CN110621532B - 电动汽车用控制装置及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供当电动汽车在行驶中的情况下，即使电池中所充的电力的消耗速度增大，也能够减少驾驶员错误地识别为电动汽车产生了异常的可能性的电动汽车用控制装置及电动汽车。电动汽车用控制装置具备：效率控制部，当电动汽车在行驶中，且在电池易于劣化的状态的情况下，执行使电机的效率降低的控制，从而使电池中所充的电力的消耗速度增大；可行驶距离计算部，使用电池的SOC和行驶系数来计算电动汽车的可行驶距离；以及行驶系数修正部，以使在由效率控制部执行使电机的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部计算出的可行驶距离的变化变小的方式，修正行驶系数。

Description

电动汽车用控制装置及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车用控制装置及电动汽车。
背景技术
为了能够减少汽车的废气所带来的环境污染，并对应于有限的石油资源，尝试使用与传统的内燃机发动机(以下，称作“发动机”)不同的代替动力源来作为汽车的动力源。其代表例包括电动汽车。电动汽车利用电池中所充的电力以驱动电机，将电机的驱动力作为汽车的动力源来使用。
这样的电动汽车大致区分为：仅将电池的电力作为动力源来使用的纯电动汽车、以及具备内燃机发动机并将从发动机产生的动力用于电池的充电和/或汽车的驱动的混合动力电动汽车(HEV：Hybrid Electric Vehicle)。
然而，电动汽车中使用的电池会因经年变化而容量降低。在电池的荷电状态(SOC：State Of Charge)处于规定范围内的情况下，该容量的降低(以下，也称作“劣化”)易于加剧。尤其是，存在以下问题：当电动汽车在行驶中的情况下，若SOC处于上述规定范围内，则电池的劣化会比较快地加剧。
与上述问题相关联地，提出了以下技术：在车辆的行驶中，以属于电池的劣化易于加剧的SOC区域为条件，使电动电机的效率降低，从而使电池中所充的电力的消耗速度增大(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5200991号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，若如上述专利文献1所述的技术那样，为了将SOC处于电池的劣化易于加剧的规定范围内的时间缩短而使电池中所充的电力的消耗速度增大，则SOC的减少速度会增大，进而基于该SOC的可行驶距离的减少速度会增大。其结果，存在以下问题：驾驶员有可能错误地识别为电动汽车产生了异常。即使驾驶员未识别为产生了异常，也可能因可行驶距离的急剧变化而给驾驶员带来不协调感。
本发明的目的在于，提供当电动汽车在行驶中的情况下，即使电池中所充的电力的消耗速度增大，也能够减少驾驶员错误地识别为电动汽车产生了异常的可能性的电动汽车用控制装置及电动汽车。
解决问题的方案
本发明的电动汽车用控制装置控制电动汽车，该电动汽车具备：可充电放电的电池、接受所述电池中所充的电力的供给来对驱动轮进行驱动的电动的电机、以及将所述电池中所充的直流电力转换为交流电力并施加至所述电机的逆变器，该电动汽车用控制装置具备：
效率控制部，当所述电动汽车在行驶中，且在所述电池为易于劣化的状态的情况下，执行使所述电机的效率降低的控制，从而使所述电池中所充的电力的消耗速度增大；
可行驶距离计算部，使用所述电池的荷电状态和行驶系数来计算所述电动汽车的可行驶距离；以及
行驶系数修正部，以使在由所述效率控制部执行使所述电机的效率降低的控制的前后，由所述可行驶距离计算部计算出的可行驶距离的变化变小的方式，修正所述行驶系数。
本发明的电动汽车具备上述电动汽车用控制装置。
发明效果
根据本发明，当电动汽车在行驶中的情况下，即使电池中所充的电力的消耗速度增大，也能够减少驾驶员错误地识别为电动汽车产生了异常的可能性。
附图说明
图1是表示本实施方式中的电动汽车的结构的图。
图2是表示本实施方式中的控制装置的主要部分的功能的结构的框图。
图3是表示电池的SOC、与电池的劣化速度之间的关系的图。
图4是表示本实施方式中的控制装置的动作例的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式中的电动汽车1的结构的图。
如图1所示，电动汽车1具有：控制装置10(与本发明的“电动汽车用控制装置”对应)、电机11、逆变器12、电池13、变速器14、传动轴15、差动齿轮16及驱动轮17。
控制装置10控制电机11、逆变器12、电池13和变速器14的动作。此外，对于电机11、逆变器12、电池13和变速器14的每一个的控制，例如也可以由单独地设置的ECU(ElectricControl Unit，电子控制单元)，一边相互进行CAN(Control Area Network，控制器局域网络)通信一边协同操作来实施控制，但在本实施方式中，设为由一个控制装置10对各结构进行控制而进行说明。
控制装置10具备：CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、存储控制程序的ROM(Read Only Memory，只读存储器)、以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等工作用存储器等。CPU从ROM读出控制程序并在RAM中展开，与所展开的控制程序协同操作来对电机11、逆变器12、电池13和变速器14的动作进行集中控制。
电机11使用从可充电放电的电池13供给的电力来旋转，将电动汽车的驱动扭矩经由变速器14输出至传动轴15。电机11所输出的驱动扭矩经由传动轴15及差动齿轮16传递至驱动轮17。
逆变器12在被控制装置10要求电机11的驱动的情况下，将电池13的直流电力转换为三相交流电力并供给至电机11。电池13在被控制装置10要求电机11的驱动的情况下，经由逆变器12对电机11供给电力。
变速器14例如是AMT(Automated Manual Transmission，机械式自动变速器)、液力变矩器(Torque Converter)式AT(Automatic Transmission，自动变速器)等自动变速器或者手动变速器，具有将电机11的输出轴与传动轴15连接或者断开的变速机构。
图2是表示本实施方式中的控制装置10的主要部分的功能的结构的框图。如图2所示，控制装置10具备劣化判定部20、效率控制部22、可行驶距离计算部24、行驶系数修正部26、电池控制部28及告知控制部30。
劣化判定部20判定电池13是否为易于劣化的状态。具体而言，劣化判定部20判定电池13的SOC是否处于该电池13易于劣化的规定范围R1(参照图3)内。图3是表示电池13的SOC、与电池13的劣化速度之间的关系的图。如图3所示，若电池13的SOC从0[％]经过S1[％]向S2[％]增大，则电池13的劣化速度也增大，另一方面，若电池13的SOC从S2[％]经过S3[％]向100[％]增大，则电池13的劣化速度减少。在电池13的SOC处于规定范围R1(S1～S3)内、即电池13的劣化速度为规定速度V以上的情况下，电池13的劣化(经年变化导致的容量降低)易于加剧。尤其是，当电动汽车1在行驶中的情况下，若SOC处于上述规定范围R1内，则电池13的劣化比较快地加剧。
此外，为了判定电池13是否为易于劣化的状态，劣化判定部20也可以判定根据SOC的值而确定的该电池13的劣化速度是否在规定速度V(参照图3)以上。
效率控制部22当电动汽车1在行驶中，且由劣化判定部20判定为电池13为易于劣化的状态的情况下，为了将SOC处于电池13的劣化易于加剧的规定范围R1内的时间缩短，执行使电机11的效率降低的控制，从而使电池13中所充的电力的消耗速度增大。在本实施方式中，效率控制部22通过改变电机11的电流相位角，使电机11的效率降低(例如，参照专利文献1)。
可行驶距离计算部24使用电池13的SOC和行驶系数(计算可行驶距离时用来相乘的系数)，计算电动汽车1的可行驶距离。即，可行驶距离计算部24通过将电池13的SOC与行驶系数相乘，来计算电动汽车1的可行驶距离。由可行驶距离计算部24计算出的可行驶距离与各种信息(例如电动汽车1的当前速度)一起，显示于在电动汽车1的车内设置的显示部(未图示)。
行驶系数修正部26以使在由效率控制部22执行使电机11的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部24计算出的可行驶距离的变化变小的方式，修正行驶系数。在不修正行驶系数的情况下，在由效率控制部22执行使电机11的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部24计算出的可行驶距离的减少速度会增大。其结果，驾驶员有可能错误地识别为电动汽车1产生了异常。即使驾驶员未识别为产生了异常，也可能因可行驶距离的急剧变化而给驾驶员带来不协调感。
因此在本实施方式中，行驶系数修正部26以使在执行使电机11的效率降低的控制的前后，可行驶距离的变化变小的方式，对行驶系数进行增大修正。此外，从消除驾驶员错误地识别为电动汽车1产生了异常的可能性的观点来看，优选以使在由效率控制部22执行使电机11的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部24计算出的可行驶距离相同的方式，修正行驶系数。
电池控制部28在由效率控制部22执行了使电机11的效率降低的控制的情况下，使电池13的SOC的使用范围的下限值降低。由此，能够防止在进行使电机11的效率降低的控制的情况下，伴随SOC的减少速度的增大，基于该SOC的可行驶距离减少的情况。
告知控制部30当电动汽车1在行驶中，且由劣化判定部20判定为电池13为易于劣化的状态之后，立即进行告知使电机11的效率降低的控制被执行的情况的控制。告知控制部30例如将在驾驶座的仪表盘等中设置的灯(警告灯)点亮，来告知表示使电机11的效率降低的控制被执行的情况。此外，告知控制部30也可以通过语音通知，来告知使电机11的效率降低的控制被执行的情况。
接着，参照图4的流程图，对本实施方式中的控制装置10的动作例进行说明。
首先，控制装置10判定电动汽车1是否在行驶中(步骤S100)。当判定的结果为电动汽车1不在行驶中的情况下(步骤S100：“否”)，控制装置10结束图4中的处理。
另一方面，当电动汽车1在行驶中的情况下(步骤S100：“是”)，劣化判定部20判定电池13的SOC是否处于该电池13易于劣化的规定范围R1内(步骤S120)。在判定的结果为电池13的SOC不处于规定范围R1内的情况下(步骤S120：“否”)，控制装置10结束图4中的处理。
另一方面，在电池13的SOC处于规定范围R1内的情况下(步骤S120：“是”)，告知控制部30进行告知使电机11的效率降低的控制被执行的情况的控制(步骤S140)。
接着，效率控制部22执行使电机11的效率降低的控制，从而使电池13中所充的电力的消耗速度增大(步骤S160)。
接着，行驶系数修正部26以使在由效率控制部22执行使电机11的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部24计算出的可行驶距离的变化变小的方式，修正行驶系数(步骤S180)。
最后，电池控制部28使电池13的SOC的使用范围的下限值降低(步骤S200)。步骤S200中的处理完成，从而控制装置10结束图4中的处理。
如以上所详细说明的那样，在本实施方式中，控制装置10具备：效率控制部22，当电动汽车1在行驶中，且在电池13为易于劣化的状态的情况下，执行使电机11的效率降低的控制，从而使电池13中所充的电力的消耗速度增大；可行驶距离计算部24，使用电池13的SOC和行驶系数来计算电动汽车1的可行驶距离；以及行驶系数修正部26，以使在由效率控制部22执行使电机11的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部24计算出的可行驶距离的变化变小的方式，修正行驶系数。
根据这样构成的本实施方式，在为了缩短SOC处于电池13的劣化易于加剧的规定范围R1内的时间而进行使电机11的效率降低的控制的情况下，尽管伴随电池13中所充的电力的消耗速度的增大而实际的可行驶距离的减少速度增大，但通过行驶系数的增大修正，从而在执行使电机11的效率降低的控制的前后，由可行驶距离计算部24计算出并被显示的可行驶距离的变化变小。因此，能够减少驾驶员错误地识别为电动汽车1产生了异常的可能性。
此外，上述实施方式都仅表示实施本发明的具体化的一例，本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够不脱离其要点或其主要特征地以各种形式实施本发明。
本申请基于在2017年5月25日提交的日本专利申请(特愿2017-103500)，其内容在此作为参照而引入。
工业实用性
本发明作为当电动汽车在行驶中的情况下，即使电池中所充的电力的消耗速度增大，也能够减少驾驶员错误地识别为电动汽车产生了异常的可能性的电动汽车用控制装置及电动汽车，是有用的。
附图标记说明
1 电动汽车
10 控制装置
11 电机
12 逆变器
13 电池
14 变速器
15 传动轴
16 差动齿轮
17 驱动轮
20 劣化判定部
22 效率控制部
24 可行驶距离计算部
26 行驶系数修正部
28 电池控制部
30 告知控制部

Claims (6)

1.一种电动汽车用控制装置，其控制电动汽车，该电动汽车具备：可充电放电的电池、接受所述电池中所充的电力的供给来对驱动轮进行驱动的电动的电机、以及将所述电池中所充的直流电力转换为交流电力并施加至所述电机的逆变器，该电动汽车用控制装置具备：
效率控制部，当所述电动汽车在行驶中，且在所述电池为易于劣化的状态的情况下，执行使所述电机的效率降低的控制，从而使所述电池中所充的电力的消耗速度增大；
可行驶距离计算部，使用所述电池的荷电状态和行驶系数来计算所述电动汽车的可行驶距离；以及
行驶系数修正部，对应于使所述电机的效率降低的所述控制被所述效率控制部执行这一情况，以使在由所述效率控制部执行使所述电机的效率降低的控制的前后，由所述可行驶距离计算部计算出的可行驶距离的变化变小的方式，修正所述行驶系数。
2.如权利要求1所述的电动汽车用控制装置，其中，
所述行驶系数修正部以使在由所述效率控制部执行使所述电机的效率降低的控制的前后，由所述可行驶距离计算部计算出的可行驶距离相同的方式，修正所述行驶系数。
3.如权利要求1所述的电动汽车用控制装置，其中，
所述电池易于劣化的状态是指，所述电池的荷电状态处于该电池易于劣化的规定范围内的状态。
4.如权利要求1所述的电动汽车用控制装置，其中
所述电池易于劣化的状态是指，根据所述荷电状态的值而确定的该电池的劣化速度在规定速度以上的状态。
5.如权利要求1所述的电动汽车用控制装置，其中，
具备电池控制部，该电池控制部在由所述效率控制部执行了使所述电机的效率降低的控制的情况下，使所述电池的荷电状态的使用范围的下限值降低。
6.一种电动汽车，其具备权利要求1所述的电动汽车用控制装置。
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