JP3931852B2 - Electric vehicle and control method thereof - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車およびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気自動車としては、ブレーキ操作量に反比例したトルクをクリープトルクとして電動機から出力するものや車速に反比例するトルクをクリープトルクとして電動機から出力するものが提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。これらの電気自動車では、シフトポジションが走行レンジでアクセルペダルが踏み込まれていないときにブレーキペダルが踏み込まれると、運転者のブレーキ操作量に反比例したトルクをクリープトルクとして車軸に動力を出力する電動機から出力したり、車速に反比例したトルクをクリープトルクとして車軸に動力を出力する電動機から出力している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０３６１８号公報（図３）
【特許文献２】
特開２００１−２１８３０３号公報（図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電気自動車では、ブレーキ操作量に反比例したトルクをクリープトルクとする制御と車速に反比例したトルクをクリープトルクとする制御とを別個に行なうものであるから、ブレーキ操作量に反比例したトルクをクリープトルクとする制御では車速に基づくクリープトルクを出力することができず、逆に車速に反比例したトルクをクリープトルクとする制御ではブレーキ操作量に基づくクリープトルクを出力することができない。これらの両制御を同時に行なうことも考えられるが、ブレーキ操作量と車速とが制動中に変化することに基づいて出力するクリープトルクも変化することから、滑らかな制動が阻害される場合が生じる。
【０００５】
本発明の電気自動車およびその制御方法は、車速とブレーキ操作とに応じたクリープトルクを作用させることを目的の一つとする。また、本発明の電気自動車およびその制御方法は、滑らかな制動を確保することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の電気自動車およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の電気自動車は、
車軸に動力を出力可能な電動機を備える電気自動車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
該検出した車速に基づいて車速対応トルクを設定する車速対応トルク設定手段と、
運転者のブレーキ操作に基づくブレーキ制動力を検出するブレーキ制動力検出手段と、
該検出されたブレーキ制動力に基づいて制動力対応トルクを設定する制動力対応トルク設定手段と、
前記設定された車速対応トルクと前記設定された制動力対応トルクとに基づいて前記電動機から出力すべきクリープトルクとして設定するクリープトルク設定手段と、
所定の条件が成立したときに前記設定されたクリープトルクが車軸に出力されるよう前記電動機を制御する電動機制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電気自動車では、車速に基づく車速対応トルクとブレーキ制動力に基づく制動力対応トルクとに基づいて車軸に動力を出力可能な電動機から出力すべきクリープトルクとして設定し、所定の条件が成立したときに設定されたクリープトルクが車軸に出力されるよう電動機を制御する。したがって、車速とブレーキ制動力とに応じたクリープトルクを作用させることができる。
【０００９】
こうした本発明の電気自動車において、前記クリープトルク設定手段は、前記設定された車速対応トルクと前記設定された制動力対応トルクとのうち小さい方のトルクを前記クリープトルクとして設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、クリープトルクの変動を車速かブレーキ制動力かのいずれかにすることができると共に過大なクリープトルクが作用するのを抑止することができる。この結果、滑らかな制動を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の電気自動車において、前記クリープトルク設定手段は、前記設定された制動力対応トルクを制限トルクとして前記設定された車速対応トルクを制限したトルクを前記クリープトルクとして設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、車速に基づく車速対応トルクを制動力対応トルクで制限してクリープトルクを設定することができる。この結果、車速対応トルクが過大になったときでも制動力対応トルクにより制限されるから過大なクリープトルクが作用するのを抑止することができる。この結果、滑らかな制動を確保することができる。
【００１１】
本発明の電気自動車において、前記車速対応トルク設定手段は前記検出した車速が大きいほど小さくなる傾向に前記車速対応トルクを設定する手段であり、前記制動力対応トルク設定手段は前記検出した制動力が大きいほど小さくなる傾向に前記制動力対応トルクを設定する手段であるものとすることもできる。
【００１２】
本発明の電気自動車において、内燃機関と、該内燃機関からの動力の一部を用いて前記電動機に供給可能な電力の発電が可能な発電手段と、を備えるものとすることもできる。この場合、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な手段であるものとすることもできる。更にこの場合、前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子に対して該第２の回転子の相対的な回転を伴って該第１の回転子と該第２の回転子の電磁作用による電力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子発電機であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の電気自動車の制御方法は、
車軸に動力を出力可能な電動機を備える電気自動車の制御方法であって、
（ａ）車速を検出し、
（ｂ）該検出した車速に基づいて車速対応トルクを設定し、
（ｃ）運転者のブレーキ操作に基づくブレーキ制動力を検出し、
（ｄ）該検出したブレーキ制動力に基づいて制動力対応トルクを設定し、
（ｅ）前記設定した車速対応トルクと前記設定した制動力対応トルクとのうち小さい方のトルクを前記電動機から出力すべきクリープトルクとして設定し、
（ｆ）所定の条件の下で前記設定したクリープトルクが車軸に出力されるよう前記電動機を制御する
ことを要旨とする。
【００１４】
この本発明の電気自動車の制御方法によれば、車速に基づく車速対応トルクとブレーキ制動力に基づく制動力対応トルクとのうち小さい方のトルクを車軸に動力を出力可能な電動機から出力すべきクリープトルクとして設定し、所定の条件の下で設定したクリープトルクが車軸に出力されるよう電動機を制御するから、クリープトルクの変動を車速かブレーキ制動力かのいずれかにすることができると共に過大なクリープトルクが作用するのを抑止することができる。この結果、滑らかな制動を確保することができる。
【００１５】
こうした本発明の電気自動車の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は前記検出した車速が大きいほど小さくなる傾向に前記車速対応トルクを設定するステップであり、前記ステップ（ｄ）は前記検出した制動力が大きいほど小さくなる傾向に前記制動力対応トルクを設定するステップであるものとすることもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である電気自動車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、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２６に動力を出力する走行用のモータ３０と、このモータ３０にインバータ３４を介して電力を供給するバッテリ３６と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００１７】
モータ３０は、例えば周知のＰＭ型同期発電電動機として構成されており、インバータ３４からの三相交流電力により駆動する。インバータ３４も６個のスイッチング素子を有する周知のインバータ回路として構成されており、バッテリ３６からの直流電力をＰＷＭ制御により擬似的な三相交流電力としてモータ３０に供給する。
【００１８】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット４０には、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２からの検出信号やインバータ３４の各相に取り付けられた図示しない電流センサからの相電流，シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル５３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５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５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５６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット４０からは、インバータ３４へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００１９】
こうして構成された実施例の電気自動車２０は、運転者がアクセルペダル５３を踏み込んだときにアクセルペダルポジションセンサ５４により検出されるアクセル開度Ａｃｃと車速センサ５８により検出される車速Ｖとに基づいて設定される要求トルクＴ＊がモータ３０から出力されるようモータ３０を駆動制御することにより走行し、運転者がブレーキペダル５５を踏み込んだときにブレーキペダルポジションセンサ５６により検出されるブレーキペダルポジションＢＰと車速センサ５８により検出される車速Ｖとに基づいて設定される制動トルクＴｄがモータ３０から出力されるようモータ３０を駆動制御することにより制動する。
【００２０】
次に、こうした実施例の電気自動車２０の動作、特に制動時におけるクリープトルクの設定の際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット４０により実行されるクリープトルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２１】
クリープトルク設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖ，制動トルクＴｄなどのクリープトルクの設定に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップ Ｓ１００）。ここで、制動トルクＴｄは、実施例では、モータ３０を駆動制御する図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖにより設定されたものを入力するものとした。制動トルクＴｄの設定は、例えば、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖと制動トルクＴｄとの関係を予めマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度ＡｃｃやブレーキペダルポジションＢＰ，車速Ｖが与えられたときにマップから対応する制動トルクＴｄを導出することにより行なうことができる。
【００２２】
こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖに基づいて車速対応トルクＴｖを設定する（ステップ Ｓ１１０）。ここで、車速対応トルクＴｖは、実施例では、図３に例示するように、車速Ｖが大きくなるほど小さくなる傾向に設定された車速対応トルク設定マップを予めＲＯＭ４４に記憶しておき、車速Ｖが与えられたときにマップから対応する車速対応トルクＴｖを導出して設定するものとした。
【００２３】
次に、読み込んだアクセル開度Ａｃｃによりアクセルオフしているか否かを判定すると共に（ステップ Ｓ１２０）、ブレーキペダルポジションＢＰによりブレーキオンしているか否かを判定し（ステップ Ｓ１３０）、更に、車速Ｖにより走行しているか否かを判定する（ステップ Ｓ１４０）。アクセルオンと判定されたり、ブレーキオフと判定されたときには、現在設定されているクリープトルクＴｃをそのまま用い、走行していないと判定されたときにはクリープトルクＴｃに値０を設定する（ステップ Ｓ１７０）。
【００２４】
一方、アクセルオンと判定されると共にブレーキオンと判定され、更に、走行していると判定されたときには、坂路を走行しているか否かを判定する（ステップＳ１４２）。坂路の走行の判定は、路面勾配を検出する路面勾配センサを用いて行なうものとしたり、車速Ｖから演算される車両加速度とモータ３０から出力しているトルクとを用いて路面勾配により変化する車両の釣合トルクを演算してこの釣合トルクの大きさに基づいて行なうものとすることもできる。坂路を走行していると判定されたときには図示しない坂路用クリープトルク設定処理を実行する（ステップＳ１４４）。この坂路におけるクリープトルクの設定については本発明の中核をなさないから、この処理の詳細な説明については省略する。
【００２５】
坂路を走行していないと判定されたときには、入力した制動トルクＴｄに基づいて制動力対応トルクＴｂを設定し（ステップ Ｓ１５０）、設定した車速対応トルクＴｖと制動力対応トルクＴｂとを比較して小さい方を、即ち制動力対応トルクＴｂを制限トルクとして車速対応トルクＴｖを制限してクリープトルクＴｃとして設定する（ステップ Ｓ１６０）。ここで、制動力対応トルクＴｂは、実施例では、図４に例示するように、制動トルクＴｄが大きくなるほど小さくなる傾向に設定された制動力対応トルク設定マップを予めＲＯＭ４４に記憶しておき、制動トルクＴｄが与えられたときにマップから対応する制動力対応トルクＴｂを導出して設定するものとした。
【００２６】
こうしてクリープトルクＴｃを設定すると、クリープトルクＴｃが滑らかに変化するようになまし処理などの緩変化処理を施して（ステップ Ｓ１８０）、クリープトルク設定処理を終了する。このように緩変化処理が施されたクリープトルクは、モータ３０を駆動制御する図示しない駆動制御ルーチンで読み込まれ、モータ３０から出力すべきトルクの計算に用いられる。
【００２７】
図５は、制動時の制動トルクＴｄと車速Ｖと車速対応トルクＴｖと制動力対応トルクＴｂとクリープトルクＴｃの時間的変化の一例を示す説明図である。時間Ｔ１に運転者がブレーキペダル５５を踏み込むと、ブレーキペダルポジションＢＰとそのときの車速Ｖとに基づいて制動トルクＴｄが計算され、モータ３０から出力されるから、車両は減速する。車速対応トルクＴｖは車速Ｖの減少に応じて増加し、制動力対応トルクＴｂは、制動トルクＴｄが一定のときを考えれば、図示するように、一定値を保持する。クリープトルクＴｃには、車速対応トルクＴｖが制動力対応トルクＴｂより小さい時間Ｔ２までは車速対応トルクＴｖがそのまま設定され、時間Ｔ２以降は制動力対応トルクＴｂの方が車速対応トルクＴｖより小さくなるから、制動力対応トルクＴｂがそのまま設定される。即ち、設定されるクリープトルクＴｃは、時間Ｔ２までは滑らかに大きくなり、時間Ｔ２以降はその値を保持するのである。この結果、滑らかな制動を確保することができる。
【００２８】
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、車速Ｖが大きくなるほど小さくなる傾向に設定する車速対応トルクＴｖと制動トルクＴｄが大きいほど小さくなる傾向に設定する制動力対応トルクＴｂとを比較して小さい方をクリープトルクＴｃとして設定することにより、車速Ｖと制動トルクＴｄとに応じたクリープトルクＴｃを作用させることができる。この結果、滑らかな制動を確保することができる。
【００２９】
実施例の電気自動車２０では、駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２６に直接動力を出力するモータ３０だけの動力により走行するものとして構成したが、駆動輪２２ａ，２２ｂに動力を出力可能なモータを備えるものであれば如何なる構成としてもよい。例えば、図６に例示する電気自動車１２０のように、エンジン１２２と、エンジン１２２のクランクシャフトと駆動輪２２ａ，２２ｂに連結された駆動軸２６とに接続された遊星歯車機構１２４と、遊星歯車機構１２４に接続された発電可能なモータ１２６と、バッテリ３６との電力のやりとりを伴って駆動軸２６に動力を入出力するモータ１３０とを備えるものとしてもよいし、図７に例示する電気自動車２２０のように、エンジン２２２と、このエンジン２２２のクランクシャフトに取り付けられたインナロータ２２６ａおよび駆動輪２２ａ，２２ｂに連結された駆動軸２６に取り付けられたアウタロータ２２６ｂの相対的な回転により生じる電磁気的な作用を伴って駆動する対ロータ電動機２２６と、バッテリ３６との電力のやりとりを伴って駆動軸２６に動力を入出力するモータ２３０とを備えるものとしてもよい。また、図８に例示する電気自動車３２０のように、バッテリ３６との電力のやりとりを伴って変速機３３２を介して駆動輪２２ａ，２２ｂに連結された駆動軸２６に動力を出力するモータ３３０と、このモータ３３０の回転軸にクラッチを介して接続されたエンジン３２２とを備えるものとしてもよい。なお、本質的には、モータ３０は、駆動輪２２ａ，２２ｂに動力を出力可能な原動機であればよいから、モータ以外の原動機であっても差し支えない。
【００３０】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 電子制御ユニット４０により実行されるクリープトルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】 車速対応トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図４】 制動力対応トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図５】 制動時の制動トルクＴｄと車速Ｖと車速対応トルクＴｖと制動力対応トルクＴｂとクリープトルクＴｃの時間的変化の一例を示す説明図である。
【図６】 変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】 変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】 変形例の電気自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０，３２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３０，１３０，２３０，３３０ モータ、３２ 回転位置検出センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５１ シフトレバー、５２ シフトポジションセンサ、５３ アクセルペダル、５４ アクセルペダルポジションセンサ、５５ ブレーキペダル、５６ ブレーキペダルポジションセンサ、５８ 車速センサ、１２２，２２２，３２２ エンジン、１２６ モータ、２２６ 対ロータ電動機、２２６ａ インナロータ、２２６ｂ アウタロータ、３３２ 変速機。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric vehicle and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of electric vehicle, there have been proposed ones that output torque from a motor as a creep torque that is inversely proportional to the amount of brake operation, and those that output from a motor as a creep torque that is inversely proportional to the vehicle speed (for example, patents). Reference 1 and Patent Document 2). In these electric vehicles, when the brake pedal is depressed when the shift position is in the traveling range and the accelerator pedal is not depressed, a torque that is inversely proportional to the brake operation amount of the driver is used as a creep torque to output power to the axle. It is output from an electric motor that outputs power to the axle as a creep torque with a torque inversely proportional to the vehicle speed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-103618 A (FIG. 3)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-218303 (FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described electric vehicle, the control using the torque inversely proportional to the brake operation amount as the creep torque and the control using the torque inversely proportional to the vehicle speed as the creep torque are performed separately, and therefore the torque inversely proportional to the brake operation amount. In the control using the creep torque as the creep torque, the creep torque based on the vehicle speed cannot be output. On the other hand, the control using the torque inversely proportional to the vehicle speed as the creep torque cannot output the creep torque based on the brake operation amount. It is conceivable to perform both of these controls at the same time. However, since the output creep torque also changes based on changes in the brake operation amount and the vehicle speed during braking, smooth braking may be hindered.
[0005]
An object of the electric vehicle and the control method thereof according to the present invention is to apply a creep torque according to the vehicle speed and the brake operation. Another object of the electric vehicle and its control method of the present invention is to ensure smooth braking.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
The electric vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.
[0007]
The electric vehicle of the present invention is
An electric vehicle including an electric motor capable of outputting power to an axle,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Vehicle speed corresponding torque setting means for setting a vehicle speed corresponding torque based on the detected vehicle speed;
Brake braking force detection means for detecting a braking force based on a driver's brake operation;
Braking force corresponding torque setting means for setting a braking force corresponding torque based on the detected brake braking force;
Creep torque setting means for setting as a creep torque to be output from the electric motor based on the set vehicle speed corresponding torque and the set braking force corresponding torque;
Electric motor control means for controlling the electric motor so that the set creep torque is output to the axle when a predetermined condition is satisfied;
It is a summary to provide.
[0008]
In the electric vehicle according to the present invention, the creep torque to be output from the electric motor capable of outputting power to the axle is set based on the vehicle speed corresponding torque based on the vehicle speed and the braking force corresponding torque based on the brake braking force. The electric motor is controlled so that the creep torque set when it is established is output to the axle. Therefore, the creep torque according to the vehicle speed and the braking force can be applied.
[0009]
In such an electric vehicle of the present invention, the creep torque setting means is means for setting, as the creep torque, a smaller torque of the set vehicle speed corresponding torque and the set braking force corresponding torque. You can also In this way, the fluctuation of the creep torque can be set to either the vehicle speed or the brake braking force, and the excessive creep torque can be prevented from acting. As a result, smooth braking can be ensured.
[0010]
Further, in the electric vehicle of the present invention, the creep torque setting means is means for setting, as the creep torque, a torque that restricts the set vehicle speed corresponding torque with the set braking force corresponding torque as a limit torque. It can also be. In this way, the creep torque can be set by limiting the vehicle speed corresponding torque based on the vehicle speed with the braking force corresponding torque. As a result, even when the vehicle speed-corresponding torque becomes excessive, it is limited by the braking force-corresponding torque, so that an excessive creep torque can be prevented from acting. As a result, smooth braking can be ensured.
[0011]
In the electric vehicle according to the present invention, the vehicle speed-corresponding torque setting means is a means for setting the vehicle speed-corresponding torque so as to decrease as the detected vehicle speed increases, and the braking force-corresponding torque setting means has the detected braking force as the detected braking force. It can also be a means for setting the braking force-corresponding torque so as to decrease as the value increases.
[0012]
The electric vehicle of the present invention may include an internal combustion engine and power generation means capable of generating electric power that can be supplied to the electric motor using a part of the power from the internal combustion engine. In this case, the power generation means is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and can output at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power. It can also be a means. Further, in this case, the power generation means is connected to the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and the third shaft, and is based on the power input / output to / from any two of the three shafts. It may be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the shaft and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft, or an output shaft of the internal combustion engine. A first rotor attached and a second rotor attached to the drive shaft, with relative rotation of the second rotor relative to the first rotor; It may be a counter-rotor generator that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power by electromagnetic action of the first rotor and the second rotor. .
[0013]
The electric vehicle control method of the present invention includes:
An electric vehicle control method including an electric motor capable of outputting power to an axle,
(A) detect the vehicle speed,
(B) A vehicle speed corresponding torque is set based on the detected vehicle speed,
(C) detecting a braking force based on a driver's braking operation;
(D) setting a braking force corresponding torque based on the detected braking force;
(E) setting a smaller torque of the set vehicle speed corresponding torque and the set braking force corresponding torque as a creep torque to be output from the electric motor;
(F) The gist is to control the electric motor so that the set creep torque is output to an axle under a predetermined condition.
[0014]
According to the electric vehicle control method of the present invention, the creep to be output from the electric motor capable of outputting power to the axle of the smaller one of the vehicle speed corresponding torque based on the vehicle speed and the braking force corresponding torque based on the brake braking force. Since the motor is controlled so that the set creep torque is output to the axle, it is possible to change the creep torque to either the vehicle speed or the braking force. The creep torque can be prevented from acting. As a result, smooth braking can be ensured.
[0015]
In such an electric vehicle control method of the present invention, the step (b) is a step of setting the vehicle speed-corresponding torque so as to decrease as the detected vehicle speed increases, and the step (d) includes the detected braking force. It can also be a step of setting the braking force-corresponding torque in such a manner that the torque decreases as the value increases.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electric vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an electric vehicle 20 according to the embodiment includes a traveling motor 30 that outputs power to a drive shaft 26 connected to drive wheels 22a and 22b via a differential gear 24, and an inverter 34 connected to the motor 30. And a battery 36 for supplying electric power, and an electronic control unit 40 for controlling the entire vehicle.
[0017]
The motor 30 is configured, for example, as a well-known PM type synchronous generator motor, and is driven by three-phase AC power from the inverter 34. The inverter 34 is also configured as a well-known inverter circuit having six switching elements, and supplies DC power from the battery 36 to the motor 30 as pseudo three-phase AC power by PWM control.
[0018]
The electronic control unit 40 is configured as a microprocessor centered on the CPU 42, and includes a ROM 44 for storing a processing program, a RAM 46 for temporarily storing data, and an input / output port (not shown) in addition to the CPU 42. The electronic control unit 40 includes a detection signal from a rotation position detection sensor 32 that detects the rotation position of the rotor of the motor 30, a phase current from a current sensor (not shown) attached to each phase of the inverter 34, A shift position SP from the shift position sensor 52 that detects the operation position, an accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 54 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 53, and a brake pedal position sensor 56 that detects the amount of depression of the brake pedal 55 The brake pedal position BP from the vehicle speed, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 58, and the like are input via the input port. From the electronic control unit 40, a switching control signal to the inverter 34 is output via an output port.
[0019]
The electric vehicle 20 of the embodiment thus configured is based on the accelerator opening Acc detected by the accelerator pedal position sensor 54 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 58 when the driver depresses the accelerator pedal 53. The brake pedal position BP detected by the brake pedal position sensor 56 travels by controlling the motor 30 so that the set required torque T * is output from the motor 30, and the driver depresses the brake pedal 55. Braking is performed by driving the motor 30 so that a braking torque Td set based on the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 58 is output from the motor 30.
[0020]
Next, the operation of the electric vehicle 20 of this embodiment, particularly the operation when setting the creep torque during braking will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a creep torque setting routine executed by the electronic control unit 40. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec).
[0021]
When the creep torque setting routine is executed, first, the CPU 42 of the electronic control unit 40 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 54, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 56, and the vehicle speed from the vehicle speed sensor 58. A process of inputting data necessary for setting creep torque such as V and braking torque Td is executed (step S100). Here, as the braking torque Td, in the embodiment, the braking torque Td set by the accelerator opening Acc, the brake pedal position BP, and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) for driving and controlling the motor 30 is input. The braking torque Td is set, for example, by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the brake pedal position BP, the vehicle speed V and the braking torque Td in advance in the ROM 44 as a map, and the accelerator opening Acc, the brake pedal position BP, the vehicle speed. This can be done by deriving the corresponding braking torque Td from the map when V is given.
[0022]
When the data is input in this way, the vehicle speed corresponding torque Tv is set based on the input vehicle speed V (step S110). Here, in the embodiment, as illustrated in FIG. 3, the vehicle speed corresponding torque Tv is stored in advance in the ROM 44 as a vehicle speed corresponding torque setting map set so as to decrease as the vehicle speed V increases. When given, the corresponding vehicle speed corresponding torque Tv is derived from the map and set.
[0023]
Next, it is determined whether or not the accelerator is off based on the accelerator opening Acc that has been read (step S120), whether or not the brake is on based on the brake pedal position BP (step S130), and further, the vehicle speed V Whether or not the vehicle is traveling is determined (step S140). When the accelerator is determined to be on or the brake is determined to be off, the currently set creep torque Tc is used as it is, and when it is determined that the vehicle is not traveling, a value of 0 is set to the creep torque Tc (step S170).
[0024]
On the other hand, if it is determined that the accelerator is on and the brake is on, and if it is further determined that the vehicle is traveling, it is determined whether or not the vehicle is traveling on a slope (step S142). Judgment of running on a slope is performed using a road surface gradient sensor that detects a road surface gradient, or a vehicle that changes according to the road surface gradient using vehicle acceleration calculated from the vehicle speed V and torque output from the motor 30. It is also possible to calculate the balance torque based on the magnitude of the balance torque. When it is determined that the vehicle is traveling on a slope, a slope creep torque setting process (not shown) is executed (step S144). Since the setting of the creep torque on the slope does not form the core of the present invention, a detailed description of this process is omitted.
[0025]
When it is determined that the vehicle is not traveling on a slope, a braking force corresponding torque Tb is set based on the inputted braking torque Td (step S150), and the set vehicle speed corresponding torque Tv and the braking force corresponding torque Tb are compared. The smaller one, that is, the braking force-corresponding torque Tb is set as the limiting torque and the vehicle speed-corresponding torque Tv is limited and set as the creep torque Tc (step S160). Here, in the embodiment, as illustrated in FIG. 4, the braking force corresponding torque Tb is stored in advance in the ROM 44 as a braking force corresponding torque setting map set so as to decrease as the braking torque Td increases. When the braking torque Td is given, the corresponding braking force corresponding torque Tb is derived from the map and set.
[0026]
When the creep torque Tc is set in this way, a gentle change process such as an annealing process is performed so that the creep torque Tc changes smoothly (step S180), and the creep torque setting process is terminated. The creep torque that has been subjected to the gradual change processing in this way is read by a drive control routine (not shown) that drives and controls the motor 30 and is used to calculate torque to be output from the motor 30.
[0027]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of temporal changes in braking torque Td, vehicle speed V, vehicle speed-corresponding torque Tv, braking force-corresponding torque Tb, and creep torque Tc during braking. When the driver depresses the brake pedal 55 at time T1, the braking torque Td is calculated based on the brake pedal position BP and the vehicle speed V at that time, and is output from the motor 30, so the vehicle decelerates. The vehicle speed-corresponding torque Tv increases as the vehicle speed V decreases, and the braking force-corresponding torque Tb maintains a constant value as shown in the drawing when the braking torque Td is constant. As the creep torque Tc, the vehicle speed-corresponding torque Tv is set as it is until the time T2 when the vehicle speed-corresponding torque Tv is smaller than the braking force-corresponding torque Tb, and after the time T2, the braking force-corresponding torque Tb is smaller than the vehicle speed-corresponding torque Tv. Therefore, the braking force corresponding torque Tb is set as it is. That is, the set creep torque Tc increases smoothly until time T2, and maintains that value after time T2. As a result, smooth braking can be ensured.
[0028]
According to the electric vehicle 20 of the embodiment described above, the vehicle speed corresponding torque Tv set to decrease as the vehicle speed V increases and the braking force corresponding torque Tb set to decrease as the braking torque Td increases are compared. By setting the smaller one as the creep torque Tc, the creep torque Tc corresponding to the vehicle speed V and the braking torque Td can be applied. As a result, smooth braking can be ensured.
[0029]
The electric vehicle 20 according to the embodiment is configured to travel by the power of only the motor 30 that directly outputs power to the drive shaft 26 connected to the drive wheels 22a and 22b via the differential gear 24. Any configuration may be used as long as it includes a motor capable of outputting power to 22b. For example, as in the electric vehicle 120 illustrated in FIG. 6, the planetary gear mechanism 124 connected to the engine 122, the crankshaft of the engine 122 and the drive shaft 26 coupled to the drive wheels 22 a and 22 b, and the planetary gear mechanism A motor 126 capable of generating electricity connected to 124 and a motor 130 for inputting / outputting power to / from the drive shaft 26 with the exchange of electric power with the battery 36 may be provided, or the electric vehicle 220 illustrated in FIG. As described above, the electromagnetic action caused by the relative rotation of the engine 222 and the inner rotor 226a attached to the crankshaft of the engine 222 and the outer rotor 226b attached to the drive shaft 26 connected to the drive wheels 22a and 22b. Exchange between the battery 36 and the counter-rotor motor 226 driven with With which it may be as comprising a motor 230 to input and output power to a drive shaft 26. Further, like an electric vehicle 320 illustrated in FIG. 8, a motor 330 that outputs power to the drive shaft 26 coupled to the drive wheels 22 a and 22 b via the transmission 332 with the exchange of electric power with the battery 36. The engine 322 connected to the rotating shaft of the motor 330 via a clutch may be provided. Essentially, the motor 30 only needs to be a prime mover that can output power to the drive wheels 22a and 22b, and may be a prime mover other than the motor.
[0030]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric vehicle 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a creep torque setting routine executed by the electronic control unit 40.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a vehicle speed corresponding torque setting map.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a braking force corresponding torque setting map;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of temporal changes in braking torque Td, vehicle speed V, vehicle speed-corresponding torque Tv, braking force-corresponding torque Tb, and creep torque Tc during braking.
FIG. 6 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric vehicle 120 according to a modified example.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle 220 according to a modification.
FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle 320 according to a modification.
[Explanation of symbols]
20, 120, 220, 320 Electric vehicle, 22a, 22b Drive wheel, 24 differential gear, 26 Drive shaft, 30, 130, 230, 330 Motor, 32 Rotation position detection sensor, 34 Inverter, 36 Battery, 40 Electronic control unit, 42 CPU, 44 ROM, 46 RAM, 51 shift lever, 52 shift position sensor, 53 accelerator pedal, 54 accelerator pedal position sensor, 55 brake pedal, 56 brake pedal position sensor, 58 vehicle speed sensor, 122, 222, 322 engine, 126 Motor, 226 pair rotor motor, 226a inner rotor, 226b outer rotor, 332 transmission.

Claims (6)

車軸に動力を出力可能な電動機を備える電気自動車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
該検出した車速に基づいて車速対応トルクを設定する車速対応トルク設定手段と、
運転者のブレーキ操作に基づくブレーキ制動力を検出するブレーキ制動力検出手段と、
該検出されたブレーキ制動力に基づいて制動力対応トルクを設定する制動力対応トルク設定手段と、
前記設定された車速対応トルクと前記設定された制動力対応トルクとのうち小さい方のトルクを前記電動機から出力すべきクリープトルクとして設定するクリープトルク設定手段と、
所定の条件が成立したときに前記設定されたクリープトルクが車軸に出力されるよう前記電動機を制御する電動機制御手段と、
を備える電気自動車。An electric vehicle including an electric motor capable of outputting power to an axle,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Vehicle speed corresponding torque setting means for setting a vehicle speed corresponding torque based on the detected vehicle speed;
Brake braking force detection means for detecting a braking force based on a driver's brake operation;
Braking force corresponding torque setting means for setting a braking force corresponding torque based on the detected brake braking force;
Creep torque setting means for setting a smaller torque of the set vehicle speed corresponding torque and the set braking force corresponding torque as a creep torque to be output from the electric motor;
Electric motor control means for controlling the electric motor so that the set creep torque is output to the axle when a predetermined condition is satisfied;
Electric car with 請求項１記載の電気自動車であって、
前記車速対応トルク設定手段は、前記検出した車速が大きいほど小さくなる傾向に前記車速対応トルクを設定する手段であり、
前記制動力対応トルク設定手段は、前記検出した制動力が大きいほど小さくなる傾向に前記制動力対応トルクを設定する手段である
電気自動車。The electric vehicle according to claim 1,
The vehicle speed corresponding torque setting means is a means for setting the vehicle speed corresponding torque so as to decrease as the detected vehicle speed increases.
The braking force-corresponding torque setting means is a means for setting the braking force-corresponding torque so as to decrease as the detected braking force increases. 請求項１または２記載の電気自動車であって、
内燃機関と、
該内燃機関からの動力の一部を用いて前記電動機に供給可能な電力の発電が可能な発電手段と、
を備える電気自動車。An electric vehicle according to claim 1 or 2,
An internal combustion engine;
Power generation means capable of generating electric power that can be supplied to the electric motor using a part of the power from the internal combustion engine;
Electric car with 前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な手段である請求項３記載の電気自動車。  The power generation means is a means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and capable of outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of electric power and power. The electric vehicle according to claim 3. 前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項４記載の電気自動車。  The power generation means is connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third shaft, and supplies power to the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts. The electric vehicle according to claim 4, comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting; and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. 前記発電手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子に対して該第２の回転子の相対的な回転を伴って該第１の回転子と該第２の回転子の電磁作用による電力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する発電機である請求項４記載の電気自動車。  The power generation means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. The second rotor is attached to the first rotor. Power generation that outputs at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power by electromagnetic action of the first rotor and the second rotor with relative rotation of the rotor The electric vehicle according to claim 4, which is a machine.
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