JP6631230B2 - Electric vehicle control device - Google Patents

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Description

本発明は、電動車の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an electric vehicle.

従来、電力を用いて走行する電動車には、複数の電池セルを直列に接続し、高電圧を得られるように構成したバッテリが搭載されている。
ここで、バッテリ内の一部の電池セルに異常が生じた場合、バッテリ全体の電流流路が遮断されるため、電動車の走行が行えなくなる場合がある。これを回避するため、それぞれの電池セルに対して並列に整流素子(ダイオードなど)を接続し、電池セルの異常時には整流素子側に電流を迂回させることによって、電動車の走行を継続可能とした技術が知られている(たとえば、下記特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle that travels using electric power is equipped with a battery configured such that a plurality of battery cells are connected in series to obtain a high voltage.
Here, when an abnormality occurs in some of the battery cells in the battery, the current flow path of the entire battery is interrupted, so that the electric vehicle may not be able to travel. In order to avoid this, a rectifying element (diode, etc.) is connected in parallel to each battery cell, and when the battery cell is abnormal, the electric current is diverted to the rectifying element side so that the running of the electric vehicle can be continued. Techniques are known (for example, see Patent Document 1 below).

特開2015−116051号公報JP 2015-116051 A

上述した従来技術のように、電池セルの異常時に整流素子を用いて電流を迂回させる場合、モータが回生発電を行うと放電時と逆方向に電流が流れて整流素子が破損する可能性がある。よって、異常時には通常時と異なった制御を行う必要がある。
上述した従来技術では、モータの回生発電に関しての検討はなされておらず、改善の余地がある。
When the current is bypassed by using the rectifying element when the battery cell is abnormal as in the above-described related art, when the motor performs the regenerative power generation, the current flows in the opposite direction to the direction at the time of discharging, and the rectifying element may be damaged. . Therefore, it is necessary to perform control different from the normal state in the event of an abnormality.
In the prior art described above, no study is made on the regenerative power generation of the motor, and there is room for improvement.

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、電池セルの異常時におけるモータの回生制御を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has an object to improve regenerative control of a motor when a battery cell is abnormal.

上述の目的を達成するため、請求項1の発明にかかる電動車の制御装置は、バッテリに蓄積された蓄積電力を用いてモータを駆動して走行する電動車の制御装置であって、前記電動車は、エンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電するジェネレータと、前記ジェネレータの駆動を制御するジェネレータ制御部と、前記電動車の走行速度を検知する車速検知部とを備え、前記バッテリは、直列接続された複数の電池セルと、それぞれの前記電池セルに対して並列に接続され前記電池セルの異常時に当該電池セルを迂回して電流が流れる複数の整流素子と、を有し、前記電池セルの異常を検知する異常検知部と、前記モータの出力トルクを制御するモータ制御部と、を備え、前記モータ制御部は、前記電池セルの異常が検知された場合、前記モータにおける回生発電を禁止するとともに、前記走行速度が所定速度以下の場合には、前記電池セルの異常検知時にも前記回生発電を許可し、
前記ジェネレータ制御部は、前記回生発電で生じた電力を用いて前記エンジンを駆動させるよう前記ジェネレータを電動機として駆動する、ことを特徴とする。
請求項の発明にかかる電動車の制御装置は、前記モータ制御部は、前記回生発電で生じる回生トルクが所定トルク以下の場合には、前記回生発電を許可しない、ことを特徴とする。
請求項の発明にかかる電動車の制御装置は、前記ジェネレータ制御部は、前記ジェネレータによる前記エンジンの駆動が、前記回生発電よりも先に開始するよう前記ジェネレータを制御する、ことを特徴とする。
請求項の発明にかかる電動車の制御装置は、前記モータ制御部は、前記回生発電で生じる電力が前記ジェネレータの消費電力以下となるよう前記モータを制御する、ことを特徴とする。
To achieve the above object, a control apparatus for an electric vehicle according to the invention of claim 1 is a control apparatus for an electric vehicle traveling by driving a motor using the accumulated power stored in the battery, the electric The vehicle includes an engine, a generator that is driven by the engine to generate power, a generator control unit that controls driving of the generator, and a vehicle speed detection unit that detects a traveling speed of the electric vehicle, wherein the battery is connected in series. A plurality of connected battery cells, and a plurality of rectifiers connected in parallel to each of the battery cells and flowing a current bypassing the battery cell when the battery cell is abnormal, the battery cell comprising an abnormality detection unit for detecting the abnormality, and a motor control unit for controlling the output torque of the motor, wherein the motor control unit, when an abnormality of the battery cell is detected, prior to As well as prohibiting the regenerative power generation in the motor, wherein when the traveling speed is below a predetermined speed, permits the regenerative power generation when the abnormality detection of the battery cell,
The generator control unit drives the generator as an electric motor so as to drive the engine using electric power generated by the regenerative power generation .
A control device for an electric vehicle according to a second aspect of the invention is characterized in that the motor control unit does not permit the regenerative power generation when a regenerative torque generated by the regenerative power generation is equal to or less than a predetermined torque.
The control device for an electric vehicle according to a third aspect of the present invention is characterized in that the generator control unit controls the generator such that the driving of the engine by the generator starts before the regenerative power generation. .
The control device for an electric vehicle according to a fourth aspect of the invention is characterized in that the motor control unit controls the motor such that electric power generated by the regenerative power generation is equal to or less than power consumption of the generator.

発明によれば、電池セルの異常が検知された場合、モータにおける回生発電を禁止するので、整流素子を保護してバッテリの劣化を防止する上で有利となる。
発明によれば、電動車の走行速度が所定速度以下の場合には、回生発電を許可するので、高速走行時と比較して車両の走行抵抗が小さくなったタイミングで回生発電による制動力を得ることができ、電動車の運転フィーリングを通常時に近づける上で有利となる。また、回生発電で生じた電力を用いてジェネレータを駆動するので、バッテリを充電することなくモータを回生発電させる上で有利となる。
発明によれば、回生発電で生じる回生トルクが所定トルク以下の場合、すなわち回生発電による減速度が小さい場合には回生発電を許可しないので、回生発電による減速の実効性を向上させる上で有利となる。
発明によれば、ジェネレータによるエンジンの駆動を、モータの回生発電よりも先に開始させるので、回生発電により生じる電力をより確実にジェネレータで消費することができ、バッテリの保護を図る上で有利となる。
発明によれば、回生発電で生じる電力がジェネレータの消費電力以下となるようにするので、回生発電により生じる電力をより確実にジェネレータで消費することができ、バッテリの保護を図る上で有利となる。
According to the present invention, when abnormality of a battery cell is detected, regenerative power generation in the motor is prohibited, which is advantageous in protecting the rectifying element and preventing deterioration of the battery.
According to the present invention, when the traveling speed of the electric vehicle is equal to or lower than the predetermined speed, the regenerative power generation is permitted. This is advantageous in bringing the driving feeling of the electric vehicle closer to the normal time. Further, since the generator is driven using the electric power generated by the regenerative power generation, it is advantageous in causing the motor to generate the regenerative power without charging the battery.
According to the present invention, when the regenerative torque generated by the regenerative power generation is equal to or less than the predetermined torque, that is, when the deceleration by the regenerative power generation is small, regenerative power generation is not permitted, which is advantageous in improving the effectiveness of deceleration by regenerative power generation. It becomes.
According to the present invention, since the driving of the engine by the generator is started before the regenerative power generation of the motor, the power generated by the regenerative power generation can be more reliably consumed by the generator, which is advantageous in protecting the battery. It becomes.
According to the present invention, since the power generated by regenerative power generation is set to be equal to or less than the power consumption of the generator, the power generated by regenerative power generation can be more reliably consumed by the generator, which is advantageous in protecting the battery. Become.

実施の形態にかかる電動車10の構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an electric vehicle 10 according to an embodiment. 電動車10の電源系統を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a power supply system of the electric vehicle. 電動車10の制御部の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a control unit of the electric vehicle. 電動車10の消費電力量(Pm+PV)を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the power consumption (Pm + PV) of the electric vehicle 10. モータ23、ジェネレータ31およびエンジン25の各運転状態を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing operating states of a motor 23, a generator 31, and an engine 25. エンジン始動時のエンジン回転数を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an engine speed at the time of starting the engine. 実施の形態2におけるモータ23、ジェネレータ31およびエンジン25の各運転状態を模式的に示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing operating states of a motor 23, a generator 31, and an engine 25 according to a second embodiment. 回生時におけるジェネレータ制御部703の処理を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a process of the generator control unit 703 during regeneration. 回生時におけるモータ制御部705の処理を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating a process of the motor control unit 705 during regeneration. 目標ジェネレータ消費電力量Pcgと目標エンジン回転数との対応を示すグラフである。5 is a graph showing a correspondence between a target generator power consumption Pcg and a target engine speed.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電動車の制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
本実施の形態では、電動車10が、モータ23とエンジン25とを備えたハイブリッド車両であるものとして説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of a control device for an electric vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In the present embodiment, an explanation will be given assuming that electric powered vehicle 10 is a hybrid vehicle including motor 23 and engine 25.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態にかかる電動車10の構成を示す説明図である。
電動車10は、走行システム20と、発電システム30と、ECU70とを備えている。
走行システム20は、電動車10の駆動機構であり、前輪21および後輪22と、モータ23と、インバータ24と、エンジン25と、モータ23の出力軸23Aの回転とエンジン25の出力軸25Aの回転とを前輪21に伝達する伝達機構26と、燃料タンク40と、バッテリ50とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an electric vehicle 10 according to the embodiment.
The electric vehicle 10 includes a traveling system 20, a power generation system 30, and an ECU 70.
The traveling system 20 is a drive mechanism of the electric vehicle 10, and includes a front wheel 21 and a rear wheel 22, a motor 23, an inverter 24, an engine 25, a rotation of an output shaft 23 </ b> A of the motor 23, and a rotation of an output shaft 25 </ b> A of the engine 25. A transmission mechanism 26 for transmitting rotation to the front wheels 21, a fuel tank 40, and a battery 50 are provided.

前輪21および後輪22は、それぞれ車幅方向で対となった2つの車輪で構成されている。本実施の形態では、前輪21がモータ23およびエンジン25の駆動輪となっている。
モータ23は、バッテリ50に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸23Aから回転力(トルク)を出力する。なお、モータ23は、電動車10の減速時(アクセルペダル71の戻し時など)に回生発電を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ24を介してバッテリ50に供給され、バッテリ50を充電する。
なお、モータ23が電動車10を駆動する際の運転方向を「力行方向」、回生発電時の運転方向を「回生方向」という。
The front wheel 21 and the rear wheel 22 are each composed of two wheels that are paired in the vehicle width direction. In the present embodiment, the front wheels 21 are driving wheels for the motor 23 and the engine 25.
The motor 23 is driven by using the electric power stored in the battery 50, and outputs a torque (torque) from the output shaft 23A. Note that the motor 23 can also generate regenerative power by performing regenerative power generation when the electric vehicle 10 decelerates (when the accelerator pedal 71 is returned, for example). The power generated by the regenerative power generation is supplied to the battery 50 via the inverter 24, and charges the battery 50.
The driving direction when the motor 23 drives the electric vehicle 10 is referred to as a “powering direction”, and the driving direction during regenerative power generation is referred to as a “regeneration direction”.

インバータ24は、バッテリ50から供給される電力を、ドライバの要求に合わせて調整してモータ23に供給する。ドライバの要求とは、一例として、アクセルペダル71やブレーキペダル72(図2参照)、シフトレバー(図示なし)等の操作や車速センサ74によって計測された走行速度などであり、後述するECU70が算出する。ECU70は、算出した運転者からの要求出力値に基づいてインバータ24を制御する。   The inverter 24 adjusts the power supplied from the battery 50 according to the driver's request and supplies the power to the motor 23. The driver's request is, for example, an operation of an accelerator pedal 71, a brake pedal 72 (see FIG. 2), a shift lever (not shown), a running speed measured by a vehicle speed sensor 74, and the like. I do. The ECU 70 controls the inverter 24 based on the calculated required output value from the driver.

エンジン25は、燃料タンク40から供給される燃料を燃焼室内で燃焼することによって駆動する。エンジン25は、一例として、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン25の駆動は、後述するECU70によって制御される。   The engine 25 is driven by burning fuel supplied from the fuel tank 40 in a combustion chamber. The engine 25 is, for example, a reciprocating engine using gasoline as fuel. The driving of the engine 25 is controlled by an ECU 70 described later.

伝達機構26は、モータ23の出力軸23Aの回転を前輪21に伝達するとともに、エンジン25の出力軸25Aの回転を前輪21に伝達する。伝達機構26は、クラッチ装置27を備えている。クラッチ装置27は、一対のクラッチ板27A,27Bと、クラッチ板27A,27Bを互いに接触可能であり、かつ、接触状態を解除可能な駆動部27Cを備えている。   The transmission mechanism 26 transmits the rotation of the output shaft 23A of the motor 23 to the front wheels 21 and transmits the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to the front wheels 21. The transmission mechanism 26 includes a clutch device 27. The clutch device 27 includes a pair of clutch plates 27A and 27B and a drive unit 27C that can contact the clutch plates 27A and 27B with each other and can release the contact state.

クラッチ板27Aは、エンジン25の出力軸25Aと一体に回転する。クラッチ板27Bは、モータ23の出力軸23Aと一体に回転する。駆動部27Cによってクラッチ板27A,27Bどうしが互いに接触すると、クラッチ板27A,27Bは互いに一体に回転する。このことによって、エンジン25の出力軸25Aの回転が前輪21に伝達される。駆動部27Cによってクラッチ板27A,27Bが互いに離れた状態になると、エンジン25の出力軸25Aの回転は前輪21に伝達されなくなる。駆動部27Cは、後述するECU70によって制御される。   The clutch plate 27A rotates integrally with the output shaft 25A of the engine 25. The clutch plate 27B rotates integrally with the output shaft 23A of the motor 23. When the clutch plates 27A and 27B come into contact with each other by the drive unit 27C, the clutch plates 27A and 27B rotate integrally with each other. Thus, the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the front wheels 21. When the clutch plates 27A and 27B are separated from each other by the drive unit 27C, the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is not transmitted to the front wheels 21. The drive unit 27C is controlled by an ECU 70 described later.

燃料タンク40は、エンジン25の動力源である燃料(例えばガソリン)を蓄積する。
バッテリ50は、モータ23の動力源である電力を蓄積する。バッテリ50にはBMU(Battery Monitoring Unit)51が接続されている。BMU51は、バッテリ50の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率(SOC:State Of Charge)を含むバッテリ50の状態を検出する。BMU51は、バッテリ50の状態(少なくとも充電率)をECU70に送信する。
The fuel tank 40 stores fuel (for example, gasoline) that is a power source of the engine 25.
Battery 50 stores electric power that is a power source of motor 23. A BMU (Battery Monitoring Unit) 51 is connected to the battery 50. The BMU 51 detects a voltage and a temperature of the battery 50, an input / output current, and the like, and detects a state of the battery 50 including a state of charge (SOC). The BMU 51 transmits the state of the battery 50 (at least the state of charge) to the ECU 70.

発電システム30は、バッテリ50を充電するための機構であり、エンジン25と、ジェネレータ31と、インバータ24とを備えている。   The power generation system 30 is a mechanism for charging the battery 50, and includes an engine 25, a generator 31, and an inverter 24.

ジェネレータ31の回転軸31Aは、第2の伝達機構32によってエンジン25の出力軸25Aの回転が伝達される。ジェネレータ31は、ECU70の制御によって発電可能な状態になると、エンジン25の出力軸25Aの回転を受けて回転軸31Aが回転し、発電する。ジェネレータ31は、インバータ24に接続されており、ジェネレータ31が発電した交流電力はインバータ24によって直流電力に変換されてバッテリ50に充電される。
また、後述するシリーズ走行モードでは、ジェネレータ31が発電した交流電力がそのままモータ23の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ31の発電電力はインバータ24で適宜周波数が変換された上でモータ23に供給される。
The rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the rotation shaft 31A of the generator 31 by the second transmission mechanism 32. When the generator 31 is in a state where power can be generated under the control of the ECU 70, the rotation shaft 31A rotates by receiving rotation of the output shaft 25A of the engine 25, and generates power. The generator 31 is connected to the inverter 24, and the AC power generated by the generator 31 is converted into DC power by the inverter 24 and the battery 50 is charged.
In a series running mode described later, the AC power generated by the generator 31 is used for driving the motor 23 as it is. In this case, the power generated by the generator 31 is supplied to the motor 23 after the frequency is appropriately converted by the inverter 24.

ジェネレータ31は、エンジン25を始動する際のスタータとしても機能する。ECU70は、エンジン25を始動するときは、インバータ24を制御してジェネレータ31を駆動する。ジェネレータ31が駆動することによって回転軸31Aが回転する。回転軸31Aは第2の伝達機構32を介してエンジン25の出力軸25Aに連結されているので、ジェネレータ31が駆動されて回転軸31Aが回転すると、エンジン25の出力軸25Aを回転することができる。
なお、ジェネレータ31が発電を行う際の運転方向を「発電(回生)方向」、エンジン25を始動させる際の運転方向を「力行方向」という。
Generator 31 also functions as a starter when starting engine 25. When starting the engine 25, the ECU 70 controls the inverter 24 to drive the generator 31. When the generator 31 is driven, the rotating shaft 31A rotates. Since the rotation shaft 31A is connected to the output shaft 25A of the engine 25 via the second transmission mechanism 32, when the generator 31 is driven and the rotation shaft 31A rotates, the output shaft 25A of the engine 25 may rotate. it can.
The operation direction when the generator 31 performs power generation is referred to as “power generation (regeneration) direction”, and the operation direction when starting the engine 25 is referred to as “powering direction”.

また、上述のように、モータ23の回生発電によって発生した電力によっても、バッテリ50を充電することが可能である。   Further, as described above, the battery 50 can be charged by the electric power generated by the regenerative power generation of the motor 23.

ECU70は、電動車10全体を制御する制御部である。
ECU70は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
The ECU 70 is a control unit that controls the entire electric vehicle 10.
The ECU 70 includes a CPU, a ROM for storing and storing a control program and the like, a RAM as an operation area of the control program, an EEPROM for holding various data in a rewritable manner, an interface section for interfacing with peripheral circuits and the like. You.

つぎに、電動車10の電源系統について説明する。
図2は、電動車10の電源系統を示す説明図である。
バッテリ50は、直列接続された複数の電池セルCn(n=1〜m)と、それぞれの電池セルCnに並列に接続された複数の整流素子Dn(n=1〜m)と、を備える。すなわち、各電池セルCnには、異常時に電流の迂回路として用いられるダイオードなどの整流素子が並列に接続されている。
通常時(異常がない時)には、ダイオードによって電流の回り込みが抑制されるため、電流は電池セルCn側を流れる。一方、いずれかの電池セルCnに異常が生じた場合、当該電池セルCnの抵抗が増加するため、並列に設けられた整流素子Dnの方が抵抗値が低くなり、電流は整流素子Dn側を流れる。
なお、電池セルCnの異常とは、電池セルCnの故障の他、電池セルCn以外の部品の故障などにより電池セルCnに期待される動作が正常に行えない場合などを含む。
Next, a power supply system of the electric vehicle 10 will be described.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a power supply system of the electric vehicle 10.
The battery 50 includes a plurality of battery cells Cn (n = 1 to m) connected in series, and a plurality of rectifying elements Dn (n = 1 to m) connected in parallel to the respective battery cells Cn. That is, a rectifying element such as a diode used as a current detour in the event of an abnormality is connected in parallel to each battery cell Cn.
In normal times (when there is no abnormality), the current flows around the battery cell Cn because the current is suppressed by the diode. On the other hand, when an abnormality occurs in any one of the battery cells Cn, the resistance of the battery cell Cn increases, so that the rectifying element Dn provided in parallel has a lower resistance value, and the current flows through the rectifying element Dn. Flows.
Note that the abnormality of the battery cell Cn includes a failure of the battery cell Cn, a failure of components other than the battery cell Cn, and a case where the expected operation of the battery cell Cn cannot be performed normally.

また、電池セルCnに異常が生じた場合に電流の流路を当該異常が発生した電池セルCnから整流素子Dnへと切り替えるスイッチを備えていてもよい。このスイッチは、例えば電池セルCnを直列につなぐ配線と整流素子Dnとの間に設けられる。
スイッチを設けた場合、通常時(異常がない時)にはスイッチはオフにされ、電流は電池セルCn側を流れる。また、いずれかの電池セルCnの異常が検知された場合、当該電池セルCnに並列に設けられたスイッチをECU70等でオンにして、電流が整流素子Dn側を流れるようにする。
Further, a switch may be provided for switching the current flow path from the battery cell Cn in which the abnormality has occurred to the rectifying element Dn when the abnormality has occurred in the battery cell Cn. This switch is provided, for example, between a line connecting the battery cells Cn in series and the rectifying element Dn.
When a switch is provided, the switch is turned off in a normal state (when there is no abnormality), and the current flows on the battery cell Cn side. When an abnormality is detected in any of the battery cells Cn, a switch provided in parallel with the battery cell Cn is turned on by the ECU 70 or the like, so that a current flows through the rectifying element Dn.

各電池セルCnには、電圧計61および温度計62が設けられており、各電池セルCnのセル電圧VCnおよびセル温度TCnを測定する。なお、電圧計61および温度計62は、所定の単位個数の電池セルCnで構成されるセルユニットごとに設けられていてもよい。電圧計61および温度計62の測定値は、BMU50Aに入力される。
また、バッテリ50とバッテリ50から電力の供給を受けて稼働する機器(本実施の形態ではモータ23や空調装置75)との間には電流計63が設けられ、バッテリ50からの出力電流を測定する。電流計63の測定値は、BMU50Aに入力される。
Each battery cell Cn is provided with a voltmeter 61 and a thermometer 62, and measures the cell voltage VCn and the cell temperature TCn of each battery cell Cn. The voltmeter 61 and the thermometer 62 may be provided for each cell unit including a predetermined unit number of battery cells Cn. The measured values of the voltmeter 61 and the thermometer 62 are input to the BMU 50A.
Further, an ammeter 63 is provided between the battery 50 and a device (in this embodiment, the motor 23 or the air conditioner 75) which operates by receiving power supply from the battery 50, and measures an output current from the battery 50. I do. The measurement value of the ammeter 63 is input to the BMU 50A.

バッテリ50は、電動車10の車体に設けられた充電コネクタ65から外部電源の供給を受けることによって充電される。より詳細には、外部電源を供給する充電装置の給電用コネクタ(図示なし)を充電コネクタ65に接続し、バッテリ50が満充電状態(または任意の充電量)となるまで充電を行う。この時、車載充電器66により外部電源を交流から直流へと変換する。なお、外部電源が直流で供給される場合には車載充電器66は設けられていなくてもよい。   The battery 50 is charged by receiving supply of external power from a charging connector 65 provided on the vehicle body of the electric vehicle 10. More specifically, a power supply connector (not shown) of a charging device that supplies external power is connected to the charging connector 65, and charging is performed until the battery 50 is fully charged (or an arbitrary charged amount). At this time, the external power supply is converted from AC to DC by the on-board charger 66. When the external power is supplied by DC, the on-board charger 66 may not be provided.

空調装置75は、バッテリ50に蓄電された電力を用いて稼働し、電動車10内の空調を行う。空調装置75は、車内に設けられた空調調整部(操作ボタンやダイヤルなど)への設定に基づいて、車内の空気が設定された温度等になるように稼働する。   The air conditioner 75 operates using the electric power stored in the battery 50 and performs air conditioning in the electric vehicle 10. The air conditioner 75 operates so that the air inside the vehicle reaches a set temperature or the like based on the settings of an air conditioning unit (operation buttons, dials, and the like) provided in the vehicle.

モニタ76は、電池セルCnに異常が生じた際にその旨を文字やアイコンなどの視覚情報で運転者に報知する。モニタ76は、たとえばダッシュボード付近など運転者が視認しやすい位置に設けられている。電池セルCnに異常が生じていない場合、モニタ76には、電池セルCnが正常である旨を報知してもよいし、特に報知を行わず異常時のみ報知を行うようにしてもよい。また、モニタ76に代えて、またはモニタ76とともに、同様の報知を音声で行うスピーカを設けてもよい。   When an abnormality occurs in the battery cell Cn, the monitor 76 notifies the driver of the abnormality by visual information such as characters and icons. The monitor 76 is provided at a position where the driver can easily see it, for example, near the dashboard. When no abnormality has occurred in the battery cell Cn, the monitor 76 may be informed that the battery cell Cn is normal, or may be informed only when an abnormality occurs without performing any particular notification. Further, instead of the monitor 76 or together with the monitor 76, a speaker that performs similar notification by voice may be provided.

つぎに、図3を参照して電動車10の制御部の機能的構成について説明する。
図3は、電動車10の制御部の機能的構成を示すブロック図である。
図3に示すように、電動車10の制御部はECU70およびBMU50Aであり、それぞれの制御部のCPUが制御プログラムを実行することにより、要求出力算出部700、駆動制御部701、バッテリ制御部702、ジェネレータ制御部703、エンジン制御部704、モータ制御部705、異常検知部706を実現する。
Next, a functional configuration of a control unit of the electric vehicle 10 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control unit of the electric vehicle 10.
As shown in FIG. 3, the control units of the electric vehicle 10 are the ECU 70 and the BMU 50A, and the CPU of each control unit executes a control program, so that the required output calculation unit 700, the drive control unit 701, the battery control unit 702 , A generator control unit 703, an engine control unit 704, a motor control unit 705, and an abnormality detection unit 706.

要求出力算出部700は、ドライバからの要求出力を算出する。より詳細には、要求出力算出部700は、アクセルペダル71やブレーキペダル72、車速センサ74の検出値からドライバの運転操作を検知して、電動車10の駆動トルク、すなわちモータ23の出力トルク(モータトルク)を算出する。   The request output calculator 700 calculates a request output from the driver. More specifically, the required output calculation unit 700 detects the driving operation of the driver from the detection values of the accelerator pedal 71, the brake pedal 72, and the vehicle speed sensor 74, and determines the driving torque of the electric vehicle 10, that is, the output torque of the motor 23 ( Motor torque).

駆動制御部701は、要求出力算出部700で算出された要求出力に基づいて、電動車10の各部を制御する。
駆動制御部701は、バッテリ制御部702、ジェネレータ制御部703、モータ制御部705およびエンジン制御部704を含んで構成される。バッテリ制御部702はバッテリ50を、ジェネレータ制御部703はジェネレータ31を、エンジン制御部704はエンジン25を、モータ制御部705はモータ23を、それぞれ制御する。
なお、駆動制御部701は、上記以外にも例えばクラッチ装置27の駆動部27C等、電動車10の駆動に用いられる各種機構を制御する。
The drive control unit 701 controls each unit of the electric vehicle 10 based on the required output calculated by the required output calculation unit 700.
The drive control unit 701 includes a battery control unit 702, a generator control unit 703, a motor control unit 705, and an engine control unit 704. The battery control unit 702 controls the battery 50, the generator control unit 703 controls the generator 31, the engine control unit 704 controls the engine 25, and the motor control unit 705 controls the motor 23.
The drive control unit 701 controls various mechanisms used for driving the electric vehicle 10, such as the drive unit 27 </ b> C of the clutch device 27, in addition to the above.

駆動制御部701は、通常時には電動車10の3つの走行モード、すなわち1.EV走行モード、2.シリーズ走行モード、3.パラレル走行モードの3種類を適宜切り替えて電動車10を駆動する。   The drive control unit 701 normally operates in three driving modes of the electric vehicle 10, namely, 1. EV driving mode, 2. 2. Series running mode; The electric vehicle 10 is driven by appropriately switching the three types of the parallel traveling modes.

1.EV(Electric Vehicle)走行モード
エンジン25は停止し、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。EV走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力である。
1. EV (Electric Vehicle) traveling mode In this mode, the engine 25 is stopped, and the vehicle travels with the axle rotated by the driving force of the motor 23. The electric power supplied to the motor 23 in the EV running mode is the electric power stored in the battery 50.

2.シリーズ走行モード
エンジン25でジェネレータ31を駆動しながら、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。シリーズ走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力およびジェネレータ31で発電された発電電力である。
2. Series traveling mode This is a mode in which the axle is rotated by the driving force of the motor 23 while the generator 31 is driven by the engine 25, and the vehicle travels. The electric power supplied to the motor 23 in the series running mode is the electric power accumulated in the battery 50 and the electric power generated by the generator 31.

3.パラレル走行モード
エンジン25の駆動力およびモータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。
特に、高速走行時等、エンジン25による車軸駆動の効率が高い場合にパラレル走行モードに移行する。なお、パラレル走行モード時にも、エンジン25の駆動力をジェネレータ31に伝達して発電を行う(すなわち、エンジン25の駆動力を走行と発電とに振り分ける)ことが可能である。
3. Parallel traveling mode This is a mode in which the vehicle travels while rotating the axle with the driving force of the engine 25 and the driving force of the motor 23.
In particular, when the driving efficiency of the axle by the engine 25 is high, such as during high-speed running, the mode is shifted to the parallel running mode. In the parallel traveling mode, it is also possible to transmit the driving force of the engine 25 to the generator 31 to generate power (that is, to distribute the driving force of the engine 25 into traveling and power generation).

駆動制御部701は、例えばシリーズ走行モード中にドライバが要求するモータトルクを出力するために必要な電力量を算出し、当該必要な電力量のうちバッテリ50の蓄積電力から使用する分と、ジェネレータ31で発電して発電して使用する分とを割り振る。そして、バッテリ50からの放電電力量およびジェネレータ31の発電電力量を制御する。   The drive control unit 701 calculates, for example, the amount of power required to output the motor torque requested by the driver during the series running mode, and uses the necessary power amount from the stored power of the battery 50 and a generator. At 31, power is generated and allocated for use. Then, it controls the amount of electric power discharged from battery 50 and the amount of electric power generated by generator 31.

特に、本実施の形態では電池セルCnの異常時には電動車10をシリーズ走行モードで走行させる。これは、後述のように電池セルCnの異常時にはバッテリ50からの放電電力量が制限され、EV走行モードでは出力が大きく制限されるためである。シリーズ走行モードで逐次発電を行いながら走行することによって、異常時における電動車10の走行距離や走行速度を向上させることができる。
なお、電動車10の走行速度が高速の場合にはパラレル走行モードに移行するようにしてもよい。
In particular, in the present embodiment, when the battery cell Cn is abnormal, the electric vehicle 10 runs in the series running mode. This is because the amount of electric power discharged from the battery 50 is limited when the battery cell Cn is abnormal, as described later, and the output is greatly limited in the EV running mode. By running the vehicle while generating power sequentially in the series running mode, the running distance and running speed of the electric vehicle 10 at the time of abnormality can be improved.
When the traveling speed of the electric vehicle 10 is high, the mode may shift to the parallel traveling mode.

異常検知部706は、電池セルCnの異常を検知する。
電池セルCnの異常検知は、従来技術の様々な方法を用いることが可能である。具体的には、たとえばそれぞれの電池セルCnのセル電圧を測定し、セル電圧が所定電圧未満の電池セルがある場合に当該電池セルに異常が生じていると検知する。
なお、電池セルCnに異常が生じた場合、当該電池セルCnの内部抵抗が増加し、最終的には絶縁するため、当該電池セルCnと並列に設けられた整流素子Dn側を電流が流れるようになる。その結果、異常が生じた電池セルCnが電源回路から切り離され、セル電圧VCnは0Vとなる。
また、異常検知部706は、それぞれの電池セルCnのセル温度を測定し、セル温度が所定温度以上となった場合に当該電池セルCnに異常が生じていると検知してもよい。
また、異常検知部706は、バッテリ50の出力電流が第1の所定電流未満の時の各電池セルCnのセル電圧を基準電圧とし、バッテリ50の出力電流が第1の所定電流より大きい第2の所定電流を超える時の各電池セルCnのセル電圧を比較電圧とし、比較電圧と基準電流との差が所定電圧以下の電池セルCnがある場合、当該電池セルCnに異常が生じていると検知するようにしてもよい。
The abnormality detection unit 706 detects abnormality of the battery cell Cn.
Various methods of the related art can be used for abnormality detection of the battery cell Cn. Specifically, for example, the cell voltage of each battery cell Cn is measured, and when there is a battery cell whose cell voltage is lower than a predetermined voltage, it is detected that an abnormality has occurred in the battery cell.
When an abnormality occurs in the battery cell Cn, the internal resistance of the battery cell Cn increases, and the battery cell Cn is finally insulated, so that the current flows through the rectifying element Dn provided in parallel with the battery cell Cn. become. As a result, the abnormally generated battery cell Cn is disconnected from the power supply circuit, and the cell voltage VCn becomes 0V.
Further, the abnormality detection unit 706 may measure the cell temperature of each battery cell Cn, and may detect that an abnormality has occurred in the battery cell Cn when the cell temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature.
Further, the abnormality detection unit 706 uses the cell voltage of each battery cell Cn when the output current of the battery 50 is lower than the first predetermined current as a reference voltage, and sets the second output current of the battery 50 higher than the first predetermined current. The cell voltage of each battery cell Cn when the current exceeds the predetermined current is set as the comparison voltage, and when there is a battery cell Cn in which the difference between the comparison voltage and the reference current is equal to or less than the predetermined voltage, it is determined that the abnormality has occurred in the battery cell Cn. You may make it detect.

異常検知部706によっていずれかの電池セルCnの異常が検知された場合、駆動制御部701の各部は、通常時(電池セルCnの異常が検知されていない時)と比較して以下のように制御を変更する。   When the abnormality detecting unit 706 detects an abnormality of any of the battery cells Cn, the units of the drive control unit 701 compare the normal state (when the abnormality of the battery cell Cn is not detected) as follows. Change control.

<バッテリ制御部702>
本実施の形態では、いずれかの電池セルCnの異常が検知された場合にはバッテリ50からの放電は最小限にして、ジェネレータ31の発電電力を主に用いて走行する。
また、要求出力に対応するモータ23の消費電力に対してジェネレータ31の発電電力が不足する場合には、バッテリ50の蓄積電力で不足分を補う。バッテリ制御部702は、このときの最大出力電力PBMXを整流素子Dnの最大許容電流IBFHに基づいて決定する。
より詳細には、バッテリ制御部702は、整流素子Dnの最大許容電流IBFHと、異常が生じた電池セルCnを除いたバッテリ50の出力電圧Vとの積を最大出力電力PBMXと決定する。すなわち、バッテリ50の最大出力電力PBMXを下記式(1)とする。
これにより、整流素子Dnの破損を防止し、また異常が生じた電池セルCnの出力分を差し引いた適切な出力電力を設定することができる。
BMX = IBFH×V・・・(1)
<Battery control unit 702>
In the present embodiment, when abnormality of any of the battery cells Cn is detected, the discharge from the battery 50 is minimized, and the vehicle travels mainly using the power generated by the generator 31.
When the power generated by the generator 31 is insufficient for the power consumption of the motor 23 corresponding to the required output, the shortage is compensated for by the accumulated power of the battery 50. Battery control section 702 determines maximum output power P BMX at this time based on maximum allowable current I BFH of rectifying element Dn.
More specifically, the battery control unit 702 determines the product of the maximum allowable current I BFH of the rectifying element Dn and the output voltage V B of the battery 50 excluding the battery cell Cn in which abnormality has occurred as the maximum output power P BMX. I do. That is, the maximum output power P BMX of the battery 50 is expressed by the following equation (1).
This makes it possible to prevent damage to the rectifier element Dn and set an appropriate output power by subtracting the output of the battery cell Cn in which the abnormality has occurred.
P BMX = I BFH × V B (1)

また、電池セルCnの異常が検知された場合、バッテリ50を充電すると整流素子Dnが破損してバッテリ50が使用不可となる可能性があるため、バッテリ50の充電は回避する必要がある。
このため、バッテリ制御部702は、例えば車載充電器66に対してバッテリ50の充電を禁止する制御信号を出力したり、充電コネクタ65に対してロックをかけて給電コネクタの接続を禁止したりする。
また、後述のように、モータ制御部705によりモータ23の回生発電を禁止する。
In addition, when abnormality of the battery cell Cn is detected, charging the battery 50 may damage the rectifying element Dn and render the battery 50 unusable. Therefore, it is necessary to avoid charging the battery 50.
For this reason, the battery control unit 702 outputs a control signal for prohibiting charging of the battery 50 to the vehicle-mounted charger 66, or locks the charging connector 65 to prohibit connection of the power supply connector. .
Further, as described later, the regenerative power generation of the motor 23 is prohibited by the motor control unit 705.

<ジェネレータ制御部703>
ジェネレータ制御部703は、電池セルCnの異常が検知された場合、ジェネレータ31の発電電力量が、常時モータ23における消費電力以下になるように設定する。これは、ジェネレータ31で発電した電力を確実にモータ23で消費して、余剰電力が生じないようにするためである。
<Generator control unit 703>
When the abnormality of the battery cell Cn is detected, the generator control unit 703 sets the amount of power generated by the generator 31 to be equal to or less than the power consumption of the motor 23 at all times. This is to ensure that the power generated by the generator 31 is consumed by the motor 23 so that no surplus power is generated.

より詳細には、通常時におけるジェネレータ31の発電電力量Prgは、モータ23の消費電力量をPm、空調装置75などの補機類の消費電力量をPv、バッテリ50の充電電力量をPchgとして、下記式(2)で示される。
Prg = Pm+Pv+Pchg・・・(2)
More specifically, the power generation amount Prg of the generator 31 in the normal state is such that the power consumption amount of the motor 23 is Pm, the power consumption amount of auxiliary equipment such as the air conditioner 75 is Pv, and the charging power amount of the battery 50 is Pchg. , And is represented by the following equation (2).
Prg = Pm + Pv + Pchg (2)

一方、電池セルCnの異常時におけるジェネレータ31の発電電力量Pgは、モータ23の消費電力量をPm、空調装置75などの補機類の消費電力量をPv、電池セル異常時の発電電力補正値をPmrgとして、下記式(3)で示される。
Pg = Pm+Pv−Pmrg・・・(3)
すなわち、通常時も異常時も、モータ23の消費電力量Pmと補機類の消費電力量Pvとを発電することは共通しているが、異常時にはバッテリ50の充電電力量Pcrg分は発電しない。
また、電池セル異常時の発電電力補正値Pmrgとは、ジェネレータ31の発電電力量Pgが消費電力量(Pm+Pv)を上回らないようにするためのマージンである。上述のように、電池セルCnに異常が生じたバッテリ50は、一定範囲の放電は可能であるものの、充電は禁止される。一方で、発電電力量Pgと消費電力量(Pm+Pv)とを常時一致させるのは難しい。よって、発電電力量Pgは、消費電力量(Pm+Pv)から発電電力補正値Pmrgを差し引いた値とし、不足分はバッテリ50から放電させるようにしている。
On the other hand, the power generation amount Pg of the generator 31 when the battery cell Cn is abnormal is Pm, the power consumption of the motor 23 is Pm, the power consumption of the auxiliary equipment such as the air conditioner 75 is Pv, and the power generation power is corrected when the battery cell is abnormal. The value is represented by the following equation (3), where Pmrg is the value.
Pg = Pm + Pv-Pmrg (3)
In other words, the power consumption Pm of the motor 23 and the power consumption Pv of the auxiliary equipment are common in the normal state and the abnormal state, but the charge amount Pcrg of the battery 50 is not generated in the abnormal state. .
Further, the generated power correction value Pmrg when the battery cell is abnormal is a margin for preventing the generated power amount Pg of the generator 31 from exceeding the power consumption amount (Pm + Pv). As described above, the battery 50 in which an abnormality has occurred in the battery cell Cn can be discharged in a certain range, but is prohibited from being charged. On the other hand, it is difficult to always match the generated power amount Pg with the power consumption amount (Pm + Pv). Therefore, the generated power amount Pg is a value obtained by subtracting the generated power correction value Pmrg from the power consumption amount (Pm + Pv), and the shortage is discharged from the battery 50.

図4は、電動車10の消費電力量(Pm+PV)を模式的に示す説明図である。
図4において、縦軸は電流であり、紙面上方側が充電(回生)電流、紙面下方側が放電電流となっている。横軸は時間である。
太点線で示す通常時には、バッテリ50からの放電の他、通常時回生上限の範囲でモータ23の回生発電が許可され、回生発電時にはバッテリ50が充電される。
一方、実線で示す異常時には、モータ23の回生発電は禁止され、常時放電側で運転するように制御される。図中に示す異常時放電下限は、上記発電電力補正値Pmrgに対応し、バッテリ50から常時一定の放電を行い、充電がなされないようにしている。
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the power consumption (Pm + PV) of the electric vehicle 10.
In FIG. 4, the vertical axis is the current, the upper side of the page is the charging (regeneration) current, and the lower side of the page is the discharge current. The horizontal axis is time.
At the normal time indicated by the bold dotted line, in addition to the discharge from the battery 50, the regenerative power generation of the motor 23 is permitted within the range of the normal-time regenerative upper limit.
On the other hand, at the time of the abnormality indicated by the solid line, the regenerative power generation of the motor 23 is prohibited, and the motor 23 is controlled to always operate on the discharging side. The abnormal discharge lower limit shown in the figure corresponds to the generated power correction value Pmrg, and constantly discharges constantly from the battery 50 so that charging is not performed.

また、ジェネレータ制御部703は、電池セルCnの異常検知時に電動車10の減速指示があった場合には、通常時(異常の非検知時)よりも早いタイミングでジェネレータ31の発電トルクを低減させる。電動車10の減速指示とは、例えばアクセルペダル71の踏み戻しやブレーキペダル72の踏み込み等である。
これは、減速によりモータ23の消費電力が低減することを見込み、ジェネレータ31の発電電力に余剰が生じないように事前に発電量を抑えるためである。
Further, when there is an instruction to decelerate electric vehicle 10 when abnormality of battery cell Cn is detected, generator control unit 703 reduces the power generation torque of generator 31 at a timing earlier than normal time (when abnormality is not detected). . The instruction to decelerate the electric vehicle 10 is, for example, depressing the accelerator pedal 71, depressing the brake pedal 72, or the like.
This is because the power consumption of the motor 23 is expected to be reduced due to the deceleration, and the power generation amount is suppressed in advance so that the power generated by the generator 31 does not have a surplus.

これと関連して、モータ制御部705は、電池セルCnの異常検知時に電動車10の減速指示があった場合には、通常時(異常の非検知時)よりも遅いタイミングで出力トルクを低減させる。
これは、ジェネレータ31の発電電力に余剰が生じないように、発電電力量が低減してから、モータ23の減速を開始するものである。
モータ制御部705は、例えばジェネレータ31の発電量がゼロになった後にモータ23の出力トルクがゼロとなるように制御する。
In connection with this, the motor control unit 705 reduces the output torque at a timing later than the normal time (when no abnormality is detected) when there is an instruction to decelerate the electric vehicle 10 when the abnormality of the battery cell Cn is detected. Let it.
This is to start the deceleration of the motor 23 after the amount of generated power is reduced so that no surplus occurs in the generated power of the generator 31.
The motor control unit 705 controls the output torque of the motor 23 to become zero after the power generation amount of the generator 31 becomes zero, for example.

モータ23の出力トルクTmは、一般に下記式(4)で示される。
Tm = TTGT×Km+Tm(n−1)×(1−Km) ・・・(4)
上記式(4)において、TTGTは要求出力から算出される目標出力トルク、Kmはモータ用フィルタ係数、Tm(n−1)は前回の出力トルク算出タイミングにおける出力トルクである。上記式(4)のように、目標出力トルクTTGTをモータ用フィルタ係数Kmおよび前回の出力トルクTm(n−1)によって補正することにより、急激な出力トルクの変化を防止している。
ここで、モータ用フィルタ係数Kmは、通常時フィルタ係数KNLと異常時フィルタ係数KFLとがあり、異常時フィルタ係数KFLの方が通常時フィルタ係数KNLよりも小さい値である(KFL<KNL)。モータ制御部705は、電池セルCnの異常時には異常時フィルタ係数KFLを用いて、通常時よりもモータトルクの変化を緩やかにする。
The output torque Tm of the motor 23 is generally represented by the following equation (4).
Tm = TTGT × Km + Tm (n−1) × (1−Km) (4)
In the above equation (4), T TGT is a target output torque calculated from the required output, Km is a filter coefficient for the motor, and Tm (n−1) is an output torque at the previous output torque calculation timing. As in the above equation (4), the target output torque T TGT is corrected by the motor filter coefficient Km and the previous output torque Tm (n−1) , thereby preventing a sudden change in the output torque.
Here, the motor filter coefficient Km includes a normal time filter coefficient K NL and an abnormal time filter coefficient K FL , and the abnormal time filter coefficient K FL is a smaller value than the normal time filter coefficient K NL (K FL < KNL ). The motor control unit 705 uses the abnormal time filter coefficient K FL when the battery cell Cn is abnormal, and makes the motor torque change more gradual than in the normal case.

図5は、モータ23、ジェネレータ31およびエンジン25の各運転状態を模式的に示す説明図である。
図5Aはモータ23およびジェネレータ31のトルクを示しており、一点破線は通常時のモータトルクを、太実線は異常時のモータトルクを、太点線は通常時のジェネレータトルクを、細点線は異常時のジェネレータトルクをそれぞれ示している。
図5Bはエンジン25の回転数を示しており、太実線は通常時のエンジン回転数を、細点線は異常時のエンジン回転数をそれぞれ示している。
なお、モータトルクはモータ23の消費電力に比例する。また、ジェネレータトルクはジェネレータ31の発電電力に比例する。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing operating states of the motor 23, the generator 31, and the engine 25.
FIG. 5A shows the torque of the motor 23 and the generator 31. The dashed-dotted line indicates the normal motor torque, the thick solid line indicates the abnormal motor torque, the thick dotted line indicates the normal generator torque, and the thin dotted line indicates the abnormal torque. , Respectively.
FIG. 5B shows the rotation speed of the engine 25, and the bold solid line shows the normal engine rotation speed, and the thin dotted line shows the abnormal engine rotation speed.
The motor torque is proportional to the power consumption of the motor 23. The generator torque is proportional to the power generated by the generator 31.

時刻T0から時刻Tα1の間は、モータ23は停止しており、ジェネレータ31も停止し発電を行っていない。時刻Tα1から時刻Tα2にかけてモータ23は力行運転し、ジェネレータ31もモータ23の出力に合わせて発電を行う。この間、ジェネレータ31を駆動するためエンジン25も回転数が上昇する。
時刻Tα2に電動車10の減速指示があると、ジェネレータ31は発電電力を低減させるが、通常時には時刻Tα2から時刻Tα5までかけて発電電力を0まで低減させるところ、異常時には時刻Tα2から時刻Tα3(<時刻Tα5)で発電電力を0まで低減させる。
このように、図5Aでは異常時には発電電力を低減させる速度を通常時よりも速くして、通常時よりも早いタイミングでジェネレータ31の発電トルクを低減させている。
この他、異常時には発電電力を低減開始する時刻を通常時よりも早くして、通常時よりも早いタイミングでジェネレータ31の発電トルクを低減させてもよい。
From time T0 to time Tα1, the motor 23 is stopped, the generator 31 is also stopped, and no power is generated. The motor 23 performs a power running operation from time Tα1 to time Tα2, and the generator 31 also generates electric power in accordance with the output of the motor 23. During this time, the rotation speed of the engine 25 is also increased to drive the generator 31.
If there is an instruction to decelerate the electric vehicle 10 at time Tα2, the generator 31 reduces the generated power. In normal times, the generated power is reduced to 0 from time Tα2 to time Tα5. <At time Tα5), the generated power is reduced to zero.
As described above, in FIG. 5A, the speed of reducing the generated power is increased faster than usual at the time of abnormality, and the generated torque of the generator 31 is reduced at a timing earlier than usual.
In addition, at the time of abnormality, the time at which the generated power is started to be reduced may be earlier than the normal time, and the generated torque of the generator 31 may be reduced at a timing earlier than the normal time.

また、モータ23については、時刻Tα2に電動車10の減速指示があると、通常時には上記式(4)のモータ用フィルタ係数Kmとして通常時フィルタ係数KNLを用い、時刻Tα4にモータ23の出力トルクが0になるところ、異常時には上記式(4)のモータ用フィルタ係数Kmとして異常時フィルタ係数KFLを用い、時刻Tα5(>時刻Tα4)にモータ23の出力トルクが0になる。
このように、図5Aでは異常時にはモータトルクを低減させる速度を通常時よりも遅くして、通常時よりも遅いタイミングでモータトルクを低減させている。
この他、異常時には減速指示後、所定の遅延時間TLを経てから出力トルクを低減させて、通常時よりも遅いタイミングでモータトルクを低減させるようにしてもよい。
As for the motor 23, when a deceleration instruction of the electric vehicle 10 at time Tiarufa2, during normal use of a normal filter coefficients K NL as a motor filter coefficient Km of the formula (4), the time Tα4 the output of the motor 23 when torque is 0, the reference to abnormal filter coefficient K FL as a motor filter coefficient Km of the formula (4), the output torque of the time Tiarufa5 (> time Tiarufa4) to the motor 23 becomes zero at the time of abnormality.
As described above, in FIG. 5A, the speed of reducing the motor torque is set lower than normal at the time of abnormality, and the motor torque is reduced at a timing later than normal.
In addition, in the case of an abnormality, the output torque may be reduced after a predetermined delay time TL after the deceleration instruction, and the motor torque may be reduced at a timing later than the normal time.

ジェネレータ31の発電電力およびモータ23の出力トルクが0になる時刻を比較すると、通常時には時刻Tα4にモータ23の出力トルクが0になり、その後時刻Tα5にジェネレータ31の発電電力が0になっている。一方で、異常時には時刻Tα3にジェネレータ31の発電電力が0になり、その後時刻Tα5にモータ23の出力トルクが0になっている。
これにより、モータ23の消費電力が常時ジェネレータ31の発電電力を上回り、発電電力の余剰によりバッテリ50が充電されるのを防止することができる。
Comparing the power generated by the generator 31 and the time when the output torque of the motor 23 becomes 0, the output torque of the motor 23 becomes 0 at time Tα4 during normal times, and the power generated by the generator 31 becomes 0 at time Tα5. . On the other hand, at the time of abnormality, the generated power of the generator 31 becomes 0 at time Tα3, and thereafter, the output torque of the motor 23 becomes 0 at time Tα5.
As a result, the power consumption of the motor 23 always exceeds the power generated by the generator 31, and it is possible to prevent the battery 50 from being charged due to the surplus of the generated power.

<エンジン制御部704>
つぎに、エンジン制御部704について説明する。
エンジン制御部704は、電池セルCnの異常検知時には、エンジン25の始動時の目標回転数を通常時(異常の非検知時)よりも少なくする。
上述のように、エンジン25の始動時にはジェネレータ31が力行方向に運転しスタータとして機能するが、通常時にはエンジン25の始動後にジェネレータ31を発電方向に運転させて、エンジン始動時の吹け上がりを抑えている。
一方、異常時にはジェネレータ31の発電方向への運転はバッテリ50の充電につながる可能性があるため回避する必要がある。よって、エンジン25の目標回転数を低く設定して、ジェネレータ31による抑え込みがなくてもエンジン始動時に過度なエンジン回転数の上昇が生じないようにしている。
<Engine control unit 704>
Next, the engine control unit 704 will be described.
When detecting an abnormality in the battery cell Cn, the engine control unit 704 sets the target number of revolutions at the time of starting the engine 25 to be lower than that in a normal state (when no abnormality is detected).
As described above, when the engine 25 is started, the generator 31 operates in the power running direction and functions as a starter. However, normally, the generator 31 is operated in the power generation direction after the engine 25 is started, so that the engine 31 is prevented from running up when the engine is started. I have.
On the other hand, in the event of an abnormality, the operation of the generator 31 in the power generation direction may lead to charging of the battery 50, and thus needs to be avoided. Therefore, the target rotation speed of the engine 25 is set low so that an excessive increase in the engine rotation speed does not occur at the time of engine start even without suppression by the generator 31.

図5に示すように、エンジン25の始動時には時刻T0から時刻Tβ1にかけてジェネレータ31が力行方向に運転してエンジン25を回転させる。時刻Tβ1にエンジン25が点火されると、通常時にはエンジン回転数が急激に増加し、これを抑えるためにジェネレータ31を発電方向に運転させる。この結果、エンジン回転数は所定のアイドリング回転数に落ち着く。
一方、異常時には目標回転数が少なく設定するため、エンジン回転数の増加量は通常時ほど大きくなく、ジェネレータ31も発電方向に運転することなく運転を停止する。
As shown in FIG. 5, at the time of starting the engine 25, the generator 31 operates in the power running direction from time T0 to time Tβ1 to rotate the engine 25. When the engine 25 is ignited at the time Tβ1, the engine speed rapidly increases during normal times, and the generator 31 is operated in the power generation direction to suppress this. As a result, the engine speed settles at a predetermined idling speed.
On the other hand, in the event of an abnormality, the target rotation speed is set to be small, so that the amount of increase in the engine rotation speed is not as large as in normal times, and the generator 31 also stops operating without operating in the power generation direction.

図6は、エンジン始動時のエンジン回転数を模式的に示す説明図である。
図6において、縦軸はエンジン25の回転数、横軸は時間である。
通常時におけるエンジン始動時の目標回転数をNNL、異常時におけるエンジン始動時の目標回転数をNFL(<NNL)とする。時刻Tβ3には停止していたエンジン25が、ジェネレータ31の力行運転により時刻Tβ4までにはそれぞれの目標回転数NNLまたはNFLとなる。時刻Tβ4にエンジン25が点火されると、通常時には急激にエンジン回転数が増加するが、異常時には元々の回転数が少ないためエンジン回転数の増加度合いは緩やかである。なお、点火後の目標回転数は通常時と同様(例えばNNL)とすればよい。
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the engine speed at the time of starting the engine.
In FIG. 6, the vertical axis represents the rotation speed of the engine 25, and the horizontal axis represents time.
It is assumed that the target rotation speed at the time of starting the engine in the normal state is N NL , and the target rotation speed at the time of starting the engine in the abnormal state is N FL (<N NL ). Engine 25 that has been stopped in time Tβ3 becomes the respective target rotational speed until the time T? 4 N NL or N FL by powering operation of the generator 31. When the engine 25 is ignited at the time Tβ4, the engine speed rapidly increases during normal times, but the rate of increase of the engine speed is slow because the original speed is low during abnormal times. It should be noted that the target rotation speed after ignition may be the same as in normal times (for example, N NL ).

以上説明したように、実施の形態1にかかる電動車10の制御装置によれば、バッテリ50内の電池セルCnに異常が生じてバッテリ50からの電力供給が制限される場合であっても、ジェネレータ31の発電電力を用いてモータ23を駆動して走行することができ、異常時における電動車10の出力(走行速度および走行可能距離)を向上させる上で有利となる。
また、ジェネレータ31の発電電力量をモータ23の消費電力以下とするので、バッテリ50が充電されることがなく、整流素子Dnを保護してバッテリ50の劣化を防止する上で有利となる。
また、電池セルCnの異常検知時に電動車10の減速指示があった場合には、モータ23の出力トルクより先にジェネレータ31の発電電力量が低減するようにしたので、モータ23の消費電力が低減する減速時に発電電力量が消費電力量を上回ってバッテリ50が充電されるのを防止する上で有利となる。
また、電池セルCnの異常検知時には、エンジン25の始動時の目標回転数を通常時よりも少なくするので、ジェネレータ31の発電運転を行うことなくエンジン始動時の吹け上がりを防止することができ、ジェネレータ31の発電によりバッテリ50が充電されるのを防止する上で有利となる。
As described above, according to the control device for the electric vehicle 10 according to the first embodiment, even when an abnormality occurs in the battery cell Cn in the battery 50 and power supply from the battery 50 is restricted, The vehicle can be driven by driving the motor 23 using the power generated by the generator 31, which is advantageous in improving the output (traveling speed and travelable distance) of the electric vehicle 10 in the event of an abnormality.
Further, since the amount of power generated by the generator 31 is equal to or less than the power consumption of the motor 23, the battery 50 is not charged, which is advantageous in protecting the rectifying element Dn and preventing deterioration of the battery 50.
Further, when an instruction to decelerate the electric vehicle 10 is issued at the time of detecting an abnormality in the battery cell Cn, the amount of power generated by the generator 31 is reduced prior to the output torque of the motor 23. This is advantageous in preventing the battery 50 from being charged due to the amount of generated power exceeding the amount of power consumed during the reduced deceleration.
Further, when the abnormality of the battery cell Cn is detected, the target number of revolutions at the time of starting the engine 25 is set lower than usual, so that it is possible to prevent the engine 31 from running up at the time of starting the engine without performing the power generation operation. This is advantageous in preventing the battery 50 from being charged by the power generation of the generator 31.

(実施の形態2)
実施の形態1では、電池セルCnの異常時にはモータ23の回生発電が一切禁止されていた。実施の形態2では、電池セルCnの異常時にも所定の条件下であればモータ23の回生発電を可能とする。
所定の条件とは、例えば電動車10の走行速度が所定速度以下の場合である。一般に、高速走行時には車両に対する走行抵抗が大きく、アクセルペダル71の踏み戻し時などに減速が生じやすい。一方、高速走行時以外には車両に対する走行抵抗があまり大きくなく、減速が生じにくい。このため、電池セルCnの異常によりモータ23の回生発電が禁止されると、異常がない時との運転フィーリングの差が大きくなる。
そこで、電動車10の走行速度が所定速度以下の場合には、電池セルCnの異常検知時にもモータ23における回生発電を許可し、異常がない時に近い運転フィーリングを実現する。
本実施の形態では、回生発電で生じた電力をジェネレータ31に供給し、ジェネレータ31でエンジン25を回転させる、すなわちジェネレータ31を電動機として用いることによって消費する。
なお、実施の形態2においても、電動車10の構成は実施の形態1と同様であるので、詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, when the battery cell Cn is abnormal, the regenerative power generation of the motor 23 is completely prohibited. In the second embodiment, the regenerative power generation of the motor 23 is enabled under a predetermined condition even when the battery cell Cn is abnormal.
The predetermined condition is, for example, a case where the traveling speed of the electric vehicle 10 is equal to or lower than the predetermined speed. In general, the traveling resistance to the vehicle is large when traveling at high speed, and deceleration is likely to occur when the accelerator pedal 71 is depressed. On the other hand, except during high-speed running, the running resistance to the vehicle is not so large, and deceleration hardly occurs. For this reason, when the regenerative power generation of the motor 23 is prohibited due to the abnormality of the battery cell Cn, the difference in the driving feeling from when there is no abnormality increases.
Therefore, when the traveling speed of the electric vehicle 10 is equal to or lower than the predetermined speed, the regenerative power generation by the motor 23 is permitted even when the abnormality of the battery cell Cn is detected, and a driving feeling close to when there is no abnormality is realized.
In the present embodiment, the electric power generated by the regenerative power generation is supplied to the generator 31 and the engine 25 is rotated by the generator 31, that is, the electric power is consumed by using the generator 31 as an electric motor.
Note that, also in the second embodiment, the configuration of the electric vehicle 10 is the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

図7は、実施の形態2におけるモータ23、ジェネレータ31およびエンジン25の各運転状態を模式的に示す説明図である。
図7Aはモータ23およびジェネレータ31のトルクを示しており、太実線はモータトルクを、点線はジェネレータトルクをそれぞれ示している。
図7Bはエンジン25の回転数を示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing operating states of the motor 23, the generator 31, and the engine 25 in the second embodiment.
FIG. 7A shows the torque of the motor 23 and the generator 31. The thick solid line shows the motor torque, and the dotted line shows the generator torque.
FIG. 7B shows the rotation speed of the engine 25.

時刻T0から時刻Tγ1の間については、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
時刻Tγ1に電動車10の減速指示があると、ジェネレータ31は発電トルクを低減させ、時刻Tγ2には発電トルクが0となる。ジェネレータ31を駆動するエンジン25の回転数も時刻Tγ1以降、徐々に低下する。また、モータ23も時刻Tγ1からモータトルク(力行トルク)を低減させ、時刻Tγ3には力行トルクが0となる。
時刻Tγ2に発電トルクが0となった後、ジェネレータ31はインバータ24から電力供給を受けて力行運転を行い、エンジン25を回転させる。これにより、ジェネレータ31による電力消費が行われる。
また、ジェネレータ31が力行運転を開始した後の時刻Tγ3には、モータ23が回生発電を開始する。モータ23の回生発電で生じた電力は、ジェネレータ31に供給される。
すなわち、時刻Tγ2直後にインバータ24からジェネレータ31に供給される電力は、バッテリ50の蓄積電力であるが、時刻T3以降にインバータ24からジェネレータ31に供給される電力は、モータ23の回生発電によって発電した電力である。
エンジン25の回転数は、後述するようにジェネレータ31の目標消費電力量によって変動する。
The period from time T0 to time Tγ1 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
When there is an instruction to decelerate electric powered vehicle 10 at time Tγ1, generator 31 reduces the generated torque, and at time Tγ2, the generated torque becomes zero. The rotation speed of the engine 25 that drives the generator 31 also gradually decreases after time Tγ1. The motor 23 also reduces the motor torque (powering torque) from time Tγ1, and the powering torque becomes 0 at time Tγ3.
After the generated torque becomes 0 at time Tγ2, generator 31 receives power supply from inverter 24, performs power running operation, and rotates engine 25. Thereby, power consumption by the generator 31 is performed.
Further, at time Tγ3 after the generator 31 starts the power running operation, the motor 23 starts regenerative power generation. Electric power generated by the regenerative power generation of the motor 23 is supplied to the generator 31.
That is, the power supplied from the inverter 24 to the generator 31 immediately after the time Tγ2 is the stored power of the battery 50, but the power supplied from the inverter 24 to the generator 31 after the time T3 is generated by the regenerative power generation of the motor 23. Power.
The rotation speed of the engine 25 varies according to the target power consumption of the generator 31 as described later.

このように、ジェネレータ31でエンジン25を駆動することで、モータ23の回生発電で生じた電力を消費することが可能となり、バッテリ50を充電することなく回生制動力を得ることができる。
なお、ジェネレータ制御部703は、ジェネレータ31によるエンジン25の駆動が、モータ23の回生発電よりも先に開始するようジェネレータ31を制御する。これは、モータ23の回生発電がジェネレータ31によるエンジン25の駆動より先に開始すると、回生発電により発電した電力を消費することができず、バッテリ50が充電される可能性があるためである。
By driving the engine 25 with the generator 31 in this manner, it is possible to consume the power generated by the regenerative power generation of the motor 23, and it is possible to obtain the regenerative braking force without charging the battery 50.
Note that the generator control unit 703 controls the generator 31 so that the driving of the engine 25 by the generator 31 starts before the regenerative power generation of the motor 23. This is because if the regenerative power generation of the motor 23 starts before the driving of the engine 25 by the generator 31, the power generated by the regenerative power generation cannot be consumed and the battery 50 may be charged.

また、モータ制御部705は、回生発電で生じる回生トルクが所定トルク以下の場合には、回生発電を許可しないようにしてもよい。これは、回生発電で生じる回生トルクが小さい場合には電動車10の減速度が小さく、回生発電を許可しても運転フィーリングに及ぼす影響が小さいためである。   Further, the motor control unit 705 may not allow the regenerative power generation when the regenerative torque generated by the regenerative power generation is equal to or less than the predetermined torque. This is because when the regenerative torque generated by the regenerative power generation is small, the deceleration of the electric vehicle 10 is small, and even if the regenerative power generation is permitted, the influence on the driving feeling is small.

図8は、回生時におけるジェネレータ制御部703の処理を示すフローチャートである。
電池セルCnの異常が検知されると(ステップS800:Yes)、ジェネレータ制御部703は、モータ制御部705からモータ23の目標出力トルク(目標モータトルク)Tmを取得して、目標モータトルクTmが0未満か、すなわちモータ23が回生発電する可能性があるか否かを判断する(ステップS802)。
目標モータトルクTmが0未満でない場合(ステップS802:No)、すなわち力行側のトルクである場合には、そのままステップS800に戻り、以降の処理をくり返す。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of the generator control unit 703 during regeneration.
When the abnormality of the battery cell Cn is detected (Step S800: Yes), the generator control unit 703 acquires the target output torque (target motor torque) Tm of the motor 23 from the motor control unit 705, and the target motor torque Tm is It is determined whether the value is less than 0, that is, whether there is a possibility that the motor 23 generates regenerative power (step S802).
If the target motor torque Tm is not less than 0 (step S802: No), that is, if it is the torque on the powering side, the process returns to step S800 and repeats the subsequent processes.

目標モータトルクTmが0未満である場合(ステップS802:Yes)、すなわち回生側のトルクである場合、ジェネレータ制御部703は、車速センサ74の検出値を参照して電動車10の走行速度が所定速度以下か否か判断する(ステップS804)。
電動車10の走行速度が所定速度を超えている場合には(ステップS804:No)、モータ23の回生発電は許可しないため、そのままステップS800に戻り、以降の処理をくり返す。
When the target motor torque Tm is less than 0 (Step S802: Yes), that is, when the target motor torque Tm is the regenerative torque, the generator control unit 703 refers to the detection value of the vehicle speed sensor 74 to determine whether the traveling speed of the electric vehicle 10 is predetermined. It is determined whether the speed is equal to or less than the speed (step S804).
If the traveling speed of the electric vehicle 10 exceeds the predetermined speed (step S804: No), the regenerative power generation of the motor 23 is not permitted, so the process returns to step S800, and the subsequent processes are repeated.

一方、電動車10の走行速度が所定速度以下の場合は(ステップS804:Yes)、モータ23の回生発電を許可するため、まずジェネレータ制御部703は、ジェネレータ31の目標消費電力量(目標ジェネレータ消費電力量)Pcgを算出する(ステップS806)。
目標ジェネレータ消費電力量Pcgは、下記式(5)により算出する。
Pcg = Prm−Pv+Pcmrg・・・(5)
上記式(5)において、Prmはモータ23の回生発電により発生する電力量(回生電力量)、Pvは空調装置75などの補機類の消費電力量、Pcmrgは電池セル異常時の消費電力補正値である。
回生電力量Prmは、ジェネレータ31の実消費電力に合わせて設定される。すなわち、ジェネレータ31の始動時には回生電力量Prmは0に設定され、以降はジェネレータ31の実消費電力の値が回生電力量Prmとして設定される。
消費電力補正値Pcmrgは、ジェネレータ31の消費電力量Pcgが回生電力量Prmを下回らないようにするためのマージンである。すなわち、目標ジェネレータ消費電力量Pcmは、回生電力量Prmから補機類の消費電力量Pvを差し引いた値よりも常に大きくなるように設定されている(Pcmrg>Prm−Pv)。これにより、回生発電で生じる電力がジェネレータ31の消費電力以下となるようジェネレータ31を制御することができる。
On the other hand, when the traveling speed of the electric vehicle 10 is equal to or lower than the predetermined speed (step S804: Yes), the generator control unit 703 firstly sets the target power consumption of the generator 31 (the target generator consumption) in order to permit the regenerative power generation of the motor 23. The power amount) Pcg is calculated (step S806).
The target generator power consumption Pcg is calculated by the following equation (5).
Pcg = Prm−Pv + Pcmrg (5)
In the above equation (5), Prm is the electric energy generated by the regenerative power generation of the motor 23 (regenerative electric energy), Pv is the electric power consumption of accessories such as the air conditioner 75, and Pcmrg is the electric power consumption correction when the battery cell is abnormal. Value.
The regenerative power amount Prm is set according to the actual power consumption of the generator 31. That is, when the generator 31 is started, the regenerative power amount Prm is set to 0, and thereafter, the value of the actual power consumption of the generator 31 is set as the regenerative power amount Prm.
The power consumption correction value Pcmrg is a margin for preventing the power consumption Pcg of the generator 31 from falling below the regenerative power Prm. That is, the target generator power consumption Pcm is always set to be larger than a value obtained by subtracting the power consumption Pv of the auxiliary devices from the regenerative power Prm (Pcmrg> Prm-Pv). Thereby, generator 31 can be controlled such that the power generated by regenerative power generation is equal to or less than the power consumption of generator 31.

つぎに、図10に示すような目標ジェネレータ消費電力量Pcgと目標エンジン回転数との対応グラフ等を用いて、ジェネレータ31によるエンジン25の目標駆動回転数(目標エンジン回転数)を算出する(ステップS808)。
そして、ジェネレータ制御部703は、ジェネレータ31に電力を供給して力行運転させる(ステップS810)。このとき、ステップS808で算出した目標回転数でエンジン25を回転させるようにジェネレータ31を駆動する。
なお、ジェネレータ31の力行運転開始時には、バッテリ50の蓄積電力を用いてジェネレータ31を駆動するが、その後モータ23の回生発電が開始した後はモータ23の回生発電により発電した電力を用いてジェネレータ31を駆動する。
Next, the target drive speed (target engine speed) of the engine 25 by the generator 31 is calculated using a graph or the like of the target generator power consumption Pcg and the target engine speed as shown in FIG. 10 (step). S808).
Then, generator control section 703 supplies power to generator 31 to perform power running operation (step S810). At this time, the generator 31 is driven to rotate the engine 25 at the target rotation speed calculated in step S808.
When the power running operation of the generator 31 is started, the generator 31 is driven by using the stored power of the battery 50. After that, after the regenerative power generation of the motor 23 starts, the generator 31 is driven by using the power generated by the regenerative power generation of the motor 23. Drive.

図9は、回生時におけるモータ制御部705の処理を示すフローチャートである。
モータ制御部705は、上記式(4)に従ってモータ23の出力トルク(モータトルク)Tmを算出する(ステップS900)。
目標モータトルクTmが0以上(Tm≧0)の場合は(ステップS901:No)、回生発電ではなく力行運転となるので、ステップS904に移行し、実際にモータ23で出力するトルク(実モータトルクTrm)をTmに設定して(ステップS904)、決定した実モータトルクTrmでモータ23を駆動(力行運転)する(ステップS914)。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a process of the motor control unit 705 during regeneration.
The motor control unit 705 calculates the output torque (motor torque) Tm of the motor 23 according to the above equation (4) (step S900).
If the target motor torque Tm is equal to or larger than 0 (Tm ≧ 0) (step S901: No), the power running operation is performed instead of the regenerative power generation. Therefore, the process proceeds to step S904, and the torque actually output by the motor 23 (the actual motor torque) (Trm) is set to Tm (step S904), and the motor 23 is driven (power running operation) with the determined actual motor torque Trm (step S914).

また、目標モータトルクTmが0未満(Tm<0)の場合(ステップS901:Yes)、モータ制御部705は、電池セルCnの異常が検知さているか否かを判断し(ステップS902)、電池セルCnの異常が検知されていない場合には(ステップS902:No)、モータ23の回生発電を行ってもバッテリ50に影響がないため、実モータトルクTrmをTmに設定して(ステップS904)、実モータトルクTrm(Tm)でモータ23を駆動(回生発電)する(ステップS914)。   If the target motor torque Tm is less than 0 (Tm <0) (step S901: Yes), the motor control unit 705 determines whether or not abnormality of the battery cell Cn is detected (step S902). If the abnormality of Cn is not detected (Step S902: No), the actual motor torque Trm is set to Tm (Step S904) because the regenerative power generation of the motor 23 does not affect the battery 50. The motor 23 is driven (regenerative power generation) with the actual motor torque Trm (Tm) (step S914).

一方、電池セルCnの異常が検知されている場合(ステップS902:Yes)、モータ制御部705は、ジェネレータ31が力行運転を行っているか否かを判断する(ステップS906)。
力行運転を行っていない場合は(ステップS906:No)、モータ23の回生発電による発電電力の消費先がなく、回生発電は禁止されるので、実モータトルクTrmを0に設定して(ステップS912)、決定した実モータトルクTrmでモータ23を駆動、この場合は運転停止する(ステップS914)。
On the other hand, when the abnormality of the battery cell Cn is detected (Step S902: Yes), the motor control unit 705 determines whether or not the generator 31 is performing the power running operation (Step S906).
When the power running operation is not performed (Step S906: No), there is no consumption destination of the generated power by the regenerative power generation of the motor 23, and the regenerative power generation is prohibited. Therefore, the actual motor torque Trm is set to 0 (Step S912). ), The motor 23 is driven with the determined actual motor torque Trm, and in this case, the operation is stopped (step S914).

一方、力行運転を行っている場合(ステップS906:Yes)、モータ制御部705は、下記式(6)で示される制限トルクTlimを算出する(ステップS908)。
Tlim = (Pcg’+Pv)÷Nm×Kt
上記式(6)において、Pcg’は実際のジェネレータ消費電力量、Pvは空調装置75などの補機類の消費電力量、Nmはモータ23の回転数、Ktはトルクへの変換係数である。
制限トルクTlimは、ジェネレータ31での消費電力量に合わせた回生トルク値であり、その値は負である。
On the other hand, when the power running operation is being performed (step S906: Yes), the motor control unit 705 calculates the limit torque Tlim represented by the following equation (6) (step S908).
Tlim = (Pcg ′ + Pv) ÷ Nm × Kt
In the above equation (6), Pcg ′ is the actual power consumption of the generator, Pv is the power consumption of accessories such as the air conditioner 75, Nm is the rotation speed of the motor 23, and Kt is the conversion coefficient into torque.
Limiting torque Tlim is a regenerative torque value that matches the power consumption of generator 31, and its value is negative.

モータ制御部705は、ステップS908で算出した制限トルクTlimと、ステップS900で算出した目標モータトルクTmとを比較して、数値が大きい方を実モータトルクTrmとして決定し(ステップS910:Trm=Max(Tlim,Tm))、決定した実モータトルクTrmでモータ23を駆動(回生発電)する(ステップS914)。
なお、制限トルクTlimおよび目標モータトルクTmはそれぞれ負であるため、数値が大きい方とは、絶対値が小さく0に近い値をとる方のトルクである。
すなわち、制限トルクTlimは回生トルク値の限界値に対応し、目標モータトルクTmが制限トルクTlimよりも大きい(絶対値が小さい)場合は目標モータトルクTmをそのまま実モータトルクTrmとし、目標モータトルクTmが制限トルクTlimよりも小さい(絶対値が大きい)場合は制限トルクTlimを実モータトルクTrmとする。
これにより、モータ23の回生発電により発生する電力を、ジェネレータ31で確実に消費することができる。
The motor control unit 705 compares the limit torque Tlim calculated in step S908 with the target motor torque Tm calculated in step S900, and determines the larger one as the actual motor torque Trm (step S910: Trm = Max). (Tlim, Tm)), the motor 23 is driven (regenerative power generation) with the determined actual motor torque Trm (step S914).
Since the limit torque Tlim and the target motor torque Tm are each negative, a larger numerical value is a torque whose absolute value is small and takes a value close to zero.
That is, the limit torque Tlim corresponds to the limit value of the regenerative torque value. When the target motor torque Tm is larger than the limit torque Tlim (the absolute value is smaller), the target motor torque Tm is directly used as the actual motor torque Trm, When Tm is smaller than the limit torque Tlim (absolute value is large), the limit torque Tlim is set as the actual motor torque Trm.
Thus, the power generated by the regenerative power generation of the motor 23 can be reliably consumed by the generator 31.

以上説明したように、実施の形態2にかかる電動車10の制御装置によれば、電池セルCnの異常が検知された場合、電動車の走行速度が所定速度を超えている場合には、モータ23における回生発電を禁止するので、整流素子Dnを保護してバッテリ50の劣化を防止する上で有利となる。
また、電動車10の走行速度が所定速度以下の場合には、モータ23の回生発電を許可するので、高速走行時と比較して車両の走行抵抗が小さくなったタイミングで回生発電による制動力を得ることができ、電動車10の運転フィーリングを通常時に近づける上で有利となる。
また、回生発電で生じた電力を用いてジェネレータ31を駆動するので、バッテリ50を充電することなくモータ23を回生発電させる上で有利となる。
また、回生発電で生じる回生トルクが所定トルク以下の場合、すなわち回生発電による減速度が小さい場合には回生発電を許可しないので、回生発電の実効性を向上させる上で有利となる。
また、ジェネレータ31によるエンジン25の駆動を、モータ23の回生発電よりも先に開始させるので、回生発電により生じる電力をより確実にジェネレータ31で消費することができ、バッテリ50の保護を図る上で有利となる。
また、回生発電で生じる電力がジェネレータ31の消費電力以下となるようにするので、回生発電により生じる電力をより確実にジェネレータ31で消費することができ、バッテリ50の保護を図る上で有利となる。
As described above, according to the control device for the electric vehicle 10 according to the second embodiment, when the abnormality of the battery cell Cn is detected, and when the traveling speed of the electric vehicle exceeds a predetermined speed, the motor Since the regenerative power generation at 23 is prohibited, it is advantageous in protecting the rectifying element Dn and preventing the battery 50 from deteriorating.
Further, when the traveling speed of the electric vehicle 10 is equal to or lower than the predetermined speed, the regenerative power generation of the motor 23 is permitted. This is advantageous in bringing the driving feeling of the electric vehicle 10 closer to the normal time.
Further, since the generator 31 is driven using the electric power generated by the regenerative power generation, it is advantageous in causing the motor 23 to generate the regenerative power without charging the battery 50.
Further, when the regenerative torque generated by the regenerative power generation is equal to or less than a predetermined torque, that is, when the deceleration by the regenerative power generation is small, regenerative power generation is not permitted, which is advantageous in improving the effectiveness of regenerative power generation.
In addition, since the driving of the engine 25 by the generator 31 is started before the regenerative power generation of the motor 23, the power generated by the regenerative power generation can be more reliably consumed by the generator 31, and the protection of the battery 50 can be improved. This is advantageous.
In addition, since the power generated by the regenerative power generation is set to be equal to or less than the power consumption of the generator 31, the power generated by the regenerative power generation can be more reliably consumed by the generator 31, which is advantageous in protecting the battery 50. .

10……電動車、23……モータ、24……インバータ、25……エンジン、31……ジェネレータ、40……燃料タンク、50……バッテリ、50A……BMU、70……ECU、700……要求出力算出部、701……駆動制御部、702……バッテリ制御部、703……ジェネレータ制御部、704……エンジン制御部、705……モータ制御部、706……異常検知部、Cn……電池セル、Dn……整流素子。   10 ... electric vehicle, 23 ... motor, 24 ... inverter, 25 ... engine, 31 ... generator, 40 ... fuel tank, 50 ... battery, 50A ... BMU, 70 ... ECU, 700 ... Requested output calculation unit, 701: Drive control unit, 702: Battery control unit, 703: Generator control unit, 704: Engine control unit, 705: Motor control unit, 706: Abnormality detection unit, Cn ... Battery cell, Dn rectifier.

Claims (4)

バッテリに蓄積された蓄積電力を用いてモータを駆動して走行する電動車の制御装置であって、
前記電動車は、エンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電するジェネレータと、前記ジェネレータの駆動を制御するジェネレータ制御部と、前記電動車の走行速度を検知する車速検知部とを備え、
前記バッテリは、直列接続された複数の電池セルと、それぞれの前記電池セルに対して並列に接続され前記電池セルの異常時に当該電池セルを迂回して電流が流れる複数の整流素子と、を有し、
前記電池セルの異常を検知する異常検知部と、
前記モータの出力トルクを制御するモータ制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記電池セルの異常が検知された場合、前記モータにおける回生発電を禁止するとともに、前記走行速度が所定速度以下の場合には、前記電池セルの異常検知時にも前記回生発電を許可し、
前記ジェネレータ制御部は、前記回生発電で生じた電力を用いて前記エンジンを駆動させるよう前記ジェネレータを電動機として駆動する、
ことを特徴とする電動車の制御装置。
A control device for an electric vehicle that travels by driving a motor using stored power stored in a battery,
The electric vehicle includes an engine, a generator that is driven by the engine to generate power, a generator control unit that controls driving of the generator, and a vehicle speed detection unit that detects a traveling speed of the electric vehicle,
The battery has a plurality of battery cells connected in series, and a plurality of rectifying elements connected in parallel to each of the battery cells and flowing a current bypassing the battery cells when the battery cells are abnormal. And
An abnormality detection unit that detects an abnormality of the battery cell;
A motor control unit that controls the output torque of the motor,
The motor control unit inhibits regenerative power generation in the motor when an abnormality of the battery cell is detected, and when the traveling speed is equal to or lower than a predetermined speed, the regenerative power generation is also performed when the abnormality of the battery cell is detected. Allow,
The generator control unit drives the generator as an electric motor to drive the engine using electric power generated by the regenerative power generation,
A control device for an electric vehicle.
前記モータ制御部は、前記回生発電で生じる回生トルクが所定トルク以下の場合には、前記回生発電を許可しない、
ことを特徴とする請求項記載の電動車の制御装置。
When the regenerative torque generated by the regenerative power generation is equal to or less than a predetermined torque, the motor control unit does not permit the regenerative power generation.
The control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein:
前記ジェネレータ制御部は、前記ジェネレータによる前記エンジンの駆動が、前記回生発電よりも先に開始するよう前記ジェネレータを制御する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の電動車の制御装置。
The generator control unit controls the generator such that the driving of the engine by the generator starts before the regenerative power generation,
The control device for an electric vehicle according to claim 1 or 2, wherein:
前記モータ制御部は、前記回生発電で生じる電力が前記ジェネレータの消費電力以下となるよう前記モータを制御する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の電動車の制御装置。
The motor control unit controls the motor so that the power generated by the regenerative power generation is equal to or less than the power consumption of the generator.
The control device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3 , wherein:
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