JP2012114998A - Electric vehicle - Google Patents

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JP2012114998A
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Toshikazu Ono
敏和 大野
Ryoji Sato
亮次 佐藤
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a persistent state where a battery is charged over the predetermined storage ratio when imparting a braking force to a vehicle according to accelerator off.SOLUTION: When the braking force is imparted to a vehicle according to the accelerator off, if the storage ratio SOC exceeds the predetermined value SOCref and the time rate k of change of the storage ratio SOC exceeds the value 0 (S100), the value of the motor drive torque Tmref (the positive value) subtracted from the requested torque Tr* is set to be the brake torque Tb*, and a hydraulic brake device is controlled so that the set brake torque Tb* (braking force) is imparted to an electric vehicle (S110). Thereafter, the motor drive torque Tmref is set to the torque command Tm*, and an inverter and a boosting converter for boosting the voltage of a battery are controlled so that a motor is driven by the set torque command Tm* (S120).

Description

本発明は、電気自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を入出力する電動機と、電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、車両に制動力を付与するブレーキ装置と、を備える電気自動車に関する。   The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly to an electric vehicle including an electric motor that inputs and outputs driving power, a battery that can exchange electric power with the electric motor, and a brake device that applies braking force to the vehicle.

従来、この種の電気自動車としては、走行用の動力を出力するEVモータと、EVモータと電力のやりとりを行なうバッテリとが搭載された車両において、車両が減速中にEVモータを回生運転することによりバッテリを充電するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動車では、バッテリ残量が所定の判定値以上のときにはEVモータが回生制御されないようEVモータを制御することにより、バッテリ残量が所定残量を超えて充電されるのを抑制している。   Conventionally, in this type of electric vehicle, in an EV motor that outputs driving power and a battery that exchanges electric power with the EV motor, the EV motor is regeneratively operated while the vehicle is decelerating. Has been proposed to charge the battery (see, for example, Patent Document 1). In this automobile, when the battery remaining amount is equal to or greater than a predetermined determination value, the EV motor is controlled so that the EV motor is not regeneratively controlled, thereby suppressing the battery remaining amount from exceeding the predetermined remaining amount.

特開2002−369305号公報JP 2002-369305 A

しかしながら、上述の電気自動車では、EVモータが回生制御されないようEVモータを制御している場合でも、実際にはEVモータが回生制御されてバッテリが充電される場合がある。例えば、EVモータでバッテリを充電する電力が値0になるようEVモータを制御する場合には、電流センサの誤差などにより実際にはEVモータが回生制御されてしまい、バッテリが充電される場合がある。このようにバッテリ残量が所定の判定値以上であるにも拘わらずバッテリが充電されると、バッテリの劣化が促進されてしまう。   However, in the electric vehicle described above, even when the EV motor is controlled so that the EV motor is not regeneratively controlled, the EV motor may actually be regeneratively controlled to charge the battery. For example, when the EV motor is controlled so that the electric power for charging the battery with the EV motor becomes a value of 0, the EV motor is actually regeneratively controlled due to an error of the current sensor and the battery may be charged. is there. As described above, when the battery is charged even though the remaining amount of the battery is equal to or greater than the predetermined determination value, the deterioration of the battery is promoted.

本発明の電気自動車は、アクセルオフに伴って車両に制動力を付与するときに、バッテリが所定蓄電割合を超えて充電される状態が継続するのを抑制することを主目的とする。   The main purpose of the electric vehicle of the present invention is to suppress a state in which the battery is charged beyond a predetermined power storage ratio when a braking force is applied to the vehicle as the accelerator is turned off.

本発明の電気自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The electric vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の電気自動車は、
走行用の動力を入出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、車両に制動力を付与するブレーキ装置と、を備える電気自動車において、
アクセルオフのとき、前記バッテリの全容量に対する蓄電されている容量の割合である蓄電割合が予め定められた所定割合未満であるときには前記ブレーキ装置による制動力を用いずに前記電動機の回生駆動による制動力を用いて車両に要求される要求制動力が車両に付与されるよう前記電動機と前記ブレーキ装置とを制御し、前記蓄電割合が前記所定割合以上であるときには前記電動機の力行駆動による電力の消費を伴って前記ブレーキ装置による制動力を用いて前記要求制動力が車両に付与されるよう前記電動機と前記ブレーキ装置とを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。
The electric vehicle of the present invention is
In an electric vehicle comprising: an electric motor that inputs and outputs driving power; a battery that can exchange electric power with the electric motor; and a brake device that applies braking force to the vehicle.
When the accelerator is off, when the storage ratio, which is the ratio of the stored capacity to the total capacity of the battery, is less than a predetermined ratio, the braking force by the brake device is not used and the motor is controlled by regenerative driving. The electric motor and the brake device are controlled so that the required braking force required for the vehicle is applied to the vehicle using power, and when the power storage ratio is equal to or higher than the predetermined ratio, power consumption by powering driving of the motor is consumed. Control means for controlling the electric motor and the brake device so that the required braking force is applied to the vehicle using the braking force by the brake device.
It is characterized by providing.

この本発明の電気自動車では、アクセルオフのとき、バッテリの全容量に対する蓄電されている容量の割合である蓄電割合が予め定められた所定割合未満であるときにはブレーキ装置による制動力を用いずに電動機の回生駆動による制動力を用いて車両に要求される要求制動力が車両に付与されるよう電動機とブレーキ装置とを制御する。これにより、電動機の回生駆動による制動力を用いて車両に制動力を付与することができる。そして、蓄電割合が所定割合以上であるときには電動機の力行駆動による電力の消費を伴ってブレーキ装置による制動力を用いて要求制動力が車両に付与されるよう電動機とブレーキ装置とを制御する。これにより、アクセルオフに伴って車両に制動力を付与しながら、バッテリが所定割合以上に充電される状態が継続するのを抑制することができる。   In the electric vehicle according to the present invention, when the accelerator is off, the electric motor without using the braking force by the brake device when the storage ratio, which is the ratio of the stored capacity to the total capacity of the battery, is less than a predetermined ratio. The electric motor and the brake device are controlled so that the required braking force required for the vehicle is applied to the vehicle using the braking force generated by the regenerative drive. As a result, the braking force can be applied to the vehicle using the braking force generated by the regenerative drive of the electric motor. When the power storage ratio is equal to or higher than the predetermined ratio, the electric motor and the brake device are controlled such that the required braking force is applied to the vehicle using the braking force of the brake device with the consumption of electric power by the power running drive of the electric motor. Thereby, it can suppress that the state in which a battery is charged more than a predetermined ratio continues while giving braking power to vehicles with accelerator off.

本発明の一実施例としての電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric vehicle 20 as one Example of this invention. モータ32やインバータ34を中心とした電機駆動系の構成図である。2 is a configuration diagram of an electric drive system centered on a motor 32 and an inverter 34. FIG. 電子制御ユニット50により実行される高SOC充電時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of a high SOC charge control routine executed by an electronic control unit 50. 蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であり且つ時間変化率kが値0を超えたときにおける蓄電割合SOC,ブレーキトルクTb*の絶対値(図中ブレーキトルク|Tb*|),トルク指令Tm*の時間変化の一例を示す説明図である。The storage ratio SOC, the absolute value of the brake torque Tb * (the brake torque | Tb * | in the figure), and the torque command Tm * when the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref and the time change rate k exceeds the value 0 It is explanatory drawing which shows an example of a time change. 変形例の高SOC充電時制御ルーチンの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control routine at the time of the high SOC charge of a modification. 変形例の高SOC充電時制御ルーチンにおける蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であり且つ充放電電流IBが値0未満になったときの蓄電割合SOC,充放電電流IB,ブレーキトルクTb*の絶対値(図中ブレーキトルク|Tb*|),トルク指令Tm*の時間変化の一例を示す説明図である。Absolute values of the storage ratio SOC, the charge / discharge current IB, and the brake torque Tb * when the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref and the charge / discharge current IB is less than 0 in the high SOC charge control routine of the modification. It is explanatory drawing which shows an example of the time change of (brake torque | Tb * |) in the figure, and torque command Tm *.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例としての電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車20は、図示するように、例えば同期発電電動機として構成されて駆動輪26a,26bにデファレンシャルギヤ24を介して接続された駆動軸22に動力を入出力可能なモータ32と、モータ32を駆動するためのインバータ34と、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ36と、インバータ34が接続された電力ライン(以下、高電圧系電力ラインという)42とバッテリ36が接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ラインという)44とに接続されて高電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VL以上かつ最大許容電圧VHmax以下の範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン42と電池電圧系電力ライン44との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ40と、ブレーキペダル65の踏み込みに応じて油圧を発生させるハイドロブースタ92と駆動輪26a,26b,従動輪27a,27bに取り付けられたブレーキホイールシリンダ28a,28b,29a,29bへの油圧を調整するブレーキアクチュエータ94とを有する油圧ブレーキ装置90と、イグニッションスイッチ60からのイグニッション信号やシフトレバー61のポジションを検出するシフトポジションセンサ62からのシフトポジション,アクセルペダル63の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ64からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル65の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ66からのブレーキポジションBP,車速センサ68からの車速Vを入力すると共にインバータ34や昇圧コンバータ40,ブレーキアクチュエータ94とを制御する電子制御ユニット50と、を備える。ここで、最大許容電圧VHmaxは、後述のコンデンサ46の耐圧以下の電圧として予め定められたものを用いることができる。なお、電子制御ユニット50は、バッテリ36を管理するために、図示しない電流センサにより検出された充放電電流IB(バッテリ36を充電する方向の電流が負の値)の積算値に基づいてバッテリ36の全容量に対する蓄電されている容量の割合である蓄電割合SOCを演算したり、ある一定時間毎にその時間における蓄電割合SOCの時間変化率kを演算している。さらに、電子制御ユニット50は、運転者がブレーキペダル65を踏み込んだときに駆動輪29a,29bや従動輪27a,27bのいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能(ABS)や運転者がアクセルペダル63を踏み込んだときに駆動輪26a,26bのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)なども行なう。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an electric vehicle 20 according to the embodiment includes, for example, a motor 32 that is configured as a synchronous generator motor and that can input and output power to a drive shaft 22 that is connected to drive wheels 26a and 26b via a differential gear 24. An inverter 34 for driving the motor 32, a battery 36 configured as a lithium ion secondary battery, a power line 42 connected to the inverter 34 (hereinafter referred to as a high voltage system power line), and a battery 36 are connected. It is connected to a power line (hereinafter referred to as a battery voltage system power line) 44 and adjusts the voltage VH of the high voltage system power line 42 within the range of the voltage VL of the battery voltage system power line 44 and the maximum allowable voltage VHmax. And a boost converter for exchanging power between the high voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44 0, and adjusts the hydraulic pressure to the hydro booster 92 that generates hydraulic pressure in response to the depression of the brake pedal 65 and the brake wheel cylinders 28a, 28b, 29a, 29b attached to the drive wheels 26a, 26b and the driven wheels 27a, 27b. A hydraulic brake device 90 having a brake actuator 94, an accelerator signal from the ignition switch 60, a shift position from a shift position sensor 62 that detects the position of the shift lever 61, and an accelerator pedal position sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal 63 The accelerator opening Acc from 64, the brake position BP from the brake pedal position sensor 66 for detecting the depression amount of the brake pedal 65, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 68 and the invar 34 and boost converter 40 includes an electronic control unit 50 for controlling the brake actuator 94, the. Here, as the maximum allowable voltage VHmax, a voltage that is predetermined as a voltage equal to or lower than the withstand voltage of the capacitor 46 described later can be used. The electronic control unit 50 manages the battery 36 based on the integrated value of the charge / discharge current IB (the current in the direction of charging the battery 36 is negative) detected by a current sensor (not shown). The storage ratio SOC, which is the ratio of the stored capacity to the total capacity, is calculated, or the time change rate k of the storage ratio SOC at a certain time is calculated. Further, the electronic control unit 50 has an anti-lock brake system function (ABS) that prevents any of the driving wheels 29a, 29b and the driven wheels 27a, 27b from slipping due to locking when the driver depresses the brake pedal 65. Or a traction control (TRC) that prevents one of the drive wheels 26a, 26b from slipping due to idling when the driver depresses the accelerator pedal 63, and a posture maintenance that holds the posture when the vehicle is turning. Control (VSC) is also performed.

昇圧コンバータ40は、図2に示すように、2つのトランジスタT1,T2とトランジスタT1,T2に逆方向に並列接続された2つのダイオードD1,D2とリアクトルLとから構成されている。2つのトランジスタT1,T2は、それぞれ高電圧系電力ライン42の正極母線と高電圧系電力ライン42および電池電圧系電力ライン44の負極母線とに接続されており、2つのトランジスタT1,T2の接続点にリアクトルLが接続されている。また、リアクトルLに接続された電池電圧系電力ラインの44の正極母線と高電圧系電力ライン42および電池電圧系電力ライン44の負極母線とにはそれぞれバッテリ36の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタT1,T2をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン44の電力を昇圧して高電圧系電力ライン42に供給したり、高電圧系電力ライン42の電力を降圧して電池電圧系電力ライン44に供給したりすることができる。高電圧系電力ライン42の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ46が接続されており、電池電圧系電力ライン44の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ48が接続されている。   As shown in FIG. 2, boost converter 40 includes two transistors T1 and T2, two diodes D1 and D2 connected in parallel to transistors T1 and T2, and a reactor L. The two transistors T1 and T2 are respectively connected to the positive bus of the high voltage system power line 42 and the negative bus of the high voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44, and the connection of the two transistors T1 and T2 A reactor L is connected to the point. Further, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery 36 are connected to the positive electrode bus 44 of the battery voltage system power line connected to the reactor L and the negative electrode bus of the high voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44, respectively. Has been. Therefore, by turning on and off the transistors T1 and T2, the power of the battery voltage system power line 44 is boosted and supplied to the high voltage system power line 42, or the power of the high voltage system power line 42 is stepped down to reduce the battery voltage. Or can be supplied to the system power line 44. A smoothing capacitor 46 is connected to the positive and negative buses of the high voltage system power line 42, and a smoothing capacitor 48 is connected to the positive and negative buses of the battery voltage system power line 44. Yes.

こうして構成された実施例の電気自動車20では、基本的には、電子制御ユニット50によって実行される以下に説明する通常の駆動制御によって走行する。電子制御ユニット50では、まず、アクセルペダルポジションセンサ64からのアクセル開度Accと車速センサ68からの車速Vとに応じて駆動軸22に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*をモータ32から出力すべきトルク指令Tm*として設定し、設定したトルク指令Tm*と回転数Nmとからなる動作点でモータ32を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン42の目標電圧VH*として設定し、設定したトルク指令Tm*でモータ32が駆動されるようインバータ34のスイッチング素子をスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン42の電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ40のトランジスタT1,T2をスイッチング制御する。実施例の電気自動車20は、こうした制御により、要求トルクTr*により走行することができる。   The electric vehicle 20 according to the embodiment thus configured basically travels by normal drive control described below, which is executed by the electronic control unit 50. In the electronic control unit 50, first, a required torque Tr * to be output to the drive shaft 22 is set according to the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 64 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 68, and the set required torque is set. Tr * is set as a torque command Tm * to be output from the motor 32, and a voltage required to drive the motor 32 at the operating point consisting of the set torque command Tm * and the rotation speed Nm is set to the high voltage system power line 42. Is set as a target voltage VH * of the inverter 34, the switching element of the inverter 34 is controlled to be driven by the set torque command Tm *, and the voltage VH of the high voltage system power line 42 becomes the target voltage VH *. The transistors T1 and T2 of the boost converter 40 are switching-controlled. The electric vehicle 20 of the embodiment can travel with the required torque Tr * by such control.

また、実施例の電気自動車20では、ブレーキペダル65が踏み込まれたときには、電子制御ユニット50により以下に説明するブレーキ制御が実行される。電子制御ユニット50では、ブレーキペダル65が踏み込まれたときには、ブレーキペダル65の踏み込み力(ブレーキ踏力)に対して油圧ブレーキにより車両に付与すべき制動力を図示しないマップから導出し、導出した制動力が付与されるように、ブレーキアクチュエータ94を制御することにより各ブレーキホイールシリンダ28a,28b,29a,29bの油圧を調節する。実施例の電気自動車20では、こうした制御により、ブレーキ踏力に応じた制動力を車両に付与することができる。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, when the brake pedal 65 is depressed, the electronic control unit 50 executes brake control described below. In the electronic control unit 50, when the brake pedal 65 is depressed, the braking force to be applied to the vehicle by the hydraulic brake with respect to the depression force (brake depression force) of the brake pedal 65 is derived from a map (not shown) and the derived braking force is derived. The hydraulic pressures of the brake wheel cylinders 28a, 28b, 29a, 29b are adjusted by controlling the brake actuator 94 so as to be applied. In the electric vehicle 20 of the embodiment, a braking force corresponding to the brake depression force can be applied to the vehicle by such control.

次に、実施例の電気自動車20の動作、特に、アクセルペダルがオフされてアクセルペダルポジションセンサ64からのアクセル開度が0%であるときに、要求トルクTr*が値0より小さく車両に制動力を付与する制動トルクになるアクセルオフ制動時の動作について説明する。まず、電子制御ユニット50では、バッテリ36の蓄電割合SOCとバッテリ36が満充電であるときの蓄電割合SOCより若干低い蓄電割合である所定割合SOCref(例えば、80%など)とを比較する。蓄電割合SOCが所定割合SOCref未満であるときには、バッテリ36を充電しても差し支えないと判断して、要求トルクTr*をモータ32から出力すべきトルク指令Tm*として設定し、設定したトルク指令Tm*と回転数Nmとから通常の駆動制御と同様の処理で高電圧系電力ライン42の目標電圧VH*として設定し、設定したトルク指令Tm*でモータ32が駆動されるようインバータ34を制御すると共に高電圧系電力ライン42の電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ40を制御する。今、要求トルクTr*が制動トルクである場合を考えているから、モータ32は回生駆動されて、車両には制動力を付与することになる。なお、このとき、電子制御ユニット50は、ブレーキペダル65が踏み込まれていないときには、油圧ブレーキ装置90による制動力が駆動輪26a,26b,従動輪27a,27bに付与されないよう各ブレーキホイールシリンダ28a,28b,29a,29bの油圧を制御する。こうした制御により、油圧ブレーキ装置90による制動力を用いずにモータ32の回生駆動による制動力により車両に制動力を付与することができる。   Next, the operation of the electric vehicle 20 of the embodiment, particularly when the accelerator pedal is turned off and the accelerator opening from the accelerator pedal position sensor 64 is 0%, the required torque Tr * is less than the value 0 and the vehicle is controlled. The operation at the time of accelerator-off braking which becomes a braking torque for applying power will be described. First, the electronic control unit 50 compares the storage ratio SOC of the battery 36 with a predetermined ratio SOCref (for example, 80%) that is a storage ratio slightly lower than the storage ratio SOC when the battery 36 is fully charged. When the storage ratio SOC is less than the predetermined ratio SOCref, it is determined that the battery 36 can be charged, the required torque Tr * is set as the torque command Tm * to be output from the motor 32, and the set torque command Tm The target voltage VH * of the high-voltage system power line 42 is set from * and the rotational speed Nm in the same process as normal drive control, and the inverter 34 is controlled so that the motor 32 is driven by the set torque command Tm *. At the same time, the boost converter 40 is controlled so that the voltage VH of the high voltage system power line 42 becomes the target voltage VH *. Now, since the case where the required torque Tr * is a braking torque is considered, the motor 32 is regeneratively driven to apply a braking force to the vehicle. At this time, when the brake pedal 65 is not depressed, the electronic control unit 50 does not apply the braking force by the hydraulic brake device 90 to the drive wheels 26a and 26b and the driven wheels 27a and 27b. The hydraulic pressure of 28b, 29a, 29b is controlled. With such control, the braking force can be applied to the vehicle by the braking force generated by the regenerative drive of the motor 32 without using the braking force by the hydraulic brake device 90.

蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であるときには、これ以上バッテリ36を充電すべきではないと判断して、トルク指令Tm*に値0を設定すると共に設定したトルク指令Tm*と回転数Nmとを用いて通常の駆動制御と同様の処理で高電圧系電力ライン42の目標電圧VH*として設定し、設定したトルク指令Tm*でモータ32が駆動されるようインバータ34を制御すると共に高電圧系電力ライン42の電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ40を制御する。このように、モータ32からトルクが出力されないようモータ32を制御することにより、バッテリ36が充電されるのを抑制することができる。   When the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref, it is determined that the battery 36 should not be charged any more, and the torque command Tm * is set to a value 0 and the set torque command Tm * and the rotation speed Nm are set. And set as the target voltage VH * of the high voltage system power line 42 by the same process as the normal drive control, and controls the inverter 34 so that the motor 32 is driven by the set torque command Tm * and the high voltage system power. Boost converter 40 is controlled so that voltage VH of line 42 becomes target voltage VH *. Thus, by controlling the motor 32 so that torque is not output from the motor 32, the battery 36 can be prevented from being charged.

蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上となってモータ32からのトルクが値0になるようモータ32の制御を開始すると、電子制御ユニット50では、以下に説明する高SOC充電時制御が実行される。図3は、電子制御ユニット50により所定時間毎に繰り返し実行される高SOC時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、電子制御ユニット50は、時間変化率kが値0を超えているか否かを調べる処理を実行し(ステップS100)、時間変化率kが値0を超えていないとき、すなわち、バッテリ36の蓄電割合SOCが上昇していないときには、継続してモータ32からのトルクが値0になるようモータ32を制御しても差し支えないと判断して、トルク指令Tm*に値0を設定すると共に設定したトルク指令Tm*と回転数Nmとを用いて通常の駆動制御と同様の処理で高電圧系電力ライン42の目標電圧VH*として設定し、設定したトルク指令Tm*でモータ32が駆動されるようインバータ34を制御すると共に高電圧系電力ライン42の電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ40を制御して(ステップS120)、本ルーチンを終了する。このように、モータ32からトルクが出力されないようモータ32を制御することにより、バッテリ36が充電されるのを抑制することができる。   When the control of the motor 32 is started so that the storage ratio SOC becomes equal to or greater than the predetermined ratio SOCref and the torque from the motor 32 becomes 0, the electronic control unit 50 executes the high SOC charge control described below. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a high SOC control routine that is repeatedly executed by the electronic control unit 50 at predetermined time intervals. First, the electronic control unit 50 executes a process for checking whether or not the time change rate k exceeds the value 0 (step S100). When the time change rate k does not exceed the value 0, that is, the battery 36 When the power storage rate SOC is not increased, it is determined that the motor 32 can be continuously controlled so that the torque from the motor 32 becomes 0, and the torque command Tm * is set to 0 and set. The torque command Tm * and the rotation speed Nm are used to set the target voltage VH * of the high-voltage power line 42 in the same process as in normal drive control, and the motor 32 is driven with the set torque command Tm *. In this routine, the inverter 34 is controlled and the boost converter 40 is controlled so that the voltage VH of the high voltage system power line 42 becomes the target voltage VH * (step S120). To the end. Thus, by controlling the motor 32 so that torque is not output from the motor 32, the battery 36 can be prevented from being charged.

蓄電割合SOCの時間変化率kが値0を超えているとき(ステップS100)、すなわち、モータ32からトルクが値0になるようモータ32を制御しているにも拘わらず、何らかの要因、例えば、モータ32を制御する際にモータ32の相電流を検出する電流センサなど誤差によって実際にはモータ32が回生駆動されているときには、要求トルクTr*からアクセルオフ時にモータ32を力行駆動する際にモータ32から出力すべきモータ駆動トルクTmref(正の値)を減じたものをブレーキトルクTb*に設定して、設定したブレーキトルクTb*(制動力)が電気自動車20に付与されるようにブレーキアクチュエータ94を制御し(ステップS110)、その後、トルク指令Tm*にモータ駆動トルクTmrefを設定すると共に設定したトルク指令Tm*と回転数Nmとを用いて通常の駆動制御と同様の処理で高電圧系電力ライン42の目標電圧VH*として設定し、設定したトルク指令Tm*でモータ32が駆動されるようインバータ34を制御すると共に高電圧系電力ライン42の電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ40を制御して(ステップS120)、本ルーチンを終了する。ステップS110,S120の処理では、モータ駆動トルクTmrefを時間の経過と共に大きくなっていくトルクであるものとした。こうした制御により、モータ32を力行駆動してモータ32で電力が消費しながら油圧ブレーキ装置90による制動力を用いて要求トルクTr*を車両に付与することができる。なお、ステップS110,S120の処理において、油圧ブレーキ装置90を制御した後にモータ32を制御するのは、油圧ブレーキ装置90の制御の応答性がモータ32に比して悪いためである。   When the time rate of change k of the power storage rate SOC exceeds the value 0 (step S100), that is, although the motor 32 is controlled so that the torque becomes the value 0 from the motor 32, for example, for example, When the motor 32 is actually driven regeneratively due to an error such as a current sensor that detects the phase current of the motor 32 when controlling the motor 32, the motor 32 is driven when the accelerator 32 is powered off from the required torque Tr *. The brake actuator Tmref obtained by subtracting the motor drive torque Tmref (positive value) to be output from the brake torque Tb * is set as the brake torque Tb * so that the set brake torque Tb * (braking force) is applied to the electric vehicle 20. 94 (step S110), and then when the motor drive torque Tmref is set in the torque command Tm * Is set as the target voltage VH * of the high voltage system power line 42 by the same process as in the normal drive control using the torque command Tm * and the rotation speed Nm, and the motor 32 is driven by the set torque command Tm *. Then, the inverter 34 is controlled and the boost converter 40 is controlled so that the voltage VH of the high voltage system power line 42 becomes the target voltage VH * (step S120), and this routine is finished. In the processing of steps S110 and S120, the motor driving torque Tmref is assumed to be a torque that increases with time. With this control, the required torque Tr * can be applied to the vehicle using the braking force of the hydraulic brake device 90 while the motor 32 is driven by power running and electric power is consumed by the motor 32. The reason why the motor 32 is controlled after the hydraulic brake device 90 is controlled in the processing of steps S110 and S120 is that the control response of the hydraulic brake device 90 is poorer than that of the motor 32.

蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であり且つ時間変化率kが値0を超えたときにおける蓄電割合SOC,ブレーキトルクTb*の絶対値(図中ブレーキトルク|Tb*|),トルク指令Tm*の時間変化の一例を図4に示す。蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であり且つ時間変化率kが値0を超えていると、図示するように、モータ32が力行駆動されてモータ32で電力が消費されて蓄電割合SOCが減少に転じる。このように、蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であり且つ時間変化率kが値0を超えているときには、モータ32を力行駆動することにより蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上の状態が継続してバッテリ36が劣化するのを抑制することができる。   The storage ratio SOC, the absolute value of the brake torque Tb * (the brake torque | Tb * | in the figure), and the torque command Tm * when the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref and the time change rate k exceeds the value 0 An example of the time change is shown in FIG. When the storage rate SOC is equal to or greater than the predetermined rate SOCref and the time rate of change k exceeds the value 0, the motor 32 is driven to power and the power is consumed by the motor 32 as shown in the figure, and the storage rate SOC decreases. Turn. As described above, when the power storage rate SOC is equal to or higher than the predetermined rate SOCref and the time rate of change k exceeds the value 0, the state where the power storage rate SOC is equal to or higher than the predetermined rate SOCref continues by driving the motor 32. It is possible to suppress the deterioration of the battery 36.

以上説明した実施例の電気自動車20によれば、蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であるときには、モータ32が力行駆動されてモータ32で電力が消費しながら油圧ブレーキ装置90による制動力を用いて要求トルクTr*が車両に付与するようモータ32と油圧ブレーキ装置90を制御するから、蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上の状態が継続してバッテリ36が劣化するのを抑制することができる。   According to the electric vehicle 20 of the embodiment described above, when the power storage rate SOC is equal to or greater than the predetermined rate SOCref, the motor 32 is driven by power and the electric power is consumed by the motor 32, and the braking force by the hydraulic brake device 90 is used. Since the motor 32 and the hydraulic brake device 90 are controlled so that the required torque Tr * is applied to the vehicle, it is possible to prevent the battery 36 from deteriorating due to the state where the storage ratio SOC is equal to or higher than the predetermined ratio SOCref.

実施例の電気自動車20では、ステップS100の処理で、蓄電割合SOCの時間変化率kが値0より大きいか否かを調べるものとしたが、図5の変形例の高SOC充電時制御ルーチンに例示するように、バッテリ36を管理するために電流センサにより検出された充放電電流IBが値0より小さいか否か、即ち、バッテリ36が充電されているか否かを調べるものとしてもよい(ステップS100B)。この場合において蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であり且つ充放電電流IBが値0未満になったときの蓄電割合SOC,充放電電流IB,ブレーキトルクTb*の絶対値(図中ブレーキトルク|Tb*|),トルク指令Tm*の時間変化の一例を図6に示す。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, it is determined in the process of step S100 whether or not the time change rate k of the power storage ratio SOC is larger than the value 0. However, the control routine at the time of high SOC charging in the modified example of FIG. As illustrated, it may be determined whether or not the charge / discharge current IB detected by the current sensor to manage the battery 36 is smaller than 0, that is, whether or not the battery 36 is charged (step). S100B). In this case, the absolute values of the storage ratio SOC, the charge / discharge current IB, and the brake torque Tb * when the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref and the charge / discharge current IB is less than 0 (brake torque | Tb in the figure) * |), An example of the time change of the torque command Tm * is shown in FIG.

実施例の電気自動車20では、蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であるときにはモータ32からの電力が値0になるようモータ32を制御し、こうしてモータ32を制御している最中に時間変化率kが値0を超えているときにはモータ32が力行駆動されてモータ32で電力が消費しながら油圧ブレーキ装置90による制動力を用いて要求トルクTr*が車両に付与するようモータ32と油圧ブレーキ装置90を制御するものとしたが、蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上であるときには、直ちにモータ32を力行駆動してモータ32で電力を消費しながら油圧ブレーキ装置90による制動力を用いて要求トルクTr*が車両に付与するようモータ32と油圧ブレーキ装置90を制御するものとしてもよい。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, the motor 32 is controlled such that the electric power from the motor 32 becomes 0 when the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref, and thus the rate of change with time during the control of the motor 32. When k exceeds the value 0, the motor 32 and the hydraulic brake device are driven so that the required torque Tr * is applied to the vehicle using the braking force of the hydraulic brake device 90 while the motor 32 is driven to power and consumes electric power. 90 is controlled, but when the storage ratio SOC is equal to or greater than the predetermined ratio SOCref, the motor 32 is immediately driven to power and the motor 32 consumes electric power while using the braking force of the hydraulic brake device 90 to request torque Tr The motor 32 and the hydraulic brake device 90 may be controlled so that * is given to the vehicle.

実施例では、走行用の動力源としてモータを搭載する電気自動車に適用するものとしたが、走行用の動力源としてのエンジンとモータとを搭載したハイブリッド自動車に適用するものとしても構わない。   In the embodiment, the present invention is applied to an electric vehicle equipped with a motor as a power source for traveling, but may be applied to a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a power source for traveling.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ32が「電動機」に相当し、バッテリ36が「バッテリ」に相当し、油圧ブレーキ装置90が「ブレーキ装置」に相当し、蓄電割合SOCが所定割合SOCref未満であるときには、モータ32の回生駆動による制動力を用いて要求トルクTr*が車両に付与するようモータ32と油圧ブレーキ装置90とを制御し、蓄電割合SOCが所定割合SOCref以上のときには、モータ32を力行駆動してモータ32で電力が消費しながら油圧ブレーキ装置90による制動力を用いて要求トルクTr*が車両に付与するようモータ32と油圧ブレーキ装置90とを制御する電子制御ユニット50が「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor 32 corresponds to the “electric motor”, the battery 36 corresponds to the “battery”, the hydraulic brake device 90 corresponds to the “brake device”, and the storage rate SOC is less than the predetermined rate SOCref. The motor 32 and the hydraulic brake device 90 are controlled so that the required torque Tr * is applied to the vehicle using the braking force generated by the regenerative drive of 32, and when the power storage rate SOC is equal to or higher than the predetermined rate SOCref, the motor 32 is driven by power running. The electronic control unit 50 that controls the motor 32 and the hydraulic brake device 90 so that the required torque Tr * is applied to the vehicle using the braking force of the hydraulic brake device 90 while the electric power is consumed by the motor 32 corresponds to “control means”. To do.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、電気自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of electric vehicles.

1 電気自動車、22 駆動軸、24 デファレンシャルギヤ、26 バッテリ、26a,26b 駆動輪、27a,27b 従動輪、28a,28b,29a,29b ブレーキホイールシリンダ、32 モータ、32a 回転位置検出センサ、34 インバータ、36 バッテリ、40 昇圧コンバータ、42 高電圧系電力ライン、44 電池電圧系電力ライン、46,48 コンデンサ、50 電子制御ユニット、52 CPU、54 ROM、56 RAM、60 イグニッションスイッチ、61 シフトレバー、62 シフトポジションセンサ、63 アクセルペダル、64 アクセルペダルポジションセンサ、65 ブレーキペダル、66 ブレーキペダルポジションセンサ、68 車速センサ、90 油圧ブレーキ装置、92 ハイドロブースタ、94 ブレーキアクチュエータ、D1,D2 ダイオード、L リアクトル、T1,T2 トランジスタ。   1 electric vehicle, 22 drive shaft, 24 differential gear, 26 battery, 26a, 26b drive wheel, 27a, 27b driven wheel, 28a, 28b, 29a, 29b brake wheel cylinder, 32 motor, 32a rotational position detection sensor, 34 inverter, 36 battery, 40 boost converter, 42 high voltage power line, 44 battery voltage power line, 46, 48 capacitor, 50 electronic control unit, 52 CPU, 54 ROM, 56 RAM, 60 ignition switch, 61 shift lever, 62 shift Position sensor, 63 Accelerator pedal, 64 Accelerator pedal position sensor, 65 Brake pedal, 66 Brake pedal position sensor, 68 Vehicle speed sensor, 90 Hydraulic brake device, 92 Hydro booster , 94 Brake actuator, D1, D2 diode, L reactor, T1, T2 transistors.

Claims (1)

走行用の動力を入出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能なバッテリと、車両に制動力を付与するブレーキ装置と、を備える電気自動車において、
アクセルオフのとき、前記バッテリの全容量に対する蓄電されている容量の割合である蓄電割合が予め定められた所定割合未満であるときには前記ブレーキ装置による制動力を用いずに前記電動機の回生駆動による制動力を用いて車両に要求される要求制動力が車両に付与されるよう前記電動機と前記ブレーキ装置とを制御し、前記蓄電割合が前記所定割合以上であるときには前記電動機の力行駆動による電力の消費を伴って前記ブレーキ装置による制動力を用いて前記要求制動力が車両に付与されるよう前記電動機と前記ブレーキ装置とを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする電気自動車。
In an electric vehicle comprising: an electric motor that inputs and outputs driving power; a battery that can exchange electric power with the electric motor; and a brake device that applies braking force to the vehicle.
When the accelerator is off, when the storage ratio, which is the ratio of the stored capacity to the total capacity of the battery, is less than a predetermined ratio, the braking force by the brake device is not used and the motor is controlled by regenerative driving. The electric motor and the brake device are controlled so that the required braking force required for the vehicle is applied to the vehicle using power, and when the power storage ratio is equal to or higher than the predetermined ratio, power consumption by powering driving of the motor is consumed. Control means for controlling the electric motor and the brake device so that the required braking force is applied to the vehicle using the braking force by the brake device.
An electric vehicle comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016107822A (en) * 2014-12-05 2016-06-20 本田技研工業株式会社 Vehicle control device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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