicht gezeigten Speicher gespeichert ist, und berechnet den Fahrzeug-Gesamtfahrwiderstand F_–. Dann berechnet die Virtuelle-Fahrzeugbeschleunigungs-Berechnungseinheit 413 auf der Grundlage des Fahrzeuggewichts m, der Radachsen-Antriebskraft F₊ und des Fahrwiderstands F_– die virtuelle Fahrzeugbeschleunigung α unter Verwendung der nachstehend beschriebenen Gleichung (3). α = (F₊ – F_)/m (3)
Die Virtuelle-Geschwindigkeits-Umwandlungseinheit 414 berechnet die vom Fahrer angeforderte virtuelle Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V unter Verwendung der nachfolgend beschriebenen Gleichung (4): V = ∫αdt = ∫(F₊ – F_–)/mdt (4)
Als Nächstes werden die Einzelheiten der Berechnung durch die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305, die in der Abbrems-/Antriebs-ECU 102 beinhaltet ist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 20 beschrieben. Der Hauptparameter, der in die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 eingegeben wird, ist das Energiespar-Impuls-Bezugsdrehmoment, das von der Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment-Berechnungseinheit 304 berechnet wird, und kann zum Beispiel das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment sein. Die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 setzt die EIN/AUS-Impulsmodulation bei dem Energiespar-Impulsbezugsdrehmoment auf der Grundlage der Größenbeziehung zwischen der virtuellen Fahrer-Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit um. Zur Erläuterung der Einzelheiten ist eine erlaubte Breite von ±v₀[km/h] für die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen, und wenn eine erste Bedingung „v₀ höher als die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit +v₀) < Fahrzeuggeschwindigkeit” erfüllt ist, wird der Impuls AUS gehalten und die Beschleunigungssteuerung wird AUS gehalten, bis eine zweite Bedingung „v₀ niedriger als die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit –v₀) > Fahrzeuggeschwindigkeit” erfüllt ist. Aber wenn die zweite Bedingung erfüllt ist, geht der Impuls zu EIN und die Beschleunigungssteuerung wird EIN gehalten, bis die erste Bedingung erfüllt ist.
Da sich das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment (beispielsweise das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment) nach Maßgabe der Motordrehzahl ändert, wird demgemäß, wenn der Drehmomentimpuls des Motordrehmoments 1 ist, der Motor des Fahrzeugs mit dem Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment angetrieben, das der Motordrehzahl entspricht. Aber wenn der Drehmomentimpuls des Motordrehmoments 0 ist, wird der Motor des Fahrzeugs nicht angetrieben. Durch wiederholtes EIN und AUS Schalten der Beschleunigungssteuerung auf diese Weise, wie in 20 gezeigt, wird das von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderte Drehmoment, das von der Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 ausgegeben wird, bestimmt. Die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs wird erhalten, indem der Motor des Fahrzeugs nach Maßgabe des von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoments angetrieben wird, und das Maximalwirkungsgrad-Motordrehmoment, das der Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt entspricht, mit anderen Worten, das Energiespar-Impulssteuerungs-Bezugsdrehmoment, wird bei der Berechnung zum Bestimmen des Soll-Motordrehmoments für ein nächstes Mal verwendet, mit anderen Worten, des von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoments, wie in 17 gezeigt.
Dieses Antreiben des Motors 104 des Fahrzeugs nach Maßgabe des von der Energiespar-Impulssteuerung angeforderten Drehmoments erfolgt, wenn die Energiespar-Impulssteuerungs-Auswahlbedingung erfüllt ist. Aber wenn die Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Auswahlbedingung erfüllt ist, dann wird der Motor 104 des Fahrzeugs nach Maßgabe des Basisdrehmoments angetrieben, das von der Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 301 oder von der Von-der-Automatischen-Abstandsregelung-Angefordertes-Basisdrehmoment-Berechnungseinheit 302 ausgegeben wird. Die Vom-Fahrer-Angefordertes-Basisdrehmoment-Auswahlbedingung und die Energiespar-Impulssteuerungs-Auswahlbedingung sind die gleichen wie für das erste und zweite Ausführungsbeispiel.
Da in diesem Ausführungsbeispiel die Beschleunigungssteuerung während der Laufsteuerung durch die Abbrems-/Antriebs-ECU 102 wiederholt EIN und AUS geschaltet wird, ist es möglich, dass eine Niedrigleistungsverbrauch-Laufsteuerung umgesetzt wird.
– Variationen –
In den vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, eine Einstellung im Verhältnis zu der Fahreigenschaft und dem Fahrgefühl, die oben beschrieben sind, welche das Impulsformdrehmoment begleiten, durchzuführen, so dass der Fahrer und die Mitfahrer im Fahrzeug kein Gefühl des Unbehagens erfahren. Diese Art des Einstellens kann dadurch umgesetzt werden, dass die Von-der-Energiespar-Impulssteuerung-Angefordertes-Drehmoment-Berechnungseinheit 305 irgendeine von drei Arten der Modulationsverarbeitung, d. h. Rampenverarbeitung, Sinuswellenverarbeitung oder Abflachungsverarbeitung, an den in 21A gezeigten Drehmomentimpulsen ausübt.
Eine Rampenverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Einstellen der Änderungen während des Ansteigens und Fallens des Drehmoments zu einer Rampenform, wie in 21B gezeigt. Eine Sinuswellenverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Einstellen der Änderungen während des Ansteigens und Fallens des Drehmoments zu einer Sinuswellenform, wie in 21C gezeigt. Des Weiteren ist eine Abflachungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Einstellen des Bezugsdrehmoments auf weniger als das Maximalwirkungsgraddrehmoment, wie in 21D gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Bezugsdrehmoment unter Berücksichtigung der Drehmomentwirkungsgrad-Kennlinienkurve innerhalb eines Bereichs eines zulässigen Drehmomentabnahmeverhältnisses eingestellt, das auf einem wirkungsgradabnahmezugelassenen Schwellwert basiert. 21D zeigt ein Beispiel, in dem das Bezugsdrehmoment auf der Grundlage des Maximalwerts des zulässigen Drehmomentabnahmeverhältnisses eingestellt ist. Es ist bevorzugt, den Grad der Verarbeitung, die an den Drehmomentimpulsen durchgeführt wird, nach Maßgabe des Anwendungsszenarios zu ändern, und zwar innerhalb des Bereichs, in dem die vorteilhafte Wirkung auf den Leistungsverbrauch, der der Differenz zwischen dem Bezugsdrehmoment, mit anderen Worten, dem Betriebspunkt des Motors, und dem Maximalwirkungsgraddrehmoment entspricht, größer oder gleich einem vorgegebenen Wert auf der Grundlage dieser drei Arten der Modulationsverarbeitung wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-255694 [0001]
JP 2010-120503 [0003, 0004, 0040]
JP 11-18207 [0039]
JP 7-131994 [0039]

Claims

Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug, mit einer ersten Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage von Fahrzeuglaufparametern des Elektrofahrzeugs (101) und eines Fahrzustands, welche Leistungsbetrieb und Regeneration betreffen, eines vorgegebenen Bezugsdrehmoments des Motors (104) des Elektrofahrzeugs (101), das zum Abbremsen/Antreiben des Motors (104) erforderlich ist, welches eine vorteilhafte Wirkung hinsichtlich des Leistungsverbrauchs des Elektrofahrzeugs (101) vorsieht; einer zweiten Berechnungseinrichtung zum Berechnen, auf der Grundlage der Fahrzeuglaufparameter, einer Intervallzuteilung zwischen einem ersten Intervall, in dem das Elektrofahrzeug (101) durch Abbremsen/Antreiben des Motors mit dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment angetrieben wird, und einem zweiten Intervall, in dem das Elektrofahrzeug (101) im Leerlauf fährt, ohne dass der Motor (104) abgebremst oder angetrieben wird; einer dritten Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines von der Steuerung angeforderten Drehmoments zum intermittierenden Abbremsen/Antreiben des Motors auf der Grundlage des vorgegebenen Bezugsdrehmoments und der Intervallzuteilung, um abwechselnd das Laufen des Elektrofahrzeugs (101) in den ersten Intervallen und das Leerlaufen des Elektrofahrzeugs (101) in den zweiten Intervallen zu wiederholen; und einer Laufsteuerungseinrichtung zum Durchführen einer Laufsteuerung des Elektrofahrzeugs (101) durch intermittierendes Abbremsen/Antreiben des Motors (104) nach Maßgabe des von der Steuerung angeforderten Drehmoments.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeuglaufparameter eine Ist-Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs (101) beinhalten.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das vorgegebene Bezugsdrehmoment in einer Maximalwirkungsgrad-Drehmomentumgebung beinhaltet ist, die einem maximalen Wirkungsgrad des Motors (104) entspricht.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit: einer vierten Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines angeforderten Basisdrehmoments auf der Grundlage der Fahrzeuglaufparameter zum ununterbrochenen Abbremsen/Antreiben des Motors (104); wobei eine zweite Berechnungseinrichtung das durch die vierte Berechnungseinrichtung berechnete angeforderte Basisdrehmoment erfasst, das durch die erste Berechnungseinrichtung berechnete vorgegebene Bezugsdrehmoment erfasst und die Intervallzuteilung auf der Grundlage des angeforderten Basisdrehmoments und des vorgegebenen Bezugsdrehmoments berechnet.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Intervallzuteilung einem Verhältnis zwischen dem ersten Intervall und dem zweiten Intervall entspricht; und das Verhältnis zwischen dem ersten Intervall und dem zweiten Intervall auf der Grundlage eines Verhältnisses zwischen dem angeforderten Basisdrehmoment und dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment bestimmt wird.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei: ein absoluter Wert des vorgegebenen Bezugsdrehmoments ein höherer Drehmomentwert als ein absoluter Wert des angeforderten Basisdrehmoments ist; und ein Motorwirkungsgrad beim Abbremsen/Antreiben des Motors mit dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment höher als ein Motorwirkungsgrad beim Abbremsen/Antreiben des Motors (104) mit dem angeforderten Basisdrehmoment ist.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zeitspanne, in der das erste Intervall und das zweite Intervall zyklisch wiederholt werden, weniger als oder gleich 500 ms ist.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Berechnungseinrichtung eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit für das Elektrofahrzeug (104) und die Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit als die Fahrzeuglaufparameter erfasst und die Intervallzuteilung auf der Grundlage der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 8, wobei die zweite Berechnungseinrichtung die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Niederdrückbetrags des Gaspedals des Elektrofahrzeugs (104), des Gewichts des Elektrofahrzeugs (101) und eines Widerstands, während das Fahrzeug (101) fährt, erfasst.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Laufsteuereinrichtung eine Laufsteuerung durch intermittierendes Abbremsen/Antreiben des Motors nach Maßgabe des von der Steuerung angeforderten Drehmoments oder die Laufsteuerung durch ununterbrochenes Abbremsen/Antreiben des Motors auf der Grundlage der Fahrzeuglaufparameter gemäß der Absicht eines Fahrers des Elektrofahrzeugs (101) oder gemäß einem Betriebszustand des Elektrofahrzeugs (101) durch den Fahrer durchführt.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach Anspruch 10, wobei: die Absicht von einem Drehmoment, das zum Abbremsen/Antreiben des Motors angefordert wird, einer Schalteingabe zum Auswählen eines Sparmodus oder Leistungsmodus und dem Gaspedal-Niederdrückbetrag zumindest eine/n/s einschließt; und der Betriebszustand von dem vorgegebenen Bezugsdrehmoment, einer Ist-Geschwindigkeit des Elektrofahrzeugs (101) und dem Batterie-Ladezustand zumindest eine/n/s einschließt.
Laufsteuerungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die dritte Berechnungseinrichtung von einer Rampenverarbeitung, Sinuswellenverarbeitung und Abflachungsverarbeitung zumindest eine an dem von der Steuerung angeforderten Drehmoment umsetzt.