JP5131175B2 - Electric vehicle and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両およびその制御方法に関し、より特定的には、油圧制動力と回生制動力によりトータル制動力を実現する電動車両の制御に関する。   The present invention relates to an electric vehicle and a control method therefor, and more particularly to control of an electric vehicle that realizes a total braking force by a hydraulic braking force and a regenerative braking force.

近年、電気自動車やハイブリッド自動車のように、電動機により駆動される車両においては、制動時に電動機による回生制動力と、油圧などで駆動される機械ブレーキによる制動力との両者を用いて車両のトータル制動力を発生する技術(以下、「協調制御」とも称する。)が実現されている。   In recent years, a vehicle driven by an electric motor, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, uses both the regenerative braking force by the electric motor during braking and the braking force by a mechanical brake driven by hydraulic pressure or the like. A technology for generating power (hereinafter, also referred to as “cooperative control”) is realized.

たとえば、特開2007−203793号公報(特許文献1)には、電動機を備えたハイブリッド自動車において、車両の制動時に、蓄電装置の充電電力上限値とブレーキペダルポジションとに基づいて、電動機により発生する回生トルクの下限リミットを設定することによって、車速が小さくなったときに、電動機から発生する回生トルクを制限する技術が開示されている。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-203793 (Patent Document 1), in a hybrid vehicle equipped with an electric motor, it is generated by the electric motor based on the charging power upper limit value and the brake pedal position of the power storage device when the vehicle is braked. A technique for limiting the regenerative torque generated from the electric motor when the vehicle speed decreases by setting a lower limit of the regenerative torque is disclosed.

この技術によれば、車速が小さくなり電動機による回生トルクが急増したときに、回生ブレーキと比較して応答性の低い油圧ブレーキが回生トルクの変動に追従できないことによって発生する過剰な制動力を抑制することが可能となる。
特開2007−203793号公報
According to this technology, when the vehicle speed decreases and the regenerative torque by the motor increases rapidly, the excessive braking force generated by the hydraulic brake, which is less responsive than the regenerative brake, cannot follow the fluctuation of the regenerative torque is suppressed. It becomes possible to do.
JP 2007-203793 A

電動機による回生制動と油圧ブレーキによる油圧制動とによる協調制御が可能な電動車両においては、通常時は、回生制動の使用により蓄電装置を充電することによって回生エネルギーを回収しており、これによりエネルギー効率を向上させている。しかし、蓄電装置が満充電状態となってしまうと、それ以上回生電力を蓄電することができなくなる。そうすると、蓄電装置の充電電力が制限されることにより、回生制動が制限されることになる。この場合、不足の制動力は油圧制動によって発生することが必要となる。しかしながら、協調制御から油圧制動のみへの移行期間において、回生制動力の減少に対して油圧の上昇の時間が不足して十分な油圧制動力が確保できないときには、回生制動が禁止され油圧制動のみへ切り替わった際に、瞬間的にトータル制動力が不足となってしまう場合が生じる。そのため、減速度の低下によって車両乗員に対して違和感を与えてしまう可能性がある。   In an electric vehicle capable of cooperative control by regenerative braking by an electric motor and hydraulic braking by a hydraulic brake, regenerative energy is normally recovered by charging the power storage device by using regenerative braking. Has improved. However, when the power storage device is in a fully charged state, the regenerative power cannot be stored any more. Then, regenerative braking is limited by limiting the charging power of the power storage device. In this case, the insufficient braking force needs to be generated by hydraulic braking. However, in the transition period from cooperative control to hydraulic braking only, when sufficient hydraulic braking force cannot be ensured due to insufficient time for the hydraulic pressure to increase with respect to the decrease in regenerative braking force, regenerative braking is prohibited and only hydraulic braking is performed. When switching, the total braking force may be insufficient momentarily. Therefore, there is a possibility that the vehicle occupant may feel uncomfortable due to the decrease in deceleration.

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、協調制御が可能な電動車両において、蓄電装置の充電制限に伴う協調制御から油圧制動への移行時における制動力不足を防止することである。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an electric vehicle capable of cooperative control at the time of transition from cooperative control to hydraulic braking accompanying charging limitation of a power storage device. This is to prevent the braking force from being insufficient.

本発明による電動車両は、油圧制動装置と、電動発電機と、蓄電装置と、制御装置とを備えている。油圧制動装置は、油圧により駆動され、油圧制動力を発生するように構成される。電動発電機は、車輪との間で回転力が相互に伝達可能であって、回生トルク出力による回生制動時に発電動作を伴って回生制動力を発生するように構成される。また、蓄電装置は、回生制動により発電された電力を蓄電するように構成されている。また、制御装置は、油圧制動装置および電動発電機を制御している。さらに、この制御装置は、蓄電装置の充電状態に基づいて充電電力上限値を算出するように構成された算出部と、充電電力上限値の変化速度を演算するように構成された演算部と、一定期間内での充電電力上限値の変化速度を算出するように構成された演算部と、変化速度に基づいて、回生制動の制限要否を判定するための充電電力上限値の基準値を可変に設定するように構成された基準値設定部と、この基準値と充電電力上限値との比較に基づいて、回生制動の制限要否を判定するように構成された判定部と、車両状態および運転者のペダル操作に応じて、車両の必要なトータル制動力を演算するとともに、トータル制動力に対する、電動発電機による回生制動および油圧制動装置による油圧制動の分担を設定するように構成された協調制御設定部とを含んでいる。そして、協調制御設定部は、回生制動の制限時には、回生制動を低下させるとともに、トータル制動力に対する残余の制動力を油圧制動により発生するように分担を設定する。また、本発明による電動車両の制御方法は、油圧により駆動され、油圧制動力を発生するように構成された油圧制動装置と、車輪との間で回転力が相互に伝達可能であって、回生トルクの出力による回生制動時に発電動作を伴って回生制動力を発生するように構成された電動発電機と、回生制動により発電された電力を蓄電するための蓄電装置とを備えた電動車両において、蓄電装置の充電状態に基づいて充電電力上限値を逐次算出するステップと、一定期間内の充電電力上限値の変化速度を算出するステップと、変化速度に基づいて、回生制動の制限要否を判定するための充電電力上限値の基準値を可変に設定するステップと、上記基準値と充電電力上限値との比較に基づいて、回生制動の制限要否を判定するステップと、電動車両の状態および運転者のペダル操作に応じて、車両のトータル制動力を演算するとともに、トータル制動力に対する、電動発電機による回生制動および油圧制動装置による油圧制動の分担を設定するステップとを備えている。そして、上記制動力の分担を設定するステップは、回生制動の制限時には、回生制動を低下させるとともに、トータル制動力に対する残余の制動力を油圧制動により発生するように分担を設定する。   The electric vehicle according to the present invention includes a hydraulic braking device, a motor generator, a power storage device, and a control device. The hydraulic braking device is configured to be driven by hydraulic pressure and generate a hydraulic braking force. The motor generator is configured to generate a regenerative braking force with a power generation operation at the time of regenerative braking by a regenerative torque output so that the rotational force can be transmitted to and from the wheels. The power storage device is configured to store the power generated by regenerative braking. The control device controls the hydraulic braking device and the motor generator. Further, the control device includes a calculation unit configured to calculate a charging power upper limit value based on a charging state of the power storage device, a calculation unit configured to calculate a change rate of the charging power upper limit value, A calculation unit configured to calculate a change rate of the charging power upper limit value within a certain period, and a reference value of the charging power upper limit value for determining whether or not regenerative braking is restricted based on the changing rate is variable. A reference value setting unit configured to set the regenerative braking based on a comparison between the reference value setting unit and the reference value and the charging power upper limit value, a vehicle state and Coordination configured to calculate the required total braking force of the vehicle according to the driver's pedal operation and to set the share of regenerative braking by the motor generator and hydraulic braking by the hydraulic braking device for the total braking force System And a setting unit. When the regenerative braking is limited, the cooperative control setting unit sets the sharing so that the regenerative braking is reduced and the remaining braking force with respect to the total braking force is generated by the hydraulic braking. In addition, the electric vehicle control method according to the present invention is capable of mutually transmitting rotational force between a wheel and a hydraulic braking device that is driven by hydraulic pressure and configured to generate hydraulic braking force. In an electric vehicle including a motor generator configured to generate a regenerative braking force with a power generation operation at the time of regenerative braking by output of torque, and a power storage device for storing electric power generated by the regenerative braking, A step of sequentially calculating a charging power upper limit value based on a charging state of the power storage device, a step of calculating a changing speed of the charging power upper limit value within a certain period, and determining whether or not regenerative braking is restricted based on the changing speed A step of variably setting a reference value of a charging power upper limit value for determining, a step of determining whether or not regenerative braking is restricted based on a comparison between the reference value and the charging power upper limit value, and a state of the electric vehicle Depending on the pre-driver's pedal operation, as well as calculating the total braking force of the vehicle, to the total braking force, and a step of setting a sharing of the hydraulic braking by the regenerative braking and the hydraulic braking device by the electric generator. The step of setting the sharing of the braking force sets the sharing so that the regenerative braking is reduced and the remaining braking force with respect to the total braking force is generated by the hydraulic braking when the regenerative braking is limited.

上記の電動車両によれば、蓄電装置の充電電力上限値の変化速度に基づいて、回生制動の制限要否を判定することができる。そして、回生制動の制限時には、回生制動を低下させるとともに、トータル制動力に対する残余の制動力を油圧制動で発生するように分担を設定することが可能となる。この結果、充電速度が速い(すなわち、充電電力上限値の変化速度が大きい)場合であっても、回生制動の制限を開始してから回生制動を停止するまでに、所定の時間を確保することができる。これによって、蓄電装置の充電電力制限による回生制動が停止されたときに、トータル制動力を油圧制動のみで発生できるように油圧を上昇させる時間が確保できるので、協調制御から油圧制動への移行時に制動力不足となることを防止することができる。   According to the above-described electric vehicle, it is possible to determine whether or not to restrict regenerative braking based on the change speed of the charging power upper limit value of the power storage device. When regenerative braking is restricted, it is possible to reduce the regenerative braking and set the sharing so that the remaining braking force with respect to the total braking force is generated by hydraulic braking. As a result, even when the charging speed is fast (that is, when the charging power upper limit change rate is large), a predetermined time is ensured between the start of regenerative braking restriction and the stop of regenerative braking. Can do. As a result, when regenerative braking due to charging power limitation of the power storage device is stopped, it is possible to secure time to increase the hydraulic pressure so that the total braking force can be generated only by hydraulic braking. It is possible to prevent the braking force from being insufficient.

好ましくは、電動車両は、回生制動を停止したときに、トータル制動力を油圧制動のみによって発生可能となる圧力までの油圧の上昇時間を確保するように基準時間を設定する基準時間設定部をさらに含んでいる。そして、基準値設定部は、充電電力上限値の変化速度と上記基準時間との積に従って、上記充電電力上限値の基準値を設定する。また、電動車両の制御装置は、回生制動を停止したときに、トータル制動力を油圧制動のみによって発生可能となる圧力までの前記油圧の上昇時間を確保するように基準時間を設定するステップをさらに備え、充電電力上限値の基準値を可変に設定するステップは、充電電力上限値の変化速度と上記基準時間との積に従って基準値を設定する。   Preferably, the electric vehicle further includes a reference time setting unit configured to set a reference time so as to secure an increase time of the hydraulic pressure up to a pressure at which the total braking force can be generated only by the hydraulic braking when the regenerative braking is stopped. Contains. The reference value setting unit sets the reference value of the charging power upper limit value according to the product of the change rate of the charging power upper limit value and the reference time. In addition, the control device for the electric vehicle further includes a step of setting a reference time so as to secure a time for the hydraulic pressure to rise to a pressure at which the total braking force can be generated only by the hydraulic braking when the regenerative braking is stopped. The step of variably setting the reference value of the charging power upper limit value sets the reference value according to the product of the change rate of the charging power upper limit value and the reference time.

このような構成とすることで、制限(禁止)された回生制動力を油圧制動によって発生することができるような圧力までの油圧の上昇時間を考慮して、協調制御から回生制動を停止するまでの移行期間(基準時間)を設定することができる。そして、この基準時間と充電電力上限値の変化速度の積に従って回生制動の制限要否を判定する基準値を設定することができる。これにより、当該移行期間中に油圧の上昇が確実に実施できるので、蓄電装置の充電電力制限によって回生制動を停止して油圧制動のみとなった際に、電動車両のトータル制動力が不足することを防止できる。   By adopting such a configuration, in consideration of the rise time of the hydraulic pressure up to a pressure at which the limited (prohibited) regenerative braking force can be generated by the hydraulic braking, the cooperative control until the regenerative braking is stopped. The transition period (reference time) can be set. Then, it is possible to set a reference value for determining whether or not to restrict regenerative braking according to the product of the reference time and the change rate of the charging power upper limit value. As a result, the hydraulic pressure can be reliably increased during the transition period, so that the total braking force of the electric vehicle is insufficient when the regenerative braking is stopped only by the hydraulic braking due to the charging power limitation of the power storage device. Can be prevented.

あるいは好ましくは、電動車両の基準時間設定部は、油圧を発生させる作動油の状態に応じて基準時間を可変に設定する。また、電動車両の制御方法は、基準時間を設定するステップにおいて、油圧を発生させる作動油の状態に応じて基準時間を可変に設定する。   Alternatively, preferably, the reference time setting unit of the electric vehicle variably sets the reference time according to the state of the hydraulic oil that generates the hydraulic pressure. Further, in the method for controlling the electric vehicle, in the step of setting the reference time, the reference time is variably set according to the state of the hydraulic oil that generates the hydraulic pressure.

このような構成とすることで、たとえば作動油の温度などにより、油圧上昇に必要な時間の変動を補正することが可能となり、作動油の状態変化にかかわらず、協調制御から油圧制動への移行時において、確実に油圧の上昇ができる時間を確保することができる。   By adopting such a configuration, it becomes possible to correct the fluctuation in time required for the hydraulic pressure rise, for example, depending on the temperature of the hydraulic oil, and the transition from cooperative control to hydraulic braking regardless of the change in the state of the hydraulic oil. At times, it is possible to ensure a time during which the hydraulic pressure can be reliably increased.

また好ましくは、電動車両の判定部は、充電電力上限値が蓄電装置の充電限界に基づいて設定される所定の基準上限値を超過したか否かをさらに判定する。そして、協調制御設定部は、充電電力上限値が上記基準上限値を超過したときは、回生制動を停止するとともに、トータル制動力を油圧制動のみで発生するように分担を設定する。また、電動車両の制御方法の判定するステップは、充電電力上限値が、蓄電装置の充電限界に基づいて設定される所定の基準上限値を超過したか否かをさらに判定する。そして、制動力の分担を設定するステップは、充電電力上限値が基準上限値を超過したときは、回生制動を停止するとともに、トータル制動力を油圧制動のみで発生するように分担を設定する。   Preferably, the determination unit of the electric vehicle further determines whether or not the charging power upper limit value exceeds a predetermined reference upper limit value set based on the charging limit of the power storage device. Then, the cooperative control setting unit sets the sharing so that the regenerative braking is stopped and the total braking force is generated only by the hydraulic braking when the charging power upper limit exceeds the reference upper limit. The step of determining the control method for the electric vehicle further determines whether or not the charging power upper limit value exceeds a predetermined reference upper limit value set based on the charging limit of the power storage device. The step of setting the sharing of the braking force sets the sharing so that the regenerative braking is stopped and the total braking force is generated only by the hydraulic braking when the charging power upper limit exceeds the reference upper limit.

このような構成にすることによって、充電電力上限値が蓄電装置の充電限界により設定される所定の上限基準値を超過する場合には、回生制動を停止して油圧制動のみでトータル制動力を発生するように設定することが可能となる。この結果、蓄電装置の充電限界に達した場合には、回生制動を停止することで蓄電装置の過充電を防止することが可能となる。   With this configuration, when the charging power upper limit exceeds a predetermined upper limit reference value set by the charging limit of the power storage device, regenerative braking is stopped and total braking force is generated only by hydraulic braking. It is possible to set so as to. As a result, when the charging limit of the power storage device is reached, it is possible to prevent overcharging of the power storage device by stopping the regenerative braking.

この発明によれば、協調制御が可能な電動車両において、蓄電装置の充電制限に伴う協調制御から油圧制動への移行時における制動力不足を防止することができる。   According to the present invention, in an electric vehicle capable of cooperative control, it is possible to prevent a shortage of braking force at the time of transition from cooperative control to hydraulic braking accompanying charging limitation of the power storage device.

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、この発明の実施の形態に従う、電動車両100の全体ブロック図である。なお、図1においては、電動車両100としてエンジンを備えたハイブリッド自動車を例として説明を行うが、電動車両100は、充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能であれば、その構成は特に限定されるものではない。電動車両100には、ハイブリッド自動車の他に、たとえば電気自動車および燃料電池自動車などが含まれる。   FIG. 1 is an overall block diagram of an electric vehicle 100 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 1, a hybrid vehicle equipped with an engine is described as an example of the electric vehicle 100. However, the configuration of the electric vehicle 100 is particularly limited as long as the electric vehicle 100 can be driven by electric power from a chargeable power storage device. Is not to be done. Electric vehicle 100 includes, for example, an electric vehicle and a fuel cell vehicle in addition to a hybrid vehicle.

図1を参照して、電動車両100は、蓄電装置220と、コンバータ242と、インバータ240と、モータジェネレータMG1,MG2と、エンジン120と、動力分割機構200と、出力部材202と、減速機180と、ドライブシャフト400と、ブレーキディスク402と、ブレーキ機構404と、駆動輪160と、油圧コントローラ406と、HV−ECU110と、バッテリECU115とを備える。   Referring to FIG. 1, electrically powered vehicle 100 includes power storage device 220, converter 242, inverter 240, motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2, engine 120, power split mechanism 200, output member 202, and speed reducer 180. A drive shaft 400, a brake disc 402, a brake mechanism 404, drive wheels 160, a hydraulic controller 406, an HV-ECU 110, and a battery ECU 115.

蓄電装置220は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置220は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子により構成される。蓄電装置220は、コンバータ242に接続され、モータジェネレータMG1,MG2を駆動するインバータ240に対し直流電力を供給するとともに、モータジェネレータMG1,MG2で発電された電力を蓄電する。   The power storage device 220 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 220 includes a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, and a power storage element such as an electric double layer capacitor. Power storage device 220 is connected to converter 242, supplies DC power to inverter 240 that drives motor generators MG1 and MG2, and stores the power generated by motor generators MG1 and MG2.

また、蓄電装置220は、図示しない電圧センサおよび温度センサにより検出される蓄電装置220の電圧Vbおよび温度TbをバッテリECU115に出力する。   In addition, power storage device 220 outputs voltage Vb and temperature Tb of power storage device 220 detected by a voltage sensor and a temperature sensor (not shown) to battery ECU 115.

コンバータ242は、蓄電装置220から出力される直流電力を、HV−ECU110から出力される駆動指令PWC1に従って、インバータ240が必要とする電圧まで昇圧する。また、コンバータ242は、HV−ECU110から出力される駆動指令PWC1に従って、インバータ240からの回生電力を蓄電装置220が充電可能な電圧まで降圧する。   Converter 242 boosts DC power output from power storage device 220 to a voltage required by inverter 240 in accordance with drive command PWC1 output from HV-ECU 110. In addition, converter 242 steps down the regenerative power from inverter 240 to a voltage that power storage device 220 can charge in accordance with drive command PWC1 output from HV-ECU 110.

インバータ240は、コンバータ242により昇圧された直流電力を、HV−ECU110から出力される駆動指令PWI1に従って交流電力に変換し、モータジェネレータMG1を駆動する。また、HV−ECU110から出力される駆動指令PWI2に従って交流電力に変換し、モータジェネレータMG2を駆動する。さらに、インバータ240は、モータジェネレータMG1,MG2が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力としてコンバータ242に出力する。   Inverter 240 converts the DC power boosted by converter 242 into AC power in accordance with drive command PWI1 output from HV-ECU 110, and drives motor generator MG1. Further, AC power is converted in accordance with drive command PWI2 output from HV-ECU 110, and motor generator MG2 is driven. Further, inverter 240 converts AC power generated by motor generators MG1 and MG2 into DC power and outputs the DC power to converter 242 as regenerative power.

モータジェネレータMG1,MG2は、インバータ240から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータMG1,MG2は、外部から回転力を受けて交流電力を発生するとともに、HV−ECU110からの回生トルク指令によって回生制動力を車両に発生する。モータジェネレータMG1,MG2は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとY結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機から成る。   Motor generators MG1 and MG2 receive the AC power supplied from inverter 240 and generate a rotational driving force. Motor generators MG1 and MG2 generate AC power by receiving rotational force from the outside, and generate regenerative braking force on the vehicle in response to a regenerative torque command from HV-ECU 110. Motor generators MG1 and MG2 include, for example, a three-phase AC motor generator including a rotor having a permanent magnet embedded therein and a stator having a Y-connected three-phase coil.

また、モータジェネレータMG1,MG2は、動力分割機構200を介してエンジン120にも連結される。そして、HV−ECU110によって、エンジン120の発生する駆動力とモータジェネレータMG1,MG2の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。また、モータジェネレータMG1,MG2のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータMG1をエンジン120により駆動される発電機として機能させ、モータジェネレータMG2を駆動輪160を駆動する電動機として機能させるものとする。また、電動車両100が電気自動車や燃料電池自動車の場合は、エンジン120の配置が省略される。   Motor generators MG1 and MG2 are also coupled to engine 120 via power split mechanism 200. Then, control is executed by HV-ECU 110 such that the driving force generated by engine 120 and the driving force generated by motor generators MG1, MG2 have an optimal ratio. Alternatively, either one of motor generators MG1 and MG2 may function exclusively as an electric motor, and the other motor generator may function exclusively as a generator. In the present embodiment, it is assumed that motor generator MG1 functions as a generator driven by engine 120, and motor generator MG2 functions as an electric motor that drives drive wheels 160. Further, when the electric vehicle 100 is an electric vehicle or a fuel cell vehicle, the arrangement of the engine 120 is omitted.

動力分割機構200には、エンジン120の動力を、出力部材202を介して駆動輪160とモータジェネレータMG1との両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。プラネタリーキャリア(C)がエンジン120に、サンギヤ(S)がモータジェネレータMG1に、リングギヤ(R)が出力部材202を介してモータジェネレータMG2に連結される。これにより、エンジン120、モータジェネレータMG1およびモータジェネレータMG2のうちのいずれか2つの回転方向および回転速度が決まると、残りの回転方向および回転速度も決まる。   In power split mechanism 200, a planetary gear mechanism (planetary gear) is used to distribute the power of engine 120 to both drive wheel 160 and motor generator MG1 via output member 202. Planetary carrier (C) is connected to engine 120, sun gear (S) is connected to motor generator MG1, and ring gear (R) is connected to motor generator MG2 via output member 202. Thus, when any two rotation directions and rotation speeds of engine 120, motor generator MG1 and motor generator MG2 are determined, the remaining rotation directions and rotation speeds are also determined.

エンジン120およびモータジェネレータMG2により発生された駆動力は、出力部材202、減速機180およびドライブシャフト400を介して、駆動輪160に伝達される。   The driving force generated by engine 120 and motor generator MG2 is transmitted to driving wheel 160 via output member 202, reduction gear 180, and drive shaft 400.

ブレーキ機構404は、油圧コントローラ406からブレーキ油圧を受け、その受けたブレーキ油圧に応じて、ドライブシャフト400に設けられたブレーキディスク402を挟み込んで制動力を発生して、車両を減速させる。   The brake mechanism 404 receives the brake oil pressure from the oil pressure controller 406, and generates a braking force by sandwiching the brake disk 402 provided on the drive shaft 400 according to the received brake oil pressure, thereby decelerating the vehicle.

油圧コントローラ406は、HV−ECU110からのブレーキ駆動指令BRを受け、ブレーキ駆動指令BRに示される油圧制動力(油圧ブレーキ)を発生させるためのブレーキ油圧を演算する。そして、演算したブレーキ油圧をブレーキ機構404に出力する。また、油圧コントローラ406は、作動油の油温OLTをHV−ECU110に出力する。   The hydraulic controller 406 receives a brake drive command BR from the HV-ECU 110, and calculates a brake hydraulic pressure for generating a hydraulic braking force (hydraulic brake) indicated by the brake drive command BR. Then, the calculated brake hydraulic pressure is output to the brake mechanism 404. Further, the hydraulic controller 406 outputs the oil temperature OLT of the hydraulic oil to the HV-ECU 110.

バッテリECU115は、蓄電装置220より電圧Vbおよび温度Tbの入力を受け、蓄電装置の充電状態を示す状態量、たとえば残存容量(SOC(State of Charge)とも称する。)および充電電力上限値Winなどを算出する。そして、これらの算出結果を、HV−ECU110に出力する。ここで、充電電力上限値Winは、過充電を防止するために蓄電装置の充電状態に応じて変化される。特にリチウムイオン電池では、一般的に過充電し続けると、正極の分解による酸素放出や負極側での金属リチウムの析出が発生する場合があり、電池の故障や劣化の原因につながる。そのため、リチウムイオン電池においては、特に厳格な過充電防止が必要であり、特に急速充電のために大電流充電を行う場合には、充電電力上限値Winが急速に変化する可能性がある。   Battery ECU 115 receives voltage Vb and temperature Tb from power storage device 220, and receives a state quantity indicating the state of charge of the power storage device, for example, a remaining capacity (also referred to as SOC (State of Charge)), a charging power upper limit value Win, and the like. calculate. These calculation results are output to the HV-ECU 110. Here, charging power upper limit value Win is changed according to the state of charge of the power storage device in order to prevent overcharging. In particular, in a lithium ion battery, if it continues to be overcharged in general, oxygen may be released due to decomposition of the positive electrode or metal lithium may be deposited on the negative electrode side, leading to battery failure or deterioration. Therefore, in the lithium ion battery, it is particularly necessary to prevent strict overcharge. In particular, when high current charging is performed for rapid charging, the charging power upper limit value Win may change rapidly.

HV−ECU110は、コンバータ242を制御するための信号PWC1を生成し、コンバータ242へ出力する。また、HV−ECU110は、インバータ240を駆動するための信号PWI1,PWI2を生成し、その生成した信号PWI1,PWI2をそれぞれインバータ240へ出力する。   HV-ECU 110 generates signal PWC 1 for controlling converter 242 and outputs the signal to converter 242. Further, HV-ECU 110 generates signals PWI1 and PWI2 for driving inverter 240, and outputs the generated signals PWI1 and PWI2 to inverter 240, respectively.

また、HV−ECU110は、いずれも図示しないブレーキペダルの操作量BPおよび車速センサにより検知される車速VSの入力を受ける。さらに、HV−ECU110はバッテリECU115から、蓄電装置220のSOCおよび充電電力上限値Winの入力を受ける。そして、HV−ECU110は、これらの情報に基づいてトータル制動力を算出するとともに、このトータル制動力を、油圧ブレーキによる油圧制動力とモータジェネレータMG2による回生制動力とに分配する協調制御を行う。さらに、HV−ECU110は、分配された油圧制動力および回生制動力に基づいて、油圧コントローラ406およびインバータ240に対する、それぞれの駆動指令BRおよびPWI2を生成して出力する。   Further, the HV-ECU 110 receives an input of an operation amount BP of a brake pedal (not shown) and a vehicle speed VS detected by a vehicle speed sensor. Further, HV-ECU 110 receives an input of SOC of power storage device 220 and charging power upper limit Win from battery ECU 115. Then, HV-ECU 110 calculates a total braking force based on these pieces of information, and performs cooperative control to distribute this total braking force to the hydraulic braking force by the hydraulic brake and the regenerative braking force by motor generator MG2. Furthermore, HV-ECU 110 generates and outputs drive commands BR and PWI2 for hydraulic controller 406 and inverter 240 based on the distributed hydraulic braking force and regenerative braking force, respectively.

さらに、HV−ECU110は、油圧コントローラ406からの作動油の油温OLTを受けるとともに、図示しない温度センサにより検出される車外の気温Tempの入力を受ける。そして、これらを考慮して、協調制御から油圧制動への移行期間を定める基準時間の補正を行う。   Further, the HV-ECU 110 receives the oil temperature OLT of the hydraulic oil from the hydraulic controller 406 and receives an outside air temperature Temp detected by a temperature sensor (not shown). In consideration of these, the reference time for determining the transition period from cooperative control to hydraulic braking is corrected.

なお、HV−ECU110およびバッテリECU115は、いずれも図示しないが、CPU(Central Processing Unit)と、記憶装置と、入出力バッファとを含み、各センサの入力や各機器への制御指令の出力を行い、電動車両100および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、一部を専用のハードウエア(電子回路)で構築して処理することも可能である。   Although not shown, the HV-ECU 110 and the battery ECU 115 each include a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, and perform input of each sensor and output of a control command to each device. The electric vehicle 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and a part of them can be constructed and processed by dedicated hardware (electronic circuit).

また、図1においては、HV−ECU110とバッテリECU115とを別個の制御装置とする構成としているが、ECUの構成はこれに限定されず、図1の破線で示すように、1つの制御装置として構成してもよい。また、HV−ECU110のうちの一部の機能を、さらに別個の制御装置に分割することとしてもよい。   In FIG. 1, the HV-ECU 110 and the battery ECU 115 are configured as separate control devices. However, the configuration of the ECU is not limited to this, and as shown by a broken line in FIG. It may be configured. Also, some functions of the HV-ECU 110 may be further divided into separate control devices.

次に、図2を用いて、油圧制動と回生制動による協調制御の概要について説明する。
図2を参照して、W10は車両乗員のブレーキ操作に基づくトータル制動力を示しており、W20はモータジェネレータMG2による回生制動力を示している。また、図1に示したようなエンジン120を搭載するハイブリッド車両においては、上記の油圧制動と回生制動に加えて、いわゆるエンジンブレーキによる機関制動も考慮される。
Next, an outline of cooperative control by hydraulic braking and regenerative braking will be described with reference to FIG.
Referring to FIG. 2, W10 represents the total braking force based on the braking operation of the vehicle occupant, and W20 represents the regenerative braking force by motor generator MG2. In addition, in a hybrid vehicle equipped with the engine 120 as shown in FIG. 1, in addition to the above-described hydraulic braking and regenerative braking, engine braking by so-called engine braking is also considered.

HV−ECU110は、ブレーキペダルの操作量BPおよび車速VSに基づいて、車両に与えるトータル制動力を算出する。そして、図2の例に示すようなマップに従って、トータル制動力を、油圧制動および回生制動に分配する。そして、HV−ECU110は、それぞれの制動力が発生するように、インバータ240および油圧コントローラ406に対する駆動指令を生成して出力する。   The HV-ECU 110 calculates the total braking force applied to the vehicle based on the brake pedal operation amount BP and the vehicle speed VS. Then, the total braking force is distributed to the hydraulic braking and the regenerative braking according to the map shown in the example of FIG. And HV-ECU110 produces | generates and outputs the drive command with respect to the inverter 240 and the hydraulic controller 406 so that each braking force may generate | occur | produce.

ここで、上述のように、回生制動により発生した回生電力は、インバータ240を介して蓄電装置220に蓄えられる。そして、蓄電装置220が満充電状態になってしまうと、それ以上は回生電力を蓄電することができなくなるため、回生制動力を発生することができなくなる。この場合、不足する制動力は油圧制動によって補われることになるが、電気的な回生制動と比較して、機械的な油圧制動は指令の変化に対して実際の動作に遅れが生じるため、上記のように充電電力制限によって回生制動力が急激に減少してしまうような場合には、油圧制動力の増加(油圧の上昇)が追従できず、目標とするトータル制動力が瞬間的に確保できなくなってしまう可能性がある。そうすると、この瞬間的な制動力低下の発生によって、車両乗員に対し違和感を与えてしまうことになる。   Here, as described above, the regenerative power generated by regenerative braking is stored in power storage device 220 via inverter 240. And if the electrical storage apparatus 220 will be in a full charge state, it will become impossible to accumulate | store regenerative electric power beyond it, and it will become impossible to generate regenerative braking power. In this case, the insufficient braking force is compensated by hydraulic braking. However, compared with electrical regenerative braking, mechanical hydraulic braking has a delay in actual operation with respect to a change in command. If the regenerative braking force suddenly decreases due to charging power limitation like this, the increase of hydraulic braking force (rising of hydraulic pressure) cannot follow, and the target total braking force can be secured instantaneously. There is a possibility of disappearing. As a result, this momentary reduction in braking force causes a sense of discomfort to the vehicle occupant.

そこで、本実施の形態においては、蓄電装置の充電電力制限によって回生制動が制限される場合に、充電電力上限値Winの変化速度に応じて、回生制動を制限する開始タイミングを変更することによって、油圧制動力(油圧の上昇)が追従できる時間を確保する協調制限制御を実施する。以下に、本制御の詳細について説明する。   Therefore, in the present embodiment, when regenerative braking is limited by the charging power limitation of the power storage device, by changing the start timing for limiting the regenerative braking according to the change speed of the charging power upper limit value Win, Cooperative restriction control is performed to ensure a time during which the hydraulic braking force (hydraulic pressure rise) can follow. Details of this control will be described below.

図3に、本協調制限制御の概念図が示される。なお、本説明においては、充電電力は負値として表す。したがって、充電電力上限値Winはゼロ以下(Win≦0)であり、充電電力上限値Winは満充電状態でゼロとなる。   FIG. 3 shows a conceptual diagram of this cooperative restriction control. In this description, charging power is expressed as a negative value. Therefore, the charging power upper limit value Win is equal to or less than zero (Win ≦ 0), and the charging power upper limit value Win is zero in the fully charged state.

図3の縦軸は蓄電装置220の充電電力上限値Winを示し、横軸は時間tを示している。また、図中の曲線W31およびW32は、回生電力の大きさが異なる場合の充電電力上限値Winの変化の状態を示している。曲線31は回生電力が大きい場合を示しており、一方W32は回生電力が小さい場合を示している。   The vertical axis in FIG. 3 indicates the charging power upper limit Win of the power storage device 220, and the horizontal axis indicates time t. Curves W31 and W32 in the figure show the state of change in the charging power upper limit Win when the magnitude of the regenerative power is different. Curve 31 shows the case where the regenerative power is large, while W32 shows the case where the regenerative power is small.

時刻t0におけるP点までは、蓄電装置220の充電のためのSOCに余裕があるため、充電電力上限値Winもほぼ一定の値となっているが、時刻t0を過ぎたところで蓄電装置220のSOCが所定の容量より大きくなるため、充電電力上限値Winが増加(絶対値では減少)する。   Up to point P at time t0, there is a margin in the SOC for charging power storage device 220, so charging power upper limit Win is also a substantially constant value, but after time t0, SOC of power storage device 220 is reached. Becomes larger than a predetermined capacity, and therefore, charging power upper limit Win increases (decreases in absolute value).

図中のB1およびB2は、それぞれ充電電力上限値Winがゼロとなる時であり、この状態においては、これ以上蓄電装置220は充電ができないため、HV−ECU110は、回生制動を禁止して油圧制動のみの制御に移す。また、図中のA1およびA2は、回生制動および油圧制動による協調制御の制限を開始する時である。回生制動の制限の手法としては、たとえば油圧制動力の増加に対して油圧の追従が可能であり、かつ蓄電装置220が過充電とならない範囲で固定の回生制動力を発生するように設定してもよいし、回生制動力を時間とともに徐々に減少させるように設定してもよい。   B1 and B2 in the figure are times when the charging power upper limit Win is zero, and in this state, the power storage device 220 cannot be charged any more, so the HV-ECU 110 prohibits regenerative braking and hydraulic pressure. Move on to braking only control. Further, A1 and A2 in the figure are times when the limitation of the cooperative control by regenerative braking and hydraulic braking is started. As a method of limiting the regenerative braking, for example, it is possible to follow the hydraulic pressure with respect to an increase in the hydraulic braking force, and to set a fixed regenerative braking force within a range where the power storage device 220 is not overcharged. Alternatively, the regenerative braking force may be set to gradually decrease with time.

上記の協調制御の制限を開始するタイミングについては、HV−ECU110により、充電電力上限値Winの変化速度と油圧の上昇のために必要となる移行期間(基準時間TIM)とに基づいて、協調制御の制限を開始する充電電力上限値Winの基準値が設定されるとともに、充電電力上限値Winがその基準値に到達した時点で協調制御の制限が開始されるように設定される。   The timing at which the restriction of the cooperative control is started is controlled by the HV-ECU 110 based on the change speed of the charging power upper limit value Win and the transition period (reference time TIM) required for increasing the hydraulic pressure. The reference value of the charging power upper limit value Win that starts the restriction is set, and the restriction of the cooperative control is started when the charging power upper limit value Win reaches the reference value.

たとえば、図中のW32の場合であれば、HV−ECU110は、充電電力上限値Winの変化速度α2(=ΔWin/Δt)と基準時間TIMとから基準値LIM2を算出する。そして、充電電力上限値Winが基準値LIM2より大きく(絶対値では小さく)なった時(図中のA2)に、HV−ECU110は協調制御の制限を開始する。   For example, in the case of W32 in the figure, HV-ECU 110 calculates reference value LIM2 from change rate α2 (= ΔWin / Δt) of charging power upper limit value Win and reference time TIM. When the charging power upper limit value Win is larger than the reference value LIM2 (smaller in absolute value) (A2 in the figure), the HV-ECU 110 starts limiting cooperative control.

一方、図中のW31のように、回生電力が大きい場合などで、充電電力上限値Winの変化速度が速い場合では、上記の基準値LIM2を使用すると、基準時間TIMの確保ができなくなる。そのため、HV−ECU110は、上記同様に充電電力上限値Winの変化速度α1と基準時間TIMとから、基準値LIM2より小さい(絶対値では大きい)基準値LIM1を算出する。そして、充電電力上限値Winが基準値LIM1より大きく(絶対値では小さく)なった時(図中のA1)に、HV−ECU110は協調制御の制限を開始する。   On the other hand, when the regenerative power is large, such as W31 in the figure, and the change rate of the charging power upper limit Win is fast, the use of the reference value LIM2 makes it impossible to secure the reference time TIM. Therefore, the HV-ECU 110 calculates a reference value LIM1 that is smaller (larger in absolute value) than the reference value LIM2 from the change rate α1 of the charging power upper limit value Win and the reference time TIM as described above. Then, when charging power upper limit value Win is greater than reference value LIM1 (smaller in absolute value) (A1 in the figure), HV-ECU 110 starts limiting cooperative control.

このように、充電電力上限値Winの変化速度に応じて、協調制御の制限を開始する充電電力上限値Winの基準値を可変に設定することで、トータル制動力を油圧制動のみで発生するための油圧上昇時間を確保することが可能となる。これにより、協調制御から油圧制動のみへの移行時において、制動力が不足することを抑制することが可能となる。   In this way, the total braking force is generated only by hydraulic braking by variably setting the reference value of the charging power upper limit value Win for starting the limitation of the cooperative control according to the changing speed of the charging power upper limit value Win. It is possible to secure the hydraulic pressure rise time. As a result, it is possible to suppress a shortage of braking force when shifting from cooperative control to hydraulic braking only.

次に、図4を用いて、HV−ECU110およびバッテリECU115において実行される、図3で示した協調制限制御の詳細について説明する。図4は、協調制限制御を説明する機能ブロック図である。   Next, details of the cooperative restriction control shown in FIG. 3 executed in the HV-ECU 110 and the battery ECU 115 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the cooperative restriction control.

図4を参照して、バッテリECU115は、バッテリ状態算出部300を含む。また、HV−ECU110は、変化速度演算部310と、基準時間設定部320と、基準値設定部325と、協調禁止判定部330と、協調制御設定部340と、指令生成部380と、記憶部370とを含む。さらに、指令生成部380は、インバータ指令生成部350および油圧ブレーキ指令生成部360を含む。   Referring to FIG. 4, battery ECU 115 includes a battery state calculation unit 300. Further, the HV-ECU 110 includes a change speed calculation unit 310, a reference time setting unit 320, a reference value setting unit 325, a cooperation prohibition determination unit 330, a cooperation control setting unit 340, a command generation unit 380, and a storage unit. 370. Furthermore, command generation unit 380 includes an inverter command generation unit 350 and a hydraulic brake command generation unit 360.

バッテリ状態算出部300は、蓄電装置220から、いずれも図示しない電圧センサおよび温度センサにより検出された蓄電装置220の電圧Vbおよび温度Tbの入力を受ける。そして、バッテリ状態算出部300は、蓄電装置220の充電電力上限値Winを算出して、変化速度演算部310および協調禁止判定部330へ充電電力上限値Winを出力する。   Battery state calculation unit 300 receives, from power storage device 220, voltage Vb and temperature Tb of power storage device 220 detected by a voltage sensor and a temperature sensor (not shown). Battery state calculation unit 300 calculates charging power upper limit value Win of power storage device 220 and outputs charging power upper limit value Win to change rate calculation unit 310 and cooperation prohibition determination unit 330.

変化速度演算部310は、入力された充電電力上限値Winの一定期間内の変化速度ALFを演算し、基準値設定部325に出力する。なお、上記変化速度ALFは、たとえば現在から遡った制御周期n回分(n:自然数)の変化速度の移動平均から算出することが好ましい。   The change rate calculation unit 310 calculates a change rate ALF within a certain period of the input charging power upper limit value Win and outputs the change rate ALF to the reference value setting unit 325. The change speed ALF is preferably calculated from, for example, a moving average of change speeds for n control cycles (n: natural number) retroactive from the present.

基準時間設定部320は、協調制御の制限が開始された時から回生制動禁止となるまでの移行期間として、油圧上昇の時間が確保できる基準時間TIMを設定し、基準値設定部325に出力する。また、基準時間設定部320は、油圧コントローラ406から入力される作動油の油温OLT、または図示しない温度センサから入力される車外の気温Tempに応じて、上記基準時間TIMを補正する。   The reference time setting unit 320 sets a reference time TIM that can ensure a hydraulic pressure increase time as a transition period from when the restriction of cooperative control is started until regenerative braking is prohibited, and outputs the reference time TIM to the reference value setting unit 325. . The reference time setting unit 320 corrects the reference time TIM according to the hydraulic oil temperature OLT input from the hydraulic controller 406 or the outside air temperature Temp input from a temperature sensor (not shown).

基準値設定部325は、変化速度演算部310からの充電電力上限値Winの変化速度ALFおよび基準時間設定部320からの基準時間TIMの入力を受ける。そして、これら積に基づいて、協調制御の制限要否を判定する充電電力上限値Winの基準値LIMを算出する。そして、基準値設定部325は、この基準値LIMを、協調禁止判定部330に出力する。   Reference value setting unit 325 receives change rate ALF of charge power upper limit value Win from change rate calculation unit 310 and reference time TIM from reference time setting unit 320. Based on these products, a reference value LIM of charging power upper limit value Win for determining whether or not cooperative control is restricted is calculated. Then, the reference value setting unit 325 outputs the reference value LIM to the cooperation prohibition determination unit 330.

協調禁止判定部330は、バッテリ状態算出部300から入力される充電電力上限値Winの入力を受ける。そして、協調禁止判定部330は、これらの情報および予め設定された充電電力上限値Winの所定の管理上限値を比較することによって、協調制御の制限を開始するか否かおよび回生制動を禁止するか否かについての判定を行う。そして、判定結果を示す制限信号CSTPにより、協調制御継続、協調制御禁止、回生制動禁止のいずれかが指定される。そして、協調禁止判定部330は、制限信号CSTPを協調制御設定部340へ出力する。   Cooperation prohibition determination unit 330 receives an input of charging power upper limit Win input from battery state calculation unit 300. Then, the cooperation prohibition determination unit 330 compares the above information with a predetermined management upper limit value of the preset charging power upper limit value Win, and prohibits whether or not to start cooperative control and prohibits regenerative braking. It is determined whether or not. Then, any one of continuation of cooperative control, prohibition of cooperative control, and prohibition of regenerative braking is designated by a restriction signal CSTP indicating the determination result. Then, cooperation prohibition determination unit 330 outputs restriction signal CSTP to cooperation control setting unit 340.

協調制御設定部340は、ブレーキペダルの操作量BPおよび車速VSを図示しないセンサから入力を受け、これらの信号に基づいて車両全体で必要となるトータル制動力を算出するとともに、記憶部370に予め記憶された回生制動および油圧制動の分配割合が設定されたマップに基づいて、トータル制動力を回生制動力および油圧制動力に分配する。   The cooperative control setting unit 340 receives the brake pedal operation amount BP and the vehicle speed VS from a sensor (not shown), calculates the total braking force required for the entire vehicle based on these signals, and stores the braking force in the storage unit 370 in advance. The total braking force is distributed to the regenerative braking force and the hydraulic braking force on the basis of the map in which the distribution ratio of the stored regenerative braking and hydraulic braking is set.

そして、協調制御設定部340は、上記で分配された制動力を発生させるための回生制動力の指令値BT1および油圧制動力の指令値BT2を算出し、インバータ指令生成部350および油圧ブレーキ指令生成部360にそれぞれ出力する。なお、分配割合の設定については、図2の例で示したようなマップによる設定に限られず、たとえば所定の演算式により設定するようにしてもよい。また、エンジンが搭載されるハイブリッド自動車の場合には、さらにエンジンブレーキによる機関制動を考慮して、上記分配割合が設定される。   Then, the cooperative control setting unit 340 calculates a regenerative braking force command value BT1 and a hydraulic braking force command value BT2 for generating the braking force distributed as described above, and generates an inverter command generation unit 350 and a hydraulic brake command generation. Output to the unit 360. The setting of the distribution ratio is not limited to the setting by the map as shown in the example of FIG. 2, and may be set by a predetermined arithmetic expression, for example. In the case of a hybrid vehicle equipped with an engine, the distribution ratio is set in consideration of engine braking by engine braking.

また、協調制御設定部340は、協調禁止判定部330から制限信号CSTPの入力を受ける。そして、制限信号CSTPが協調制御禁止の設定であった場合は、協調制御設定部340は、回生制動を低下させるとともに、トータル制動力に対する残余の制動力を油圧制動で発生させるように指令値BT1,BT2を設定して、インバータ指令生成部350および油圧ブレーキ指令生成部360に出力する。   Also, the cooperative control setting unit 340 receives an input of the restriction signal CSTP from the cooperation prohibition determining unit 330. If the restriction signal CSTP is set to prohibit cooperative control, the cooperative control setting unit 340 reduces the regenerative braking and generates a command value BT1 so that the remaining braking force relative to the total braking force is generated by hydraulic braking. , BT2 are set and output to the inverter command generator 350 and the hydraulic brake command generator 360.

さらに、協調制御設定部340は、制限信号CSTPが回生制動禁止の設定であった場合には、トータル制動力を油圧制動のみで発生するように指令値BT1,BT2を設定して、インバータ指令生成部350および油圧ブレーキ指令生成部360に出力する。   Further, when the limit signal CSTP is set to prohibit regenerative braking, the cooperative control setting unit 340 sets the command values BT1 and BT2 so that the total braking force is generated only by hydraulic braking, and generates an inverter command. Output to unit 350 and hydraulic brake command generation unit 360.

インバータ指令生成部350は、協調制御設定部340から入力される指令値BT1に従って、インバータ240の駆動指令PWI2を生成し、インバータ240に出力する。   Inverter command generation unit 350 generates drive command PWI2 for inverter 240 in accordance with command value BT1 input from cooperative control setting unit 340, and outputs the drive command PWI2 to inverter 240.

油圧ブレーキ指令生成部360は、協調制御設定部340から入力される指令値BT2に従って、油圧コントローラ406の駆動指令BRを生成し、油圧コントローラ406へ出力する。   The hydraulic brake command generation unit 360 generates a drive command BR for the hydraulic controller 406 in accordance with the command value BT 2 input from the cooperative control setting unit 340 and outputs the drive command BR to the hydraulic controller 406.

図5は、図1に示したHV−ECU110およびバッテリECU115による協調制限制御の処理を説明するフローチャートである。図5に示すフローチャート中の各ステップについては、HV−ECU110およびバッテリECU115に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア(電子回路)を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the cooperative restriction control process by HV-ECU 110 and battery ECU 115 shown in FIG. Each step in the flowchart shown in FIG. 5 is realized by executing a program stored in advance in HV-ECU 110 and battery ECU 115 at a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, it is also possible to construct dedicated hardware (electronic circuit) and realize processing.

図5を参照してバッテリECU115は、ステップ(以下、ステップをSと略す。)500において、蓄電装置220から入力される電圧Vbおよび温度Tbに基づいて、蓄電装置220の充電電力上限値Winを算出する。   Referring to FIG. 5, battery ECU 115 determines charging power upper limit value Win of power storage device 220 based on voltage Vb and temperature Tb input from power storage device 220 in step (hereinafter abbreviated as S) 500. calculate.

次に、HV−ECU110は、S510にて、S500で算出した充電電力上限値Winの変化速度ALFを算出する。   Next, in S510, HV-ECU 110 calculates change rate ALF of charge power upper limit value Win calculated in S500.

そして、HV−ECU110は、S520にて、基準時間TIMを設定する(S520)とともに、変化速度ALFと基準時間TIMとの積に従って、協調制御を制限する基準値LIMを算出する(S530)。なお、S520で設定される基準時間TIMは、油圧上昇の時間が確保できる時間であれば、所定の固定値としてもよいし、油圧コントローラ406から入力される油温OLTなどの作動油の状態に応じて可変に設定するようにしてもよい。なお、図示しない温度センサから入力される車外の気温Tempによって、作動油の状態を推定することもできる。   Then, in S520, the HV-ECU 110 sets a reference time TIM (S520), and calculates a reference value LIM for limiting cooperative control according to the product of the change speed ALF and the reference time TIM (S530). It should be noted that the reference time TIM set in S520 may be a predetermined fixed value as long as the hydraulic pressure increase time can be secured, or may be in a state of hydraulic oil such as the oil temperature OLT input from the hydraulic controller 406. It may be set variably in response. It should be noted that the state of the hydraulic oil can also be estimated from the outside air temperature Temp input from a temperature sensor (not shown).

そして、HV−ECU110は、S540にて充電電力上限値Winと、S530で算出した基準値LIMとを比較して、充電電力上限値Winが基準値LIMより小さいか否か、すなわち協調制御を継続すべきか否かを判定する。   Then, the HV-ECU 110 compares the charging power upper limit value Win with the reference value LIM calculated at S530 in S540, and continues the cooperative control whether or not the charging power upper limit value Win is smaller than the reference value LIM. Determine whether or not to do so.

充電電力上限値Winが基準値LIMより小さい場合(S540にてYES)は、HV−ECU110は、処理をS550に進めて、協調制御を継続して実行するように制限信号CSTPを設定する。   If charging power upper limit value Win is smaller than reference value LIM (YES in S540), HV-ECU 110 advances the process to S550 and sets limit signal CSTP so as to continue cooperative control.

次に、HV−ECU110は、S560にて、ブレーキペダルの操作量BP、車速VSおよび記憶部370に予め設定された制動力の分配割合に従って、回生制動による制動力の指令値BT1および油圧制動による制動力の指令値BT2を設定する。   Next, in S560, the HV-ECU 110 performs the braking force command value BT1 by regenerative braking and hydraulic braking according to the brake pedal operation amount BP, the vehicle speed VS, and the braking force distribution ratio preset in the storage unit 370. A braking force command value BT2 is set.

そして、HV−ECU110は、S570にて、指令値BT1に従ってインバータ240を駆動するための駆動指令PWI2を生成して、インバータ240に出力する。また、HV−ECU110は、S580にて、指令値BT2に従って油圧コントローラ406を駆動するための駆動指令BRを生成して、油圧コントローラ406に出力する。   In S570, HV-ECU 110 generates drive command PWI2 for driving inverter 240 in accordance with command value BT1, and outputs the drive command PWI2 to inverter 240. In S580, HV-ECU 110 generates drive command BR for driving hydraulic controller 406 in accordance with command value BT2, and outputs the drive command BR to hydraulic controller 406.

一方、充電電力上限値Winが基準値LIM以上の場合(S540にてNO)は、HV−ECU110は、S590にて、充電電力上限値Winが蓄電装置220の充電限界として設定される所定の管理上限値より大きいか否かを判定する。   On the other hand, when charging power upper limit value Win is equal to or larger than reference value LIM (NO in S540), HV-ECU 110 performs predetermined management in which charging power upper limit value Win is set as the charging limit of power storage device 220 in S590. It is determined whether it is larger than the upper limit value.

そして、充電電力上限値Winがこの上限値以下の場合(S590にてNO)は、S600に処理が移され、HV−ECU110は、制限信号CSTPに協調制御禁止の設定を行い、S560に処理を移す。   If charging power upper limit value Win is equal to or lower than this upper limit value (NO in S590), the process proceeds to S600, and HV-ECU 110 sets prohibition of cooperative control in restriction signal CSTP, and the process proceeds to S560. Move.

S560では、HV−ECU110は、制御信号CSTPに基づいて、回生制動による制動力の指令値BT1を制限下の値にするとともに、トータル制動力に対する残余の制動力を油圧制動にて発生するように指令値BT2を設定する。   In S560, the HV-ECU 110 sets the braking force command value BT1 by regenerative braking to a value under the limit based on the control signal CSTP, and generates the remaining braking force with respect to the total braking force by hydraulic braking. Command value BT2 is set.

その後、HV−ECU110は、S570−S580の処理を行い、インバータ240および油圧コントローラ406へ、それぞれの駆動信号(PWI2,BR)を出力する。   Thereafter, the HV-ECU 110 performs the processes of S570-S580 and outputs the respective drive signals (PWI2, BR) to the inverter 240 and the hydraulic controller 406.

また、充電電力上限値Winが所定の上限値より大きい場合(S590にてYES)には、これ以上回生制動を行うと過充電になってしまうため、HV−ECU110は、回生制動を禁止するように判定する。そして、S610に処理が移され、HV−ECU110は、制限信号CSTPに回生制動禁止の設定を行い、S560に処理を移す。   If charging power upper limit value Win is larger than the predetermined upper limit value (YES in S590), HV-ECU 110 prohibits regenerative braking because rechargeable braking is performed if overcharge occurs. Judgment. Then, the process proceeds to S610, and the HV-ECU 110 sets the regenerative braking prohibition in the limit signal CSTP, and the process proceeds to S560.

そして、S560にて、HV−ECU110は、制御信号CSTPに基づいて、回生制動を停止するとともに、トータル制動力を油圧制動のみで発生するように指令値BT1およびBT2を設定する。そして、HV−ECU110は、S570−S580において、インバータ240および油圧コントローラ406の駆動信号(PWI2,BR)をそれぞれ生成して出力する。   In S560, HV-ECU 110 sets command values BT1 and BT2 based on control signal CSTP so as to stop regenerative braking and generate total braking force only by hydraulic braking. In S570-S580, the HV-ECU 110 generates and outputs drive signals (PWI2, BR) for the inverter 240 and the hydraulic controller 406, respectively.

HV−ECU110およびバッテリECU115にて、上記のような処理をすることによって、蓄電装置220の充電電力上限値Winの変化速度に応じて協調制御を制限する充電電力上限値Winの基準値を可変とできるので、協調制御から油圧制動のみへの移行時において、油圧上昇の時間を確保することができる。その結果、上記移行時において制動力が不足することを抑制できるので、減速度の低下によって車両乗員に違和感を与えることを防止できる。   By performing the above-described processing in HV-ECU 110 and battery ECU 115, the reference value of charging power upper limit value Win that limits cooperative control according to the changing speed of charging power upper limit value Win of power storage device 220 can be varied. Therefore, it is possible to secure the time for increasing the hydraulic pressure when shifting from cooperative control to hydraulic braking only. As a result, it is possible to prevent the braking force from being insufficient at the time of the transition, and it is possible to prevent the vehicle occupant from feeling uncomfortable due to the decrease in the deceleration.

なお、本実施の形態において、油圧コントローラ406、ブレーキ機構404およびブレーキディスク402は、本発明における「油圧制動装置」に対応する。モータジェネレータMG1,MG2は、本発明における「電動発電機」に対応する。また、HV−ECU110およびバッテリECU115は本発明における「制御装置」に対応する。さらに、バッテリ状態算出部300,変化速度演算部310,協調禁止判定部330は、それぞれ本発明における「算出部」,「演算部」,「判定部」に対応する。   In the present embodiment, the hydraulic controller 406, the brake mechanism 404, and the brake disc 402 correspond to the “hydraulic braking device” in the present invention. Motor generators MG1 and MG2 correspond to the “motor generator” in the present invention. The HV-ECU 110 and the battery ECU 115 correspond to a “control device” in the present invention. Further, the battery state calculation unit 300, the change speed calculation unit 310, and the cooperation prohibition determination unit 330 correspond to the “calculation unit”, “calculation unit”, and “determination unit” in the present invention, respectively.

なお、上述した機能ブロック図およびフローチャートについては、記載したすべての機能ブロックおよびステップを備えることは必須ではなく、必要に応じて一部の機能ブロック、ステップを省略することが可能であることを、確認的に述べておく。   In addition, about the functional block diagram and flowchart mentioned above, it is not essential to provide all the functional blocks and steps described, and it is possible to omit some functional blocks and steps as necessary. Let me make sure.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本実施の形態に従う、電動車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of an electric vehicle according to the present embodiment. 油圧制動と回生制動による協調制御の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the cooperative control by hydraulic braking and regenerative braking. 本実施の形態による、協調制限制御の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of cooperation restriction | limiting control by this Embodiment. 本実施の形態による、協調制限制御を説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining cooperation restriction control by this embodiment. 本実施の形態による、協調制限制御の処理を説明するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart explaining the process of cooperation restriction | limiting control by this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 電動車両、110 HV−ECU、115 バッテリECU、120 エンジン、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、202 出力部材、220 蓄電装置、240 インバータ、242 コンバータ、300 バッテリ状態算出部、310 変化速度演算部、320 基準時間設定部、325 基準値設定部、330 協調禁止判定部、340 協調制御設定部、350 インバータ指令生成部、360 油圧ブレーキ指令生成部、370 記憶部、380 指令生成部、400 ドライブシャフト、402 ブレーキディスク、404 ブレーキ機構、406 油圧コントローラ、ALF 変化速度、BP ブレーキ操作量、BR ブレーキ駆動指令、BT1,BT2 指令値、CSTP 制限信号、LIM,LIM1,LIM2 基準値、MG1,MG2 モータジェネレータ、OLT 油温、PWI1,PWI2 インバータ駆動指令、Tb 温度、Temp 気温、TIM 基準時間、Vb 電圧、VS 車速、Win 充電電力上限値。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Electric vehicle, 110 HV-ECU, 115 Battery ECU, 120 Engine, 160 Drive wheel, 180 Reducer, 200 Power split mechanism, 202 Output member, 220 Power storage device, 240 Inverter, 242 Converter, 300 Battery state calculation part, 310 Change speed calculation unit, 320 reference time setting unit, 325 reference value setting unit, 330 cooperation prohibition determination unit, 340 cooperative control setting unit, 350 inverter command generation unit, 360 hydraulic brake command generation unit, 370 storage unit, 380 command generation unit , 400 drive shaft, 402 brake disc, 404 brake mechanism, 406 hydraulic controller, ALF change speed, BP brake operation amount, BR brake drive command, BT1, BT2 command value, CSTP limit signal, LIM, LIM1, LI 2 reference value, MG1, MG2 motor generator, OLT oil temperature, PWI1, PWI2 inverter drive command, Tb temperature, Temp temperature, TIM reference time, Vb voltage, VS speed, Win charge power upper limit value.

Claims (8)

油圧により駆動され、油圧制動力を発生するように構成された油圧制動装置と
車輪との間で回転力が相互に伝達可能であって、回生トルクの出力による回生制動時に発電動作を伴って回生制動力を発生するように構成された電動発電機と、
前記回生制動時に発電された電力を蓄電するための蓄電装置と、
前記油圧制動装置および前記電動発電機を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記蓄電装置の充電状態に基づいて充電電力上限値を逐次算出するように構成された算出部と、
一定期間内での前記充電電力上限値の変化速度を算出するように構成された演算部と、
前記変化速度に基づいて、前記回生制動の制限要否を判定するための前記充電電力上限値の基準値を可変に設定するように構成された基準値設定部と、
前記基準値と前記充電電力上限値との比較に基づいて、前記回生制動の制限要否を判定するように構成された判定部と、
車両状態および運転者のペダル操作に応じて、前記車両に必要なトータル制動力を演算するとともに、前記トータル制動力に対する、前記電動発電機による前記回生制動および前記油圧制動装置による油圧制動の分担を設定するように構成された協調制御設定部とを含み、
前記協調制御設定部は、前記回生制動の制限時には、非制限時と比較して前記回生制動を低下させるとともに、前記トータル制動力に対する残余の制動力を前記油圧制動により発生するように前記分担を設定する、電動車両。
Rotational force can be transmitted between the wheel and the hydraulic braking device that is driven by hydraulic pressure and configured to generate hydraulic braking force, and regenerative braking is performed with regenerative braking by the output of regenerative torque. A motor generator configured to generate braking force;
A power storage device for storing the electric power generated during the regenerative braking;
A control device for controlling the hydraulic braking device and the motor generator,
The controller is
A calculation unit configured to sequentially calculate a charging power upper limit value based on a charging state of the power storage device;
A calculation unit configured to calculate a change rate of the charging power upper limit value within a certain period;
A reference value setting unit configured to variably set a reference value of the charging power upper limit value for determining whether or not to limit the regenerative braking based on the change speed;
A determination unit configured to determine whether or not to limit the regenerative braking based on a comparison between the reference value and the charging power upper limit value;
The total braking force required for the vehicle is calculated according to the vehicle state and the driver's pedal operation, and the regenerative braking by the motor generator and the hydraulic braking by the hydraulic braking device are shared with respect to the total braking force. A cooperative control setting unit configured to set,
The cooperative control setting unit reduces the regenerative braking when the regenerative braking is limited, and reduces the regenerative braking and generates the remaining braking force relative to the total braking force by the hydraulic braking. Electric vehicle to set.
前記制御装置は、
前記回生制動を停止したときに、前記トータル制動力を前記油圧制動のみによって発生可能となる圧力までの前記油圧の上昇時間を確保するように基準時間を設定する基準時間設定部をさらに含み、
前記基準値設定部は、前記変化速度と前記基準時間との積に従って前記基準値を設定する、請求項1に記載の電動車両。
The controller is
A reference time setting unit that sets a reference time so as to ensure a time for the hydraulic pressure to rise to a pressure at which the total braking force can be generated only by the hydraulic braking when the regenerative braking is stopped;
The electric vehicle according to claim 1, wherein the reference value setting unit sets the reference value according to a product of the change speed and the reference time.
前記基準時間設定部は、前記油圧を発生させる作動油の状態に応じて前記基準時間を可変に設定する、請求項2に記載の電動車両。   The electric vehicle according to claim 2, wherein the reference time setting unit variably sets the reference time according to a state of hydraulic fluid that generates the hydraulic pressure. 前記判定部は、前記充電電力上限値が前記蓄電装置の充電限界に基づいて設定される所定の基準上限値を超過したか否かをさらに判定し、
前記協調制御設定部は、前記充電電力上限値が前記基準上限値を超過したときは、前記回生制動を停止するとともに、前記トータル制動力を前記油圧制動のみで発生するように前記分担を設定する、請求項1−3のいずれか1項に記載の電動車両。
The determination unit further determines whether or not the charge power upper limit value exceeds a predetermined reference upper limit value set based on a charge limit of the power storage device,
The cooperative control setting unit stops the regenerative braking and sets the sharing so that the total braking force is generated only by the hydraulic braking when the charging power upper limit exceeds the reference upper limit. The electric vehicle of any one of Claims 1-3.
電動車両の制御方法であって、
前記電動車両は、
油圧により駆動され、油圧制動力を発生するように構成された油圧制動装置と、
車輪との間で回転力が相互に伝達可能であって、回生トルクの出力による回生制動時に発電動作を伴って回生制動力を発生するように構成された電動発電機と、
前記回生制動に発電された電力を蓄電するための蓄電装置とを備え、
前記制御方法は、
前記蓄電装置の充電状態に基づいて充電電力上限値を逐次算出するステップと、
一定期間内での前記充電電力上限値の変化速度を算出するステップと、
前記変化速度に基づいて、前記回生制動の制限要否を判定するための前記充電電力上限値の基準値を可変に設定するステップと、
前記基準値と前記充電電力上限値との比較に基づいて、前記回生制動の制限要否を判定するステップと、
前記車両状態および運転者のペダル操作に応じて、前記車両に必要なトータル制動力を演算するとともに、前記トータル制動力に対する、前記電動発電機による前記回生制動および前記油圧制動装置による油圧制動の分担を設定するステップとを備え、
前記分担を設定するステップは、前記回生制動の制限時には、非制限時と比較して前記回生制動を低下させるとともに、前記トータル制動力に対する残余の制動力を前記油圧制動により発生するように前記分担を設定する、電動車両の制御方法。
An electric vehicle control method comprising:
The electric vehicle is
A hydraulic braking device driven by hydraulic pressure and configured to generate a hydraulic braking force;
A motor generator configured to generate a regenerative braking force with a power generation operation at the time of regenerative braking by the output of regenerative torque, wherein the rotational force can be transmitted to and from the wheels;
A power storage device for storing the electric power generated in the regenerative braking,
The control method is:
Sequentially calculating a charging power upper limit value based on a charging state of the power storage device;
Calculating a change rate of the charging power upper limit value within a certain period;
Variably setting a reference value of the charging power upper limit value for determining whether or not the regenerative braking is required based on the change speed;
Determining whether or not to limit the regenerative braking based on a comparison between the reference value and the charging power upper limit value;
The total braking force required for the vehicle is calculated according to the vehicle state and the driver's pedal operation, and the regenerative braking by the motor generator and the hydraulic braking by the hydraulic braking device are shared with respect to the total braking force. And a step of setting
In the step of setting the sharing, when the regenerative braking is limited, the regenerative braking is reduced as compared to the non-restricted time, and the remaining braking force with respect to the total braking force is generated by the hydraulic braking. A method for controlling an electric vehicle.
前記制御方法は、
前記回生制動を停止したときに、前記トータル制動力を前記油圧制動のみによって発生可能となる圧力までの前記油圧の上昇時間を確保するように基準時間を設定するステップをさらに備え、
前記充電電力上限値の基準値を可変に設定するステップは、前記変化速度と前記基準時間との積に従って前記基準値を設定する、請求項5に記載の電動車両の制御方法。
The control method is:
Further comprising the step of setting a reference time so as to ensure a rise time of the hydraulic pressure up to a pressure at which the total braking force can be generated only by the hydraulic braking when the regenerative braking is stopped,
The method for controlling an electric vehicle according to claim 5, wherein the step of variably setting the reference value of the charging power upper limit value sets the reference value according to a product of the change speed and the reference time.
前記基準時間を設定するステップは、前記油圧を発生させる作動油の状態に応じて前記基準時間を可変に設定する、請求項6に記載の電動車両の制御方法。   The method for controlling the electric vehicle according to claim 6, wherein the step of setting the reference time variably sets the reference time according to a state of the hydraulic oil that generates the hydraulic pressure. 前記判定するステップは、前記充電電力上限値が、前記蓄電装置の充電限界に基づいて設定される所定の基準上限値を超過したか否かをさらに判定し、
前記分担を設定するステップは、前記充電電力上限値が前記基準上限値を超過したときは、前記回生制動を停止するとともに、前記トータル制動力を前記油圧制動のみで発生するように前記分担を設定する、請求項5−7のいずれか1項に記載の電動車両の制御方法。
The determining step further determines whether or not the charging power upper limit value exceeds a predetermined reference upper limit value set based on a charging limit of the power storage device;
The step of setting the sharing sets the sharing so that the regenerative braking is stopped and the total braking force is generated only by the hydraulic braking when the charging power upper limit value exceeds the reference upper limit value. The control method of the electric vehicle of any one of Claims 5-7.
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