JP3315816B2 - 電気自動車の回生制動異常判別方法 - Google Patents
電気自動車の回生制動異常判別方法Info
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Description
る制動系統のうち回生制動系統の異常の有無を判別する
回生制動異常判別方法に関する。
く用いられている。制動される車両が電気自動車(E
V)である場合、油圧制動に加えさらに回生制動を使用
できる。回生制動を有効に活用すれば、制動エネルギを
バッテリに回収でき従って車両の電力収支がよくなる
他、バッテリを外部電力により充電する頻度が低下し充
電操作の手間を省略できる。
の異常が生じ得る。回生制動系統の異常を検出する技術
としては、例えば特開平5−199605号公報に開示
されたものがある。この公報では、バッテリの電圧及び
電流を検出しこれらから回生電力を求め、求めた回生電
力(実回生電力)を理論的な回生電力(推定回生電力)
と比較している。両者の差が著しく大きければ、回生制
動系統に何らかの異常が生じたと見なすことができる。
電力と推定回生電力の差は現れにくく、従って上述の方
法により回生制動系統の異常を検出するのは難しい。例
えば、バッテリの寿命が尽きたため回生時のバッテリ電
圧が上昇した場合、両者の差はほとんど現れない。上述
の方法以外にも、例えばモータの温度を監視する等の方
法が考えられるが、このような二次的現象を監視する方
法では検出に遅れが生じてしまう。
とを課題としてなされたものであり、回生時の電圧等を
監視することにより、回生制動系統の異常をより正確に
検出可能な方法を提供することを目的とする。
るために、本発明に係る電気自動車の回生制動異常判別
方法は、駆動電力源であるバッテリの電圧が低い程バッ
テリが回生電力を受け入れることができると見なして回
生制動力を制御するEVにおいて、バッテリの電圧の変
化量を回生制動時にバッテリの電流及びSOCに基づい
て推定するステップと、バッテリの電圧の変化量を回生
制動時に検出するステップと、上記変化量の検出値が推
定値に比べ所定程度以上大きい場合に、回生制動系統に
異常が生じたと判別するステップと、を有することを特
徴とする。
ッテリの電圧が低い程バッテリが回生電力を受け入れる
ことができると見なして回生制動力を制御するEVにお
いて、バッテリの電圧の変化量を回生制動時に推定する
ステップと、バッテリの電圧の変化量を回生制動時に検
出するステップと、車輪がスリップしているか否かを回
生制動時に検出するステップと、上記変化量の検出値が
推定値に比べ所定程度以上小さくかつ車輪がスリップし
ていない場合に、回生制動系統に異常が生じたと判別す
るステップと、を有することを特徴とする。
圧値より著しく低く検出してしまう等の異常が生じてい
る場合には、回生制動力を制御する際バッテリが大きな
回生電力を受け入れることができる(受入性がよい)と
見なされ、回生制動力(回生電流)が大きな値に制御さ
れる。逆に、例えばバッテリ電圧を真の電圧値より著し
く高く検出してしまう等の異常が生じている場合には、
回生制動力を制御する際バッテリがさほど大きな回生電
力を受け入れることはできない(受入性が悪い)と見な
され、回生制動力(回生電流)が小さな値に制御され
る。
の充電状態(SOC)が低く受入性がよい場合には回生
制動時(バッテリ充電時)のバッテリ電圧変化量は小さ
く、逆にSOCが高く受入性が悪い場合には回生制動時
のバッテリ電圧変化量は大きい。従って、バッテリの回
生電力の受入性がよいか悪いかは、回生制動時のバッテ
リ電圧変化量が小さいか大きいかにより知ることができ
る。すなわち、バッテリ電圧の検出値が低くても回生制
動時のバッテリ電圧変化量が大きければ、実際にはバッ
テリの受入性は悪く、従ってバッテリ電圧検出手段等の
回生制動系統に異常が生じていると見なすことができ
る。逆に、バッテリ電圧の検出値が高くても回生制動時
のバッテリ電圧変化量が小さければ、実際にはバッテリ
の受入性はよく、従ってバッテリ電圧検出手段等の回生
制動系統に異常が生じていると見なすことができる。
リ電圧変化量の推定及び検出が行われる。バッテリ電圧
変化量の検出値が推定値に比べ所定程度以上大きい場
合、上述の原理に従い、回生制動系統に異常が生じたと
判別される。あるいは、バッテリ電圧変化量の検出値が
推定値に比べ所定程度以上小さい場合、上述の原理に従
い、回生制動系統に異常が生じたと判別される。但し、
後者の場合には、車輪がスリップしている結果そのよう
な条件が成立することがあるため、車輪がスリップして
いないという条件が追加される。このように、本発明に
おいては、回生電力の推定及び検出を行っていないた
め、回生制動系統の異常がより正確に検出される。
基づき説明する。
システム構成が示されている。この実施例では、バッテ
リ10の放電電力がインバータ12により交流に変換さ
れており、交流に変換された放電電力がモータ14に駆
動電力として供給されている。モータ14の出力軸は図
示しないが駆動輪に連結されているため、EVECU1
6がアクセルペダル18の踏込み及びモータ14の回転
数に応じてインバータ12を制御しモータ14を力行さ
せることにより、車両が推進、加速される。
むと、これに応じてブレーキマスタシリンダ22内に油
圧が発生し、またブレーキスイッチ24がオンする。回
生ECU26は、ブレーキスイッチ24がオンした場合
M/Cセンサ28によりマスタシリンダ22の油圧を検
出する。回生ECU26は、検出した油圧を要求制動
力、すなわち必要制動トルクとして扱い、これを油圧側
と回生側に配分する。すなわち、回生ECU26は、一
方では、必要制動トルクのうち油圧側に配分した分がデ
ィスクブレーキキャリパ30を介してブレーキロータ3
2に作用するよう、マスタシリンダ22からP&B(プ
ロポーショニングアンドバイパス)バルブ34及びAB
S(アンチロックブレーキシステム)アクチュエータ3
6を経てキャリパ30に至る油圧伝達経路上に設けたリ
ニアバルブ38の開弁圧を制御する。その際、回生EC
U26は、W/Cセンサ40によってキャリパ30側の
油圧を検出し、リニアバルブ38前後の差圧を監視す
る。回生ECU26は、他方では、必要制動トルクのう
ち回生側に配分した分がEVECU16によるインバー
タ12の制御によって実現されるよう、EVECU16
に対し回生トルク指令を与える。EVECU16は、実
際に実現された回生トルク値やモータ14の回転数の
他、インバータ12、モータ14等が回生できる状態に
ないことを示す回生禁止信号を、所定条件下で回生EC
U26に供給する。
よって駆動輪の回転速度を検出し、駆動輪がスリップし
ているか否かを判別する。スリップしていると判別した
場合、ABSECU42は、油圧伝達経路上のABSア
クチュエータ36を駆動し、キャリパ30の油圧を所定
のパターンで変動させる一方で、その旨を回生ECU2
6に報知する。ジャンクションボックス46は、バッテ
リ10の電圧、電流等を検出し、これを電池ECU4
8、EVECU16及び回生ECU26に報知する。電
池ECU48は、バッテリ10の電圧、電流等に基づき
バッテリ10のSOCを求め、バッテリ10に印加でき
る最大電圧VBMAXと共に、EVECU16及び回生
ECU26に報知する。
示されている。この図に示されるように、回生ECU2
6は、まず所定の初期化動作を実行した上で(10
0)、システム各部から信号を入力する(102)。入
力されるのは、ブレーキスイッチ24の状態、M/Cセ
ンサ28及びW/Cセンサ40により検出された油圧、
EVECU16から供給される回生トルク値、ジャンク
ションボックス46により検出されるバッテリ10の電
圧及び電流、電池ECU48により検出されるバッテリ
10のSOC、EVECU16から供給されるモータ1
4の回転数等である。
の状態を判別し(104)、ブレーキスイッチ24がオ
フしている場合にはリニアバルブ38を遮断状態に制御
すると共にEVECU16に対しては回生トルク指令=
0を出力した上で(106)、フェールセーフ処理を実
行し(108)ステップ102に戻る。
には、回生ECU26は、M/Cセンサ28により検出
された油圧から必要制動トルクを演算決定し(11
0)、これを回生トルク指令値と油圧バルブ指令値とに
配分する(112,114)。その際には、回生ECU
26は、回生制動が優先的に使用されるよう、必要制動
トルクが最大回生制動トルクより小さい場合には必要制
動トルクをすべて回生制動側に配分し、必要制動トルク
が最大回生制動トルクより大きい場合には回生側には最
大回生制動トルクを配分し油圧側には残余を配分する。
最大回生制動トルク、すなわち出力し得る最大の回生制
動トルクは、モータ14の回転数、バッテリ10の電圧
及びSOCの他、回生禁止信号を参照して決定する。
令及び油圧バルブ指令をEVECU16からの回生トル
ク値等に基づき調整した上で(116)、回生トルク指
令をEVECU16に、油圧バルブ指令をリニアバルブ
38に、それぞれ出力する(118)。回生ECU26
は、この後回生制動系統の異常検出処理を実行した上で
(120)、ステップ108に移行する。
検出処理にある。図4にはその流れが示されている。こ
の図に示されるように、回生ECU26は、まずバッテ
リ10の電圧、電流及びSOCを読み込み(200)、
これらのうち電流及びSOCに基づき回生制動時に生じ
るべき電圧変化を予測する(202)。この予測は、図
1に示される関係に則り実行する。回生ECU26は、
次に、回生制動時に実際に生じた電圧変化を検出し(2
04)、これを推定値と比較する(206)。実際の電
圧変化が予測値+α(α:定数)を越える場合、回生E
CU26は、ジャンクションボックス46、電池ECU
48及びバッテリ10を含めた回生制動系統に異常が生
じていると見なし、回生制動を禁止する旨のフラグを立
て(208)、その旨を外部に報知する(210)。逆
に、実際の電圧変化が予測値−α未満の場合も、回生E
CU26は、回生制動系統に異常が生じていると見な
し、その旨を外部に報知する。ただし、この場合には、
駆動輪のスリップに起因している可能性もあるため、A
BSECU42からスリップが発生している旨報知を受
けている場合には、異常として扱わない(212)。
り検出されるバッテリ10の電圧が真の値より低い場合
や、電池ECU48により検出されるSOCが真の値よ
り低い場合や、バッテリ10の容量が寿命到来等により
低下している場合には、回生ECU26は、ステップ1
12において回生トルク指令を演算する際、バッテリ1
0の受入性を真の受入性よりよい方に見積もるから、バ
ッテリ10の電圧は予測した変化よりも大きく変化す
る。この場合には、ステップ206において実際の電圧
変化が予測値+αを越えると判断され、異常が検出され
る。逆に、ジャンクションボックス46により検出され
るバッテリ10の電圧が真の値より高い場合や、電池E
CU48により検出されるSOCが真の値より高い場合
には、回生ECU26は、ステップ112において回生
トルク指令を演算する際、バッテリ10の受入性を真の
受入性より悪い方に見積もるから、バッテリ10の電圧
は予測した変化よりも小さく変化する。この場合には、
ステップ206において実際の電圧変化が予測値−α未
満であると判断され、異常が検出される。従って、本実
施例によれば、バッテリ10の電圧を利用して回生制動
系統の異常を検出しているため、従来に比べより正確に
当該異常を検出できる。
回生制動時にバッテリ電圧変化量を推定及び検出し、検
出値が推定値に比べ所定程度以上大きい場合に回生制動
系統に異常が生じたと判別するようにしたため、バッテ
リ電圧検出値過少等の回生制動系統の異常をより正確に
検出できる。
テリ電圧変化量を推定及び検出し、バッテリ電圧変化量
の検出値が推定値に比べ所定程度以上小さくかつ車輪が
スリップしていない場合に回生制動系統に異常が生じた
と判別するようにしたため、バッテリ電圧検出値過大等
の回生制動系統の異常をより正確に検出できる。また、
車輪のスリップによりバッテリ電圧変化量の検出値の減
少が生じていたとしても、これを異常として誤検出する
ことがなく、信頼性の高い方法が得られる。
SOCに依存する状況を示す図である。
構成を示すブロック図である。
示す図である。
の流れを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 駆動電力源であるバッテリの電圧が低い
程バッテリが回生電力を受け入れることができると見な
して回生制動力を制御する電気自動車において、 バッテリの電圧の変化量を回生制動時にバッテリの電流
及びSOCに基づいて推定するステップと、 バッテリの電圧の変化量を回生制動時に検出するステッ
プと、 上記変化量の検出値が推定値に比べ所定程度以上大きい
場合に、回生制動系統に異常が生じたと判別するステッ
プと、 を有することを特徴とする電気自動車の回生制動異常判
別方法。 - 【請求項2】 駆動電力源であるバッテリの電圧が低い
程バッテリが回生電力を受け入れることができると見な
して回生制動力を制御する電気自動車において、 バッテリの電圧の変化量を回生制動時に推定するステッ
プと、 バッテリの電圧の変化量を回生制動時に検出するステッ
プと、 車輪がスリップしているか否かを回生制動時に検出する
ステップと、 上記変化量の検出値が推定値に比べ所定程度以上小さく
かつ車輪がスリップしていない場合に、回生制動系統に
異常が生じたと判別するステップと、 を有することを特徴とする電気自動車の回生制動異常判
別方法。
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JP17866594A JP3315816B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電気自動車の回生制動異常判別方法 |
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JPH0847101A JPH0847101A (ja) | 1996-02-16 |
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JP17866594A Expired - Fee Related JP3315816B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 電気自動車の回生制動異常判別方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3315816B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2543536A1 (en) * | 2010-03-02 | 2013-01-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle regenerative control system |
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1994
- 1994-07-29 JP JP17866594A patent/JP3315816B2/ja not_active Expired - Fee Related
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EP2543536A1 (en) * | 2010-03-02 | 2013-01-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle regenerative control system |
EP2543536A4 (en) * | 2010-03-02 | 2017-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle regenerative control system |
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JPH0847101A (ja) | 1996-02-16 |
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