JP6809661B2 - Electric vehicle control device, electric vehicle control method and electric vehicle control system - Google Patents

Electric vehicle control device, electric vehicle control method and electric vehicle control system Download PDF

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Description

本発明は、電動車両の制御装置、電動車両の制御方法および電動車両の制御システムに関する。 The present invention relates to an electric vehicle control device, an electric vehicle control method, and an electric vehicle control system.

特許文献1には、前輪を駆動する第1モータと後輪を駆動する第2モータを有する電動車両において、車両の進路上の路面変化に応じて各モータの出力トルクの配分比を変更する技術が開示されている。 Patent Document 1 describes, in an electric vehicle having a first motor for driving front wheels and a second motor for driving rear wheels, a technique for changing the distribution ratio of output torque of each motor according to a change in the road surface on the course of the vehicle. Is disclosed.

特開2011-230543号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-230543

しかしながら、上記従来技術にあっては、電費を考慮したトルク配分を行っていないため、配分比によっては電費性能が低下するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、電費性能の低下を抑制できる電動車両の制御装置、電動車両の制御方法および電動車両の制御システムを提供することにある。
However, in the above-mentioned prior art, since the torque is not distributed in consideration of the electric cost, the electric cost performance may be deteriorated depending on the distribution ratio.
One of an object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle, a control method for the electric vehicle, and a control system for the electric vehicle, which can suppress a decrease in electricity cost performance.

本発明の一実施形態における電動車両の制御装置は、各駆動源の総出力損失が増大した場合、配分比を総出力損失が減少する配分比に変更する。 The control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention changes the distribution ratio to a distribution ratio in which the total output loss decreases when the total output loss of each drive source increases.

よって、本発明にあっては、電費性能の低下を抑制できる。 Therefore, in the present invention, it is possible to suppress a decrease in electricity cost performance.

実施形態1における電動車両1の制御システムの構成図である。It is a block diagram of the control system of the electric vehicle 1 in Embodiment 1. FIG. 車両制御装置17の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the vehicle control device 17. 車両速度およびアクセル開度に応じたドライバ要求駆動トルク設定マップである。It is a driver required drive torque setting map according to a vehicle speed and an accelerator opening. 駆動トルク配分比決定部24の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the drive torque distribution ratio determination unit 24. 駆動トルク配分比に応じた総出力損失特性マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the total output loss characteristic map according to the drive torque distribution ratio. 加減速時駆動トルク配分比決定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the drive torque distribution ratio determination processing at the time of acceleration / deceleration. 駆動トルク配分比指令決定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the drive torque distribution ratio command determination processing. 実施形態1の駆動トルク配分比指令決定処理の動作を示す図である。It is a figure which shows the operation of the drive torque distribution ratio command determination processing of Embodiment 1.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1における電動車両1の制御システムの構成図である。
電動車両1は、フロント輪2FL,2FRにトルクを出力するフロントモータ3を有する。フロントモータ3およびフロント輪2FL,2FR間の動力伝達は、減速機4、ディファレンシャル5およびフロント車軸6FL,6FRを介して行われる。電動車両1は、リア輪2RL,2Rrにトルクを出力するリアモータ7を有する。リアモータ7およびリア輪2RL,2RR間の動力伝達は、減速機8、ドグクラッチ9、ディファレンシャル10およびリア車軸6RL,6RRを介して行われる。ドグクラッチ9が締結されている場合には、リアモータ7およびリア輪2RL,2RR間で動力が伝達される。一方、ドグクラッチ9が解放されている場合には、リアモータ7およびリア輪2RL,2RR間で動力は伝達されない。各車輪2FL,2FR,2RL,2RRは、車輪速を検出する車輪速センサ11FL,11FR,11RL,11RRを有する。フロントモータ3は、モータ回転数を検出するレゾルバ12を有する。リアモータ7は、モータ回転数を検出するレゾルバ13を有する。電動車両1は、低電圧バッテリ14および高電圧バッテリ15を有する。低電圧バッテリ14は、例えば鉛蓄電池である。高電圧バッテリ15は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池である。高電圧バッテリ15は、DC-DCコンバータ16により昇圧された電力により充電される。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a control system for an electric vehicle 1 according to the first embodiment.
The electric vehicle 1 has a front motor 3 that outputs torque to the front wheels 2FL and 2FR. Power transmission between the front motor 3 and the front wheels 2FL, 2FR is performed via the reduction gear 4, the differential 5, and the front axles 6FL, 6FR. The electric vehicle 1 has a rear motor 7 that outputs torque to the rear wheels 2RL and 2Rr. Power transmission between the rear motor 7 and the rear wheels 2RL, 2RR is performed via the reducer 8, the dog clutch 9, the differential 10, and the rear axle 6RL, 6RR. When the dog clutch 9 is engaged, power is transmitted between the rear motor 7 and the rear wheels 2RL and 2RR. On the other hand, when the dog clutch 9 is released, power is not transmitted between the rear motor 7 and the rear wheels 2RL and 2RR. Each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR has a wheel speed sensor 11FL, 11FR, 11RL, 11RR that detects the wheel speed. The front motor 3 has a resolver 12 that detects the motor rotation speed. The rear motor 7 has a resolver 13 that detects the motor rotation speed. The electric vehicle 1 has a low voltage battery 14 and a high voltage battery 15. The low voltage battery 14 is, for example, a lead storage battery. The high voltage battery 15 is, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery. The high voltage battery 15 is charged by the power boosted by the DC-DC converter 16.

電動車両1は、車両制御装置(コントロールユニット)17、フロントモータ制御装置18、リアモータ制御装置19およびバッテリ制御装置20を有する。各制御装置17,18,19,20は、CANバス21を介してお互いに情報を共有する。車両制御装置17は、各種センサから情報を入力し、車両の統合制御を行う。車両制御装置17は、ドライバのアクセル開度(アクセル操作量)および車両速度から、車両の要求駆動トルクであるドライバ要求駆動トルクを決定する。また、車両制御装置17は、フロント輪2FL,2FRおよびリア輪2RL,2RRの駆動トルク配分比を決定する。車両制御装置17は、駆動トルク配分比に応じてフロントモータ3およびリアモータ7が出力すべきフロント指令駆動トルクおよびリア指令駆動トルクを決定する。フロントモータ制御装置(駆動制御部)18は、フロント指令駆動トルクに応じてインバータ18aを駆動し、フロントモータ3に供給する電力を制御する。リアモータ制御装置(駆動制御部)19は、リア指令駆動トルクに応じてインバータ19aを駆動し、リアモータ7に供給する電力を制御する。バッテリ制御装置20は、高電圧バッテリ15の充放電状態および高電圧バッテリ15を構成する単電池セルを監視する。バッテリ制御装置20は、高電圧バッテリ15の充放電状態等に基づいて、バッテリ電力制限値を算出する。バッテリ電力制限値は、各モータ3,7において許容する最大トルクである。例えば高電圧バッテリ15の充電量が低下している場合には、通常よりもバッテリ電力制限値を小さな値に設定する。車両制御装置17は、バッテリ電力制限値に応じてフロント指令駆動トルクおよびリア指令駆動トルクを制限する。 The electric vehicle 1 includes a vehicle control device (control unit) 17, a front motor control device 18, a rear motor control device 19, and a battery control device 20. The control devices 17, 18, 19, and 20 share information with each other via the CAN bus 21. The vehicle control device 17 inputs information from various sensors to perform integrated control of the vehicle. The vehicle control device 17 determines the driver required drive torque, which is the required drive torque of the vehicle, from the accelerator opening (accelerator operation amount) and the vehicle speed of the driver. Further, the vehicle control device 17 determines the drive torque distribution ratio of the front wheels 2FL, 2FR and the rear wheels 2RL, 2RR. The vehicle control device 17 determines the front command drive torque and the rear command drive torque to be output by the front motor 3 and the rear motor 7 according to the drive torque distribution ratio. The front motor control device (drive control unit) 18 drives the inverter 18a in response to the front command drive torque, and controls the electric power supplied to the front motor 3. The rear motor control device (drive control unit) 19 drives the inverter 19a in response to the rear command drive torque, and controls the electric power supplied to the rear motor 7. The battery control device 20 monitors the charge / discharge state of the high-voltage battery 15 and the cell cells constituting the high-voltage battery 15. The battery control device 20 calculates the battery power limit value based on the charge / discharge state of the high voltage battery 15 and the like. The battery power limit is the maximum torque allowed for each of the motors 3 and 7. For example, when the charge amount of the high-voltage battery 15 is low, the battery power limit value is set to a smaller value than usual. The vehicle control device 17 limits the front command drive torque and the rear command drive torque according to the battery power limit value.

図2は、車両制御装置17の制御ブロック図である。
ドライバ要求駆動トルク決定部22は、ドライバのアクセル開度および車両速度を読み込み、図3に示すような、車両速度およびアクセル開度に応じたドライバ要求駆動トルク設定マップを参照してドライバ要求駆動トルクを決定する。ドライバ要求駆動トルク設定マップは、アクセル開度毎(0/8〜8/8)に9段階の特性が設定されている。前進走行時は、基本的に車両速度が低いほどドライバ要求駆動トルクは大きくなる。
加減速時駆動トルク配分比決定部23は、アクセル操作量および車両速度を読み込み、加減速時駆動トルク配分比を決定する。加減速時駆動トルク配分比の決定方法は後述する。
駆動トルク配分比決定部(配分比決定部)24は、ドライバ要求駆動トルク、車両速度および加減速時駆動トルク配分比から駆動トルク配分比指令を決定する。駆動トルク配分比指令の決定方法は後述する。
駆動トルク配分処理部25は、ドライバ要求駆動トルクおよび駆動トルク配分指令からフロント指令駆動トルクおよびリア指令駆動トルクを決定する。
電力制限処理部26は、バッテリ電力制限値に応じてフロント指令駆動トルクおよびリア指令駆動トルクを制限したフロント電力制限後指令駆動トルクおよびリア電力制限後指令駆動トルクを決定する。
FIG. 2 is a control block diagram of the vehicle control device 17.
The driver required drive torque determination unit 22 reads the driver's accelerator opening and vehicle speed, and refers to the driver required drive torque setting map according to the vehicle speed and accelerator opening as shown in FIG. 3, and refers to the driver required drive torque. To determine. In the driver required drive torque setting map, 9 levels of characteristics are set for each accelerator opening (0/8 to 8/8). When traveling forward, basically, the lower the vehicle speed, the larger the driver-required drive torque.
The acceleration / deceleration drive torque distribution ratio determination unit 23 reads the accelerator operation amount and the vehicle speed, and determines the acceleration / deceleration drive torque distribution ratio. The method for determining the drive torque distribution ratio during acceleration / deceleration will be described later.
The drive torque distribution ratio determination unit (distribution ratio determination unit) 24 determines the drive torque distribution ratio command from the driver required drive torque, the vehicle speed, and the drive torque distribution ratio during acceleration / deceleration. The method of determining the drive torque distribution ratio command will be described later.
The drive torque distribution processing unit 25 determines the front command drive torque and the rear command drive torque from the driver required drive torque and the drive torque distribution command.
The power limit processing unit 26 determines the command drive torque after the front power limit and the command drive torque after the rear power limit, which limits the front command drive torque and the rear command drive torque according to the battery power limit value.

図4は、駆動トルク配分比決定部24の制御ブロック図である。
最低総出力損失駆動トルク配分比決定部24aは、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度から、駆動源(両モータ3,7および両インバータ18a,19a)の出力損失を合計した総出力損失が最低となる駆動トルク配分比(最低総出力損失駆動トルク配分比)を決定する。フロントモータ3の出力損失は、インバータ18aの消費電力からフロントモータ3の出力分を減じたものである。同様に、リアモータ7の出力損失は、インバータ19aの消費電力からリアモータ7の出力分を減じたものである。図5は、駆動トルク配分比に応じた総出力損失特性マップの一例を示す図である。図5に示すように、総出力損失は、駆動トルク配分比に応じて変化する。また、総出力損失の特性は、ドライバ要求駆動トルクまたは車両速度に応じて変動する。最低総出力損失駆動トルク配分比決定部24aは、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度の少なくとも一方が他のマップと異なる複数の総出力損失特性マップを持つ。各総出力損失特性は、車両実験により、ドライバ要求駆動トルクを所定トルクずつ異ならせ、または車両速度を所定速度ずつ異ならせて実測したものである。最低総出力損失駆動トルク配分比決定部24aは、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度から対応する総出力損失特性マップを選択し、選択した総出力損失特性マップにおける総出力損失特性において総出力損失が最低となる駆動トルク配分比(最低総出力損失駆動トルク配分比)を決定する(図5の点Aにおける駆動トルク配分比)。
FIG. 4 is a control block diagram of the drive torque distribution ratio determining unit 24.
Minimum total output loss The drive torque distribution ratio determination unit 24a has the lowest total output loss, which is the sum of the output losses of the drive sources (both motors 3, 7 and both inverters 18a, 19a) from the driver required drive torque and vehicle speed. Determine the drive torque distribution ratio (minimum total output loss drive torque distribution ratio). The output loss of the front motor 3 is the power consumption of the inverter 18a minus the output of the front motor 3. Similarly, the output loss of the rear motor 7 is the power consumption of the inverter 19a minus the output of the rear motor 7. FIG. 5 is a diagram showing an example of a total output loss characteristic map according to the drive torque distribution ratio. As shown in FIG. 5, the total output loss changes according to the drive torque distribution ratio. In addition, the characteristics of total output loss vary depending on the driver's required drive torque or vehicle speed. The minimum total output loss drive torque distribution ratio determination unit 24a has a plurality of total output loss characteristic maps in which at least one of the driver required drive torque and the vehicle speed is different from the other maps. Each total output loss characteristic is actually measured by making the driver required drive torque different by a predetermined torque or making the vehicle speed different by a predetermined speed by a vehicle experiment. Minimum total output loss The drive torque distribution ratio determination unit 24a selects the corresponding total output loss characteristic map from the driver required drive torque and vehicle speed, and the total output loss is the lowest in the total output loss characteristics in the selected total output loss characteristic map. The drive torque distribution ratio (minimum total output loss drive torque distribution ratio) is determined (drive torque distribution ratio at point A in FIG. 5).

レートリミッタ24bは、最低総出力損失駆動トルク配分比の1サンプリング周期(1制御周期)における変化量の上限を所定のリミット値に制限する。
駆動トルク変化量演算部24cは、4サンプリング周期(所定時間)におけるドライバ要求駆動トルクの最大値および最小値を演算し、両者の差分を駆動トルク変化量として出力する。
駆動トルク変化量判定部24dは、駆動トルク変化量が所定の駆動トルク変化量許容幅(所定変化量)以下の場合は1(TRUE)を出力し、それ以外は0(FALSE)を出力する。駆動トルク変化量許容幅は、総出力損失特性マップが切り替わる所定トルクよりも小さな値とする。
車両速度変化量演算部24eは、4サンプリング周期における車両速度の最大値および最小値を演算し、両者の差分を車両速度変化量として出力する。
車両速度変化量判定部24fは、車両速度変化量が所定の車両速度変化量許容幅以下の場合は1を出力し、それ以外は0を出力する。車両速度変化量許容幅は、総出力損失特性マップが切り替わる所定速度よりも小さな値とする。
AND演算子24gは、駆動トルク変化量判定部24dおよび車両速度変化量判定部24fの出力が共に1の場合は1を出力し、それ以外は0を出力する。
駆動トルク配分比選択部24hは、AND演算子24gの出力が1の場合は駆動トルク配分比指令として最低出力損失駆動トルク配分比を出力し、0の場合は駆動トルク配分比指令として加減速時駆動トルク配分比を出力する。
The rate limiter 24b limits the upper limit of the amount of change in the minimum total output loss drive torque distribution ratio in one sampling cycle (one control cycle) to a predetermined limit value.
The drive torque change amount calculation unit 24c calculates the maximum value and the minimum value of the driver required drive torque in four sampling cycles (predetermined time), and outputs the difference between the two as the drive torque change amount.
The drive torque change amount determination unit 24d outputs 1 (TRUE) when the drive torque change amount is equal to or less than the predetermined drive torque change amount allowable range (predetermined change amount), and outputs 0 (FALSE) in other cases. The permissible width of the drive torque change amount shall be a value smaller than the predetermined torque at which the total output loss characteristic map is switched.
The vehicle speed change amount calculation unit 24e calculates the maximum value and the minimum value of the vehicle speed in the four sampling cycles, and outputs the difference between the two as the vehicle speed change amount.
The vehicle speed change amount determination unit 24f outputs 1 when the vehicle speed change amount is equal to or less than the predetermined allowable vehicle speed change amount range, and outputs 0 in other cases. The permissible width of the vehicle speed change is set to a value smaller than the predetermined speed at which the total output loss characteristic map is switched.
The AND operator 24g outputs 1 when the outputs of the drive torque change amount determination unit 24d and the vehicle speed change amount determination unit 24f are both 1, and outputs 0 in other cases.
When the output of the AND operator 24g is 1, the drive torque distribution ratio selection unit 24h outputs the minimum output loss drive torque distribution ratio as a drive torque distribution ratio command, and when it is 0, it outputs a drive torque distribution ratio command during acceleration / deceleration. Outputs the drive torque distribution ratio.

図6は、加減速時駆動トルク配分比決定処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、駆動トルク配分比の現在値を取得する。
ステップS2では、駆動トルク配分比の現在値から所定範囲内(現在値±αの範囲内)で総出力損失マップから総出力損失を参照する。ここで、所定範囲を決めるαは、ドライバが駆動トルク配分比の変化に伴う車両の加減速変動を感じない値を車両実験により決定する。αは、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度に応じて可変とする。具体的には、ドライバ要求駆動トルクが大きいほどαを小さな値とする。ドライバ要求駆動トルクが大きいほど加減速変動が大きくなるからである。また、車両速度が低いほどαを小さな値とする。車両速度が低いほどドライバは加減速変動を感じやすくなるからである。
ステップS3では、参照した総出力損失の中で最小となる総出力損失に対応する駆動トルク配分比を加減速時駆動トルク配分比として決定する。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the drive torque distribution ratio determination process during acceleration / deceleration.
In step S1, the current value of the drive torque distribution ratio is acquired.
In step S2, the total output loss is referred to from the total output loss map within a predetermined range (within the range of the current value ± α) from the current value of the drive torque distribution ratio. Here, α, which determines a predetermined range, is determined by a vehicle experiment to a value at which the driver does not feel the acceleration / deceleration fluctuation of the vehicle due to the change in the drive torque distribution ratio. α is variable according to the driver's required drive torque and vehicle speed. Specifically, the larger the driver required drive torque, the smaller α is set. This is because the larger the driver required drive torque, the larger the acceleration / deceleration fluctuation. Further, the lower the vehicle speed, the smaller the value of α. This is because the lower the vehicle speed, the easier it is for the driver to feel acceleration / deceleration fluctuations.
In step S3, the drive torque distribution ratio corresponding to the minimum total output loss among the referenced total output losses is determined as the drive torque distribution ratio during acceleration / deceleration.

図7は、駆動トルク配分比指令決定処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS11では、車両速度およびドライバ要求駆動トルクを取得する。
ステップS12では、4サンプリング周期におけるドライバ要求駆動トルク変化量および車両速度変化量が共に許容幅(駆動トルク変化量許容幅、車両速度変化量許容幅)以上かを判定する。YESの場合はステップS13へ進み、NOの場合はステップS14へ進む。
ステップS13では、駆動トルク配分比指令として加減速時駆動トルク配分比をセットし、駆動トルク配分比を現在値から加減速時駆動トルク配分比に変更する(配分比決定ステップ)。
ステップS14では、駆動トルク配分比指令として最低総出力損失駆動トルク配分比をセットし、駆動トルク配分比を現在値から最低総出力損失駆動トルク配分比に変更する(配分比決定ステップ)。
ステップS15では、決定した駆動トルク配分比指令に応じて各モータ3,7の出力トルクを変更する(駆動制御ステップ)。なお、駆動トルク配分比指令として最低総出力損失駆動トルク配分比が選択された場合には、レートリミッタ24bにより駆動トルク配分比の変化量の上限が制限されるため、加減速時駆動トルク配分比が選択された場合と比較して駆動トルク配分比は緩やかに変化する。これにより、駆動トルク配分比の変化量が大きい場合でも、車両のショックを抑制できる。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the drive torque distribution ratio command determination process.
In step S11, the vehicle speed and the driver required drive torque are acquired.
In step S12, it is determined whether the driver-required drive torque change amount and the vehicle speed change amount in the four sampling cycles are both equal to or greater than the permissible width (driving torque change permissible width, vehicle speed change permissible width). If YES, proceed to step S13, and if NO, proceed to step S14.
In step S13, the drive torque distribution ratio during acceleration / deceleration is set as the drive torque distribution ratio command, and the drive torque distribution ratio is changed from the current value to the drive torque distribution ratio during acceleration / deceleration (distribution ratio determination step).
In step S14, the minimum total output loss drive torque distribution ratio is set as the drive torque distribution ratio command, and the drive torque distribution ratio is changed from the current value to the minimum total output loss drive torque distribution ratio (distribution ratio determination step).
In step S15, the output torque of each of the motors 3 and 7 is changed according to the determined drive torque distribution ratio command (drive control step). When the minimum total output loss drive torque distribution ratio is selected as the drive torque distribution ratio command, the rate limiter 24b limits the upper limit of the amount of change in the drive torque distribution ratio, so that the drive torque distribution ratio during acceleration / deceleration is limited. The drive torque distribution ratio changes more slowly than when is selected. As a result, the shock of the vehicle can be suppressed even when the amount of change in the drive torque distribution ratio is large.

複数の駆動源(インバータ、モータ)を有する電動車両では、各駆動源でエネルギー損失が発生する。エネルギー損失は、インバータの消費電力からモータの出力分を減じた出力損失により評価できる。よって、各駆動源のエネルギー損失の合計が最小、すなわち、総出力損失が最小となる駆動トルク配分比を最低総出力損失駆動トルク配分比としたとき、各車両速度においてドライバ要求駆動トルクを最低総出力損失駆動トルク配分比に応じて各駆動源に配分することにより、最大効率で走行でき、電費性能の向上が狙える。一方、駆動トルク配分比に応じた総出力損失特性は、ドライバ要求駆動トルクや車両速度に応じて変化する。つまり、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度に応じて最低総出力損失駆動トルク配分比は変化する。このため、最大効率を狙うには、駆動トルク配分比指令を変化する最低総出力損失駆動トルク配分比に合わせて変更する必要がある。しかし、常に駆動トルク配分比指令を最低総出力損失駆動トルク配分比に合わせて変更すると、各駆動源の駆動トルク変化が大きくなり、車両にショックが発生する。 In an electric vehicle having a plurality of drive sources (inverter, motor), energy loss occurs in each drive source. The energy loss can be evaluated by the output loss obtained by subtracting the output of the motor from the power consumption of the inverter. Therefore, when the total energy loss of each drive source is the minimum, that is, the drive torque distribution ratio that minimizes the total output loss is the minimum total output loss drive torque distribution ratio, the driver required drive torque is the minimum total at each vehicle speed. By allocating to each drive source according to the output loss drive torque distribution ratio, it is possible to drive with maximum efficiency and improve the power consumption performance. On the other hand, the total output loss characteristic according to the drive torque distribution ratio changes according to the driver required drive torque and the vehicle speed. That is, the minimum total output loss drive torque distribution ratio changes according to the driver required drive torque and the vehicle speed. Therefore, in order to aim for maximum efficiency, it is necessary to change the drive torque distribution ratio command according to the changing minimum total output loss drive torque distribution ratio. However, if the drive torque distribution ratio command is always changed according to the minimum total output loss drive torque distribution ratio, the drive torque change of each drive source becomes large, and a shock occurs in the vehicle.

これに対し、実施形態1では、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度が共に一定である場合には、駆動トルク配分比指令を最低総出力損失駆動トルク配分比とする一方、ドライバ要求駆動トルクまたは車両速度が変化している場合には、駆動トルク配分比指令を現在値から所定範囲内で総出力損失が最小となる駆動トルク配分比とすることにより、上記課題を解決した。
図8は、実施形態1の駆動トルク配分比指令決定処理の動作を示す図である。
ドライバ要求駆動トルクまたは車両速度の変化によって総出力損失マップがL1からL2に変化すると、総出力損失は、L1上の点Aにおける総出力損失からL2上の点Bにおける総出力損失へと変化し、総出力損失が増大する。実施形態1では、ドライバ要求駆動トルクまたは車両速度が変化し、総出力損失特性マップが切り替わった場合、駆動トルク配分比の現在値から所定範囲内(現在値±αの範囲内)でL2から出力損失を参照し、所定範囲内で最小となる駆動トルク配分比、すなわちL2上の点Cにおける駆動トルク配分比を加減速時駆動トルク配分比として選択し、加減速時駆動トルク配分比を駆動トルク配分比指令とする。これにより、駆動トルク配分比の変化量を小さくして車両のショックを抑制しつつ、総出力損失の悪化に伴う電費性能の低下を抑制できる。また、所定範囲を決めるαを、ドライバ要求駆動トルクが大きいほど小さな値としているため、車両の加減速変動が大きい場合であっても、車両のショックを抑制できる。さらに、所定範囲を決めるαを、車両速度が低いほど小さな値としているため、ドライバが加減速変動を感じやすい低車速域において車両のショックを抑制できる。
その後、ドライバ要求駆動トルクおよび車両速度が一定となり、総出力損失マップがL2から変化しない場合には、L2上で総出力損失が最小となる駆動トルク配分比、すなわちL2上の点Dにおける駆動トルク配分比を最小総出力損失駆動トルク配分比として選択し、最小総出力損失駆動トルク配分比を駆動トルク配分比指令とする。これにより、車両のショックが生じにくいシーンでは、総出力損失を最小にできるため、電費性能を向上できる。なお、駆動トルク配分比を変化させる際、その変化速度の上限は所定のリミット値で制限されるため、駆動トルク配分比の変化に伴う車両のショックを抑制できる。
On the other hand, in the first embodiment, when both the driver required drive torque and the vehicle speed are constant, the drive torque distribution ratio command is set as the minimum total output loss drive torque distribution ratio, while the driver required drive torque or the vehicle speed. When is changing, the above problem is solved by setting the drive torque distribution ratio command to the drive torque distribution ratio that minimizes the total output loss within a predetermined range from the current value.
FIG. 8 is a diagram showing the operation of the drive torque distribution ratio command determination process of the first embodiment.
When the total output loss map changes from L1 to L2 due to changes in driver-required drive torque or vehicle speed, the total output loss changes from total output loss at point A on L1 to total output loss at point B on L2. , Total output loss increases. In the first embodiment, when the driver required drive torque or the vehicle speed changes and the total output loss characteristic map is switched, the output is output from L2 within a predetermined range (within the range of the current value ± α) from the current value of the drive torque distribution ratio. With reference to the loss, the drive torque distribution ratio that is the smallest within the specified range, that is, the drive torque distribution ratio at point C on L2 is selected as the acceleration / deceleration drive torque distribution ratio, and the acceleration / deceleration drive torque distribution ratio is the drive torque. It is a distribution ratio command. As a result, the amount of change in the drive torque distribution ratio can be reduced to suppress the shock of the vehicle, and at the same time, the deterioration of the electricity cost performance due to the deterioration of the total output loss can be suppressed. Further, since α, which determines the predetermined range, is set to a smaller value as the driver required drive torque is larger, the shock of the vehicle can be suppressed even when the acceleration / deceleration fluctuation of the vehicle is large. Further, since α, which determines a predetermined range, is set to a smaller value as the vehicle speed is lower, the shock of the vehicle can be suppressed in a low vehicle speed range in which the driver is likely to feel acceleration / deceleration fluctuation.
After that, if the driver required drive torque and vehicle speed become constant and the total output loss map does not change from L2, the drive torque distribution ratio that minimizes the total output loss on L2, that is, the drive torque at point D on L2 The distribution ratio is selected as the minimum total output loss drive torque distribution ratio, and the minimum total output loss drive torque distribution ratio is used as the drive torque distribution ratio command. As a result, in a scene where a vehicle shock is unlikely to occur, the total output loss can be minimized, so that the power consumption performance can be improved. When the drive torque distribution ratio is changed, the upper limit of the change speed is limited by a predetermined limit value, so that the shock of the vehicle due to the change in the drive torque distribution ratio can be suppressed.

実施形態1では、以下の効果を奏する。
(1) 車両の各車輪2FL,2FR,2RL,2RRにトルクを付与する複数の駆動源(フロントモータ3、インバータ18aおよびリアモータ7、インバータ19a)を有する電動車両1の制御装置であって、車両の要求駆動トルクに対する各モータ3,7の駆動トルク配分比を決定する駆動トルク配分比決定部24と、決定した駆動トルク配分比に応じて各駆動源の各出力トルクを制御するフロントモータ制御装置18およびリアモータ制御装置19と、を備え、駆動トルク配分比決定部24は、各駆動源の総出力損失が増大した場合、駆動トルク配分比を総出力損失が減少する配分比に変更する。
これにより、総出力損失の悪化に伴う電費性能の低下を抑制できる。
(2) 駆動トルク配分比決定部24は、駆動トルク配分比を現在値から所定範囲内で変更する。
これにより、駆動トルク配分比の変化を制限できるため、車両のショックを抑制できる。
(3) 駆動トルク配分比決定部24は、駆動トルク配分比を現在値から所定範囲内で総出力損失が最小となる配分比に変更する。
これにより、車両のショックを抑制しつつ、総出力損失を十分に低減できる。
In the first embodiment, the following effects are obtained.
(1) A control device for an electric vehicle 1 having a plurality of drive sources (front motor 3, inverter 18a and rear motor 7, inverter 19a) for applying torque to each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR of the vehicle. Drive torque distribution ratio determination unit 24 that determines the drive torque distribution ratio of each motor 3 and 7 with respect to the required drive torque, and a front motor control device that controls each output torque of each drive source according to the determined drive torque distribution ratio. The drive torque distribution ratio determination unit 24, which includes 18 and the rear motor control device 19, changes the drive torque distribution ratio to a distribution ratio in which the total output loss decreases when the total output loss of each drive source increases.
As a result, it is possible to suppress a decrease in electricity cost performance due to a deterioration in total output loss.
(2) The drive torque distribution ratio determination unit 24 changes the drive torque distribution ratio within a predetermined range from the current value.
As a result, the change in the drive torque distribution ratio can be limited, so that the shock of the vehicle can be suppressed.
(3) The drive torque distribution ratio determination unit 24 changes the drive torque distribution ratio from the current value to a distribution ratio that minimizes the total output loss within a predetermined range.
As a result, the total output loss can be sufficiently reduced while suppressing the shock of the vehicle.

(4) 駆動トルク配分比決定部24は、4サンプリング周期における要求駆動トルクの変化量が駆動トルク変化量許容幅以上の場合には、駆動トルク配分比を現在値から所定範囲内で変更し、4サンプリング周期における要求駆動トルクの変化量が駆動トルク変化量許容幅未満の場合には、駆動トルク配分比を現在値から所定範囲よりも広い範囲内で変更する。
これにより、車両のショックの抑制と総出力損失の低減との両立を図れる。
(5) 駆動トルク配分比決定部24は、4サンプリング周期における要求駆動トルクの変化量が駆動トルク変化量許容幅以上の場合には、駆動トルク配分比を現在値から所定範囲内で総出力損失が最小となる駆動トルク配分比に変更し、4サンプリング周期における要求駆動トルクの変化量が駆動トルク変化量許容幅未満の場合には、駆動トルク配分比を現在値から所定範囲よりも広い範囲内で総出力損失が最小となる駆動トルク配分比に変更する。
これにより、車両のショックの抑制と総出力損失の十分な低減との両立を図れる。
(6) 車両の各車輪2FL,2FR,2RL,2RRにトルクを付与する複数の駆動源(フロントモータ3、インバータ18aおよびリアモータ7、インバータ19a)を有する電動車両1の制御装置であって、車両速度が変化した場合、駆動トルク配分比を、各駆動源の総出力損失が現在値以下となる配分比に変更する。
これにより、総出力損失の悪化に伴う電費性能の低下を抑制できる。
(4) When the change amount of the required drive torque in the four sampling cycles is equal to or greater than the allowable range of the drive torque change amount, the drive torque distribution ratio determination unit 24 changes the drive torque distribution ratio within a predetermined range from the current value. 4 When the amount of change in the required drive torque in the sampling cycle is less than the allowable range of the amount of change in the drive torque, the drive torque distribution ratio is changed within a range wider than the predetermined range from the current value.
As a result, it is possible to achieve both suppression of vehicle shock and reduction of total output loss.
(5) When the change amount of the required drive torque in the four sampling cycles is equal to or greater than the allowable range of the drive torque change amount, the drive torque distribution ratio determination unit 24 sets the drive torque distribution ratio within a predetermined range from the current value and causes a total output loss. Is changed to the drive torque distribution ratio that minimizes, and if the change amount of the required drive torque in 4 sampling cycles is less than the allowable drive torque change amount range, the drive torque distribution ratio is within a range wider than the predetermined range from the current value. Change to the drive torque distribution ratio that minimizes the total output loss.
As a result, it is possible to achieve both suppression of vehicle shock and sufficient reduction of total output loss.
(6) A control device for an electric vehicle 1 having a plurality of drive sources (front motor 3, inverter 18a and rear motor 7, inverter 19a) for applying torque to each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR of the vehicle. When the speed changes, the drive torque distribution ratio is changed to a distribution ratio at which the total output loss of each drive source is equal to or less than the current value.
As a result, it is possible to suppress a decrease in electricity cost performance due to a deterioration in total output loss.

(7) 車両の各車輪にトルク2FL,2FR,2RL,2RRを付与する複数の駆動源(フロントモータ3、インバータ18aおよびリアモータ7、インバータ19a)を有する電動車両1の制御方法であって、車両の要求駆動トルクに対する各モータ3,7の駆動トルク配分比を決定する駆動トルク配分比決定ステップ(ステップS13、ステップS14)と、決定した駆動トルク配分比に応じて各駆動源の各出力トルクを制御する駆動制御ステップ(ステップS15)と、を備え、駆動トルク配分比決定ステップは、各駆動源の総出力損失が増大した場合、駆動トルク配分比を総出力損失が減少する配分比に変更する。
これにより、総出力損失の悪化に伴う電費性能の低下を抑制できる。
(8) 車両の各車輪2FL,2FR,2RL,2RRにトルクを付与する複数の駆動源(フロントモータ3、インバータ18aおよびリアモータ7、インバータ19a)と、各駆動源を制御する車両制御装置17と、を備える電動車両1の制御システムであって、車両制御装置17は、車両の要求駆動トルクに対する各モータ3,7の駆動トルク配分比を決定する駆動トルク配分比決定部24と、決定した駆動トルク配分比に応じて各駆動源の各出力トルクを制御するフロントモータ制御装置18およびリアモータ制御装置19と、を備え、駆動トルク配分比決定部24は、各駆動源の総出力損失が増大した場合、駆動トルク配分比を総出力損失が減少する配分比に変更する。
これにより、総出力損失の悪化に伴う電費性能の低下を抑制できる。
(7) A control method for an electric vehicle 1 having a plurality of drive sources (front motor 3, inverter 18a and rear motor 7, inverter 19a) that apply torque 2FL, 2FR, 2RL, 2RR to each wheel of the vehicle. The drive torque distribution ratio determination step (step S13, step S14) that determines the drive torque distribution ratio of each motor 3 and 7 with respect to the required drive torque, and each output torque of each drive source according to the determined drive torque distribution ratio. The drive control step (step S15) to be controlled is provided, and the drive torque distribution ratio determination step changes the drive torque distribution ratio to a distribution ratio in which the total output loss decreases when the total output loss of each drive source increases. ..
As a result, it is possible to suppress a decrease in electricity cost performance due to a deterioration in total output loss.
(8) A plurality of drive sources (front motor 3, inverter 18a and rear motor 7, inverter 19a) that apply torque to each wheel 2FL, 2FR, 2RL, 2RR of the vehicle, and a vehicle control device 17 that controls each drive source. The control system of the electric vehicle 1 including the above, the vehicle control device 17 includes a drive torque distribution ratio determining unit 24 for determining the drive torque distribution ratio of each of the motors 3 and 7 with respect to the required drive torque of the vehicle, and the determined drive. The drive torque distribution ratio determination unit 24 includes a front motor control device 18 and a rear motor control device 19 that control each output torque of each drive source according to the torque distribution ratio, and the total output loss of each drive source has increased. In this case, the drive torque distribution ratio is changed to a distribution ratio that reduces the total output loss.
As a result, it is possible to suppress a decrease in electricity cost performance due to a deterioration in total output loss.

〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施形態では、2つの駆動源を有する電動車両について説明したが、本発明は、複数の駆動源を有する電動車両、例えば、車輪毎に4つの駆動源を有する電動車両にも適用可能である。
[Other Embodiments]
Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the configurations of the embodiments, and there are design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the invention. Is also included in the present invention.
For example, in the embodiment, the electric vehicle having two drive sources has been described, but the present invention can also be applied to an electric vehicle having a plurality of drive sources, for example, an electric vehicle having four drive sources for each wheel. is there.

1 電動車両
2FL,2FR,2RL,2RR 車輪
3 フロントモータ(駆動源)
7 リアモータ(駆動源)
17 車両制御装置(コントロールユニット)
18 フロントモータ制御装置(駆動制御部)
18a インバータ(駆動源)
19 リアモータ制御装置(駆動制御部)
19a インバータ(駆動源)
24 駆動トルク配分比決定部(配分比決定部)
1 Electric vehicle
2FL, 2FR, 2RL, 2RR wheels
3 Front motor (drive source)
7 Rear motor (drive source)
17 Vehicle control device (control unit)
18 Front motor control device (drive control unit)
18a Inverter (drive source)
19 Rear motor control device (drive control unit)
19a Inverter (drive source)
24 Drive torque distribution ratio determination unit (distribution ratio determination unit)

Claims (7)

車両の各車輪にトルクを付与する複数の駆動源を有する電動車両の制御装置であって、
前記車両の要求駆動トルクに対する前記各駆動源の出力トルクの配分比を決定する配分比決定部と、
前記決定した配分比に応じて前記各駆動源の各出力トルクを制御する駆動制御部と、
を備え、
前記配分比決定部は、車速またはアクセル操作量が変化した場合、前記配分比を現在値から所定範囲内で前記各駆動源の総出力損失が減少する配分比に変更する電動車両の制御装置。
A control device for an electric vehicle having a plurality of drive sources for applying torque to each wheel of the vehicle.
A distribution ratio determining unit that determines the distribution ratio of the output torque of each drive source to the required drive torque of the vehicle, and
A drive control unit that controls each output torque of each drive source according to the determined distribution ratio,
With
The distribution ratio determining unit is a control device for an electric vehicle that changes the distribution ratio from the current value to a distribution ratio that reduces the total output loss of each drive source within a predetermined range when the vehicle speed or the accelerator operation amount changes.
請求項1に記載の電動車両の制御装置において、
前記配分比決定部は、前記配分比を現在値から前記所定範囲内で前記総出力損失が最小となる配分比に変更する電動車両の制御装置。
In the control device for an electric vehicle according to claim 1,
The distribution ratio determining unit is a control device for an electric vehicle that changes the distribution ratio from a current value to a distribution ratio that minimizes the total output loss within the predetermined range.
請求項1に記載の電動車両の制御装置において、
前記配分比決定部は、所定時間内における前記要求駆動トルクの変化量が所定変化量よりも大きい場合には、前記配分比を現在値から所定範囲内で変更し、前記所定時間内における前記要求駆動トルクの変化量が前記所定変化量以下の場合には、前記配分比を現在値から前記所定範囲よりも広い範囲内で変更する電動車両の制御装置。
In the control device for an electric vehicle according to claim 1,
When the change amount of the required drive torque within the predetermined time is larger than the predetermined change amount, the distribution ratio determining unit changes the distribution ratio within a predetermined range from the current value, and the request within the predetermined time. An electric vehicle control device that changes the distribution ratio within a range wider than the predetermined range from the current value when the change amount of the drive torque is equal to or less than the predetermined change amount.
請求項3に記載の電動車両の制御装置において、
前記配分比決定部は、前記所定時間内における前記要求駆動トルクの変化量が前記所定変化量よりも大きい場合には、前記配分比を現在値から前記所定範囲内で前記総出力損失が最小となる配分比に変更し、前記所定時間内における前記要求駆動トルクの変化量が前記所定変化量以下の場合には、前記配分比を現在値から前記所定範囲よりも広い範囲内で前記総出力損失が最小となる配分比に変更する電動車両の制御装置。
In the control device for an electric vehicle according to claim 3,
When the change amount of the required drive torque within the predetermined time is larger than the predetermined change amount, the distribution ratio determining unit sets the distribution ratio to the minimum within the predetermined range from the current value. When the change amount of the required drive torque within the predetermined time is equal to or less than the predetermined change amount, the distribution ratio is changed to a range wider than the current value and the total output loss. An electric vehicle control device that changes the distribution ratio to the minimum.
車両の各車輪にトルクを付与する複数の駆動源を有する電動車両の制御方法であって、
前記車両の要求駆動トルクに対する前記各駆動源の出力トルクの配分比を決定する配分比決定ステップと、
前記決定した配分比に応じて前記各駆動源の各出力トルクを制御する駆動制御ステップと、
を備え、
前記配分比決定ステップは、車速またはアクセル操作量が変化した場合、前記配分比を現在値から所定範囲内で前記各駆動源の総出力損失が減少する配分比に変更する電動車両の制御方法。
A control method for an electric vehicle having a plurality of drive sources for applying torque to each wheel of the vehicle.
A distribution ratio determination step for determining the distribution ratio of the output torque of each drive source to the required drive torque of the vehicle, and
A drive control step that controls each output torque of each drive source according to the determined distribution ratio, and
With
The distribution ratio determination step is a control method for an electric vehicle that changes the distribution ratio from the current value to a distribution ratio that reduces the total output loss of each drive source within a predetermined range when the vehicle speed or the accelerator operation amount changes.
請求項5に記載の電動車両の制御方法において、
前記配分比決定ステップは、所定時間内における前記要求駆動トルクの変化量が所定変化量よりも大きい場合には、前記配分比を現在値から所定範囲内で変更し、前記所定時間内における前記要求駆動トルクの変化量が前記所定変化量以下の場合には、前記配分比を現在値から前記所定範囲よりも広い範囲内で変更する電動車両の制御方法。
In the method for controlling an electric vehicle according to claim 5,
In the distribution ratio determination step, when the change amount of the required drive torque within the predetermined time is larger than the predetermined change amount, the distribution ratio is changed within a predetermined range from the current value, and the request within the predetermined time. A control method for an electric vehicle that changes the distribution ratio within a range wider than the predetermined range from the current value when the change amount of the drive torque is equal to or less than the predetermined change amount.
車両の各車輪にトルクを付与する複数の駆動源と、
前記各駆動源を制御するコントロールユニットと、
を備える電動車両の制御システムであって、
前記コントロールユニットは、
前記車両の要求駆動トルクに対する前記各駆動源の出力トルクの配分比を決定する配分比決定部と、
前記決定した配分比に応じて前記各駆動源の各出力トルクを制御する駆動制御部と、
を備え、
前記配分比決定部は、車速またはアクセル操作量が変化した場合、前記配分比を現在値から所定範囲内で前記各駆動源の総出力損失が減少する配分比に変更する電動車両の制御システム。
Multiple drive sources that apply torque to each wheel of the vehicle,
A control unit that controls each drive source and
It is a control system of an electric vehicle equipped with
The control unit
A distribution ratio determining unit that determines the distribution ratio of the output torque of each drive source to the required drive torque of the vehicle, and
A drive control unit that controls each output torque of each drive source according to the determined distribution ratio,
With
The distribution ratio determining unit is a control system for an electric vehicle that changes the distribution ratio from the current value to a distribution ratio that reduces the total output loss of each drive source within a predetermined range when the vehicle speed or the accelerator operation amount changes.
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