JP5601466B2 - Electric vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両にかかるものである。 The present invention relates to an electric vehicle.
近年、燃費節減、エミッション低減等のために、いわゆるアイドルストップ制御システム（エンジン自動停止始動制御システム）を搭載した車両が注目されている。従来の一般的なアイドルストップ制御システムは、運転者が車両を停車させたときに燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させ、その後、運転者がブレーキ解除操作やアクセル踏込み操作等の車両を発進操作を行ったときに自動的にモータに通電してエンジンを再始動させるように構成している（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, a vehicle equipped with a so-called idle stop control system (engine automatic stop / start control system) has been attracting attention in order to reduce fuel consumption and emissions. The conventional general idle stop control system stops fuel injection when the driver stops the vehicle and automatically stops the engine, and then the driver performs vehicle such as brake release operation or accelerator depression operation. When the start operation is performed, the motor is automatically energized to restart the engine (see, for example, Patent Document 1).
ところで、近年では、二酸化炭素若しくは窒素酸化物に係る排出量の削減要請の高まりなどを背景として、内燃機関に代わり、電動機を動力源として搭載した電気自動車が急速に普及してきている。 By the way, in recent years, an electric vehicle equipped with an electric motor as a power source instead of an internal combustion engine has been rapidly spread against the background of an increasing demand for reduction of emissions related to carbon dioxide or nitrogen oxides.
このような電気自動車においても、アイドルストップ制御システムのように、運転者が車両を停車させたときに一時的にモータへの電力供給を自動的に停止させ、その後、運転者がブレーキ解除操作やアクセル踏込み操作等の車両の発進操作を行ったときに自動的にモータに通電して電力消費を抑制させることが考えられる。 Even in such an electric vehicle, like the idle stop control system, when the driver stops the vehicle, the electric power supply to the motor is automatically stopped temporarily, and then the driver performs a brake release operation or It is conceivable that the motor is automatically energized to suppress power consumption when a start operation of the vehicle such as an accelerator operation is performed.
しかしながら、車両が停止した場合に、次に車両を発進させるためにブレーキペダルからアクセルペダルへの踏み換えが行われるが、この踏み換えに際して、上り坂においては、アクセルペダルを踏んだ場合に、所望のトルクを得ることができないことがあり、また、平坦路や特に下り坂においては、アクセルペダルを踏んだ場合に、所望以上のトルクを得てしまい、乗り心地に影響を与えることがあるという問題がある。 However, when the vehicle stops, the brake pedal is changed to the accelerator pedal to start the vehicle next. When the accelerator pedal is depressed on the uphill, Torque may not be able to be obtained, and on flat roads, especially on downhills, when the accelerator pedal is depressed, more torque than desired may be obtained, which may affect riding comfort. There is.
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、再始動時において安定したトルク出力を得ることができる電動車両を提供しようとするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide an electric vehicle capable of obtaining a stable torque output at the time of restart.
上記課題を解決する本発明は、車両駆動用のモータで走行する電動車両において、前記モータへの電力供給の停止条件が成立しているか否かを判定する停止・再始動判定手段と、前記モータの停止中に前記停止・再始動判定手段が前記モータの停止条件が成立しなくなったと判定した場合に、当該停止・再始動判定手段が送出する信号を受けると前記モータを再始動させるモータコントロール部と、前記停止・再始動判定手段によって前記停止条件が成立しなくなったと判定されてから前記モータコントロール部が前記停止・再始動判定手段が送出する信号を受ける所定時間までの前記モータの回転開始からの回転速度を積算して積算値を算出し、前記積算値に基づいて路面の傾斜状態を判定する路面傾斜判定部とを備え、且つ前記モータコントロール部は、クリープトルクを発生させるクリープトルク発生手段を有し、前記所定時間とは、前記クリープトルク発生手段がクリープトルクの発生を開始させる時間であることを特徴とする電動車両にある。 The present invention that solves the above-described problems includes a stop / restart determination unit that determines whether or not a stop condition for power supply to the motor is satisfied in an electric vehicle that runs with a motor for driving the vehicle, and the motor When the stop / restart determination means determines that the motor stop condition is no longer satisfied while the motor is stopped, a motor control unit that restarts the motor upon receipt of a signal sent by the stop / restart determination means And from the start of rotation of the motor until the motor control unit receives a signal sent from the stop / restart determination means after the stop / restart determination means determines that the stop condition is no longer satisfied. A road surface inclination determination unit that calculates an integrated value by integrating the rotational speed of the vehicle, and determines the inclination state of the road surface based on the integrated value. Troll portion has a creep torque generating means for generating a creep torque, and the predetermined time is in the electric vehicle, wherein the creep torque generating means is a time to start the generation of creep torque.
本発明によれば、路面傾斜判定部を備えることで、停止条件が解除された際における路面の傾斜状態を判定する。この場合に、モータ回転速度を積算した積算値に基づいて判断することで、より正確に路面状態を判定することが可能である。また、路面傾斜判定部は、停止条件が解除されてからクリープトルクが発生するまでのモータ回転速度の積算値に基づいて傾斜状態を判断する。モータ回転に重力のみが影響する期間で傾斜状態を判断するので、更に正確な傾斜状態の判定が可能となる。 According to the present invention, by including the road surface inclination determination unit, the road surface inclination state when the stop condition is canceled is determined. In this case, it is possible to determine the road surface state more accurately by making a determination based on the integrated value obtained by integrating the motor rotation speed. Further, the road surface inclination determination unit determines the inclination state based on the integrated value of the motor rotation speed from when the stop condition is canceled until creep torque is generated. Since the tilt state is determined in a period in which only the gravity affects the motor rotation, it is possible to determine the tilt state more accurately.
ここで、前記モータコントロール部は、ブレーキの油圧が所定値未満であるとき、前記停止条件が解除されたと判断することが好ましい。このように、モータコントロール部は、ブレーキの油圧が所定値未満であるとき、前記停止条件が解除されたと判断する。ブレーキの油圧が所定値未満であるかどうかを判断することで、簡易に、かつ、運転者の意志を適切にとらえて停止条件を解除することが可能である。 Here, it is preferable that the motor control unit determines that the stop condition is released when the hydraulic pressure of the brake is less than a predetermined value. Thus, the motor control unit determines that the stop condition is released when the brake hydraulic pressure is less than a predetermined value. By determining whether or not the brake hydraulic pressure is less than a predetermined value, it is possible to easily and appropriately grasp the driver's will to cancel the stop condition.
前記路面傾斜判定部が、前記積算値が大きいほど傾斜の勾配が大きいと判定することが好ましい。即ち、路面傾斜判定部は、積算値が大きいほど傾斜の勾配が大きいと判定するので、傾斜状態と共に、傾斜の勾配について判定することができる。 It is preferable that the road surface inclination determination unit determines that the inclination gradient is larger as the integrated value is larger. That is, since the road surface inclination determination unit determines that the inclination gradient is larger as the integrated value is larger, it is possible to determine the inclination inclination as well as the inclination state.
前記モータコントロール部は、前記モータを再始動させる際、判定された前記傾斜状態に応じて前記モータの出力トルクを制御することが好ましい。モータコントロール部は、モータを再始動させる際、路面傾斜判定部が判定した傾斜状態に応じてモータのトルク出力を制御する。傾斜状態に合わせてトルクを変更することで、再始動時において安定したトルク出力を得ることができる。また傾斜の勾配に合わせて詳細にトルクを変更することができ、再始動時においてより安定したトルク出力を得ることが可能である。 The motor control unit preferably controls the output torque of the motor according to the determined inclination state when the motor is restarted. The motor control unit controls the torque output of the motor according to the inclination state determined by the road surface inclination determination unit when the motor is restarted. By changing the torque in accordance with the inclined state, a stable torque output can be obtained at the time of restart. Further, the torque can be changed in detail according to the gradient of the inclination, and a more stable torque output can be obtained at the time of restart.
本発明の電動車両によれば、再始動時において安定したトルク出力を得ることができるという優れた効果を奏し得る。 According to the electric vehicle of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that a stable torque output can be obtained at the time of restart.
以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１に示すように、電動車両の一例である電気自動車１は、モータ２を備えており、このモータ２は駆動輪（図示せず）に接続されている。即ち、電気自動車１は、モータ２を駆動源として走行可能に構成されている。また電気自動車１には、外部から電力供給可能とされた二次電池であるバッテリー３が搭載されている。バッテリー３はモータ２に電気的に接続されている。モータ２はこのバッテリー３から供給される電力によって駆動される。
As shown in FIG. 1, an
また、電気自動車１は、車両の統合制御を行うＥＣＵ４を備えている。ＥＣＵ４は、電気自動車１に設けられた各種センサからの検出結果に基づいてバッテリー３の充電制御やモータ２の駆動制御等を実行する。
The
本実施形態では、ＥＣＵ４は、ＭＣＵ（モータコントロール部）１０を備えている。ＭＣＵ１０は、モータ２の駆動制御を行うためのコントロールユニットである。
In the present embodiment, the
また、ＥＣＵ４は、停止・再始動判定部１１を備える。この停止・再始動判定部１１は、運転者が車両を停車させたときに一時的にモータ２への電力供給を自動的に停止させ、その後、運転者がブレーキ解除操作やアクセル踏込み操作等の車両の発進操作を行ったときに自動的に停止条件を解除し、モータ２に通電して電力消費を抑制させるためのものである。即ち、停止・再始動判定部１１は、モータ２への電力供給の停止条件が成立するかどうか、及びこの停止条件が解除されるかどうかを判定する。停止・再始動判定部１１がモータ２の停止条件が成立したと判定すると、ＥＣＵ４はＭＣＵ１０への電力供給を停止する。ＭＣＵ１０への電力供給の停止に伴い、モータ２の通電も停止され、モータ２の作動も停止される。
Further, the
そして、停止・再始動判定部１１はその後も例えば所定時間毎に判定を続けて、運転者が再び車両を発進させようとしてモータ２の停止条件が解除されたと判定すると、ＥＣＵ４はＭＣＵ１０を再始動させてモータ２への電力供給を再開し、モータ２を再始動させるように駆動制御する。このようにして、停止・再始動判定部１１を設けることで、電気自動車１では、所定条件下でモータ２への電力供給を自動的に停止されると共に、所定条件下で自動的に停止条件が解除され、モータ２に通電して電力消費を抑制させている。
Then, the stop /
停止・再始動判定部１１における判定について詳細に説明する。停止・再始動判定部１１は、ＥＣＵ４が常に取得している変数から、モータ２の停止条件が成立しているかどうかを判定する。
The determination in the stop /
本実施形態では、モータ２の停止条件としては、ブレーキの油圧が所定値以上であるか、アクセルの開度が全閉であるか、車速が０であるか、シフトレバーのポジションがＤレンジであるか、モータ２のトルクフィードバックが所定値以下であるかどうかが挙げられる。これらは、ブレーキの油圧の検出手段であるブレーキ油圧検出部５、アクセル開度の検出手段であるアクセル検出部６、車速の検出手段である車速検出部７、シフトレバーのポジションを検出するポジション検出部８、及びモータ２のトルク検出手段であるトルク検出部９から、検出結果が常にＥＣＵ４へ出力されている。停止・再始動判定部１１では、これらの検出結果から、停止条件が成立している場合、つまり、ブレーキ油圧検出部５で検出された油圧値が所定値以上であり、アクセル検出部６で検出されたアクセル開度が全閉であり、車速検出部７で検出された車速が０であり、ポジション検出部８で検出されたシフトレバーのポジションがＤレンジであり、トルク検出部９で検出されたフィードバックトルク値が所定値以下である場合には、停止・再始動判定部１１は電気自動車１の停止条件が成立したと判定する。
In the present embodiment, the stop condition of the
停止・再始動判定部１１が停止条件成立を判定すると、ＥＣＵ４はＭＣＵ１０への電力供給を停止する。ＭＣＵ１０への電力供給の停止に伴い、モータ２の通電も停止され、モータ２の作動も停止され、電力消費量を抑制する。
When the stop /
停止・再始動判定部１１が停止条件成立を判定した後に、停止条件が不成立、即ち停止条件が解除となるとＥＣＵ４はＭＣＵ１０への電力供給を再始動してモータ２を始動させる。このような停止条件が不成立、即ち停止条件が解除される場合とは、上述した停止条件が一つでも満たされない場合であるが、本実施形態では、特にブレーキの油圧が所定値未満であるかどうかで判断する。これは、電気自動車では通常停止時には運転者はブレーキを踏み続ける必要があり、ブレーキを踏んでいない場合には、運転者に電気自動車１を駆動させる意志があると最も簡易に、かつ正確に判断できるからである。
After the stop /
従って、本実施形態では、停止・再始動判定部１１がブレーキの油圧が所定値未満であるのを検出し、停止条件が解除されたことを判定した場合にはＥＣＵ４はＭＣＵ１０への電力供給を再始動してモータ２を始動させる。
Therefore, in the present embodiment, when the stop /
この場合に、電気自動車１が上り坂にいるとすれば、運転者が電気自動車１を進行させようとしてブレーキを解除してアクセルを踏込むまでの非常に短い時間に、電気自動車１が後退したり、また、アクセルを踏み込んでもすぐには所望の出力を得ることができない場合が考えられるので、これを防止する必要がある。また、電気自動車１が平坦路、もしくは下り坂にいる場合には、運転者が電気自動車１を進行させようとしてブレーキを解除してアクセルを踏込むと、所望以上の出力を得てしまい、トルクショックが発生して乗り心地に影響を及ぼすことが考えられるので、これを防止する必要がある。
In this case, if the
そこで、本実施形態においては、ＥＣＵ４は、電気自動車１の路面状態を判定する路面傾斜判定部１２を備える。路面傾斜判定部１２が電気自動車１の路面が上り坂であると判定すれば、ＥＣＵ４は、モータトルクが通常値よりも大きくなるようにモータ２を駆動制御し、路面傾斜判定部１２が電気自動車１の路面が下り坂であると判定すれば、ＥＣＵ４は、モータトルクが通常値よりも小さくなるようにモータ２を駆動制御する。これにより、上り坂でもすぐに所望の出力を得ることができると同時に、下り坂でも所望の出力を得て乗り心地を悪化させることがなく、安定した走行を実現できる。
Therefore, in the present embodiment, the
具体的に、路面傾斜判定部１２について図２を用いて説明する。
Specifically, the road surface
路面傾斜判定部１２は、モータ回転速度積算部２１と、クリープトルク判定部２２と、路面判定部２３と、傾斜状態判定部２４とを備える。
The road surface
停止・再始動判定部１１が、ブレーキの油圧が所定値以下であり停止条件が解除されたことを判定すると、ＭＣＵ１０の再始動を示す信号を入力する。停止・再始動判定部１１は、この再始動を示す信号をＭＣＵ１０に入力すると共に、路面傾斜判定部１２に判定開始を示す信号を入力する。
When the stop /
路面傾斜判定部１２は、判定開始を示す信号が入力されると、停止条件が解除されてから積算値を検出するのに十分な所定時間が経過したものとして、モータ回転速度積算部２１で一定時間毎に取得されていたモータ２のモータ回転速度を積算して、積算値（積分値）を算出する。なお、モータ回転速度は、ＥＣＵ４がモータ２に設けられた検出手段から取得される。
When a signal indicating the determination start is input, the road surface
このモータ回転速度の積算値が大きいほど、傾斜の勾配が大きい。この累積値の積算は、後述するようにクリープトルクの発生を示す判定信号が入力されるまで続く。即ち、モータ回転速度積算部２１では、一定時間おきにＥＣＵ４が取得するモータ回転速度を記録して加算していく。
The greater the integrated value of the motor rotation speed, the greater the gradient of the inclination. The accumulation of the accumulated values continues until a determination signal indicating the generation of creep torque is input as will be described later. That is, the motor rotation
また、路面傾斜判定部１２は、判定開始を示す信号が入力されると、クリープトルク判定部２２が、ＭＣＵ１０の再起動が完了してクリープトルクが発生しているかどうかを判定する。このクリープトルクは、ＭＣＵ１０が有するクリープトルク発生手段（図示せず）により発生する。クリープトルクの発生は、モータ２のトルク検出手段であるトルク検出部９からＥＣＵ４が取得するトルク値により判定される。
Further, when a signal indicating the start of determination is input, the road surface
そして、クリープトルク判定部２２が、クリープトルクの発生を判定すると、発生を示す判定信号をモータ回転速度積算部２１及び路面判定部２３とに入力する。
When the creep
モータ回転速度積算部２１は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されると、モータ回転速度の積算値の算出を停止する。即ち、モータ回転速度積算部２１は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されるとＭＣＵ１０の停止条件が解除されてから所定時間が経過したものとして、そのときまでのモータ回転速度の積算値の合計を算出するのである。そして、モータ回転速度積算部２１は、積算値を示す信号を傾斜状態判定部２４に送出する。
When the determination signal indicating the generation of creep torque is input, the motor rotation
路面判定部２３は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されると、その時のモータ回転速度が正であるか、負であるかを判断して、路面が上り坂であるか、下り坂であるかどうかを判断する。つまり、モータ回転速度が負である場合には、路面は上り坂であり、モータ回転速度が正である場合には、路面は下り坂である。そして、路面判定部２３は、路面状態を示す信号を傾斜状態判定部２４に送出する。
When a determination signal indicating the generation of creep torque is input, the road
傾斜状態判定部２４は、モータ回転速度積算部２１からの積算値を示す信号と、路面判定部２３からの路面状態を示す信号とから、路面の勾配の程度、即ち、どのくらいの勾配の上り坂、もしくは下り坂や平坦地なのかを判定する。
From the signal indicating the integrated value from the motor rotation
この場合に、傾斜状態判定部２４は、積算値に応じて路面の勾配を判定するために、例えばマップを有しており、このマップから路面の勾配を判定する。例えば、積算値がｑ１〜ｑ２（ｑ１＜ｑ２）の間では、路面の勾配が小さく、積算値がｑ２〜ｑ３の間では、路面の勾配は大きい、というように積算値がマップの複数の値のどの範囲にあるかによって路面の勾配を設定する。
In this case, the inclination
このようにして、積算値を示す信号が、積算値がｑ２よりも小さい値であり、かつ、路面状態を示す信号が路面が上り坂であることを示していれば、傾斜状態判定部２４は、路面が勾配の小さな上り坂であることを判定する。
In this way, if the signal indicating the integrated value is a value smaller than q2 and the signal indicating the road surface state indicates that the road surface is uphill, the inclination
その後、ＥＣＵ４は、傾斜状態判定部２４の判定結果に基づいて、所望の出力を得ることができるトルクを設定し、これをＭＣＵ１０に送出する。ＭＣＵ１０は、この設定されたトルクを出力できるようにモータ２を駆動制御する。例えば、上述のように傾斜状態判定部２４が路面は勾配の小さな上り坂であることを判定した場合には、ＥＣＵ４は、トルクを上り坂時の標準値よりも小さくするように設定してＭＣＵ１０に送出する。この場合、例えばＥＣＵ４は、これにより、上り坂におけるトルク不足を抑制して、電気自動車１は乗り心地が向上し、かつ、安定した走行が可能となる。
Thereafter, the
本実施形態では、ＥＣＵ４がＭＣＵ１０への再始動を示す信号を送出した後ＭＣＵ１０が再始動するまでの間に、路面傾斜判定部１２により路面状態を判定し、これに基づいてモータ２のトルクを設定するように構成されていることから、再始動時において安定したトルク出力を得ることができる。
In this embodiment, after the
また、本実施形態においては、路面傾斜判定部１２では、積算値とモータ回転速度の正負との両方から判断することで、誤作動を防止している。つまり、例えばモータ回転方向やタイヤの回転方向のみで路面状態を判断する場合には、路面に凹凸があるだけで回転して坂ではないのに坂であると誤判定してしまう場合がある。しかしながら、本実施形態においては、モータ回転速度のようなモータの回転状況を示す指標値を積算した積算値から判定しているので、例えば積算値が０であるのに回転速度のみ負であるとすれば、誤作動であると判定できるので、より判断を正確に行うことが可能である。
Moreover, in this embodiment, the road surface
本実施形態について、図３〜図６を用いてより詳細に説明する。 This embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.
図３は、路面が上り坂である場合に本実施形態における制御を用いた場合の制御結果を示すものである。なお、図３〜図６において、横軸はそれぞれ時間ｔを示しており、縦軸は、それぞれブレーキ油圧検出部で検出されるブレーキ油圧（ＭＰａ）、トルク検出部で検出されるトルク値（Ｎ・ｍ）、ＥＣＵがモータに設けられた検出手段から得られるモータ回転速度（ｒｐｍ）を示している。 FIG. 3 shows a control result when the control according to this embodiment is used when the road surface is an uphill. 3 to 6, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the brake hydraulic pressure (MPa) detected by the brake hydraulic pressure detection unit and the torque value (N) detected by the torque detection unit, respectively. M) indicates the motor rotation speed (rpm) obtained by the ECU from the detection means provided in the motor.
まず、ｔ＝ｔ１では、ブレーキの油圧が所定値以上であるので、電気自動車は停止しており、ここでは図示しないが他の停止条件が成立していて、ＭＣＵはスリープ状態にある。なお、電気自動車１は停止状態であるので、トルクもモータ回転速度も０である。
First, at t = t1, since the brake hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined value, the electric vehicle is stopped. Although not shown here, other stop conditions are satisfied, and the MCU is in the sleep state. Since the
そして、ｔ＝ｔ２前後から、運転者が徐々に足をブレーキから離すことによりブレーキの油圧が徐々に下降する。なお、電気自動車はまだ停止状態であるので、トルクもモータ回転速度も０である。そして、ｔ＝ｔ３から、ブレーキの油圧が減少したことにより、電気自動車１の後退が始まる。即ち、電気自動車１が自重で後退するので、モータ回転速度が検出されるが、トルクは０である。
From about t = t2, the brake oil pressure gradually decreases as the driver gradually removes his / her foot from the brake. Since the electric vehicle is still in a stopped state, neither torque nor motor rotation speed is zero. Then, from t = t3, the
その後、ｔ＝ｔ４で、ブレーキ油圧が油圧所定値未満となったことから、ＥＣＵがＭＣＵをスリープ状態から再始動するように信号を送出する。また、ＥＣＵからＭＣＵへ再始動するように信号が送出されると同時に、路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力される。この間も、ブレーキの油圧が減少したことにより、電気自動車１は後退している。
Thereafter, at t = t4, since the brake hydraulic pressure becomes less than the predetermined hydraulic pressure, the ECU sends a signal to restart the MCU from the sleep state. In addition, at the same time as a signal is sent from the ECU to the MCU to restart, a signal indicating the start of determination is input to the road surface inclination determination unit. Also during this time, the
ｔ＝ｔ４で路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力されると、モータ回転速度積算部２１は一定時間毎に取得されているモータのモータ回転速度を累積積算し、積算値を算出する。また、ｔ＝ｔ４で路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力されると、クリープトルク判定部がクリープトルクが発生しているかどうかの判定を開始する。
When a signal indicating determination start is input to the road surface inclination determination unit at t = t4, the motor rotation
そして、ｔ＝ｔ５で、ＭＣＵが再始動を示す信号を取得して再始動を開始して、クリープトルク発生手段によりクリープトルクが発生する。クリープトルク判定部が、クリープトルクの発生を判定すると、発生を示す判定信号をモータ回転速度積算部及び路面判定部とに入力する。 Then, at t = t5, the MCU acquires a signal indicating restart, starts restart, and creep torque is generated by the creep torque generating means. When the creep torque determination unit determines the generation of the creep torque, a determination signal indicating the generation is input to the motor rotation speed integration unit and the road surface determination unit.
この場合、モータ回転速度積算部は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されると、モータ回転速度の積算値の算出を停止する。即ち、モータ回転速度の積算値（積分値）とは、図３中、領域Ａの面積となる。そして、モータ回転速度積算部は、領域Ａの面積に等しい積算値を示す信号を傾斜状態判定部に送出する。 In this case, when a determination signal indicating the generation of creep torque is input, the motor rotation speed integration unit stops calculating the integrated value of the motor rotation speed. That is, the integrated value (integrated value) of the motor rotation speed is the area of the region A in FIG. Then, the motor rotation speed integrating unit sends a signal indicating an integrated value equal to the area of region A to the tilt state determining unit.
また、路面判定部は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されると、その時のモータ回転速度が負であるので、路面は上り坂であると判定する。そして、路面判定部は、路面状態を示す信号を傾斜状態判定部に送出する。 When a determination signal indicating the generation of creep torque is input, the road surface determination unit determines that the road surface is uphill because the motor rotation speed at that time is negative. Then, the road surface determination unit sends a signal indicating the road surface state to the inclination state determination unit.
傾斜状態判定部は、この積算値を示す信号と、路面状態を示す信号とから、路面状態を判定する。本実施形態では、積算値を示す信号が領域Ａの面積に等しい積算値を示し、路面状態を示す信号が上り坂であることを示している。傾斜状態判定部は、領域Ａの面積に対応した積算値が、例えば値ｑ１〜ｑ２の間（ｑ１＜Ａ＜ｑ２）にあることから、勾配の小さい上り坂であると判定する。 The inclination state determination unit determines the road surface state from the signal indicating the integrated value and the signal indicating the road surface state. In the present embodiment, the signal indicating the integrated value indicates an integrated value equal to the area of the region A, and the signal indicating the road surface condition indicates that the road is uphill. Since the integrated value corresponding to the area of the region A is, for example, between the values q1 and q2 (q1 <A <q2), the inclination state determination unit determines that the slope is an uphill with a small gradient.
ｔ＝ｔ５以降、この傾斜状態判定部の判定結果に基づいてＥＣＵがモータのトルクの出力を設定する。本実施形態では、上り坂における標準時のトルクの出力よりも小さく（ただし下り坂や平坦路に比較してトルク出力を大きく）して、所望のトルクを出力することができるように設定されている。 After t = t5, the ECU sets the output of the motor torque based on the determination result of the tilt state determination unit. In the present embodiment, the torque output is set to be smaller than the standard time torque output on the uphill (however, the torque output is larger than that on the downhill or flat road) so that a desired torque can be output. .
そして、ｔ＝ｔ６で運転者によりアクセルがオン状態となった場合に、ＥＣＵは路面状態が勾配の小さい上り坂であることを認識しているので、ＭＣＵはこの路面状態に合わせて運転者の要求する運転状態を実現するためにトルクを大きく出力することができるようにモータを駆動制御する。これにより、運転者が要求する出力を得ることができ、安定して走行を行うことが可能である。 Then, when the accelerator is turned on by the driver at t = t6, the ECU recognizes that the road surface state is an uphill with a small slope, so the MCU adjusts the driver's The motor is driven and controlled so that a large amount of torque can be output in order to achieve the required operating state. As a result, the output required by the driver can be obtained and the vehicle can travel stably.
また、図３では勾配の小さい上り坂の場合について説明したが、図４を用いて勾配の大きい上り坂の場合について説明する。この図４に示す場合には、ｔ＝ｔ３から車両が後退したが、斜面の勾配は図３に示す場合よりも大きいため、車両の後退量も大きく、その結果モータ回転速度の積算値が領域Ａよりも面積の大きい領域Ｂ（Ｂ＞Ａ）に等しい積算値となる。傾斜状態判定部は、ｔ＝ｔ５でこの領域Ｂの面積に等しい積算値を取得し、この領域Ｂがどの範囲に含まれるかによって路面の勾配を設定する。この場合、傾斜状態判定部は、領域Ｂの面積に等しい積算値は値ｑ２〜ｑ３の間（ｑ２＜Ｂ＜ｑ３）にあるので、勾配が大きいと判定する。 Further, although the case of an uphill with a small gradient has been described with reference to FIG. 3, the case of an uphill with a large gradient will be described with reference to FIG. In the case shown in FIG. 4, the vehicle has moved backward from t = t3. However, since the slope of the slope is larger than in the case shown in FIG. The integrated value is equal to the region B (B> A) having a larger area than A. The inclination state determination unit acquires an integrated value equal to the area of the region B at t = t5, and sets the road surface gradient depending on which range the region B is included in. In this case, since the integrated value equal to the area of the region B is between the values q2 to q3 (q2 <B <q3), the inclination state determination unit determines that the gradient is large.
このように傾斜状態判定部が勾配が大きいと判定した場合には、ＥＣＵは、ｔ＝ｔ５でモータのトルクをより大きくなるように設定する。即ち、図４に示すように、運転者が要求する出力を得るためにトルクを図３に示すよりも大きくように、トルク値の上昇率を図３よりも大きく設定している。このように勾配が急な上り坂の場合には、トルクをより大きく設定することで、勾配が急な上り坂であっても、運転者が要求する出力を得ることができ、安定して走行を行うことが可能である。 When the inclination state determination unit determines that the gradient is large as described above, the ECU sets the motor torque to be larger at t = t5. That is, as shown in FIG. 4, the rate of increase of the torque value is set larger than that shown in FIG. 3 so that the torque is larger than that shown in FIG. In this way, when the slope is steep uphill, by setting the torque higher, the output required by the driver can be obtained even if the slope is steep uphill. Can be done.
次に、図５に基づいて平坦路の場合について説明する。 Next, the case of a flat road will be described with reference to FIG.
まず、ｔ＝ｔ１では、ブレーキの油圧が所定値以上であるので、電気自動車１は停止しており、ここでは図示しないが他の停止条件が成立していて、ＭＣＵはスリープ状態にある。なお、電気自動車１は停止状態であるので、トルクもモータ回転速度も０である。
First, at t = t1, since the brake hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined value, the
そして、ｔ＝ｔ２前後から、運転者が徐々に足をブレーキから離すことによりブレーキの油圧が徐々に下降する。なお、電気自動車はまだ停止状態であるので、トルクもモータ回転速度も０である。ｔ＝ｔ３でも同様である。 From about t = t2, the brake oil pressure gradually decreases as the driver gradually removes his / her foot from the brake. Since the electric vehicle is still in a stopped state, neither torque nor motor rotation speed is zero. The same applies to t = t3.
ｔ＝ｔ４で、ブレーキ油圧が油圧所定値未満となったことから、ＥＣＵがＭＣＵをスリープ状態から再始動するように信号を送出する。また、ＥＣＵからＭＣＵへ再始動するように信号が送出されると同時に、路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力される。 At t = t4, since the brake hydraulic pressure is less than the predetermined value, the ECU sends a signal to restart the MCU from the sleep state. In addition, at the same time as a signal is sent from the ECU to the MCU to restart, a signal indicating the start of determination is input to the road surface inclination determination unit.
ｔ＝ｔ４で路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力されると、モータ回転速度積算部は一定時間毎に取得されているモータのモータ回転速度を累積積算し、積算値を算出する。また、ｔ＝ｔ４で路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力されると、クリープトルク判定部がクリープトルクが発生しているかどうかの判定を開始する。 When a signal indicating determination start is input to the road surface inclination determination unit at t = t4, the motor rotation speed integration unit accumulates and integrates the motor rotation speeds of the motors acquired at regular intervals, and calculates an integration value. Further, when a signal indicating determination start is input to the road surface inclination determination unit at t = t4, the creep torque determination unit starts determining whether or not creep torque is generated.
この図５に示す場合には、ｔ＝ｔ５でＭＣＵが始動してトルクが発生するまで、モータ回転速度の積算値は０である。また、ｔ＝ｔ５の場合に、モータ回転速度は０であるため、路面判定部は、平坦地と判定する。この場合には、傾斜状態判定部は、モータ回転速度の積算値は０であるため、勾配は０の平坦地であると判定する。 In the case shown in FIG. 5, the integrated value of the motor rotation speed is zero until the MCU is started and torque is generated at t = t5. Further, when t = t5, the motor rotation speed is 0, so the road surface determination unit determines that the road is flat. In this case, since the integrated value of the motor rotation speed is 0, the inclination state determination unit determines that the slope is a flat ground with 0.
そして、ｔ＝ｔ６で運転者によりアクセルがオン状態となった場合に、ＥＣＵは路面状態が平坦路であることを認識しているので、ＭＣＵはこの路面状態に合わせて運転者の要求する運転状態を実現するためにトルクを小さく出力することができるようにモータを駆動制御する。これにより、運転者が要求する出力を得ることができ、安定して走行を行うことが可能である。 Then, when the accelerator is turned on by the driver at t = t6, the ECU recognizes that the road surface state is a flat road, so the MCU performs the driving requested by the driver in accordance with this road surface state. In order to realize the state, the motor is controlled to be able to output a small torque. As a result, the output required by the driver can be obtained and the vehicle can travel stably.
次に、図６に基づいて下り坂の場合について説明する。 Next, the downhill case will be described with reference to FIG.
まず、ｔ＝ｔ１では、ブレーキの油圧が所定値以上であるので、電気自動車１は停止しており、ここでは図示しないが他の停止条件が成立していて、ＭＣＵはスリープ状態にある。なお、電気自動車１は停止状態であるので、トルクもモータ回転速度も０である。
First, at t = t1, since the brake hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined value, the
そして、ｔ＝ｔ２前後から、運転者が徐々に足をブレーキから離すことによりブレーキの油圧が徐々に下降する。なお、電気自動車はまだ停止状態であるので、トルクもモータ回転速度も０である。 From about t = t2, the brake oil pressure gradually decreases as the driver gradually removes his / her foot from the brake. Since the electric vehicle is still in a stopped state, neither torque nor motor rotation speed is zero.
ｔ＝ｔ３で、電気自動車はやや自重で前進を始め、モータ回転速度のみ検出される状態となる。 At t = t3, the electric vehicle starts moving forward with its own weight and only the motor rotation speed is detected.
ｔ＝ｔ４で、ブレーキ油圧が油圧所定値未満となったことから、ＥＣＵがＭＣＵをスリープ状態から再始動するように信号を送出する。また、ＥＣＵからＭＣＵへ再始動するように信号が送出されると同時に、路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力される。 At t = t4, since the brake hydraulic pressure is less than the predetermined value, the ECU sends a signal to restart the MCU from the sleep state. In addition, at the same time as a signal is sent from the ECU to the MCU to restart, a signal indicating the start of determination is input to the road surface inclination determination unit.
ｔ＝ｔ４で、路面傾斜判定部は、判定開始を示す信号が入力されると、モータ回転速度積算部で一定時間毎に取得されていたモータのモータ回転速度を累積積算し、積算値を算出する。また、路面傾斜判定部に判定開始を示す信号が入力されると、クリープトルク判定部がクリープトルクが発生しているかどうかの判定を開始する。 At t = t4, when a signal indicating the start of determination is input, the road surface inclination determination unit cumulatively integrates the motor rotation speed of the motor acquired at regular intervals by the motor rotation speed integration unit, and calculates an integrated value. To do. Further, when a signal indicating the start of determination is input to the road surface inclination determination unit, the creep torque determination unit starts determining whether or not creep torque is generated.
そして、ｔ＝ｔ５で、モータ回転速度積算部は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されると、モータ回転速度の積算値の算出を停止する。即ち、積算されたモータ回転速度とは、図６中、領域Ｃの面積となる。そして、モータ回転速度積算部は、領域Ｃの面積に等しい積算値を示す信号を傾斜状態判定部に送出する。 Then, at t = t5, when the determination signal indicating the generation of creep torque is input, the motor rotation speed integration unit stops calculating the integrated value of the motor rotation speed. That is, the integrated motor rotation speed is the area of region C in FIG. Then, the motor rotation speed integration unit sends a signal indicating an integration value equal to the area of region C to the tilt state determination unit.
また、路面判定部は、クリープトルクの発生を示す判定信号が入力されると、その時のモータ回転速度が正であるので、路面は下り坂であると判定する。そして、路面判定部は、路面状態（下り坂）を示す信号を傾斜状態判定部に送出する。 Further, when a determination signal indicating the generation of creep torque is input, the road surface determination unit determines that the road surface is downhill because the motor rotation speed at that time is positive. Then, the road surface determination unit sends a signal indicating the road surface state (downhill) to the inclination state determination unit.
傾斜状態判定部は、この積算値を示す信号と、路面状態を示す信号とから、路面状態を判定する。本実施形態では、積算値を示す信号が領域Ｃの面積に等しい積算値を示し、路面状態を示す信号が下り坂であることを示している。傾斜状態判定部は、領域Ｃの面積に対応した積算値が、値ｑ１〜ｑ２の間（ｑ１＜Ｃ＜ｑ２）にあることから、勾配の小さい下り坂であると判定する。 The inclination state determination unit determines the road surface state from the signal indicating the integrated value and the signal indicating the road surface state. In the present embodiment, the signal indicating the integrated value indicates an integrated value equal to the area of the region C, and the signal indicating the road surface state is a downhill. Since the integrated value corresponding to the area of the region C is between the values q1 and q2 (q1 <C <q2), the inclination state determination unit determines that the slope is a downhill with a small gradient.
ｔ＝ｔ５以降、この傾斜状態判定部の判定結果に基づいてＭＣＵがモータのトルクの出力を設定する。本実施形態では、トルクを標準勾配の下り坂の場合よりもやや抑制する程度のトルクを出力することができるように設定されている。 After t = t5, the MCU sets the output of the motor torque based on the determination result of the inclination state determination unit. In the present embodiment, the torque is set so as to be able to be output to a degree that slightly suppresses the torque as compared with the case of a downhill with a standard gradient.
そして、ｔ＝ｔ６で運転者によりアクセルがオン状態となった場合に、ＥＣＵは路面状態が勾配の小さい下り坂であることを認識しているので、ＭＣＵはこの路面状態に合わせて運転者の要求する運転状態を実現するためにトルクを小さく出力することができるようにモータを駆動制御する。これにより、運転者が要求する出力を得ることができ、安定して走行を行うことが可能である。 Then, when the accelerator is turned on by the driver at t = t6, the ECU recognizes that the road surface state is a downhill with a small gradient, so the MCU adjusts the driver's The motor is driven and controlled so that the torque can be output small in order to realize the requested operating state. As a result, the output required by the driver can be obtained and the vehicle can travel stably.
以上述べたように、本実施形態においては、路面傾斜判定部１２を備えることで路面の傾斜状態を判定でき、これにより路面に応じてトルクを設定することができるので、安定した走行を確保することが可能である。
As described above, in the present embodiment, the road surface
本実施形態では、停止条件の解除をブレーキの油圧で判定したがこれに限定されない。他の停止条件（例えばアクセルが全閉であるか否か）で判定してもよい。 In this embodiment, the release of the stop condition is determined by the brake hydraulic pressure, but the present invention is not limited to this. You may determine by other stop conditions (for example, whether an accelerator is fully closed).
本実施形態では、モータ回転速度の積算は勾配の判定にのみ用いたが、これに限定されない。例えば、モータ回転速度の積算値のプラスマイナスを検出することにより、路面状態を検出しても良い。即ち、モータ回転速度がマイナスであって、下り坂を示している場合には、積算した値はマイナスになるので、モータの積算値の正負を判定することで、路面状態を検出するように構成してもよい。このように積算値を用いて路面状態を判定するように構成すると、モータ回転速度やモータの回転方向のみにより路面状態を判定する場合よりも、より正確に判定することができる。即ち、例えば路面に傾斜がなくても路面が荒れていて凹凸がある場合には、判定時に瞬間的にモータの回転速度の正負や回転方向の正負が生じてしまい誤作動が生じる場合があるが、モータの回転速度を積算する場合には、一定の時間分指標値を積算しているので、このような誤作動を防止することができる。 In the present embodiment, the integration of the motor rotation speed is used only for determining the gradient, but is not limited to this. For example, the road surface condition may be detected by detecting the plus or minus of the integrated value of the motor rotation speed. That is, when the motor rotation speed is negative and indicates a downhill, the integrated value becomes negative, so the road surface condition is detected by determining whether the integrated value of the motor is positive or negative. May be. If the road surface state is determined using the integrated value in this way, it can be determined more accurately than when the road surface state is determined only by the motor rotation speed and the motor rotation direction. In other words, for example, if the road surface is rough and uneven even if the road surface is not inclined, the positive and negative of the rotational speed of the motor and the positive and negative of the rotational direction may occur instantaneously at the time of determination, and a malfunction may occur. When integrating the rotational speed of the motor, since the index values are integrated for a certain period of time, such a malfunction can be prevented.
本実施形態では、勾配についても判定したがこれに限定されない。少なくとも、モータ回転速度の積算値、又はモータ回転速度の正負により上り坂であるのか、下り坂であるのか、または平坦路であるのかを判定してトルクを設定しても良い。 In the present embodiment, the gradient is also determined, but the present invention is not limited to this. The torque may be set by determining whether it is an uphill, a downhill, or a flat road based on at least the integrated value of the motor rotation speed or the sign of the motor rotation speed.
本実施形態においては、ＭＣＵ１０が再起動したかどうかをクリープトルクの発生により検出したがこれに限定されず、例えば、ＭＣＵ１０の再起動にかかる時間や、クリープトルクが発生するまでの時間がどの程度であるか予め測定し、タイマーでこの測定時間を経過した時にモータ回転速度の積算を終了し、路面判定を行うように構成してもよい。
In this embodiment, whether or not the
本実施形態においては、電気自動車１を例に説明したが、ハイブリッド車等の電動車両に本発明は適用されうる。
Although the
１ 電気自動車
２ モータ
３ バッテリー
４ ＥＣＵ
５ ブレーキ油圧検出部
６ アクセル検出部
７ 車速検出部
８ ポジション検出部
９ トルク検出部
１０ ＭＣＵ
１１ 停止・再始動判定部
１２ 路面傾斜判定部
２１ モータ回転速度積算部
２２ クリープトルク判定部
２３ 路面判定部
２４ 傾斜状態判定部
1
5 Brake oil
11 Stop /
Claims (4)
前記モータへの電力供給の停止条件が成立しているか否かを判定する停止・再始動判定手段と、
前記モータの停止中に前記停止・再始動判定手段が前記モータの停止条件が成立しなくなったと判定した場合に、当該停止・再始動判定手段が送出する信号を受けると前記モータを再始動させるモータコントロール部と、
前記停止・再始動判定手段によって前記停止条件が成立しなくなったと判定されてから前記モータコントロール部が前記停止・再始動判定手段が送出する信号を受ける所定時間までの前記モータの回転開始からの回転速度を積算して積算値を算出し、前記積算値に基づいて路面の傾斜状態を判定する路面傾斜判定部と
を備え、
且つ前記モータコントロール部は、クリープトルクを発生させるクリープトルク発生手段を有し、前記所定時間とは、前記クリープトルク発生手段がクリープトルクの発生を開始させる時間であることを特徴とする電動車両。 In an electric vehicle that runs with a motor for driving the vehicle,
Stop / restart determination means for determining whether or not a stop condition for power supply to the motor is satisfied;
If the stop and restart determination means during stopping of the motor is determined to stop condition of the motor is no longer met, the motor to restart the motor and receiving a signal to which the stop-restart determination means sends A control section;
Rotation from the start of rotation of the motor until the motor control unit receives a signal sent from the stop / restart determination means after the stop / restart determination means determines that the stop condition is no longer satisfied A road surface inclination determination unit that calculates the integrated value by integrating the speed, and determines the inclination state of the road surface based on the integrated value;
The motor control unit includes a creep torque generating means for generating a creep torque, and the predetermined time is a time for the creep torque generating means to start generating the creep torque.
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