JP6027380B2

JP6027380B2 - Electric vehicle drive system

Info

Publication number: JP6027380B2
Application number: JP2012215347A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　豊; 豊佐藤; 隆嗣大木
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP2014072933A

Description

本発明は、駆動輪に連結されるモータジェネレータを備える電気自動車の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for an electric vehicle including a motor generator coupled to drive wheels.

動力源としてモータジェネレータのみを備える電気自動車や、動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えるハイブリッド型の電気自動車が開発されている。これらの電気自動車においては、減速走行時に運動エネルギーを回収してエネルギー効率を向上させるため、ブレーキペダルが踏み込まれる際にはモータジェネレータによる回生制動を実施している(特許文献１参照)。また、電気自動車のエネルギー効率を向上させるためには、ブレーキペダルが踏み込まれる制動時だけでなく、アクセルペダルの踏み込みが解除されるコースト時にも、積極的にモータジェネレータを回生させることが望まれている。 An electric vehicle having only a motor generator as a power source and a hybrid electric vehicle having an engine and a motor generator as power sources have been developed. In these electric vehicles, regenerative braking is performed by a motor generator when the brake pedal is depressed to recover kinetic energy and improve energy efficiency during deceleration traveling (see Patent Document 1). In order to improve the energy efficiency of electric vehicles, it is desirable to actively regenerate the motor generator not only during braking when the brake pedal is depressed, but also during coasting when the accelerator pedal is depressed. Yes.

特開２０１１−２１３１８１号公報JP 2011-2131181 A

ところで、コースト時にモータジェネレータの目標回生トルクを小さく設定してしまうと、不足する減速感から乗員によってブレーキペダルが踏み込まれ、摩擦ブレーキを作動させてしまうことが想定される。このような摩擦ブレーキの作動は、モータジェネレータの回生量を減少させる要因であるため、コースト時における目標回生トルクを適切に設定することが望まれている。 By the way, if the target regenerative torque of the motor generator is set to be small during the coasting, it is assumed that the brake pedal is depressed by the occupant and the friction brake is operated due to an insufficient deceleration feeling. Since the operation of such a friction brake is a factor that reduces the regeneration amount of the motor generator, it is desired to appropriately set a target regeneration torque during coasting.

本発明の目的は、アクセル操作およびブレーキ操作が解除されるコースト時の目標回生トルクを適切に設定することにある。 An object of the present invention is to appropriately set a target regenerative torque at the coast when the accelerator operation and the brake operation are released.

本発明の電気自動車の駆動装置は、駆動輪に連結されるモータジェネレータを備える電気自動車の駆動装置であって、乗員のアクセル操作およびブレーキ操作が解除される際に、平坦路または勾配路を走行したと仮定したときの走行抵抗を、車速に基づいて算出する走行抵抗算出部と、乗員のアクセル操作およびブレーキ操作が解除される際に、車両加速度に基づいて車両減速力を算出する減速力算出部と、前記車両減速力の絶対値が前記走行抵抗を下回る場合に、前記走行抵抗に基づいて前記モータジェネレータの目標回生トルクを設定する回生トルク設定部と、前記目標回生トルクに基づいて、前記モータジェネレータを回生制御するモータ制御部と、を有することを特徴とする。 An electric vehicle drive device according to the present invention is an electric vehicle drive device including a motor generator coupled to drive wheels, and travels on a flat road or a gradient road when an accelerator operation and a brake operation of an occupant are released. was the running resistance when it is assumed, and the running resistance calculating unit for output calculated based on the vehicle speed, when the occupant of the accelerator operation and the brake operation is released, the deceleration force to calculate the vehicle deceleration force based on the vehicle acceleration a calculation unit, when the absolute value of the vehicle deceleration force is below the running resistance, a regenerative torque setting unit that sets a target regenerative torque before SL motor generator on the basis of the running resistance, on the basis of the target regenerative torque And a motor control unit for regeneratively controlling the motor generator.

本発明によれば、アクセル操作およびブレーキ操作が解除されるコースト時に、走行抵抗に基づいて目標回生トルクを設定したので、目標回生トルクを適切に設定することが可能となる。これにより、コースト時における乗員の不要なブレーキ操作を抑制することができ、電気自動車のエネルギー効率を向上させることが可能となる。 According to the present invention, since the target regenerative torque is set based on the running resistance at the coast when the accelerator operation and the brake operation are released, the target regenerative torque can be set appropriately. As a result, it is possible to suppress an unnecessary braking operation by the occupant during the coast, and it is possible to improve the energy efficiency of the electric vehicle.

本発明の一実施の形態である電気自動車の駆動装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the drive device of the electric vehicle which is one embodiment of this invention. 駆動装置の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of a drive device. 各走行モードにおけるクラッチ、モータジェネレータ、エンジンの作動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operating state of the clutch in each driving mode, a motor generator, and an engine. 各走行モードの切換順序を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the switching order of each driving mode. (ａ)および(ｂ)はシリーズモードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in series mode. (ａ)および(ｂ)はＥＶモードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in EV mode. (ａ)および(ｂ)はＰＳ１モードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in PS1 mode. (ａ)および(ｂ)はＰＳ２モードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in PS2 mode. (ａ)および(ｂ)はＯＤ１モードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in OD1 mode. (ａ)および(ｂ)はＯＤ２モードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in OD2 mode. (ａ)および(ｂ)は直結モードにおける駆動装置の作動状態を示す概略図および共線図である。(a) And (b) is the schematic and collinear diagram which show the operating state of the drive device in direct connection mode. 回生制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the execution procedure of regenerative control. 走行抵抗の一例を示す線図である。It is a diagram which shows an example of running resistance. (ａ)〜(ｄ)は電気自動車の様々な走行状況を示す説明図である。(a)-(d) is explanatory drawing which shows the various driving | running | working conditions of an electric vehicle.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である電気自動車の駆動装置１０を示す概略図である。図１に示すように、ハイブリッド型の電気自動車に搭載される駆動装置１０は、動力源として内燃機関であるエンジン１１を備えている。また、駆動装置１０は、動力源として第１モータジェネレータＭ１および第２モータジェネレータＭ２を備えている。さらに、第１モータジェネレータ(モータジェネレータ)Ｍ１は、後述するクラッチＣＬ２等を介して駆動輪４２ｆ，４２ｒに連結されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an electric vehicle driving apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a drive device 10 mounted on a hybrid electric vehicle includes an engine 11 that is an internal combustion engine as a power source. The driving device 10 includes a first motor generator M1 and a second motor generator M2 as power sources. Further, the first motor generator (motor generator) M1 is connected to the drive wheels 42f and 42r via a clutch CL2 and the like which will be described later.

エンジン１１とモータジェネレータＭ２との間には、遊星歯車列によって構成される動力分割機構１２が設けられている。動力分割機構１２は、エンジン１１のクランク軸１３にダンパ機構１４を介して連結されるキャリア１５と、キャリア１５に回転自在に支持されるピニオンギヤ１６とを有している。ピニオンギヤ１６には第１ギヤ部１６ａおよび第２ギヤ部１６ｂが形成されており、第１ギヤ部１６ａと第２ギヤ部１６ｂとは同軸上に配置されている。第１ギヤ部１６ａには第１サンギヤ１７が噛み合っており、第２ギヤ部１６ｂには第２サンギヤ１８が噛み合っている。第１サンギヤ１７にはモータ出力軸１９を介してモータジェネレータＭ２のロータ２０ａが連結されており、第２サンギヤ１８には中空軸２１を介してシンクロハブ２２が固定されている。また、ピニオンギヤ１６の第１ギヤ部１６ａにはリングギヤ２３が噛み合っており、リングギヤ２３には中空軸２４を介してスプライン歯２５が固定されている。さらに、駆動装置１０のケース２６にはスプライン歯２７が固定されている。 A power split mechanism 12 constituted by a planetary gear train is provided between the engine 11 and the motor generator M2. The power split mechanism 12 includes a carrier 15 connected to the crankshaft 13 of the engine 11 via a damper mechanism 14 and a pinion gear 16 that is rotatably supported by the carrier 15. The pinion gear 16 is formed with a first gear portion 16a and a second gear portion 16b, and the first gear portion 16a and the second gear portion 16b are arranged coaxially. The first sun gear 17 is engaged with the first gear portion 16a, and the second sun gear 18 is engaged with the second gear portion 16b. A rotor 20 a of a motor generator M 2 is connected to the first sun gear 17 via a motor output shaft 19, and a synchro hub 22 is fixed to the second sun gear 18 via a hollow shaft 21. A ring gear 23 is engaged with the first gear portion 16 a of the pinion gear 16, and spline teeth 25 are fixed to the ring gear 23 via a hollow shaft 24. Further, spline teeth 27 are fixed to the case 26 of the driving device 10.

図１に示すように、シンクロハブ２２の外周部には、軸方向に移動自在にシンクロスリーブ３０が噛み合っている。シンクロスリーブ３０にはフォーク部材３１が装着されており、フォーク部材３１はアクチュエータ３２の伸縮ロッド３２ａに連結されている。シンクロスリーブ３０を矢印ａ方向に移動させることにより、シンクロスリーブ３０をスプライン歯２５に噛み合わせることが可能となる。これにより、シンクロスリーブ３０を介して第２サンギヤ１８とリングギヤ２３とを締結することが可能となる。一方、シンクロスリーブ３０を矢印ｂ方向に移動させることにより、シンクロスリーブ３０をスプライン歯２７に噛み合わせることが可能となる。これにより、シンクロスリーブ３０を介して第２サンギヤ１８とケース２６とを締結することが可能となる。また、シンクロスリーブ３０を図１に示す中立位置に移動させることにより、シンクロスリーブ３０はシンクロハブ２２だけに噛み合った状態となる。 As shown in FIG. 1, a synchro sleeve 30 is engaged with the outer peripheral portion of the synchro hub 22 so as to be movable in the axial direction. A fork member 31 is attached to the sync sleeve 30, and the fork member 31 is connected to an extendable rod 32 a of the actuator 32. The sync sleeve 30 can be engaged with the spline teeth 25 by moving the sync sleeve 30 in the direction of arrow a. As a result, the second sun gear 18 and the ring gear 23 can be fastened via the sync sleeve 30. On the other hand, the synchro sleeve 30 can be engaged with the spline teeth 27 by moving the synchro sleeve 30 in the direction of arrow b. As a result, the second sun gear 18 and the case 26 can be fastened via the sync sleeve 30. Further, by moving the sync sleeve 30 to the neutral position shown in FIG. 1, the sync sleeve 30 is engaged with only the sync hub 22.

これらのシンクロハブ２２、スプライン歯２５およびシンクロスリーブ３０によって、第２サンギヤ１８とリングギヤ２３とを締結する締結状態と、締結を解除する解放状態とに切り換えられるクラッチＣＬ３が構成されている。このクラッチＣＬ３を締結することにより、第２サンギヤ１８とリングギヤ２３とを締結することができ、動力分割機構１２を構成する複数の回転要素を一体に回転させることが可能となる。一方、クラッチＣＬ３を解放することにより、第２サンギヤ１８とリングギヤ２３とを解放することができ、動力分割機構１２を構成する複数の回転要素を個々に回転させることが可能となる。また、シンクロハブ２２、スプライン歯２７およびシンクロスリーブ３０によって、第２サンギヤ１８とケース２６とを締結する締結状態と、締結を解除する解放状態とに切り換えられるクラッチＣＬ４が構成されている。このクラッチＣＬ４は、サンギヤ１８をケース２６に固定するブレーキ機構として機能している。 The sync hub 22, the spline teeth 25, and the sync sleeve 30 constitute a clutch CL 3 that is switched between a fastening state in which the second sun gear 18 and the ring gear 23 are fastened and a release state in which the fastening is released. By fastening the clutch CL3, the second sun gear 18 and the ring gear 23 can be fastened, and a plurality of rotating elements constituting the power split mechanism 12 can be rotated integrally. On the other hand, by releasing the clutch CL3, the second sun gear 18 and the ring gear 23 can be released, and a plurality of rotating elements constituting the power split mechanism 12 can be individually rotated. Further, the synchro hub 22, the spline teeth 27, and the synchro sleeve 30 constitute a clutch CL4 that is switched between a fastening state in which the second sun gear 18 and the case 26 are fastened and a released state in which the fastening is released. The clutch CL4 functions as a brake mechanism that fixes the sun gear 18 to the case 26.

これらのクラッチＣＬ３，ＣＬ４は、共用される１つのシンクロスリーブ３０を有している。このシンクロスリーブ３０をアクチュエータ３２によってスライドさせることにより、双方のクラッチＣＬ３，ＣＬ４の作動状態を切り換えることができる。すなわち、シンクロスリーブ３０を矢印ａ方向に移動させることにより、クラッチＣＬ３を締結状態に切り換えることが可能となり、クラッチＣＬ４を解放状態に切り換えることが可能となる。また、シンクロスリーブ３０を図１に示す中立位置に移動させることにより、クラッチＣＬ３，ＣＬ４を共に解放状態に切り換えることが可能となる。さらに、シンクロスリーブ３０を矢印ｂ方向に移動させることにより、クラッチＣＬ４を締結状態に切り換えることが可能となり、クラッチＣＬ３を解放状態に切り換えることが可能となる。 These clutches CL3 and CL4 have one sync sleeve 30 shared. By sliding the synchro sleeve 30 by the actuator 32, the operating states of both clutches CL3 and CL4 can be switched. That is, by moving the synchro sleeve 30 in the arrow a direction, the clutch CL3 can be switched to the engaged state, and the clutch CL4 can be switched to the released state. Further, by moving the synchro sleeve 30 to the neutral position shown in FIG. 1, both the clutches CL3 and CL4 can be switched to the released state. Further, by moving the sync sleeve 30 in the direction of the arrow b, the clutch CL4 can be switched to the engaged state, and the clutch CL3 can be switched to the released state.

図１に示すように、リングギヤ２３とスプライン歯２５とを連結する中空軸２４には駆動ギヤ３３が固定されており、この駆動ギヤ３３に噛み合う従動ギヤ３４が中空軸２４に平行となる前輪出力軸３５に回転自在に支持されている。従動ギヤ３４にはスプライン歯３６が固定されており、このスプライン歯３６に隣接するシンクロハブ３７が前輪出力軸３５に固定されている。また、シンクロハブ３７の外周部には、軸方向に移動自在にシンクロスリーブ３８が噛み合っている。シンクロスリーブ３８にはフォーク部材３９が装着されており、フォーク部材３９はアクチュエータ４０の伸縮ロッド４０ａに連結されている。アクチュエータ４０によってシンクロスリーブ３８を矢印ａ方向に移動させることにより、シンクロスリーブ３８をスプライン歯３６に噛み合わせることが可能となる。これにより、シンクロスリーブ３８を介してリングギヤ２３と前輪出力軸３５とを連結することが可能となる。一方、シンクロスリーブ３８を図１に示す中立位置に移動させることにより、シンクロスリーブ３８をシンクロハブ３７だけに噛み合わせることができ、前輪出力軸３５からリングギヤ２３を切り離すことが可能となる。このように、前輪出力軸３５と従動ギヤ３４との間には、シンクロハブ３７、スプライン歯３６およびシンクロスリーブ３８からなるクラッチＣＬ１が設けられている。なお、前輪出力軸３５の一端部にはデファレンシャル機構４１が接続されており、前輪出力軸３５はデファレンシャル機構４１を介して駆動輪としての前輪４２ｆに連結されている。 As shown in FIG. 1, a drive gear 33 is fixed to the hollow shaft 24 that connects the ring gear 23 and the spline teeth 25, and a driven gear 34 that meshes with the drive gear 33 is parallel to the hollow shaft 24. The shaft 35 is rotatably supported. Spline teeth 36 are fixed to the driven gear 34, and a synchro hub 37 adjacent to the spline teeth 36 is fixed to the front wheel output shaft 35. A synchro sleeve 38 is engaged with the outer peripheral portion of the synchro hub 37 so as to be movable in the axial direction. A fork member 39 is attached to the synchro sleeve 38, and the fork member 39 is connected to the telescopic rod 40 a of the actuator 40. By moving the synchro sleeve 38 in the direction of arrow a by the actuator 40, the synchro sleeve 38 can be engaged with the spline teeth 36. As a result, the ring gear 23 and the front wheel output shaft 35 can be connected via the synchro sleeve 38. On the other hand, by moving the synchro sleeve 38 to the neutral position shown in FIG. 1, the synchro sleeve 38 can be engaged with only the synchro hub 37, and the ring gear 23 can be disconnected from the front wheel output shaft 35. As described above, the clutch CL1 including the synchro hub 37, the spline teeth 36, and the synchro sleeve 38 is provided between the front wheel output shaft 35 and the driven gear 34. A differential mechanism 41 is connected to one end of the front wheel output shaft 35, and the front wheel output shaft 35 is connected to a front wheel 42 f as a drive wheel via the differential mechanism 41.

また、前輪出力軸３５の他端部には従動ギヤ４３が固定されており、この従動ギヤ４３に噛み合う駆動ギヤ４４が前輪出力軸３５に平行となる中空軸４５に固定されている。中空軸４５にはシンクロハブ４６が固定されており、このシンクロハブ４６に隣接するスプライン歯４７が、モータジェネレータＭ１のモータ出力軸４８に固定されている。また、シンクロハブ４６の外周部には、軸方向に移動自在にシンクロスリーブ４９が噛み合っている。シンクロスリーブ４９にはフォーク部材５０が装着されており、フォーク部材５０はアクチュエータ５１の伸縮ロッド５１ａに連結されている。アクチュエータ５１によってシンクロスリーブ４９を矢印ａ方向に移動させることにより、シンクロスリーブ４９をスプライン歯４７に噛み合わせることが可能となる。これにより、シンクロスリーブ４９を介してモータジェネレータＭ１のロータ５２ａを前輪出力軸３５に連結することが可能となる。一方、シンクロスリーブ４９を図１に示す中立位置に移動させることにより、シンクロスリーブ４９をシンクロハブ４６だけに噛み合わせることができ、前輪出力軸３５からモータジェネレータＭ１を切り離すことが可能となる。このように、モータジェネレータＭ１と駆動ギヤ４４との間には、シンクロハブ４６、スプライン歯４７およびシンクロスリーブ４９からなるクラッチＣＬ２が設けられている。なお、前輪出力軸３５の一端部には駆動ギヤ６０が固定されており、この駆動ギヤ６０に噛み合う従動ギヤ６１が前輪出力軸３５に平行となる後輪出力軸６２に固定されている。モータジェネレータＭ１の中心を貫通して後方に延びる後輪出力軸６２には、トランスファクラッチ６３等を介して駆動輪としての後輪４２ｒに連結されている。 A driven gear 43 is fixed to the other end of the front wheel output shaft 35, and a drive gear 44 that meshes with the driven gear 43 is fixed to a hollow shaft 45 that is parallel to the front wheel output shaft 35. A synchro hub 46 is fixed to the hollow shaft 45, and spline teeth 47 adjacent to the synchro hub 46 are fixed to the motor output shaft 48 of the motor generator M1. A synchro sleeve 49 meshes with the outer peripheral portion of the synchro hub 46 so as to be movable in the axial direction. A fork member 50 is attached to the sync sleeve 49, and the fork member 50 is connected to the telescopic rod 51 a of the actuator 51. The sync sleeve 49 can be engaged with the spline teeth 47 by moving the sync sleeve 49 in the arrow a direction by the actuator 51. Thereby, the rotor 52a of the motor generator M1 can be connected to the front wheel output shaft 35 via the sync sleeve 49. On the other hand, by moving the synchro sleeve 49 to the neutral position shown in FIG. 1, the synchro sleeve 49 can be engaged with only the synchro hub 46, and the motor generator M 1 can be disconnected from the front wheel output shaft 35. As described above, the clutch CL 2 including the sync hub 46, the spline teeth 47, and the sync sleeve 49 is provided between the motor generator M 1 and the drive gear 44. A drive gear 60 is fixed to one end of the front wheel output shaft 35, and a driven gear 61 that meshes with the drive gear 60 is fixed to a rear wheel output shaft 62 that is parallel to the front wheel output shaft 35. A rear wheel output shaft 62 that passes through the center of the motor generator M1 and extends rearward is connected to a rear wheel 42r as a drive wheel via a transfer clutch 63 and the like.

続いて、図２は駆動装置１０の制御系を示すブロック図である。図２に示すように、モータジェネレータＭ１のステータ５２ｂにはインバータ６４が接続されており、モータジェネレータＭ２のステータ２０ｂにはインバータ６５が接続されている。また、双方のインバータ６４，６５には、通電ライン６６，６７を介してバッテリ６８が接続されている。電気自動車には、電動機および発電機として機能するモータジェネレータＭ１，Ｍ２のトルクや回転数(回転速度)を制御するモータ制御ユニット７０が設けられている。モータ制御ユニット７０は、後述する車両制御ユニット７３からのモータ動力要求値に基づき制御信号を設定し、このモータ動力要求値が得られるようにインバータ６４，６５に制御信号を出力する。また、電気自動車には、バッテリ６８の充電状態ＳＯＣ、電流、電圧、温度等を監視するバッテリ制御ユニット７１が設けられている。さらに、電気自動車には、エンジン１１のトルクや回転数(回転速度)を制御するエンジン制御ユニット７２が設けられている。エンジン制御ユニット７２は、車両制御ユニット７３からのエンジン動力要求値に基づき制御信号を設定し、このエンジン動力要求値が得られるように図示しないスロットルバルブやインジェクタ等に制御信号を出力する。 Next, FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the driving apparatus 10. As shown in FIG. 2, an inverter 64 is connected to the stator 52b of the motor generator M1, and an inverter 65 is connected to the stator 20b of the motor generator M2. Further, a battery 68 is connected to both the inverters 64 and 65 via energization lines 66 and 67. The electric vehicle is provided with a motor control unit 70 that controls the torque and rotation speed (rotation speed) of the motor generators M1 and M2 that function as an electric motor and a generator. The motor control unit 70 sets a control signal based on a motor power request value from a vehicle control unit 73 described later, and outputs a control signal to the inverters 64 and 65 so as to obtain this motor power request value. Further, the electric vehicle is provided with a battery control unit 71 that monitors the state of charge SOC, current, voltage, temperature, and the like of the battery 68. Further, the electric vehicle is provided with an engine control unit 72 that controls the torque and the rotational speed (rotational speed) of the engine 11. The engine control unit 72 sets a control signal based on the engine power request value from the vehicle control unit 73, and outputs the control signal to a throttle valve, an injector, etc. (not shown) so as to obtain this engine power request value.

そして、各制御ユニット７０〜７２を統括的に制御するとともに、アクチュエータ３２，４０，５１やトランスファクラッチ６３等を制御するため、電気自動車には車両制御ユニット７３が設けられている。車両制御ユニット７３には、セレクトレバーの操作状況を検出するインヒビタスイッチ７４、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ７５、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ７６、車速を検出する車速センサ７７等が接続されている。車両制御ユニット７３は、各種センサ７４〜７７からの情報に基づき車両状態(要求駆動力や車速等)を判定し、所定の制御プログラムやモードマップ等を用いて車両状態に応じた走行モードを設定する。なお、要求駆動力とは、乗員が車両に対して要求する駆動力であり、アクセルペダルの踏み込み量、アクセルペダルの踏み込み速度、スロットルバルブ開度、吸気管負圧等に基づき演算される。そして、車両制御ユニット７３は、車両状態および走行モードに応じたエンジン動力やモータ動力を設定し、各制御ユニット７０〜７２やアクチュエータ３２，４０，５１等に対して制御信号を出力する。なお、各制御ユニット７０〜７３は、通信ネットワーク７８を介して相互に接続されている。また、各制御ユニット７０〜７３は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等によって構成されている。 An electric vehicle is provided with a vehicle control unit 73 in order to control the control units 70 to 72 in an integrated manner and to control the actuators 32, 40, 51, the transfer clutch 63, and the like. The vehicle control unit 73 includes an inhibitor switch 74 for detecting the operation state of the select lever, an accelerator pedal sensor 75 for detecting the operation state of the accelerator pedal, a brake pedal sensor 76 for detecting the operation state of the brake pedal, and a vehicle speed for detecting the vehicle speed. A sensor 77 or the like is connected. The vehicle control unit 73 determines a vehicle state (required driving force, vehicle speed, etc.) based on information from the various sensors 74 to 77, and sets a traveling mode according to the vehicle state using a predetermined control program, a mode map, and the like. To do. The required driving force is a driving force required by the occupant for the vehicle, and is calculated based on an accelerator pedal depression amount, an accelerator pedal depression speed, a throttle valve opening, an intake pipe negative pressure, and the like. The vehicle control unit 73 sets engine power and motor power according to the vehicle state and the travel mode, and outputs control signals to the control units 70 to 72, the actuators 32, 40, 51, and the like. The control units 70 to 73 are connected to each other via a communication network 78. Each control unit 70 to 73 is configured by a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

続いて、車両状態に応じて設定される各走行モードについて説明する。図３は各走行モードにおけるクラッチＣＬ１〜ＣＬ４、モータジェネレータＭ１，Ｍ２、エンジン１１の作動状態を示す説明図である。図４は各走行モードの切換順序を示す説明図である。図５(ａ)および(ｂ)はシリーズモードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。図６(ａ)および(ｂ)はＥＶモードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。図７(ａ)および(ｂ)はＰＳ１モードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。図８(ａ)および(ｂ)はＰＳ２モードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。図９(ａ)および(ｂ)はＯＤ１モードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。図１０(ａ)および(ｂ)はＯＤ２モードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。図１１(ａ)および(ｂ)は直結モードにおける駆動装置１０の作動状態を示す概略図および共線図である。なお、図５(ａ)〜図１１(ａ)の概略図においては、ダンパ機構１４、後輪出力軸６２、トランスファクラッチ６３を省いて図示している。また、図５(ｂ)〜図１１(ｂ)の共線図において、符号Ｓ_αは第１サンギヤ１７を示し、符号Ｓ_βは第２サンギヤ１８を示し、符号Ｃはキャリア１５を示し、符号Ｒはリングギヤ２３を示している。 Next, each travel mode set according to the vehicle state will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing operating states of the clutches CL1 to CL4, the motor generators M1 and M2, and the engine 11 in each travel mode. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the switching order of each travel mode. FIGS. 5A and 5B are a schematic diagram and a collinear diagram showing the operating state of the driving apparatus 10 in the series mode. FIGS. 6A and 6B are a schematic diagram and a collinear diagram showing the operating state of the driving apparatus 10 in the EV mode. FIGS. 7A and 7B are a schematic diagram and a collinear diagram showing the operating state of the driving apparatus 10 in the PS1 mode. FIGS. 8A and 8B are a schematic diagram and a collinear diagram showing the operating state of the driving apparatus 10 in the PS2 mode. FIGS. 9A and 9B are a schematic diagram and a collinear diagram showing an operating state of the driving apparatus 10 in the OD1 mode. FIGS. 10A and 10B are a schematic diagram and a collinear diagram showing an operating state of the driving apparatus 10 in the OD2 mode. FIGS. 11A and 11B are a schematic diagram and a collinear diagram showing the operating state of the drive device 10 in the direct connection mode. In the schematic diagrams of FIGS. 5A to 11A, the damper mechanism 14, the rear wheel output shaft 62, and the transfer clutch 63 are omitted. Further, in the diagram of FIG 5 (b) ~ FIG 11 (b), reference numeral S _alpha denotes a first sun gear 17, reference numeral S _beta denotes the second sun gear 18, reference numeral C denotes the carrier 15, the reference numeral R indicates the ring gear 23.

図３および図４に示すように、電気自動車には、走行モードとして、シリーズモード、ＥＶモード、ＰＳ１モード、ＰＳ２モード、ＯＤ１モード、ＯＤ２モードおよび直結モードの７つの走行モードが設定されている。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, seven driving modes are set for the electric vehicle as a driving mode: a series mode, an EV mode, a PS1 mode, a PS2 mode, an OD1 mode, an OD2 mode and a direct connection mode.

図３および図５に示すように、シリーズモードにおいては、クラッチＣＬ２，ＣＬ３が締結され、クラッチＣＬ１，ＣＬ４が解放される。このように、クラッチＣＬ１〜ＣＬ４を制御することにより、前輪出力軸３５にモータジェネレータＭ１が接続される一方、前輪出力軸３５から動力分割機構１２が切り離される。また、第２サンギヤ１８とリングギヤ２３とが締結されるため、動力分割機構１２を介してエンジン１１とモータジェネレータＭ２とは直結された状態となる。このシリーズモードは、例えば低車速領域かつ要求駆動力が大きい場合に設定される走行モードとなっている。シリーズモードを設定することにより、エンジン動力によってモータジェネレータＭ２を発電させながら、モータジェネレータＭ１のモータ動力を用いた走行が可能となる。これにより、モータジェネレータＭ１に多くの電力を供給することができ、大きなモータトルクを得ることが可能となる。なお、シリーズモードにおいては、前輪出力軸３５から動力分割機構１２が切り離されるため、停車時においてもモータジェネレータＭ２による発電が可能となる。また、シリーズモードでの走行中に要求駆動力が低下した場合には、モータジェネレータＭ２の発電を停止させるＥＶモードに切り換えられる。図３および図６に示すように、ＥＶモードにおいては、クラッチＣＬ２が締結され、クラッチＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４が解放される。このＥＶモードを設定することにより、要求駆動力の低下に伴ってエンジン１１を停止させることができ、電気自動車のエネルギー効率を向上させることが可能となる。 As shown in FIGS. 3 and 5, in the series mode, the clutches CL2 and CL3 are engaged and the clutches CL1 and CL4 are released. Thus, by controlling the clutches CL 1 to CL 4, the motor generator M 1 is connected to the front wheel output shaft 35, while the power split mechanism 12 is disconnected from the front wheel output shaft 35. In addition, since second sun gear 18 and ring gear 23 are fastened, engine 11 and motor generator M2 are directly connected via power split mechanism 12. This series mode is, for example, a travel mode that is set when the vehicle speed is low and the required driving force is large. By setting the series mode, it is possible to run using the motor power of the motor generator M1 while generating the motor generator M2 with the engine power. Thereby, a large amount of electric power can be supplied to motor generator M1, and a large motor torque can be obtained. In series mode, power split mechanism 12 is disconnected from front wheel output shaft 35, so that power can be generated by motor generator M2 even when the vehicle is stopped. When the required driving force decreases during traveling in the series mode, the mode is switched to the EV mode in which the power generation of the motor generator M2 is stopped. As shown in FIGS. 3 and 6, in the EV mode, the clutch CL2 is engaged and the clutches CL1, CL3, and CL4 are released. By setting this EV mode, the engine 11 can be stopped as the required driving force decreases, and the energy efficiency of the electric vehicle can be improved.

図３および図７に示すように、パワースプリットモードとも呼ばれるＰＳ１モードにおいては、クラッチＣＬ１，ＣＬ２が締結され、クラッチＣＬ３，ＣＬ４が解放される。このように、クラッチＣＬ１〜ＣＬ４を制御することにより、前輪出力軸３５にモータジェネレータＭ１が接続されるとともに、前輪出力軸３５に動力分割機構１２が接続される。また、第２サンギヤ１８およびリングギヤ２３の拘束が解かれるため、動力分割機構１２を介してエンジン動力はリングギヤ２３とモータジェネレータＭ２とに分配され、モータジェネレータＭ２の回転数を制御することでリングギヤ２３の無段変速が可能となる。このＰＳ１モードは、例えば低中車速領域かつ要求駆動力が大きい場合に設定される走行モードとなっている。ＰＳ１モードを設定することにより、エンジン動力を無段変速させながら前輪出力軸３５に伝達するとともに、モータジェネレータＭ１のモータ動力を前輪出力軸３５に伝達しながら、電気自動車を走行させることが可能となる。また、ＰＳ１モードでの走行中に高車速領域に達した場合には、前輪出力軸３５からモータジェネレータＭ１を切り離して走行するＰＳ２モードに切り換えられる。図３および図８に示すように、ＰＳ１モードからＰＳ２モードに切り換える際には、ＰＳ１モードの状態からクラッチＣＬ２が解放されるとともにモータジェネレータＭ１が停止される。このＰＳ２モードを設定することにより、高車速領域においてモータジェネレータＭ１を駆動輪４２ｆ，４２ｒから切り離すことが可能となる。これにより、モータジェネレータＭ１の引きずり損失を解消することができ、電気自動車のエネルギー効率を向上させることが可能となる。 As shown in FIGS. 3 and 7, in the PS1 mode, also called the power split mode, the clutches CL1 and CL2 are engaged and the clutches CL3 and CL4 are released. Thus, by controlling the clutches CL 1 to CL 4, the motor generator M 1 is connected to the front wheel output shaft 35 and the power split mechanism 12 is connected to the front wheel output shaft 35. Further, since the constraints on the second sun gear 18 and the ring gear 23 are released, the engine power is distributed to the ring gear 23 and the motor generator M2 via the power split mechanism 12, and the ring gear 23 is controlled by controlling the rotational speed of the motor generator M2. Continuously variable transmission becomes possible. The PS1 mode is a travel mode that is set when, for example, the vehicle speed range is low and the required driving force is large. By setting the PS1 mode, it is possible to drive the electric vehicle while transmitting the engine power to the front wheel output shaft 35 while continuously changing the engine power and transmitting the motor power of the motor generator M1 to the front wheel output shaft 35. Become. When the vehicle travels in the PS1 mode and reaches the high vehicle speed range, the mode is switched to the PS2 mode in which the motor generator M1 is separated from the front wheel output shaft 35 and travels. As shown in FIGS. 3 and 8, when switching from the PS1 mode to the PS2 mode, the clutch CL2 is released from the state of the PS1 mode and the motor generator M1 is stopped. By setting the PS2 mode, the motor generator M1 can be disconnected from the drive wheels 42f and 42r in the high vehicle speed region. Thereby, the drag loss of motor generator M1 can be eliminated, and the energy efficiency of the electric vehicle can be improved.

図３および図９に示すように、オーバードライブモードとも呼ばれるＯＤ１モードにおいては、クラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ４が締結され、クラッチＣＬ３が解放される。これにより、前輪出力軸３５にモータジェネレータＭ１が接続されるとともに、前輪出力軸３５に動力分割機構１２が接続される。また、第２サンギヤ１８がケース２６に固定されることから、エンジン動力を固定変速比で増速してリングギヤ２３に伝達することが可能となる。このＯＤ１モードは、例えば中車速領域かつ要求駆動力が小さい場合に設定される走行モードとなっている。ＯＤ１モードを設定することにより、エンジン動力を増速させながら前輪出力軸３５に伝達するとともに、モータジェネレータＭ１のモータ動力を前輪出力軸３５に伝達しながら、電気自動車を走行させることが可能となる。また、ＯＤ１モードでの走行中に高車速領域に達した場合には、前輪出力軸３５からモータジェネレータＭ１を切り離して走行するＯＤ２モードに切り換えられる。図３および図１０に示すように、ＯＤ１モードからＯＤ２モードに切り換える際には、ＯＤ１モードの状態からクラッチＣＬ２が解放されるとともにモータジェネレータＭ１が停止される。このＯＤ２モードを設定することにより、高車速領域においてモータジェネレータＭ１を駆動輪４２ｆ，４２ｒから切り離すことが可能となる。これにより、モータジェネレータＭ１の引きずり損失を解消することができ、電気自動車のエネルギー効率を向上させることが可能となる。 As shown in FIGS. 3 and 9, in the OD1 mode, which is also called the overdrive mode, the clutches CL1, CL2, CL4 are engaged and the clutch CL3 is released. Thus, motor generator M1 is connected to front wheel output shaft 35, and power split mechanism 12 is connected to front wheel output shaft 35. Further, since the second sun gear 18 is fixed to the case 26, the engine power can be increased at a fixed gear ratio and transmitted to the ring gear 23. This OD1 mode is, for example, a travel mode that is set when the medium vehicle speed region and the required driving force are small. By setting the OD1 mode, it is possible to transmit the electric power to the front wheel output shaft 35 while increasing the engine power, and to drive the electric vehicle while transmitting the motor power of the motor generator M1 to the front wheel output shaft 35. . When the vehicle travels in the OD1 mode and reaches a high vehicle speed range, the mode is switched to the OD2 mode in which the motor generator M1 is disconnected from the front wheel output shaft 35 for traveling. As shown in FIGS. 3 and 10, when switching from the OD1 mode to the OD2 mode, the clutch CL2 is released from the state of the OD1 mode and the motor generator M1 is stopped. By setting the OD2 mode, the motor generator M1 can be disconnected from the drive wheels 42f and 42r in the high vehicle speed region. Thereby, the drag loss of motor generator M1 can be eliminated, and the energy efficiency of the electric vehicle can be improved.

図３および図１１に示すように、直結モードにおいては、クラッチＣＬ１，ＣＬ３が締結され、クラッチＣＬ２，ＣＬ４が解放される。これにより、前輪出力軸３５に動力分割機構１２が接続される。また、第２サンギヤ１８とリングギヤ２３とが締結されることから、動力分割機構１２を介してエンジン１１とモータジェネレータＭ２とは直結された状態となる。この直結モードは、例えば高車速領域かつ要求駆動力が大きい場合に設定される走行モードとなっている。直結モードを設定することにより、前述したＯＤ１モードやＯＤ２モードよりも変速比を増大つまりダウンシフトさせることが可能となる。すなわち、直結モードにおいては、エンジン動力を等速で前輪出力軸３５に伝達することができるため、大きな駆動力で電気自動車を走行させることが可能となる。なお、高車速領域で実行される直結モードにおいては、前述したＰＳ２モードやＯＤ２モードと同様に、駆動輪４２ｆ，４２ｒからモータジェネレータＭ１が切り離される。 As shown in FIGS. 3 and 11, in the direct connection mode, the clutches CL1 and CL3 are engaged and the clutches CL2 and CL4 are released. As a result, the power split mechanism 12 is connected to the front wheel output shaft 35. Further, since second sun gear 18 and ring gear 23 are fastened, engine 11 and motor generator M2 are directly connected via power split mechanism 12. This direct connection mode is, for example, a travel mode that is set when the vehicle speed is high and the required driving force is large. By setting the direct connection mode, it is possible to increase, that is, downshift, the gear ratio as compared with the above-described OD1 mode and OD2 mode. That is, in the direct connection mode, the engine power can be transmitted to the front wheel output shaft 35 at a constant speed, so that the electric vehicle can be driven with a large driving force. In the direct connection mode executed in the high vehicle speed region, the motor generator M1 is disconnected from the drive wheels 42f and 42r as in the PS2 mode and the OD2 mode described above.

以下、ＥＶモードおよびシリーズモードにおけるモータジェネレータＭ１の回生制御について説明する。このモータジェネレータＭ１の回生制御は、モータ制御ユニット７０および車両制御ユニット７３によって実行される。ここで、図１２は回生制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図１２には、アクセルペダルの踏み込み(アクセル操作)を解除する状況がアクセルＯＦＦとして示され、ブレーキペダルの踏み込み(ブレーキ操作)を解除する状況がブレーキＯＦＦとして示されている。また、アクセル操作が解除されたか否かは、アクセルペダルセンサ７５によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量に基づき判定される。この場合において、アクセルペダルの踏み込み量がゼロとなる場合に、アクセル操作が解除されたと判定しても良く、アクセルペダルの踏み込み量がゼロ以外の所定値を下回る場合に、アクセル操作が解除されたと判定しても良い。同様に、ブレーキ操作が解除されたか否かは、ブレーキペダルセンサ７６によって検出されるブレーキペダルの踏み込み量に基づき判定される。この場合において、ブレーキペダルの踏み込み量がゼロとなる場合に、ブレーキ操作が解除されたと判定しても良く、ブレーキペダルの踏み込み量がゼロ以外の所定値を下回る場合に、ブレーキ操作が解除されたと判定しても良い。 Hereinafter, regenerative control of motor generator M1 in the EV mode and the series mode will be described. The regeneration control of the motor generator M1 is executed by the motor control unit 70 and the vehicle control unit 73. Here, FIG. 12 is a flowchart showing an example of a regenerative control execution procedure. In FIG. 12, the situation where the accelerator pedal depression (accelerator operation) is released is shown as accelerator OFF, and the situation where the brake pedal depression (brake operation) is released is shown as brake OFF. Whether or not the accelerator operation has been released is determined based on the depression amount of the accelerator pedal detected by the accelerator pedal sensor 75. In this case, it may be determined that the accelerator operation is released when the amount of depression of the accelerator pedal becomes zero, and the accelerator operation is released when the amount of depression of the accelerator pedal falls below a predetermined value other than zero. You may judge. Similarly, whether or not the brake operation has been released is determined based on the depression amount of the brake pedal detected by the brake pedal sensor 76. In this case, it may be determined that the brake operation is released when the amount of depression of the brake pedal becomes zero, and the brake operation is released when the amount of depression of the brake pedal falls below a predetermined value other than zero. You may judge.

図１２に示すように、ステップＳ１０では、セレクトレバーがＤレンジ(前進レンジ)に操作されているか否かが判定される。ステップＳ１０において、Ｄレンジが選択されていると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、走行モードがＥＶモードまたはシリーズモードであるか否かが判定される。ステップＳ１１において、走行モードがＥＶモードまたはシリーズモードであると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、ブレーキ操作が解除されているか否かが判定される。ステップＳ１２において、ブレーキ操作が解除されていると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、アクセル操作が解除されているか否かが判定される。ステップＳ１３において、アクセル操作が解除されていると判定された場合には、ステップＳ１４に進み、電気自動車に作用する車両減速力Ｆが算出される。なお、ステップＳ１０においてＤレンジ以外が選択されていると判定された場合や、ステップＳ１１においてＥＶモードやシリーズモード以外が設定されていると判定された場合には、再びステップＳ１０から各種条件が判定される。同様に、ステップＳ１２においてブレーキ操作が実施されていると判定された場合や、ステップＳ１３においてアクセル操作が実施されていると判定された場合にも、再びステップＳ１０から各種条件が判定される。 As shown in FIG. 12, in step S10, it is determined whether or not the select lever is operated to the D range (forward range). If it is determined in step S10 that the D range is selected, the process proceeds to step S11, and it is determined whether or not the traveling mode is the EV mode or the series mode. If it is determined in step S11 that the travel mode is the EV mode or the series mode, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not the brake operation is released. If it is determined in step S12 that the brake operation has been released, the process proceeds to step S13, and it is determined whether or not the accelerator operation has been released. If it is determined in step S13 that the accelerator operation has been released, the process proceeds to step S14, where a vehicle deceleration force F acting on the electric vehicle is calculated. If it is determined in step S10 that a range other than the D range is selected, or if it is determined in step S11 that a mode other than the EV mode or the series mode is set, various conditions are determined again from step S10. Is done. Similarly, when it is determined in step S12 that the brake operation is being performed or when it is determined in step S13 that the accelerator operation is being performed, the various conditions are determined again from step S10.

このように、ＥＶモードまたはシリーズモードでの前進走行中に、ブレーキ操作およびアクセル操作が解除された場合には、ステップＳ１４に進み、コースト状態の電気自動車に作用する車両減速力Ｆが算出される。このステップＳ１４においては、減速力算出部として機能する車両制御ユニット７３により、車両減速度(負側の車両加速度)ａと車重Ｗとが乗算されて車両減速力Ｆが算出される。なお、電気自動車の車両減速度ａは、車速Ｖから算出しても良く、加速度センサを用いて検出しても良い。また、車重Ｗは、電気自動車の総重量を予め設定しても良く、出力トルクや車両加速度等から実際の重量を推定しても良い。続いて、ステップＳ１５では、走行抵抗算出部として機能する車両制御ユニット７３により、車速Ｖと車重Ｗとに基づいて走行抵抗ＲＬが算出される。ここで、図１３は走行抵抗ＲＬの一例を示す線図である。図１３に示すように、走行抵抗ＲＬは、車速の上昇に伴って増大する値となっている。なお、ステップＳ１５で算出される走行抵抗ＲＬとは、転がり抵抗Ｒａと空気抵抗Ｒｂとを合算した走行抵抗である。すなわち、ステップＳ１５で算出される走行抵抗ＲＬとは、勾配抵抗を合算していない平坦路での走行抵抗となっている。なお、転がり抵抗Ｒａについては、例えば、以下の式(１)を用いて算出することが可能である。また、空気抵抗Ｒｂについては、例えば、以下の式(２)を用いて算出することが可能である。以下の式(１)および(２)において、μａは転がり抵抗係数であり、Ｗは車重であり、μｂは空気抵抗係数であり、Ａは前面投影面積であり、Ｖは車速である。
Ｒａ＝μａ×Ｗ …(１)
Ｒｂ＝μｂ×Ａ×Ｖ^２ …(２) As described above, when the brake operation and the accelerator operation are released during forward traveling in the EV mode or the series mode, the process proceeds to step S14, and the vehicle deceleration force F acting on the coastal electric vehicle is calculated. . In step S14, the vehicle deceleration unit F, which functions as a deceleration force calculation unit, multiplies the vehicle deceleration (negative vehicle acceleration) a and the vehicle weight W to calculate the vehicle deceleration force F. Note that the vehicle deceleration a of the electric vehicle may be calculated from the vehicle speed V or may be detected using an acceleration sensor. As the vehicle weight W, the total weight of the electric vehicle may be set in advance, or the actual weight may be estimated from output torque, vehicle acceleration, or the like. Subsequently, in step S15, the travel resistance RL is calculated based on the vehicle speed V and the vehicle weight W by the vehicle control unit 73 functioning as a travel resistance calculation unit. Here, FIG. 13 is a diagram showing an example of the running resistance RL. As shown in FIG. 13, the running resistance RL is a value that increases as the vehicle speed increases. The running resistance RL calculated in step S15 is a running resistance obtained by adding the rolling resistance Ra and the air resistance Rb. That is, the running resistance RL calculated in step S15 is a running resistance on a flat road that does not add up the gradient resistance. The rolling resistance Ra can be calculated using, for example, the following formula (1). The air resistance Rb can be calculated using, for example, the following equation (2). In the following formulas (1) and (2), μa is a rolling resistance coefficient, W is a vehicle weight, μb is an air resistance coefficient, A is a front projection area, and V is a vehicle speed.
Ra = μa × W (1)
Rb = μb × A × V ² (2)

続いて、ステップＳ１６では、車両減速力Ｆの絶対値|Ｆ|が、走行抵抗ＲＬを下回るか否かが判定される。ステップＳ１６において、絶対値|Ｆ|が走行抵抗ＲＬを下回ると判定された場合には、ステップＳ１７に進み、走行抵抗ＲＬから絶対値|Ｆ|を減算してトルク補正値ΔＴが算出される。続いて、ステップＳ１８では、トルク補正値ΔＴに基づいてモータジェネレータＭ１の目標回生トルクＴｒが設定される。すなわち、ステップＳ１８においては、回生トルク設定部として機能する車両制御ユニット７３により、現在の目標回生トルクＴｒにトルク補正値ΔＴが加算され、新たな目標回生トルクＴｒが設定される。なお、目標回生トルクＴｒの初期値は、車速やバッテリ６８の充電状態ＳＯＣ等に基づき設定される値となっている。前述したように、ステップＳ１８において、トルク補正値ΔＴに基づく新たな目標回生トルクＴｒが設定されると、ステップＳ１９に進み、モータ制御部として機能するモータ制御ユニット７０により、目標回生トルクＴｒに基づいてモータジェネレータＭ１の回生制御が実行される。一方、ステップＳ１６において、絶対値|Ｆ|が走行抵抗ＲＬ以上であると判定された場合には、ステップＳ２０に進み、トルク補正値ΔＴがゼロに設定される。すなわち、絶対値|Ｆ|が走行抵抗ＲＬ以上である場合には、現在の目標回生トルクＴｒが維持されるとともに、維持された目標回生トルクＴｒに基づきモータジェネレータＭ１の回生制御が実行されることになる。 Subsequently, in step S16, it is determined whether or not the absolute value | F | of the vehicle deceleration force F is less than the running resistance RL. If it is determined in step S16 that the absolute value | F | is less than the running resistance RL, the process proceeds to step S17, where the torque correction value ΔT is calculated by subtracting the absolute value | F | from the running resistance RL. Subsequently, in step S18, the target regenerative torque Tr of the motor generator M1 is set based on the torque correction value ΔT. That is, in step S18, the vehicle control unit 73 functioning as a regenerative torque setting unit adds the torque correction value ΔT to the current target regenerative torque Tr, and sets a new target regenerative torque Tr. Note that the initial value of the target regeneration torque Tr is a value set based on the vehicle speed, the state of charge SOC of the battery 68, and the like. As described above, when a new target regenerative torque Tr based on the torque correction value ΔT is set in step S18, the process proceeds to step S19, and the motor control unit 70 functioning as a motor control unit determines the target regenerative torque Tr based on Thus, regenerative control of the motor generator M1 is executed. On the other hand, if it is determined in step S16 that the absolute value | F | is equal to or greater than the running resistance RL, the process proceeds to step S20, where the torque correction value ΔT is set to zero. That is, when the absolute value | F | is equal to or greater than the running resistance RL, the current target regeneration torque Tr is maintained, and the regeneration control of the motor generator M1 is executed based on the maintained target regeneration torque Tr. become.

ここで、図１４(ａ)〜(ｄ)は電気自動車の様々な走行状況を示す説明図である。図１４(ａ)に示すように、電気自動車が下り坂Ｘ１を走行する場合や、図１４(ｂ)に示すように、電気自動車が滑らかな路面Ｘ２を走行する場合には、アクセルペダルが解放されても車速が低下し難い状況となっている。すなわち、図１４(ａ)および(ｂ)に示す走行状況とは、小さな車両減速力Ｆが発生している走行状況であり、図１３に符号ａで示すように、車両減速力Ｆの絶対値|Ｆ|が走行抵抗ＲＬを下回る走行状況である。この場合には、絶対値|Ｆ|と走行抵抗ＲＬとの差がトルク補正値ΔＴとして算出され、このトルク補正値ΔＴだけ目標回生トルクＴｒが増加して設定される。すなわち、走行抵抗ＲＬ相当の車両減速力Ｆが得られるように、モータジェネレータＭ１の目標回生トルクＴｒが引き上げられる。 Here, FIGS. 14A to 14D are explanatory views showing various traveling situations of the electric vehicle. As shown in FIG. 14A, the accelerator pedal is released when the electric vehicle travels downhill X1 or when the electric vehicle travels on a smooth road surface X2 as shown in FIG. 14B. However, the vehicle speed is unlikely to decrease. That is, the traveling conditions shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b) are traveling conditions in which a small vehicle deceleration force F is generated, and the absolute value of the vehicle deceleration force F is indicated by symbol a in FIG. This is a traveling situation where | F | is less than the traveling resistance RL. In this case, the difference between the absolute value | F | and the running resistance RL is calculated as the torque correction value ΔT, and the target regenerative torque Tr is set to be increased by this torque correction value ΔT. That is, the target regenerative torque Tr of the motor generator M1 is increased so that the vehicle deceleration force F equivalent to the travel resistance RL is obtained.

このように、走行抵抗ＲＬに基づいて目標回生トルクＴｒを設定することにより、低車速領域においては走行抵抗ＲＬ相当の小さな車両減速力Ｆを発生させることができ、高車速領域においては走行抵抗ＲＬ相当の大きな車両減速力Ｆを発生させることができる。すなわち、如何なる車速領域でアクセル操作が解除された場合であっても、乗員に対して適切な減速感を与えることができるため、乗員の不要なブレーキ操作を抑制することが可能となり、摩擦ブレーキ(ディスクブレーキやドラムブレーキ等)の作動を抑えることが可能となる。これにより、コースト時においてモータジェネレータＭ１の回生量を増大させることができ、電気自動車のエネルギー効率を向上させることが可能となる。 Thus, by setting the target regenerative torque Tr based on the travel resistance RL, a small vehicle deceleration force F equivalent to the travel resistance RL can be generated in the low vehicle speed region, and the travel resistance RL in the high vehicle speed region. A considerably large vehicle deceleration force F can be generated. In other words, even if the accelerator operation is released in any vehicle speed range, it is possible to give the passenger an appropriate feeling of deceleration, so that unnecessary braking operation by the passenger can be suppressed, and friction braking ( The operation of the disc brake, drum brake, etc.) can be suppressed. Thus, the regeneration amount of motor generator M1 can be increased during coasting, and the energy efficiency of the electric vehicle can be improved.

一方、図１４(ｃ)に示すように、電気自動車が上り坂Ｘ３を走行する場合や、図１４(ｄ)に示すように、電気自動車が荒れた路面Ｘ４を走行する場合には、アクセルペダルの解放に伴って車速が低下し易い状況となっている。すなわち、図１４(ｃ)および(ｄ)に示す走行状況とは、大きな車両減速力Ｆが発生している走行状況であり、図１３に符号ｂで示すように、車両減速力Ｆの絶対値|Ｆ|が走行抵抗ＲＬを上回る走行状況である。この場合には、トルク補正値ΔＴをゼロに設定することにより、現在の目標回生トルクＴｒが維持されている。すなわち、車両減速力Ｆの絶対値|Ｆ|が走行抵抗ＲＬを上回る状態とは、既に十分な減速感から乗員のブレーキ操作が抑制された状態であるため、現在の目標回生トルクＴｒを増加させずに維持するようにしている。 On the other hand, when the electric vehicle travels uphill X3 as shown in FIG. 14C, or when the electric vehicle travels on rough road surface X4 as shown in FIG. As the vehicle is released, the vehicle speed tends to decrease. That is, the traveling conditions shown in FIGS. 14 (c) and 14 (d) are traveling conditions in which a large vehicle deceleration force F is generated, and the absolute value of the vehicle deceleration force F is indicated by a symbol b in FIG. This is a traveling situation where | F | exceeds the traveling resistance RL. In this case, the current target regenerative torque Tr is maintained by setting the torque correction value ΔT to zero. That is, the state where the absolute value | F | of the vehicle deceleration force F exceeds the running resistance RL is a state where the occupant's braking operation is already suppressed due to a sufficient deceleration feeling, and therefore the current target regenerative torque Tr is increased. To keep without.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、ハイブリッド型電気自動車の駆動装置１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、動力源としてモータジェネレータのみを備える電気自動車の駆動装置に本発明を適用しても良い。また、図示する駆動装置１０は、所謂シリーズパラレル方式のハイブリッド型電気自動車に搭載される駆動装置であるが、これに限られることはなく、シリーズ方式やパラレル方式のハイブリッド型電気自動車に搭載される駆動装置に本発明を適用しても良い。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above description, the present invention is applied to the drive device 10 for the hybrid electric vehicle. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to the drive device for an electric vehicle having only a motor generator as a power source. May be. The illustrated driving device 10 is a driving device mounted on a so-called series-parallel hybrid electric vehicle, but is not limited thereto, and is mounted on a series-type or parallel-type hybrid electric vehicle. You may apply this invention to a drive device.

前述の説明では、走行抵抗ＲＬとして、勾配抵抗を合算していない平坦路での走行抵抗を用いているが、これに限られることはない。例えば、走行抵抗ＲＬとしては、転がり抵抗Ｒａと空気抵抗Ｒｂとを合算するだけでなく、更に所定勾配での勾配抵抗を合算した走行抵抗を用いても良い。また、前述の説明では、トルク補正値ΔＴに基づき目標回生トルクＴｒを増加補正しているが、これに限られることはない。例えば、トルク補正値ΔＴを用いることなく、走行抵抗ＲＬと一致するように目標回生トルクＴｒを直に設定しても良い。さらに、前述の説明では、ＥＶモードおよびシリーズモードの双方の走行モードにおいて、走行抵抗ＲＬに基づき目標回生トルクＴｒを設定しているが、これに限られることはない。例えば、ＥＶモードが選択された場合にのみ走行抵抗ＲＬに基づき目標回生トルクＴｒを設定しても良く、シリーズモードが選択された場合にのみ走行抵抗ＲＬに基づき目標回生トルクＴｒを設定しても良い。さらに、ＥＶモードやシリーズモード以外の走行モードにおいて、走行抵抗ＲＬに基づき目標回生トルクＴｒを設定しても良い。 In the above description, the running resistance on a flat road where the gradient resistance is not added is used as the running resistance RL. However, the present invention is not limited to this. For example, as the running resistance RL, not only the rolling resistance Ra and the air resistance Rb are added together, but also a running resistance obtained by adding up the gradient resistance at a predetermined gradient may be used. In the above description, the target regeneration torque Tr is increased and corrected based on the torque correction value ΔT, but the present invention is not limited to this. For example, the target regeneration torque Tr may be set directly so as to match the running resistance RL without using the torque correction value ΔT. Further, in the above description, the target regenerative torque Tr is set based on the travel resistance RL in both the EV mode and the series mode, but the present invention is not limited to this. For example, the target regenerative torque Tr may be set based on the travel resistance RL only when the EV mode is selected, or the target regenerative torque Tr may be set based on the travel resistance RL only when the series mode is selected. good. Furthermore, the target regenerative torque Tr may be set based on the travel resistance RL in a travel mode other than the EV mode or the series mode.

前述の説明では、モータ制御ユニット７０をモータ制御部として機能させ、車両制御ユニット７３を減速力算出部、走行抵抗算出部および回生トルク設定部として機能させているが、これに限られることはない。例えば、減速力算出部、走行抵抗算出部および回生トルク設定部を、複数の制御ユニットに分けて構成しても良い。また、１つの制御ユニットを、モータ制御部、減速力算出部、走行抵抗算出部および回生トルク設定部として機能させても良い。 In the above description, the motor control unit 70 functions as a motor control unit, and the vehicle control unit 73 functions as a deceleration force calculation unit, a travel resistance calculation unit, and a regenerative torque setting unit. However, the present invention is not limited to this. . For example, the deceleration force calculation unit, the running resistance calculation unit, and the regenerative torque setting unit may be divided into a plurality of control units. One control unit may function as a motor control unit, a deceleration force calculation unit, a travel resistance calculation unit, and a regenerative torque setting unit.

１０駆動装置
４２ｆ，４２ｒ駆動輪
７０モータ制御ユニット(モータ制御部)
７３車両制御ユニット(走行抵抗算出部，回生トルク設定部，減速力算出部)
Ｍ１第１モータジェネレータ(モータジェネレータ)
Ｆ車両減速力
ＲＬ走行抵抗
ａ車両減速度(車両加速度)
Ｖ車速
Ｔｒ目標回生トルク 10 Driving device 42f, 42r Driving wheel 70 Motor control unit (motor control unit)
73 Vehicle control unit (running resistance calculation unit, regenerative torque setting unit, deceleration force calculation unit)
M1 1st motor generator (motor generator)
F Vehicle deceleration force RL Running resistance a Vehicle deceleration (vehicle acceleration)
V Vehicle speed Tr Target regeneration torque

Claims

An electric vehicle drive device comprising a motor generator coupled to drive wheels,
When the occupant of the accelerator operation and the brake operation is released, the running resistance when it is assumed that the traveling on a flat road or slope road, a running resistance calculation unit for de San based on the vehicle speed,
A deceleration force calculation unit that calculates a vehicle deceleration force based on the vehicle acceleration when the passenger's accelerator operation and brake operation are released;
If the absolute value of the vehicle deceleration force is below the running resistance, a regenerative torque setting unit that sets a target regenerative torque before SL motor generator on the basis of the running resistance,
And a motor control unit that performs regenerative control of the motor generator based on the target regenerative torque.

The electric vehicle drive device according to claim 1 ,
The regenerative torque setting unit sets a difference between the absolute value of the vehicle deceleration force and the running resistance as a torque correction value when the absolute value of the vehicle deceleration force is less than the running resistance, and sets the torque correction value as the torque correction value. A drive device for an electric vehicle, wherein the target regenerative torque is increased on the basis thereof.

In the electric vehicle drive device according to claim 2 ,
The regenerative torque setting unit sets the torque correction value to zero when the absolute value of the vehicle deceleration force exceeds the running resistance.

In the electric vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3 ,
The driving resistance of an electric vehicle, wherein the running resistance is a running resistance on a flat road.