JP2017158371A - Control device of electric vehicle - Google Patents

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譲二 松原
Joji Matsubara
譲二 松原
剛 ▲高▼橋
剛 ▲高▼橋
Takeshi Takahashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an electric vehicle which can suppress the insulation breakdown of an electric traveling motor, and can suppress the lowering of the traveling performance of the electric vehicle.SOLUTION: A control device of an electric vehicle has voltage control means 111 for performing boosting control for boosting voltage applied to a traveling motor 12 by a boosting converter 16 to a preset threshold voltage V1 or higher, and measurement means 112 for measuring a specified boosting time Tc being a time at which the boosting control is performed by the voltage control means 111 under a prescribed condition. When an accumulated boosting time T(n) being the sum of the specified boosting time Tc exceeds a preset threshold time T1, the voltage control means 111 stops the execution of the boosting control, and performs voltage suppression control for lowering the voltage applied to the traveling motor 12 to the threshold voltage V1 or lower.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、走行用モータと、走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、を備える電動車両を制御する制御装置に関し、より詳細には、走行用モータに印加する電圧の高さを制御する技術に関する。   The present invention relates to a control device for controlling an electric vehicle including a traveling motor and a traveling battery that supplies electric power to the traveling motor, and more specifically, controls the height of a voltage applied to the traveling motor. Related to technology.

近年、走行用モータで駆動輪を駆動させる電気自動車（ＥＶ）や、走行用モータとエンジンとを組み合わせて車両の駆動力を得るようにしたハイブリッド自動車等の電動車両が開発され、実用化が進んでいる。   In recent years, electric vehicles (EV) in which driving wheels are driven by a traveling motor, and electric vehicles such as hybrid vehicles in which a traveling motor and an engine are combined to obtain a driving force of the vehicle have been developed and are put to practical use. It is out.

また電動車両に搭載される走行用モータは、例えば、車両の軽量化やコスト低減を目的として、小型化が図られている。このように走行用モータを小型化した場合、所望走行特性を得るために、走行用モータの回転数は高くなる傾向にある。   The travel motor mounted on the electric vehicle is reduced in size for the purpose of reducing the weight of the vehicle and reducing the cost, for example. When the travel motor is reduced in size as described above, the rotational speed of the travel motor tends to increase in order to obtain desired travel characteristics.

このように走行用モータの回転数を高くするために、走行用バッテリからの電力を昇圧コンバータにより昇圧させて走行用モータに供給するようにした電動車両が提案されている。ただし、例えば、走行場所の標高が高い等の所定条件下において電圧を大きく昇圧させると、走行用モータを構成する絶縁紙や絶縁板等が劣化し易くなってしまう。つまり、このような状態を繰り返すことで、走行用モータが劣化して絶縁破壊が生じ易くなってしまう虞がある。   Thus, in order to increase the rotational speed of the traveling motor, an electric vehicle has been proposed in which the electric power from the traveling battery is boosted by a boost converter and supplied to the traveling motor. However, for example, if the voltage is greatly increased under a predetermined condition such as the altitude of the traveling place is high, the insulating paper or the insulating plate constituting the traveling motor is likely to be deteriorated. That is, by repeating such a state, there is a possibility that the traveling motor is deteriorated and dielectric breakdown is likely to occur.

このような問題に対し、走行用モータに電圧を印加する際、走行用バッテリの電圧を昇圧させる程度を適宜調整することで、走行用モータの絶縁破壊を抑制するようにしたものがある。例えば、電動車両が位置する標高を検出し、標高が高いほど走行用モータに印加する電圧を制限するようしたものがある（特許文献１参照）。   In order to solve such a problem, there is one in which dielectric breakdown of the traveling motor is suppressed by appropriately adjusting the degree of boosting the voltage of the traveling battery when a voltage is applied to the traveling motor. For example, there is one that detects the altitude at which the electric vehicle is located, and limits the voltage applied to the traveling motor as the altitude is higher (see Patent Document 1).

特開２０１４−５０１７４号公報JP 2014-50174 A

ここで、例えば、電動車両が位置する標高が比較的高い等の所定条件下で、走行用モータに比較的高い電圧を印加する高圧制御を実行した場合でも、その実行時間の合計である累積作動時間が所定時間に達するまでは、走行用モータでの絶縁破壊が発生する可能性は低い。   Here, for example, even when high-voltage control is performed in which a relatively high voltage is applied to the traveling motor under a predetermined condition such that the altitude at which the electric vehicle is located is relatively high, the cumulative operation that is the total of the execution time is performed. Until the time reaches a predetermined time, it is unlikely that breakdown will occur in the motor for traveling.

このため特許文献１に記載の発明のように、電動車両が位置する標高が高いほど、走行用モータに印加する電圧を制限すると、走行用モータに印加する電圧を必要以上に制限してしまい、電動車両の走行性能を低下させてしまう虞がある。   For this reason, as in the invention described in Patent Document 1, the higher the altitude at which the electric vehicle is located, the more the voltage applied to the traveling motor is limited, the more the voltage applied to the traveling motor is limited than necessary. There is a possibility that the running performance of the electric vehicle may be reduced.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、走行用モータの絶縁破壊を抑制することができ、且つ電動車両の走行性能の低下を抑制することができる電動車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a control device for an electric vehicle that can suppress a dielectric breakdown of a traveling motor and can suppress a decrease in traveling performance of the electric vehicle. The purpose is to provide.

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、前記走行用モータに印加する電圧を昇圧する昇圧コンバータと、を有する電動車両を制御する制御装置であって、前記昇圧コンバータにより前記走行用モータに印加する電圧を予め設定された閾値電圧以上に昇圧させる昇圧制御を実行する電圧制御手段と、所定条件下で前記電圧制御手段によって前記昇圧制御が実行されている時間である特定昇圧時間を計測する計測手段と、を有し、前記電圧制御手段は、前記特定昇圧時間の合計である累積昇圧時間が予め設定された閾値時間を超えると前記昇圧制御の実行を中止し、前記走行用モータに印加する電圧を前記閾値電圧以下まで低下させる電圧抑制制御を実行することを特徴とする電動車両の制御装置にある。   A first aspect of the present invention that solves the above problem includes a traveling motor, a traveling battery that supplies electric power to the traveling motor, and a boost converter that boosts a voltage applied to the traveling motor. A control device for controlling an electric vehicle, the voltage control means for performing boost control for boosting a voltage applied to the traveling motor by the boost converter to a preset threshold voltage or more, and the voltage under a predetermined condition Measuring means for measuring a specific boost time that is a time during which the boost control is executed by the control means, and the voltage control means is preset with a cumulative boost time that is a sum of the specific boost time When the threshold time is exceeded, execution of the boost control is stopped, and voltage suppression control is executed to reduce the voltage applied to the traveling motor to the threshold voltage or less. The control device for an electric vehicle according to.

本発明の第２の態様は、第１の態様の電動車両の制御装置において、前記電動車両の位置の標高を検出する標高検出手段を有し、前記所定条件とは、前記電動車両の位置の標高が閾値高さよりも高い状態であることを特徴とする電動車両の制御装置にある。   According to a second aspect of the present invention, in the control apparatus for an electric vehicle according to the first aspect, the apparatus includes an altitude detection unit that detects an altitude at the position of the electric vehicle, and the predetermined condition is the position of the electric vehicle. In the control device for an electric vehicle, the altitude is higher than a threshold height.

本発明の第３の態様は、第２の態様の電動車両の制御装置において、前記標高検出手段は、前記電動車両の位置の気圧に基づいて当該電動車両の位置の標高を推定することを特徴とする電動車両の制御装置にある。   According to a third aspect of the present invention, in the control device for an electric vehicle according to the second aspect, the altitude detecting means estimates the altitude of the position of the electric vehicle based on the atmospheric pressure of the position of the electric vehicle. It is in the control apparatus of the electric vehicle.

本発明の第４の態様は、第２又は３の態様の電動車両の制御装置において、前記閾値電圧による前記特定昇圧時間を基準とし、前記計測手段によって計測された所定電圧による前記特定昇圧時間を補正する第１の補正手段を備え、前記第１の補正手段は、前記所定電圧が高いほど前記特定昇圧時間が長くなるように補正することを特徴とする電動車両の制御装置にある。   According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for an electric vehicle according to the second or third aspect, the specific boosting time based on the predetermined voltage measured by the measuring unit is set based on the specific boosting time based on the threshold voltage. The electric vehicle control apparatus includes a first correction unit that corrects the correction, and the first correction unit corrects the specific boosting time to be longer as the predetermined voltage is higher.

本発明の第５の態様は、第２から４の何れか一つの態様の電動車両の制御装置において、前記閾値高さでの前記特定昇圧時間を基準とし、前記計測手段によって計測された所定標高での前記特定昇圧時間を補正する第２の補正手段を備え、前記第２の補正手段は、前記所定標高が高いほど前記特定昇圧時間が長くなるように補正することを特徴とする電動車両の制御装置にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in the control device for an electric vehicle according to any one of the second to fourth aspects, the predetermined altitude measured by the measuring unit with reference to the specific boost time at the threshold height. And a second correction unit that corrects the specific boosting time so that the specific boosting time becomes longer as the predetermined altitude is higher. In the control unit.

かかる本発明に係る電動車両の制御装置によれば、走行用モータの絶縁破壊を抑制することができ、且つ電動車両の走行性能の低下を抑制することができる。   According to the control apparatus for an electric vehicle according to the present invention, it is possible to suppress the breakdown of the driving motor and to suppress the deterioration of the driving performance of the electric vehicle.

本発明の一実施形態に係る制御装置を備える電動車両の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing a schematic structure of an electric vehicle provided with a control device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る制御電圧と累積昇圧時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the control voltage which concerns on one Embodiment of this invention, and accumulation boost time. 本発明の一実施形態に係る走行用モータに印加する電圧の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control of the voltage applied to the motor for driving | running | working which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る電動車両１０は、いわゆる電気自動車（ＥＶ）であり、二次電池である走行用バッテリ１１と、この走行用バッテリ１１から供給される電力により作動する走行用モータ（電動機）１２と、を備えている。走行用モータ１２は、トランスミッション１３及び車軸１４を介して駆動輪（本実施形態では、前輪）１５に連結されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the electric vehicle 10 according to the present embodiment is a so-called electric vehicle (EV), and is operated by a traveling battery 11 that is a secondary battery and electric power supplied from the traveling battery 11. A traveling motor (electric motor) 12. The travel motor 12 is connected to drive wheels (front wheels in this embodiment) 15 via a transmission 13 and an axle 14.

走行用モータ１２には、ＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧手段）１６及びインバータ１７を介して走行用バッテリ１１が接続されている。そして、電動車両１０の走行状態に応じて、例えば、運転者のアクセルペダル操作等に応じて、走行用バッテリ１１からＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧コンバータ）１６及びインバータ１７を介して所定の電力が走行用モータ１２に供給される。   A traveling battery 11 is connected to the traveling motor 12 via a DC / DC converter (step-up means) 16 and an inverter 17. Then, according to the traveling state of the electric vehicle 10, for example, according to the driver's accelerator pedal operation or the like, predetermined power travels from the traveling battery 11 via the DC / DC converter (boost converter) 16 and the inverter 17. The motor 12 is supplied.

ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、走行用モータ１２に印加される電圧を上昇（昇圧）させる。より詳しくは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、走行用モータ１２、走行用バッテリ１１及びインバータ１７を含む駆動電圧系に印加される電圧を昇圧させる。これにより、走行用モータ１２の出力を向上させることができる。   Here, the DC / DC converter 16 increases (boosts) the voltage applied to the traveling motor 12. More specifically, the DC / DC converter 16 boosts the voltage applied to the drive voltage system including the traveling motor 12, the traveling battery 11 and the inverter 17. Thereby, the output of the traveling motor 12 can be improved.

そして詳しくは後述するが、本発明は、このように走行用モータ１２に印加する電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１６により昇圧させる際の制御技術に特徴がある。   As will be described later in detail, the present invention is characterized by a control technique when the voltage applied to the traveling motor 12 is boosted by the DC / DC converter 16 in this way.

電動車両１０は、電動車両１０の統合制御を行う制御装置１００を備え、上述のように走行用モータ１２に印加する電圧を昇圧させる制御も、この制御装置１００によって行われる。制御装置１００は、走行用モータ１２に印加する電圧を昇圧する昇圧制御を行う昇圧制御部１１０を有する。この昇圧制御部１１０は、本実施形態では、電圧制御手段１１１と、計測手段１１２とを有する。   The electric vehicle 10 includes a control device 100 that performs integrated control of the electric vehicle 10, and the control device 100 also performs control to increase the voltage applied to the traveling motor 12 as described above. The control device 100 includes a boost control unit 110 that performs boost control to boost the voltage applied to the traveling motor 12. In the present embodiment, the boost control unit 110 includes a voltage control unit 111 and a measurement unit 112.

電圧制御手段１１１は、電動車両１０の走行状態等に基づいて、走行用モータ１２に印加する電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１６によって必要に応じて昇圧させる昇圧制御を実行する。詳しくは後述するが、電圧制御手段１１１は、走行用モータ１２や走行用バッテリ１１等の劣化状態を判定し、劣化していないと判定した場合に昇圧制御を実行し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６により走行用モータ１２に印加する電圧を適宜昇圧させる。この昇圧制御では、具体的には、走行用モータ１２に印加する制御電圧（目標電圧）を、最大で、予め設定された閾値電圧Ｖ１よりも高い電圧Ｖｈまで昇圧させる。なお電圧Ｖｈの大きさは、走行用モータ１２の運転状態等に基づいて適宜決定すればよい。   The voltage control unit 111 executes boosting control for boosting the voltage applied to the traveling motor 12 as necessary by the DC / DC converter 16 based on the traveling state of the electric vehicle 10 and the like. As will be described in detail later, the voltage control unit 111 determines the deterioration state of the traveling motor 12 and the traveling battery 11 and executes boost control when it is determined that the traveling state is not deteriorated. The voltage applied to the traveling motor 12 is appropriately boosted. Specifically, in this boost control, the control voltage (target voltage) applied to the traveling motor 12 is boosted up to a voltage Vh that is higher than the preset threshold voltage V1. Note that the magnitude of the voltage Vh may be appropriately determined based on the operating state of the traveling motor 12 and the like.

計測手段１１２は、所定条件下で電圧制御手段１１１による昇圧制御が実行されている時間である特定昇圧時間Ｔｃを計測する。本実施形態では、計測手段１１２は、電動車両１０の現在位置の標高Ｈｒが所定の閾値高さＨ１よりも高いという条件下で電圧制御手段１１１が昇圧制御を実行する時間（特定昇圧時間）Ｔｃを計測する。   The measuring unit 112 measures a specific boosting time Tc that is a time during which the boosting control by the voltage control unit 111 is executed under a predetermined condition. In the present embodiment, the measuring unit 112 is a time (specific boosting time) Tc in which the voltage control unit 111 executes the boost control under the condition that the altitude Hr at the current position of the electric vehicle 10 is higher than the predetermined threshold height H1. Measure.

所定条件下での昇圧制御が間欠的に実行される場合、計測手段１１２は、間欠的に実行される各期間（特定昇圧時間）Ｔｃの長さをそれぞれ計測する。そして計測手段１１２は、それぞれ計測された特定昇圧時間Ｔｃの合計である累積昇圧時間Ｔ（ｎ）を算出する。なお、この累積昇圧時間Ｔ（ｎ）は、走行用モータ１２が新品の状態からの累積時間である。   When the boost control under a predetermined condition is executed intermittently, the measuring means 112 measures the length of each period (specific boost time) Tc that is executed intermittently. Then, the measuring unit 112 calculates the accumulated boost time T (n) that is the total of the specific boost times Tc that are measured. The cumulative pressure increase time T (n) is the cumulative time from when the traveling motor 12 is new.

また電動車両１０の現在位置の標高Ｈｒが閾値高さＨ１よりも高いか否かの判断方法は、特に限定されるものではない。例えば、電動車両１０が気圧を検出する気圧センサ（図示なし）を備えている場合には、この気圧センサによる検出結果に基づいて電動車両１０の現在位置の標高を推定している（標高検出手段）。また電動車両１０がナビゲーション装置（図示なし）を備えている場合には、ナビゲーション装置がＧＰＳから受信する位置情報に基づいて、現在位置の標高の情報を取得することもできる。   The method for determining whether or not the altitude Hr at the current position of the electric vehicle 10 is higher than the threshold height H1 is not particularly limited. For example, when the electric vehicle 10 includes an atmospheric pressure sensor (not shown) that detects the atmospheric pressure, the altitude of the current position of the electric vehicle 10 is estimated based on the detection result of the atmospheric pressure sensor (elevation detection means) ). When the electric vehicle 10 includes a navigation device (not shown), the altitude information of the current position can be acquired based on the position information received from the GPS by the navigation device.

そして、電圧制御手段１１１は、計測手段１１２によって算出された累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が予め設定された閾値時間Ｔ１を超えると、上記昇圧制御の実行を中止し、走行用モータ１２に印加する電圧を閾値電圧Ｖ１以下まで低下させる電圧抑制制御を実行する。すなわち走行用モータ１２の制御電圧Ｖａの最大値が閾値電圧Ｖ１よりも低い電圧となるようにする。なお閾値電圧Ｖ１は、走行用モータ１２等が備える絶縁材（絶縁紙や絶縁板）の特性を考慮して適宜設定されればよい。   Then, when the accumulated boost time T (n) calculated by the measuring means 112 exceeds a preset threshold time T1, the voltage control means 111 stops the boost control and applies it to the traveling motor 12. Voltage suppression control for reducing the voltage to the threshold voltage V1 or less is executed. That is, the maximum value of the control voltage Va of the traveling motor 12 is set to a voltage lower than the threshold voltage V1. The threshold voltage V1 may be appropriately set in consideration of the characteristics of the insulating material (insulating paper or insulating plate) provided in the traveling motor 12 or the like.

この電圧制御手段１１１は、言い換えれば、計測手段１１２の計測結果に基づいて走行用モータ１２や走行用バッテリ１１等の劣化状態を判定している。本実施形態では、昇圧制御の実行により走行用モータ１２に印加される電圧（制御電圧Ｖａ）を閾値電圧Ｖ１とした場合を基準として、走行用モータ１２等の劣化状態を判定している。   In other words, the voltage control unit 111 determines the deterioration state of the travel motor 12 and the travel battery 11 based on the measurement result of the measurement unit 112. In the present embodiment, the deterioration state of the traveling motor 12 or the like is determined based on the case where the voltage (control voltage Va) applied to the traveling motor 12 by executing the boost control is set to the threshold voltage V1.

例えば、図２に示す標高が閾値高さＨｂでの制御電圧Ｖａと累積昇圧時間Ｔ（ｎ）との関係に基づいて、走行用モータ１２等が劣化状態であるか否かを判定している。図２は制御電圧Ｖａを閾値電圧Ｖ１としたときの例であり、電圧制御手段１１１は、累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が閾値時間Ｔ１に達するまでは、走行用モータ１２等は劣化状態ではないと判定する。そして電圧制御手段１１１は上記昇圧制御を継続する。一方、累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が閾値時間Ｔ１を超えると、電圧制御手段１１１は、走行用モータ１２等が劣化状態にあると判定する。そして電圧制御手段１１１は、上記昇圧制御を中止して、走行用モータ１２に印加する電圧を閾値電圧Ｖ１以下まで低下させる電圧抑制制御を実行する。   For example, based on the relationship between the control voltage Va and the accumulated boost time T (n) when the altitude shown in FIG. 2 is the threshold height Hb, it is determined whether or not the traveling motor 12 is in a deteriorated state. . FIG. 2 shows an example when the control voltage Va is set to the threshold voltage V1, and the voltage control means 111 is such that the traveling motor 12 and the like are not in a deteriorated state until the cumulative boost time T (n) reaches the threshold time T1. Is determined. The voltage controller 111 continues the boost control. On the other hand, when the cumulative boost time T (n) exceeds the threshold time T1, the voltage control means 111 determines that the traveling motor 12 and the like are in a deteriorated state. Then, the voltage control unit 111 performs the voltage suppression control that stops the boost control and reduces the voltage applied to the traveling motor 12 to the threshold voltage V1 or less.

このような本実施形態の制御装置によれば、走行用モータ１２等がある程度劣化するまでは、標高が高い状況下であっても昇圧制御を実行することができる。したがって電動車両１０の走行性能の低下を抑制することができる。また累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が閾値時間Ｔ１に達した時点で、走行用モータ１２等が劣化状態にあると判定し、電圧抑制制御を実行するようにしているため、走行用モータ１２等における絶縁破壊を適切に抑制することができる。   According to such a control apparatus of the present embodiment, the boost control can be executed even under a high altitude condition until the traveling motor 12 and the like are deteriorated to some extent. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in traveling performance of the electric vehicle 10. Further, when the accumulated boost time T (n) reaches the threshold time T1, it is determined that the traveling motor 12 and the like are in a deteriorated state, and voltage suppression control is executed. Dielectric breakdown can be appropriately suppressed.

ところで、走行用モータ１２等の劣化状態の判定基準となる閾値時間Ｔ１は、制御電圧Ｖａの大きさによって異なる。このため、制御電圧Ｖａを変化させた場合、閾値時間の大きさも変化させる必要があるが、本実施形態では、制御電圧Ｖａの大きさに拘わらず、閾値電圧Ｖ１に対応する閾値時間Ｔ１を基準とした劣化状態の判定を可能としている。   By the way, the threshold time T1, which is a criterion for determining the deterioration state of the traveling motor 12 or the like, differs depending on the magnitude of the control voltage Va. For this reason, when the control voltage Va is changed, it is necessary to change the magnitude of the threshold time, but in the present embodiment, the threshold time T1 corresponding to the threshold voltage V1 is used as a reference regardless of the magnitude of the control voltage Va. It is possible to determine the deterioration state.

詳しくは、昇圧制御部１１０は、第１の補正手段１１４をさらに有する。この第１の補正手段１１４は、閾値電圧Ｖ１での特定昇圧時間Ｔｃを基準とし、計測手段１１２によって計測された所定電圧での特定昇圧時間Ｔｃを補正する。すなわち第１の補正手段１１４は、閾値電圧Ｖ１での特定昇圧時間Ｔｃを基準とし、昇圧制御時の制御電圧Ｖａが高いほど特定昇圧時間Ｔｃが長くなるように補正する。   Specifically, the boost control unit 110 further includes first correction means 114. The first correcting unit 114 corrects the specific boosting time Tc at the predetermined voltage measured by the measuring unit 112 with reference to the specific boosting time Tc at the threshold voltage V1. That is, the first correction unit 114 corrects the specific boost time Tc to be longer as the control voltage Va during the boost control is higher with the specific boost time Tc at the threshold voltage V1 as a reference.

本実施形態では、昇圧制御部１１０は、下記表１に示すように制御電圧Ｖａと補正係数ａとの関係を規定するマップを備えており、第１の補正手段１１４は、このマップを参照して補正係数ａを設定する。そして後述するように、この補正係数ａに基づいて特定昇圧時間Ｔｃを適宜補正する。表１に示す例では、閾値電圧Ｖ１を基準として補正係数を０とし、電圧が１００（Ｖ）上昇する毎に、補正係数が０．１ずつ増加するように設定されている。   In the present embodiment, the step-up control unit 110 includes a map that defines the relationship between the control voltage Va and the correction coefficient a as shown in Table 1 below. The first correction unit 114 refers to this map. To set the correction coefficient a. As will be described later, the specific boost time Tc is appropriately corrected based on the correction coefficient a. In the example shown in Table 1, the correction coefficient is set to 0 with the threshold voltage V1 as a reference, and the correction coefficient is set to increase by 0.1 each time the voltage increases by 100 (V).

Figure 2017158371
Figure 2017158371

また走行用モータ１２等の劣化状態の判定基準となる閾値時間Ｔ１は、電動車両１０の現在位置の標高Ｈｒによっても変化する。ただし本実施形態では、現在位置の標高Ｈｒに拘わらず、予め設定された閾値高さＨｂでの特定昇圧時間Ｔｃを基準として劣化状態の判定を行っている。詳しくは、昇圧制御部１１０は、第２の補正手段１１５をさらに有する。この第２の補正手段１１５は、閾値高さＨｂでの特定昇圧時間Ｔｃを基準として、計測手段１１２によって計測された所定標高での特定昇圧時間Ｔｃを補正する。すなわち第２の補正手段１１５は、閾値高さＨｂでの特定昇圧時間Ｔｃを基準とし、昇圧制御時の標高Ｈｒが高いほど特定昇圧時間Ｔｃが長くなるように補正する。   Further, the threshold time T1 that is a criterion for determining the deterioration state of the traveling motor 12 or the like also changes depending on the altitude Hr of the current position of the electric vehicle 10. However, in this embodiment, the deterioration state is determined based on the specific boosting time Tc at the preset threshold height Hb regardless of the altitude Hr at the current position. Specifically, the boost control unit 110 further includes second correction means 115. The second correcting unit 115 corrects the specific boosting time Tc at the predetermined altitude measured by the measuring unit 112 with reference to the specific boosting time Tc at the threshold height Hb. That is, the second correction unit 115 performs correction so that the specific boost time Tc becomes longer as the altitude Hr during the boost control is higher, with the specific boost time Tc at the threshold height Hb as a reference.

本実施形態では、昇圧制御部１１０は、下記表２に示すように標高Ｈｒと補正係数ｂとの関係を規定するマップを備えており、第２の補正手段１１５は、このマップを参照して補正係数ｂを設定する。そして後述するように、この補正係数ｂに基づいて特定昇圧時間Ｔｃを適宜補正する。表２に示す例では、基準高さＨ１（例えば、標高２５００ｍ程度）を基準として補正係数は０とし、そこから標高が５００ｍ増加する毎に、補正係数が０．１ずつ増加するように設定されている。   In the present embodiment, the boost control unit 110 includes a map that defines the relationship between the altitude Hr and the correction coefficient b as shown in Table 2 below. The second correction unit 115 refers to this map. A correction coefficient b is set. As will be described later, the specific boost time Tc is appropriately corrected based on the correction coefficient b. In the example shown in Table 2, the correction coefficient is set to 0 with reference to the reference height H1 (for example, about 2500 m), and the correction coefficient is set to increase by 0.1 every time the altitude increases by 500 m. ing.

Figure 2017158371
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このように制御電圧Ｖａの大きさに拘わらず、特定昇圧時間Ｔｃを、閾値電圧Ｖ１に対応するように補正することで、走行用モータ１２等の劣化状態の判定を比較的容易に行うことができるようになる。   In this way, regardless of the magnitude of the control voltage Va, the specific boosting time Tc is corrected so as to correspond to the threshold voltage V1, so that the deterioration state of the traveling motor 12 and the like can be determined relatively easily. become able to.

次に、図３のフローチャートを参照して、本発明に係る走行用モータに印加する電圧の制御の一例について説明する。   Next, an example of control of the voltage applied to the traveling motor according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

図３に示すように、まずステップＳ１で累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が閾値時間Ｔ１よりも短いか否かを判定する。ここで、累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が閾値時間Ｔ１よりも短い場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進み、走行用モータ１２に印加する電圧を昇圧させる昇圧制御を実行（継続）する。次いでステップＳ３で電動車両１０の現在位置の標高Ｈｒが閾値高さＨ１よりも高いか否かを判定する。言い換えれば、電動車両１０の現在位置の気圧が閾値気圧よりも低いか否かを判定する。ここで、標高Ｈｒが閾値高さＨ１よりも高い（気圧が閾値気圧よりも低い）場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、次いで、走行用モータ１２に印加される制御電圧（目標電圧）Ｖａが閾値電圧Ｖ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、制御電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１以上である場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、特定昇圧時間Ｔｃが一旦終了したか否かを判定する。すなわち標高Ｈｒが所定値以下になったか、或いは制御電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１未満となったかを判定する。   As shown in FIG. 3, first, in step S1, it is determined whether or not the cumulative boost time T (n) is shorter than the threshold time T1. Here, when the accumulated boost time T (n) is shorter than the threshold time T1 (step S1: Yes), the process proceeds to step S2, and the boost control for boosting the voltage applied to the traveling motor 12 is executed (continued). Next, in step S3, it is determined whether or not the altitude Hr at the current position of the electric vehicle 10 is higher than the threshold height H1. In other words, it is determined whether or not the atmospheric pressure at the current position of the electric vehicle 10 is lower than the threshold atmospheric pressure. Here, when the altitude Hr is higher than the threshold height H1 (atmospheric pressure is lower than the threshold atmospheric pressure) (step S3: Yes), the control voltage (target voltage) Va applied to the traveling motor 12 is then set. It is determined whether or not the threshold voltage is V1 or higher (step S4). If the control voltage Va is equal to or higher than the threshold voltage V1 (step S4: Yes), the process proceeds to step S5. In step S5, it is determined whether or not the specific boost time Tc has once ended. That is, it is determined whether the altitude Hr is equal to or lower than a predetermined value or the control voltage Va is less than the threshold voltage V1.

ここで特定昇圧時間Ｔｃが一旦終了すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進み、ステップＳ５で終了した特定昇圧時間Ｔｃにおける特定昇圧時間Ｔｃを補正した補正時間Ｚを算出する。すなわち上述した第１の補正手段１１４により設定される補正係数ａと、第２の補正手段１１５により設定される補正係数ｂとに基づいて、下記式（１）から補正時間Ｚを算出する。
Ｚ＝Ｔｃ×（１＋ａ＋ｂ） （１） Here, once the specific boost time Tc ends (step S5: Yes), the process proceeds to step S6, and a correction time Z obtained by correcting the specific boost time Tc in the specific boost time Tc ended in step S5 is calculated. That is, based on the correction coefficient a set by the first correction unit 114 and the correction coefficient b set by the second correction unit 115, the correction time Z is calculated from the following equation (1).
Z = Tc × (1 + a + b) (1)

次いで、ステップＳ７では、この補正時間Ｚに基づいて、今回の昇圧制御の実行を含めた累積昇圧時間Ｔ（ｎ＋１）を算出する。具体的には、下記式（２）に基づいて、前回までの累積昇圧時間Ｔ（ｎ）に補正時間Ｚを加算することで、今回までの累積時間Ｔ（ｎ＋１）を算出する。その後ステップＳ１に戻る。
Ｔ（ｎ＋１）＝Ｔ（ｎ）＋Ｚ・・・（２） Next, in step S7, based on the correction time Z, an accumulated boost time T (n + 1) including the execution of the current boost control is calculated. Specifically, the accumulated time T (n + 1) up to this time is calculated by adding the correction time Z to the accumulated boost time T (n) up to the previous time based on the following equation (2). Thereafter, the process returns to step S1.
T (n + 1) = T (n) + Z (2)

なおステップＳ３で標高Ｈｒが閾値高さＨ１以下である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）及びステップＳ４で制御電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１未満である場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、特定昇圧時間Ｔｃは計測されないため、ステップＳ６及びステップＳ７の計算を行うことなく、ステップＳ１に戻る。   When the altitude Hr is equal to or lower than the threshold height H1 in step S3 (step S3: No) and when the control voltage Va is less than the threshold voltage V1 in step S4 (step S4: No), the specific boosting time Tc is Since measurement is not performed, the process returns to step S1 without performing the calculations in steps S6 and S7.

またステップＳ１で累積昇圧時間Ｔ（ｎ）が閾値時間Ｔ１以上である場合、つまり走行用モータ１２等が劣化状態である場合には、ステップＳ８に進み、電動車両１０の現在位置の標高Ｈｒが閾値高さＨ１よりも高いか否かを判定する。すなわち電動車両１０の現在位置の気圧が閾値気圧よりも低いか否かを判定する。標高Ｈｒが閾値高さＨ１よりも高い（気圧が閾値気圧よりも低い）場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進み、上述したように、走行用モータ１２に印加する電圧を抑制する電圧抑制制御を実行する。なお標高Ｈｒが閾値高さＨ１以下である（気圧が閾値気圧以上である）場合には（ステップＳ８：Ｎｏ）、昇圧制御を維持したままステップＳ１に戻る。   If the cumulative pressure increase time T (n) is greater than or equal to the threshold time T1 in step S1, that is, if the traveling motor 12 or the like is in a deteriorated state, the process proceeds to step S8, where the altitude Hr of the current position of the electric vehicle 10 is It is determined whether or not it is higher than the threshold height H1. That is, it is determined whether or not the atmospheric pressure at the current position of the electric vehicle 10 is lower than the threshold atmospheric pressure. When the altitude Hr is higher than the threshold height H1 (atmospheric pressure is lower than the threshold atmospheric pressure) (step S8: Yes), the process proceeds to step S9, and the voltage applied to the traveling motor 12 is suppressed as described above. Execute voltage suppression control. When the altitude Hr is equal to or lower than the threshold height H1 (atmospheric pressure is equal to or higher than the threshold atmospheric pressure) (step S8: No), the process returns to step S1 while maintaining the pressure increase control.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.

例えば、上述の実施形態では、所定条件として、電動車両の現在位置の標高が閾値高さよりも高い状況を例示したが、所定条件は、これに限定されるものではない。所定条件としては、例えば、走行用モータや走行用バッテリを含む駆動電圧系の温度が、所定温度（例えば、８０℃）以上である場合や、駆動電圧系の使用時間が所定時間を超えた場合等が挙げられる。このような場合にも、電圧抑制制御を適宜実行することで、走行用モータ等における絶縁破壊をより確実に抑制することができる。   For example, in the above-described embodiment, a situation where the altitude of the current position of the electric vehicle is higher than the threshold height is exemplified as the predetermined condition, but the predetermined condition is not limited to this. As the predetermined condition, for example, when the temperature of the driving voltage system including the driving motor and the driving battery is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 80 ° C.), or when the usage time of the driving voltage system exceeds a predetermined time Etc. Even in such a case, it is possible to more reliably suppress the dielectric breakdown in the traveling motor or the like by appropriately executing the voltage suppression control.

また上述の実施形態では、電動車両の一例として走行用モータを備える電気自動車（ＥＶ）を例示して本発明を説明したが、勿論、本発明は、走行用モータを備える各種の電動車両に適用可能である。本発明は、例えば、走行用モータと共にエンジン（内燃機関）を駆動装置として備えるハイブリッド車両等にも適用することができる。   In the above-described embodiment, the present invention has been described by exemplifying an electric vehicle (EV) including a traveling motor as an example of the electric vehicle. However, the present invention is naturally applied to various electric vehicles including a traveling motor. Is possible. The present invention can also be applied to, for example, a hybrid vehicle including an engine (internal combustion engine) as a drive device together with a traveling motor.

１０ 電動車両
１１ 走行用バッテリ
１２ 走行用モータ
１３ トランスミッション
１４ 車軸
１５ 駆動輪
１６ ＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧コンバータ）
１７ インバータ
１００ 制御装置
１１０ 昇圧制御部
１１１ 電圧制御手段
１１２ 計測手段
１１４ 第１の補正手段
１１５ 第２の補正手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric vehicle 11 Battery for traveling 12 Motor for traveling 13 Transmission 14 Axle 15 Drive wheel 16 DC / DC converter (step-up converter)
17 Inverter 100 Control Device 110 Boosting Control Unit 111 Voltage Control Unit 112 Measurement Unit 114 First Correction Unit 115 Second Correction Unit

Claims (5)

走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給する走行用バッテリと、前記走行用モータに印加する電圧を昇圧する昇圧コンバータと、を有する電動車両を制御する制御装置であって、
前記昇圧コンバータにより前記走行用モータに印加する電圧を予め設定された閾値電圧以上に昇圧させる昇圧制御を実行する電圧制御手段と、
所定条件下で前記電圧制御手段によって前記昇圧制御が実行されている時間である特定昇圧時間を計測する計測手段と、を有し、
前記電圧制御手段は、前記特定昇圧時間の合計である累積昇圧時間が予め設定された閾値時間を超えると前記昇圧制御の実行を中止し、前記走行用モータに印加する電圧を前記閾値電圧以下まで低下させる電圧抑制制御を実行する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 A control device that controls an electric vehicle having a travel motor, a travel battery that supplies power to the travel motor, and a boost converter that boosts a voltage applied to the travel motor,
Voltage control means for performing boost control for boosting a voltage applied to the traveling motor by the boost converter to a preset threshold voltage or higher;
Measuring means for measuring a specific boosting time, which is a time during which the voltage boosting control is being executed by the voltage control means under a predetermined condition,
The voltage control means stops the boost control when the cumulative boost time, which is the sum of the specific boost times, exceeds a preset threshold time, and reduces the voltage applied to the traveling motor to the threshold voltage or less. A control device for an electric vehicle, characterized by executing a voltage suppression control for reducing the voltage. 請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記電動車両の位置の標高を検出する標高検出手段を有し、
前記所定条件とは、前記電動車両の位置の標高が閾値高さよりも高い状態である
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus of the electric vehicle according to claim 1,
Elevation detection means for detecting the elevation of the position of the electric vehicle,
The predetermined condition is a state in which the altitude of the position of the electric vehicle is higher than a threshold height. 請求項２に記載の電動車両の制御装置において、
前記標高検出手段は、前記電動車両の位置の気圧に基づいて当該電動車両の位置の標高を推定する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus of the electric vehicle according to claim 2,
The altitude detecting means estimates the altitude of the position of the electric vehicle based on the atmospheric pressure at the position of the electric vehicle. 請求項２又は３に記載の電動車両の制御装置において、
前記閾値電圧による前記特定昇圧時間を基準とし、前記計測手段によって計測された所定電圧による前記特定昇圧時間を補正する第１の補正手段を備え、
前記第１の補正手段は、前記所定電圧が高いほど前記特定昇圧時間が長くなるように補正する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 In the control apparatus of the electric vehicle according to claim 2 or 3,
First correcting means for correcting the specific boosting time by the predetermined voltage measured by the measuring means on the basis of the specific boosting time by the threshold voltage,
The control device for an electric vehicle, wherein the first correction means corrects the specific boosting time to be longer as the predetermined voltage is higher. 請求項２から４の何れか一項に記載の電動車両の制御装置において、
前記閾値高さでの前記特定昇圧時間を基準とし、前記計測手段によって計測された所定標高での前記特定昇圧時間を補正する第２の補正手段を備え、
前記第２の補正手段は、前記所定標高が高いほど前記特定昇圧時間が長くなるように補正する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
In the control apparatus of the electric vehicle as described in any one of Claim 2 to 4,
Second correction means for correcting the specific pressure increase time at a predetermined altitude measured by the measurement means on the basis of the specific pressure increase time at the threshold height;
The control device for an electric vehicle, wherein the second correction means corrects the specific pressure increase time to be longer as the predetermined altitude is higher.
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JP2010252572A (en) * 2009-04-17 2010-11-04 Toyota Motor Corp Vehicle control apparatus
JP2016208620A (en) * 2015-04-20 2016-12-08 三菱電機株式会社 Control device

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