JPH1118207A - Braking controller for electric vehicle - Google Patents

Braking controller for electric vehicle

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JPH1118207A
JPH1118207A JP9171442A JP17144297A JPH1118207A JP H1118207 A JPH1118207 A JP H1118207A JP 9171442 A JP9171442 A JP 9171442A JP 17144297 A JP17144297 A JP 17144297A JP H1118207 A JPH1118207 A JP H1118207A
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motor
torque
deceleration
speed
brake
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欣也 吉井
Eiji Ichioka
英二 市岡
Takeji Koide
武治 小出
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Toyota Motor Corp
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller which can enable the driver of an electric vehicle provided with a speed change gear for predicting the degree of the braking force which is applied to the automobile, when the driver releases the accelerator pedal of the automobile and to smoothly drive the automobile by utilizing the regenerative braking force, which is applied to the automobile when the controller is incorporated in the automobile. SOLUTION: A motor control section sets the present change gear ratio (gear step) between a motor and wheels and running ranges (D and L) of an electric automobile and finds a brake pedal pressing force F. The axle speed reducing torque to be generated from a wheel corresponds to the reference values (TD and TL), corresponding to the running range and the brake pedal pressing force F. The motor control section finds the regenerative torque required for obtaining the axle speed reducing torque based on the change gear ratio so as to cause a motor to generate the regenerative torque. For both the first and second gears, the braking torque generated from an axle and the deceleration of the automobile becomes the same.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の制動
制御装置に関し、特に、電動機の回生制動を利用して車
速を低下させる装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a braking control device for an electric vehicle, and more particularly to a device for reducing a vehicle speed by using regenerative braking of an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の低公害、低騒音化の要求に応え
るため、種々の電気自動車が提案され、また一部で実用
化に至っている。従来の電気自動車としては、変速機を
もたず、モータと車輪の変速比が固定されたものが主流
であった。モータは広い回転数域で十分な駆動トルクを
発生でき、また、高回転時にも静かだからである。この
点は、エンジン搭載車において、低車速でのトルクの確
保等のために変速機が必要であるのと対照的である。
2. Description of the Related Art Various electric vehicles have been proposed and some of them have been put to practical use in order to meet the demands for low pollution and low noise of vehicles. Conventional electric vehicles have no transmission and have a fixed speed ratio between a motor and wheels. This is because the motor can generate a sufficient driving torque in a wide rotation speed range and is quiet even at a high rotation speed. This is in contrast to the need for a transmission in an engine-equipped vehicle to ensure torque at low vehicle speeds.

【0003】電気自動車では、アクセルオフまたはブレ
ーキオン時にモータの回生制動を利用して車両を減速さ
せることが周知である。回生制動により、モータに駆動
時と反対方向の回生トルクが発生し、エンジン搭載車に
おけるエンジンブレーキと同様の制動力が得られる。運
転者は、坂道などでアクセルをオフすることにより、エ
ンジンブレーキを利用するのと同じ感覚で、車速を調整
できる。回生制動時は、モータが発電機として動作す
る。発電された電力をバッテリに充電することにより、
エネルギ効率の向上が図られる。
In an electric vehicle, it is well known that the vehicle is decelerated using regenerative braking of a motor when an accelerator is turned off or a brake is turned on. By the regenerative braking, a regenerative torque is generated in the motor in a direction opposite to the driving direction, and the same braking force as that of the engine brake in the vehicle equipped with the engine is obtained. By turning off the accelerator on a slope or the like, the driver can adjust the vehicle speed with the same feeling as using the engine brake. During regenerative braking, the motor operates as a generator. By charging the battery with the generated power,
Energy efficiency is improved.

【0004】特開平6−70406号公報には、変速機
をもたず、またアクセルオフ時に回生制動を行う電気自
動車が記載されている。同公報の電気自動車には、D、
2、1などの走行レンジを選択するためのシフトレバー
が設けられている。通常、エンジン車において、走行レ
ンジは、変速機にて設定されるギヤ段の範囲を示すのが
一般的である。同公報では、変速機をもたないものの、
駆動トルクの調整により、擬似的に複数の走行レンジを
実現している。特に、同公報では、走行レンジに応じ
て、アクセルオフ時の回生トルクが、大、中、小と、異
なる大きさに設定される。運転者は、エンジン搭載車を
運転するときの感覚で、走行レンジの選択によって、制
動力の大きさを調整することができる。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-70406 describes an electric vehicle that does not have a transmission and that performs regenerative braking when the accelerator is off. The electric vehicle of the publication includes D,
A shift lever for selecting a travel range such as 2, 1 is provided. Generally, in an engine vehicle, the running range generally indicates a range of gears set by the transmission. Although the publication does not have a transmission,
By adjusting the driving torque, a plurality of running ranges are realized in a pseudo manner. In particular, in this publication, the regenerative torque when the accelerator is off is set to different magnitudes, large, medium, and small, according to the travel range. The driver can adjust the magnitude of the braking force by selecting the traveling range as if driving an engine-equipped vehicle.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電気自
動車では、変速機をもたないものが主流であった。しか
し、変速機をもたないとモータを高回転で使用する頻度
が高くなり、モータ関連の補機類への負担も大きくな
る。そこで、モータの効率的な使用のため、モータと車
輪の間に変速機を設けることが提案されている。しか
し、変速機付きの電気自動車においては、ギヤ段に応じ
て変速比が増減し、また、変速時にトルク伝達の中断が
発生する。このような状況下で回生制動を適切に制御す
る効果的な手法はこれまで提案されていなかった。その
ため、変速機付き電気自動車では、モータを回生制動用
に積極的に利用することができなかった。
As described above, most electric vehicles have no transmission. However, without a transmission, the frequency of using the motor at a high rotation frequency increases, and the burden on motor-related accessories also increases. Therefore, it has been proposed to provide a transmission between the motor and the wheels for efficient use of the motor. However, in an electric vehicle with a transmission, the gear ratio increases or decreases according to the gear position, and torque transmission is interrupted during gear shifting. An effective method for appropriately controlling regenerative braking in such a situation has not been proposed so far. Therefore, in an electric vehicle with a transmission, the motor cannot be actively used for regenerative braking.

【0006】特に、変速機をもつ電気自動車で回生制動
を行うと、ギヤ段に応じた変速比の相違に起因して、下
記の問題が生じる。例えば、Dレンジで走行中にアクセ
ルをオフにしたとする。このとき、設定中のギヤ段に応
じ、モータ−車輪間の変速比が異なる。そのため、ギヤ
段ごとに、車両にかかる制動力が相違する。運転者にと
ってみれば、アクセルをオフするとき、どのくらいの大
きさの制動力が発生するのかを予測できない。
In particular, when regenerative braking is performed on an electric vehicle having a transmission, the following problems occur due to the difference in the gear ratio depending on the gear position. For example, it is assumed that the accelerator is turned off while driving in the D range. At this time, the gear ratio between the motor and the wheels differs depending on the gear that is being set. Therefore, the braking force applied to the vehicle differs for each gear. For the driver, it is not possible to predict how much braking force will be generated when the accelerator is turned off.

【0007】上記の問題を、変速機付きのエンジン搭載
車と比較して説明する。エンジン搭載車では、変速機制
御用に、図6(a)のような変速マップが設定されてい
る。アクセルオフ時には、図中の矢印で示すように、走
行レンジに応じた特定のギヤ段へのシフトアップが行わ
れる。アクセルオフ時のギヤ段が特定されているので、
エンジンブレーキにより発生する制動力も予測がつく。
The above problem will be described in comparison with a vehicle equipped with an engine equipped with a transmission. In an engine-equipped vehicle, a shift map as shown in FIG. 6A is set for transmission control. When the accelerator is off, upshifting to a specific gear position according to the travel range is performed as indicated by the arrow in the figure. Since the gear at the time of accelerator off is specified,
The braking force generated by the engine brake can also be predicted.

【0008】一方、変速機付きの電気自動車では、図6
(b)に示す変速マップを採用できる。モータは回転数
域による効率の差が少なく、高回転でも静かなので、エ
ンジン車のようなアクセルオフ時のシフトアップは不要
である。むしろ、図示の如くシフトアップを抑制するこ
とにより、加速時のキックダウンが不要であり、中間加
速を向上できる。しかし、一の走行レンジの設定中でも
変速線mの前後でギヤ段が異なる。運転者は走行中のギ
ヤ段がわからないので、アクセルオフ時に発生する減速
度が予測できない。
On the other hand, in an electric vehicle with a transmission, FIG.
The shift map shown in (b) can be adopted. The motor has a small difference in efficiency depending on the number of revolutions and is quiet even at high revolutions, so that there is no need to shift up when the accelerator is off as in an engine car. Rather, by suppressing shift-up as shown in the figure, kick-down during acceleration is unnecessary, and intermediate acceleration can be improved. However, the gear position differs before and after the shift line m even when one travel range is set. Since the driver does not know the gear position during traveling, the deceleration that occurs when the accelerator is off cannot be predicted.

【0009】また、エンジン車では、騒音の程度によ
り、設定中のギヤ段の判別がある程度可能である。一
方、電気自動車では、モータが低騒音なので、回転音に
基づくギヤ段の判別は難しい。
Further, in an engine vehicle, it is possible to determine to some extent the gear position being set according to the degree of noise. On the other hand, in an electric vehicle, since the motor has low noise, it is difficult to determine the gear position based on the rotation sound.

【0010】このように、変速機付きの電気自動車で
は、運転者が、アクセルをオフするときに、車両に発生
する制動力の程度を予測できない。そのため、予想外に
大きい制動力が発生して運転がぎくしゃくしたりするこ
とがあり得る。
As described above, in an electric vehicle with a transmission, the driver cannot predict the degree of braking force generated in the vehicle when the accelerator is turned off. Therefore, unexpectedly large braking force may be generated and the driving may be jerky.

【0011】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、変速機付きの電気自動車に設けられ
る制動制御装置であって、アクセルオフ時に発生する制
動力の程度が運転者に予測可能であり、回生制動力を利
用した運転をなめらかに行える制御装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a brake control device provided in an electric vehicle with a transmission, wherein a degree of braking force generated when an accelerator is turned off is given to a driver. An object of the present invention is to provide a control device that is predictable and can smoothly drive using a regenerative braking force.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の制動制御装置
は、電動機と車輪との間の変速比を変更する変速機が設
けられた電気自動車の制動を制御する装置であって、電
動機と車輪の間の現状の変速比を求める変速比検出手段
と、運転者の運転操作に基づいて、車両に要求される制
動作用を示す減速要求度を求める減速要求度検出手段
と、検出された変速比に基づき、減速要求度を達成する
のに必要な要求回生トルクを求め、この要求回生トルク
を電動機に発生させる電動機制御手段とを含み、変速比
が異なる場合でも同程度の車両減速度を発生させる。こ
こで、変速機は、複数の特定の変速比を設定可能なもの
でもよく、また、変速比が連続的に変化する無段変速機
でもよい。
SUMMARY OF THE INVENTION A braking control device according to the present invention is a device for controlling braking of an electric vehicle provided with a transmission for changing a gear ratio between an electric motor and wheels. Speed ratio detecting means for obtaining a current gear ratio during the current driving, a deceleration request degree detecting means for obtaining a deceleration request degree indicating a braking action required of the vehicle based on a driving operation of the driver, and a detected speed ratio And a motor control means for generating a required regenerative torque required to achieve the required degree of deceleration, and generating the required regenerative torque in the electric motor, so that the same vehicle deceleration is generated even when the gear ratio is different. . Here, the transmission may be capable of setting a plurality of specific speed ratios, or may be a continuously variable transmission in which the speed ratio continuously changes.

【0013】上記のように、本発明によれば、運転者の
運転操作に基づいて、車両に要求される制動作用を示す
減速要求度が定められる。例えば、減速要求度は、運転
者によって設定された走行レンジである。電動機制御手
段は、変速比を用いて減速要求度を達成する回生トルク
を求め、求めた回生トルクを電動機に発生させる。従っ
て、現状の変速比に拘わらず、車両に対する実際の制動
力が、減速要求度に応じた大きさになる。運転者は、現
状の変速比が分からなくとも、回生制動時に車両に発生
する制動力や減速度の大きさを予測できる。従って、予
期せぬ大きさの減速度の発生により車両の挙動がぎくし
ゃくすることもなく、運転者は、車両をなめらかに走行
させることができる。
As described above, according to the present invention, the degree of deceleration request indicating the braking action required of the vehicle is determined based on the driving operation of the driver. For example, the degree of deceleration request is a travel range set by the driver. The motor control means obtains a regenerative torque that achieves the required degree of deceleration using the gear ratio, and causes the motor to generate the determined regenerative torque. Accordingly, regardless of the current gear ratio, the actual braking force applied to the vehicle has a magnitude corresponding to the degree of deceleration request. The driver can predict the magnitude of the braking force or deceleration generated in the vehicle during regenerative braking without knowing the current gear ratio. Therefore, the driver can smoothly run the vehicle without the behavior of the vehicle being jerky due to the occurrence of the unexpectedly large deceleration.

【0014】本発明の一態様の装置には、運転者によっ
て設定された走行レンジを検出する走行レンジ検出手段
を備え、前記減速要求度は、設定された走行レンジであ
り、前記電動機制御手段は、走行レンジに応じた減速度
が得られる回生トルクを電動機に発生させる。好適に
は、さらに、運転者に操作されるブレーキ操作装置の操
作状態を検出するブレーキ操作検出手段を備え、前記電
動機制御手段は、走行レンジに応じ、かつ、ブレーキ操
作量に応じた減速度が得られる回生トルクを電動機に発
生させる。一の走行レンジが設定されているときには、
変速比が異なるときでも、車両の減速度が一定になる。
従って、運転者は自分のブレーキ操作に対して発生する
減速度を予測できる。
The apparatus according to one aspect of the present invention includes a traveling range detecting means for detecting a traveling range set by a driver, wherein the degree of deceleration request is the set traveling range, and the motor control means In addition, the electric motor generates a regenerative torque capable of obtaining a deceleration according to the traveling range. Preferably, the vehicle further includes a brake operation detection unit that detects an operation state of a brake operation device operated by a driver, wherein the electric motor control unit has a deceleration corresponding to a travel range and a brake operation amount. The obtained regenerative torque is generated in the electric motor. When one driving range is set,
Even when the gear ratios are different, the deceleration of the vehicle is constant.
Therefore, the driver can predict the deceleration that occurs for his / her brake operation.

【0015】なお、本発明では、変速機にて設定できる
すべての変速比に対して本発明の構成を適用する必要は
ない。例えば、3速式変速機をもつ電気自動車におい
て、第2、3速については、上記の手法により制動力を
一定化し、第1速についてはそのような処理を行わな
い、という構成でもよい。どの変速段を本発明の適用対
象とするかは、モータの仕様や電気自動車の用途などに
応じて適宜定められる。
In the present invention, it is not necessary to apply the configuration of the present invention to all speed ratios that can be set in the transmission. For example, in an electric vehicle having a three-speed transmission, the braking force may be made constant for the second and third speeds by the above-described method, and such processing may not be performed for the first speed. Which shift speed is to be applied to the present invention is appropriately determined according to the specifications of the motor and the use of the electric vehicle.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。図1は、本発明の制動制御装置を備えた電気自動
車の駆動システムを示す。本発明の制動制御装置は、駆
動システム制御装置に一体的に設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a drive system of an electric vehicle provided with the braking control device of the present invention. The brake control device of the present invention is provided integrally with the drive system control device.

【0017】図1において、車両推進力を発生するモー
タ1には、変速機3が連結されている。変速機3は、周
知の2軸式歯車機構を有し、前進2速、後進1速式であ
る。変速機3は、図示しない差動歯車装置を介して車輪
5と連結されている。モータ1が発生した力行トルク
は、変速機3を介して車輪5へ伝達される。
In FIG. 1, a transmission 3 is connected to a motor 1 for generating a vehicle propulsion force. The transmission 3 has a well-known two-axis gear mechanism, and is of a forward two-speed and a reverse one-speed type. The transmission 3 is connected to the wheels 5 via a differential gear device (not shown). The power running torque generated by the motor 1 is transmitted to the wheels 5 via the transmission 3.

【0018】モータ1は、インバータ7を介して、バッ
テリ9と接続されている。インバータ7は、複数のスイ
ッチング素子を備え、モータ1への供給電流を調整する
電流調整手段である。モータ1は、インバータ7から供
給される電流によって駆動される。
The motor 1 is connected to a battery 9 via an inverter 7. The inverter 7 is a current adjusting unit that includes a plurality of switching elements and adjusts a current supplied to the motor 1. The motor 1 is driven by a current supplied from the inverter 7.

【0019】摩擦ブレーキ11は、摩擦力によって車輪
5の回転を制動する装置である。本実施形態では、摩擦
ブレーキ11は、ディスク式であり、車軸とともに回転
するディスク、および、ディスクと摩擦接触するブレー
キパッドを含む。摩擦ブレーキ11には、油圧シリンダ
13から、調整バルブ15を介して油圧が伝達される。
運転者がブレーキペダル17を踏むと、油圧シリンダ1
3に油圧が発生し、ブレーキパッドがディスクに押しつ
けられて、両者の摩擦力によって車輪5の回転が制動さ
れる。
The friction brake 11 is a device for braking the rotation of the wheels 5 by a frictional force. In the present embodiment, the friction brake 11 is a disk type, and includes a disk that rotates with the axle and a brake pad that makes frictional contact with the disk. The hydraulic pressure is transmitted to the friction brake 11 from the hydraulic cylinder 13 via the adjustment valve 15.
When the driver steps on the brake pedal 17, the hydraulic cylinder 1
3, hydraulic pressure is generated, the brake pad is pressed against the disk, and the rotation of the wheel 5 is braked by the frictional force between the two.

【0020】駆動システム制御装置20は、システム全
体を制御しており、モータ制御部22、変速機制御部2
4、摩擦ブレーキ制御部26を含む。各制御部は、一体
化されていてもよく、また、それぞれ別の電子制御装置
であってもよい。駆動システム制御装置20には、シフ
トレバー装置28から、運転者によって選択された走行
レンジが入力される。運転者は、シフトレバーを移動さ
せることにより、P(駐車)、R(後進)、N(ニュー
トラル)、D、L(前進)の各走行レンジを設定でき
る。また、駆動システム制御装置20には、アクセルペ
ダル30から、運転者によるアクセル操作量θを示す情
報が入力される。アクセル操作量θは、アクセルオフ時
を0%、アクセル全開時を100%として、アクセル踏
み込み量に比例して増減する。また、駆動システム制御
装置20には、油圧シリンダ13より、シリンダ内の油
圧を示す電気信号が入力される。この電気信号に基づい
て、運転者によるブレーキ操作量として、ブレーキペダ
ル17に対する踏力の大きさが検出される。なお、変形
例として、ブレーキ操作量として、油圧の代わりに、ブ
レーキペダルの移動量(ストローク)を検出してもよ
い。
The drive system controller 20 controls the entire system, and includes a motor controller 22, a transmission controller 2
4, including a friction brake control unit 26; Each control unit may be integrated, or may be a separate electronic control device. The drive range selected by the driver is input from the shift lever device 28 to the drive system control device 20. By moving the shift lever, the driver can set the travel ranges P (parking), R (reverse), N (neutral), D, and L (forward). Further, information indicating the accelerator operation amount θ by the driver is input from the accelerator pedal 30 to the drive system control device 20. The accelerator operation amount θ increases / decreases in proportion to the accelerator depression amount, with 0% when the accelerator is off and 100% when the accelerator is fully open. Further, an electric signal indicating the oil pressure in the cylinder is input from the hydraulic cylinder 13 to the drive system control device 20. Based on the electric signal, the magnitude of the depression force on the brake pedal 17 is detected as the amount of brake operation by the driver. Note that, as a modification, the movement amount (stroke) of the brake pedal may be detected instead of the hydraulic pressure as the brake operation amount.

【0021】また、駆動システム制御装置20には、モ
ータ1に備えられた回転センサ32より、モータ回転数
nが入力され、電流センサ34より、モータ1への供給
電流の電流値Iが入力される。さらに、駆動システム制
御装置20には、変速機3の出力側に設けられた車速セ
ンサ36より、車速Vを示す情報が入力される。車速セ
ンサ36は、変速機3の出力軸の回転数を検出してい
る。
The drive system controller 20 receives a motor rotation speed n from a rotation sensor 32 provided in the motor 1 and a current value I of a supply current to the motor 1 from a current sensor 34. You. Further, information indicating the vehicle speed V is input to the drive system control device 20 from a vehicle speed sensor 36 provided on the output side of the transmission 3. The vehicle speed sensor 36 detects the rotation speed of the output shaft of the transmission 3.

【0022】モータ制御部22は、インバータ7にスイ
ッチング信号を供給することによりモータ1を制御する
装置である。モータ制御部22には、周知のベクトル制
御部やPWM制御部が設けられており、入力情報に基づ
き、スイッチング信号を生成してインバータ7に供給す
る。
The motor control unit 22 is a device that controls the motor 1 by supplying a switching signal to the inverter 7. The motor control unit 22 includes a well-known vector control unit and a well-known PWM control unit. The motor control unit 22 generates a switching signal based on input information and supplies the switching signal to the inverter 7.

【0023】アクセルがオンのとき、モータ制御部22
は、モータ1を制御して、アクセル操作量に応じた力行
トルクを発生させる。モータ制御部22には、モータ回
転数nおよびアクセル操作量θ%と、モータが発生すべ
き力行トルクを対応づけたトルクマップが記憶されてい
る。モータ制御部22は、入力された回転数nとアクセ
ル操作量θ%の情報に基づき、上記トルクマップに従っ
てトルク指令値を決定する。モータ制御部22では、モ
ータ回転数nやモータ電流Iに基づき、決定されたトル
ク指令に応じた電流指令が求められ、さらに、電流指令
に応じたスイッチング信号が生成される。このスイッチ
ング信号がインバータ7に出力され、インバータ7のス
イッチング素子が、スイッチング信号に従って動作す
る。これにより、バッテリ9からインバータ7へ供給さ
れる直流電流が、インバータ7にて交流電流に変換さ
れ、モータ1へ供給される。ここに、スイッチング信号
はトルク指令値に基づいて設定されている。従って、モ
ータ1は、インバータ7から供給された電流によって駆
動されることにより、モータ制御部22にて決定された
指令値相当のトルクを発生する。
When the accelerator is on, the motor control unit 22
Controls the motor 1 to generate a powering torque according to the accelerator operation amount. The motor control unit 22 stores a torque map in which the motor speed n and the accelerator operation amount θ% are associated with the power running torque to be generated by the motor. The motor control unit 22 determines a torque command value according to the torque map based on the input information of the rotation speed n and the accelerator operation amount θ%. The motor control unit 22 obtains a current command according to the determined torque command based on the motor speed n and the motor current I, and further generates a switching signal according to the current command. This switching signal is output to the inverter 7, and the switching element of the inverter 7 operates according to the switching signal. Thus, the DC current supplied from the battery 9 to the inverter 7 is converted into an AC current by the inverter 7 and supplied to the motor 1. Here, the switching signal is set based on the torque command value. Therefore, the motor 1 is driven by the current supplied from the inverter 7 to generate a torque corresponding to the command value determined by the motor control unit 22.

【0024】アクセルがオフになると、トルク指令値が
回生側(負)になる。モータ制御部22は、スイッチン
グ信号をインバータ7に出力することにより、回生制動
制御を行う。このとき、モータ1が車輪5の回転力によ
り回転されて発電機として動作する。発電された電流
は、スイッチング信号に従って動作するインバータ7に
よって直流電流に変換され、バッテリ9に充電される。
回生トルクは力行トルクとは反対方向であり、回生トル
クが抵抗となって車両が減速する。
When the accelerator is turned off, the torque command value becomes regenerative (negative). The motor control unit 22 performs regenerative braking control by outputting a switching signal to the inverter 7. At this time, the motor 1 is rotated by the rotational force of the wheels 5 and operates as a generator. The generated current is converted into a DC current by an inverter 7 operating according to the switching signal, and the battery 9 is charged.
The regenerative torque is in the opposite direction to the power running torque, and the regenerative torque acts as a resistance to decelerate the vehicle.

【0025】ところで、回生制動時の車両減速度は、車
輪軸に発生する車輪軸減速トルクと対応する。車輪軸減
速トルクは、モータ1に発生した回生トルクと、モータ
−車輪間の変速比との積である。第1速と第2速では、
変速比が異なる。そのため、走行レンジと一対一で対応
する回生トルクを発生させると、第1速走行時と第2速
走行時とで、車輪軸減速トルクが相違する。これでは、
運転者がアクセルオフ時の制動力を予測できない。そこ
で、本実施形態の特徴として、モータ制御部22は、図
2に従って要求回生トルクを決定し、この要求回生トル
クが発生するようにモータ1を制御する。
Incidentally, the vehicle deceleration during regenerative braking corresponds to the wheel shaft deceleration torque generated on the wheel shaft. The wheel shaft deceleration torque is a product of a regenerative torque generated in the motor 1 and a gear ratio between the motor and the wheel. In 1st gear and 2nd gear,
The gear ratio is different. Therefore, when the regenerative torque corresponding to the travel range is generated one-to-one, the wheel shaft deceleration torque is different between the first speed travel and the second speed travel. In this,
The driver cannot predict the braking force when the accelerator is off. Therefore, as a feature of the present embodiment, the motor control unit 22 determines the required regenerative torque according to FIG. 2 and controls the motor 1 so that the required regenerative torque is generated.

【0026】図2の設定を説明する。TD、TLは基準要
求減速トルクである。TDは、Dレンジ、アクセルオ
フ、かつ、ブレーキオフ時に発生すべき車輪軸減速トル
クである。TLは、同様の車輪軸減速トルクであってL
レンジ用である(TL>TD)。また、Fは、油圧シリン
ダ13の出力より求められるブレーキ踏力であり、kは
比例係数である。さらに、i1は第1速の変速比、i2
は第2速の変速比(変速比は、モータ−車輪間)であ
る。
The setting of FIG. 2 will be described. TD and TL are reference required deceleration torques. TD is a wheel axle deceleration torque to be generated when the D range, the accelerator is off, and the brake is off. TL is a similar wheel shaft deceleration torque, and L
It is for the range (TL> TD). F is a brake depression force obtained from the output of the hydraulic cylinder 13, and k is a proportional coefficient. Further, i1 is the gear ratio of the first speed, i2
Is the speed ratio of the second speed (the speed ratio is between the motor and the wheels).

【0027】本実施形態では、まず、車輪軸減速トルク
の要求値が、各走行レンジについて、基準要求減速トル
ク(TDまたはTL)と、ブレーキ踏力に比例する減速ト
ルクkFとの和として定められる。そして、変速比を用
いて、上記の車輪軸減速トルクを得るためにモータ1が
発生すべき要求回生トルクが、ギヤ段毎に逆算される。
このようにして設定された要求回生トルクが発生するよ
うに、モータ1が制御される。従って、本実施形態で
は、一の走行レンジが設定されているときは、第1速走
行中でも、第2速走行中でも、同様の減速度が発生す
る。そして、この減速度は、ブレーキ踏力に比例して増
減する。
In this embodiment, first, the required value of the wheel shaft deceleration torque is determined as the sum of the reference required deceleration torque (TD or TL) and the deceleration torque kF that is proportional to the brake depression force for each travel range. Then, the required regenerative torque to be generated by the motor 1 in order to obtain the wheel shaft deceleration torque described above is calculated back for each gear using the gear ratio.
The motor 1 is controlled so that the required regenerative torque set in this way is generated. Therefore, in the present embodiment, when one travel range is set, the same deceleration occurs during the first speed travel and the second speed travel. This deceleration increases and decreases in proportion to the brake pedal force.

【0028】次に、変速機制御部24について説明す
る。変速機制御部24は、図3の変速マップに基づい
て、変速機3のシフトチェンジを制御する。図3に示す
ように、Dレンジが設定されているとき、車速がV1未
満である間、変速機制御部24は、変速機3を第1速に
維持する。車速がV1に達すると、変速機制御部24
は、変速機3に対し、第2速へのシフトアップを行わせ
る。車速が下がりV2(図示せず)に達すると、第1速
へシフトダウンさせる。
Next, the transmission control unit 24 will be described. The transmission control unit 24 controls a shift change of the transmission 3 based on the shift map of FIG. As shown in FIG. 3, when the D range is set, the transmission control unit 24 maintains the transmission 3 at the first speed while the vehicle speed is lower than V1. When the vehicle speed reaches V1, the transmission control unit 24
Causes the transmission 3 to shift up to the second speed. When the vehicle speed decreases and reaches V2 (not shown), the vehicle is shifted down to the first speed.

【0029】Lレンジが設定されているときは、原則と
して、第1速のみが設定され、シフトチェンジは行われ
ない。ただし、Dレンジ・第2速にて高速走行中のとき
にシフトレバーが操作され、走行レンジがLレンジへ変
更されることがある。このときは、第2速を維持し、車
速がV3(図中、点線)に達するのを待って、シフトダ
ウンする。
When the L range is set, in principle, only the first speed is set, and no shift change is performed. However, the shift lever may be operated during high-speed traveling in the D range / second speed, and the traveling range may be changed to the L range. At this time, the second speed is maintained, and the shift down is performed until the vehicle speed reaches V3 (dotted line in the figure).

【0030】図3から明らかなように、本実施形態の変
速機制御装置は、アクセル操作量θに応じたシフトチェ
ンジを原則として行わない。前述の如く、モータは回転
数域による効率の差が少なく、高回転でも静かなので、
エンジン車のようなアクセルオフ時のシフトアップは不
要だからである。むしろ、アクセルオフ時にシフトアッ
プを行わないので、加速時のキックダウンが不要であ
り、中間加速を向上できる。
As is apparent from FIG. 3, the transmission control device of the present embodiment does not basically perform a shift change in accordance with the accelerator operation amount θ. As described above, the motor has little difference in efficiency depending on the number of rotations, and is quiet even at high rotations.
This is because there is no need to shift up when the accelerator is off as in an engine car. Rather, since no upshift is performed when the accelerator is off, kickdown during acceleration is not required, and intermediate acceleration can be improved.

【0031】次に、摩擦ブレーキ制御部26について説
明する。摩擦ブレーキ制御部26は、摩擦ブレーキ装置
11が発生する制動トルクを制御している。摩擦ブレー
キ制御部26は、調整バルブ15に制御信号を出力す
る。調整バルブ15は、制御信号に従って、ブレーキ装
置11に伝える油圧の大きさを調整する。すなわち、調
整バルブ15は、油圧シリンダ13から伝えられる油圧
のうちで、制御信号に示される大きさの油圧のみを摩擦
ブレーキ装置11へ伝える。摩擦ブレーキ装置11は、
入力される油圧に応じた大きさの制動力を発生する。従
って、摩擦ブレーキ制御部26は、適当な制御信号を出
力することにより、摩擦ブレーキ装置11が発生する制
動トルクを制御できる。
Next, the friction brake control section 26 will be described. The friction brake control unit 26 controls the braking torque generated by the friction brake device 11. The friction brake control unit 26 outputs a control signal to the adjustment valve 15. The adjustment valve 15 adjusts the magnitude of the hydraulic pressure transmitted to the brake device 11 according to the control signal. That is, the adjustment valve 15 transmits only the hydraulic pressure of the magnitude indicated by the control signal to the friction brake device 11 among the hydraulic pressures transmitted from the hydraulic cylinder 13. The friction brake device 11
A braking force having a magnitude corresponding to the input hydraulic pressure is generated. Therefore, the friction brake control unit 26 can control the braking torque generated by the friction brake device 11 by outputting an appropriate control signal.

【0032】摩擦ブレーキ制御部26は、モータ制御部
22からの指令に従う。モータ制御部22には、各モー
タ回転数nについて、発生可能な最大回生トルクが定め
られている。モータ制御部22は、図2に従って決定さ
れる要求回生トルクが上記の最大値以下のときは、摩擦
ブレーキ制御部26に摩擦ブレーキ力の発生を要求しな
い。
The friction brake control unit 26 follows a command from the motor control unit 22. In the motor control unit 22, the maximum regenerable torque that can be generated is determined for each motor speed n. When the required regenerative torque determined according to FIG. 2 is equal to or less than the maximum value, the motor control unit 22 does not request the friction brake control unit 26 to generate a friction brake force.

【0033】しかし、運転者がブレーキペダルを強く踏
むと、要求回生トルクが上記の最大値を上回る。上回っ
た分の制動は、摩擦ブレーキ装置11が担当する必要が
ある。そこで、要求回生トルクと最大回生トルクの差を
示す情報が、摩擦ブレーキ制御部26へ送られる。摩擦
ブレーキ制御部26は、要求回生トルクの上記超過分が
発生したのと同等の減速度が得られる制動トルクを摩擦
ブレーキ装置11に発生させる。
However, when the driver depresses the brake pedal strongly, the required regenerative torque exceeds the above-mentioned maximum value. It is necessary for the friction brake device 11 to take charge of the braking that is exceeded. Therefore, information indicating the difference between the required regenerative torque and the maximum regenerative torque is sent to the friction brake control unit 26. The friction brake control unit 26 causes the friction brake device 11 to generate a braking torque that can provide the same deceleration as the excess of the required regenerative torque.

【0034】次に、図4のフローチャートを参照し、本
実施形態の制動制御装置の動作を説明する。モータ制御
部22は、アクセルオフであるか否かを判定し(S1
0)、アクセルオンであればリターンする。モータ制御
部22は、アクセル操作量に応じた力行トルクをモータ
1に発生させる。アクセルオフのとき、シフトレバー装
置28の出力に基づき、走行レンジがLレンジであるか
否かを判定する(S12)。Lレンジ走行中であれば、
変速機3の現状のギヤ段が、第1速であるか否かを判定
する(S14)。この判断は、変速機制御部24からの
情報に基づく。第1速の場合は、図2に示すように、モ
ータ1に発生すべき要求回生トルクT*を(TL+k
F)/i1と決定する(S16)。また、第1速でない
場合、すなわち、第2速の場合は、要求回生トルクT*
=(TL+kF)/i2と決定する(S18)。前述の
ように、TLは所定の基準要求減速トルク(Lレンジ
用)であり、i1、i2はそれぞれ、第1速、第2速で
のモータ−車輪間の変速比である。また、Fは油圧シリ
ンダ13の出力より得られるブレーキ踏力であり、kは
比例係数である。
Next, the operation of the brake control device according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The motor control unit 22 determines whether the accelerator is off (S1).
0), if the accelerator is on, return. The motor control unit 22 causes the motor 1 to generate a powering torque according to the accelerator operation amount. When the accelerator is off, it is determined whether the traveling range is the L range based on the output of the shift lever device 28 (S12). If you are driving in the L range,
It is determined whether the current gear of the transmission 3 is the first speed (S14). This determination is based on information from the transmission control unit 24. In the case of the first speed, as shown in FIG. 2, the required regenerative torque T * to be generated in the motor 1 is set to (TL + k
F) / i1 is determined (S16). In the case of not the first speed, that is, in the case of the second speed, the required regenerative torque T *
= (TL + kF) / i2 (S18). As described above, TL is a predetermined reference required deceleration torque (for the L range), and i1 and i2 are the gear ratios between the motor and the wheels at the first speed and the second speed, respectively. F is a brake depression force obtained from the output of the hydraulic cylinder 13, and k is a proportional coefficient.

【0035】一方、ステップS12でLレンジが設定さ
れていないときは、次のステップS20にて、Dレンジ
が設定されているか否かを判定する。Dレンジでないと
き、すなわち、P(駐車)等の他のレンジが選択されて
いるときはリターンする。Dレンジが設定されていると
きは、現状のギヤ段が、第1速であるか否かを判定する
(S22)。そして、第1速の場合は、回生トルクT*
=(TD+kF)/i1と決定し(S24)、第2速の
場合は、回生トルクT*=(TD+kF)/i2と決定
する(S26)。TDは、Dレンジ用の基準要求減速ト
ルクである。
On the other hand, if the L range has not been set in step S12, it is determined in next step S20 whether the D range has been set. If it is not the D range, that is, if another range such as P (parking) is selected, the routine returns. When the D range is set, it is determined whether or not the current gear is the first speed (S22). In the case of the first speed, the regenerative torque T *
= (TD + kF) / i1 (S24), and in the case of the second speed, regenerative torque T * = (TD + kF) / i2 (S26). TD is a reference required deceleration torque for the D range.

【0036】上記のステップS16、S18、S24ま
たはS26にて決定された要求回生トルクは、最大回生
トルクTmaxと比較される(S28)。最大回生トルク
Tmaxは、前述のように、現状の回転数Nにて、モータ
1が発生できる最大の回生トルクである。T*≦Tmax
であれば、モータ制御部22は、モータ1を制御して回
生トルクT*を発生させる(S30)。
The required regenerative torque determined in steps S16, S18, S24 or S26 is compared with the maximum regenerative torque Tmax (S28). As described above, the maximum regenerative torque Tmax is the maximum regenerative torque that the motor 1 can generate at the current rotational speed N. T * ≦ Tmax
If so, the motor control unit 22 controls the motor 1 to generate the regenerative torque T * (S30).

【0037】一方、ステップS28にてT*>Tmaxの
とき、両者のトルク差ΔT=T*−Tmaxが算出され、
モータ制御部22から摩擦ブレーキ制御部26に送られ
る。摩擦ブレーキ制御部26は、摩擦ブレーキ力を制御
して、ΔTに相当する減速度が得られるような摩擦制動
力を発生させる(S32)。また、モータ制御部22
は、回生トルクT*をTmaxにて置き換え(S34)、
このT*(すなわちTmax)をモータ1に発生させて
(S30)、リターンする。
On the other hand, when T *> Tmax in step S28, a torque difference ΔT = T * −Tmax between the two is calculated,
It is sent from the motor control unit 22 to the friction brake control unit 26. The friction brake control unit 26 controls the friction braking force to generate a friction braking force such that a deceleration corresponding to ΔT is obtained (S32). Also, the motor control unit 22
Replaces the regenerative torque T * with Tmax (S34),
This T * (that is, Tmax) is generated by the motor 1 (S30), and the routine returns.

【0038】以上、本実施形態の制動制御装置の構成と
動作を説明した。このような制動制御により、図5に示
すような回生トルクが発生する。図5は、Dレンジが設
定されているときに、第1速、第2速にてそれぞれ発生
する回生トルクを示している。第1速では、ラインpで
示すように、アクセルオフ時に回生トルクTD/i1が
発生する。そして、ブレーキ踏力Fに比例して、回生ト
ルク(TD+kF)/i1が発生する。ブレーキ踏力が
F1のときに回生トルクが許容上限値Tmaxに達する。
ブレーキ踏力がF1以上では、回生トルクは、Tmaxに
て一定である。同様に、第2速では、ラインqに示すよ
うに、ブレーキ踏力Fに比例して、回生トルク(TD+
kF)/i2が発生する。ブレーキ踏力がF2(F2<
F1)以上では、回生トルクは、一定値Tmaxである。
The configuration and operation of the braking control device according to the present embodiment have been described above. By such braking control, a regenerative torque as shown in FIG. 5 is generated. FIG. 5 shows the regenerative torque generated at the first speed and the second speed when the D range is set. In the first speed, as shown by the line p, a regenerative torque TD / i1 is generated when the accelerator is off. Then, the regenerative torque (TD + kF) / i1 is generated in proportion to the brake pressing force F. When the brake pedal force is F1, the regenerative torque reaches the allowable upper limit Tmax.
When the brake depression force is F1 or more, the regenerative torque is constant at Tmax. Similarly, at the second speed, the regenerative torque (TD +
kF) / i2 occurs. When the brake pedal force is F2 (F2 <
Above F1), the regenerative torque is a constant value Tmax.

【0039】図5の上方のラインrは、車輪軸に発生す
る車輪軸減速トルクを示している。本実施形態では、図
示のように、第1速走行中も、第2速走行中も、車輪軸
減速トルクは等しい。なお、ラインr上に示すように、
第1速走行時、ブレーキ踏力がF1より大きい領域で摩
擦ブレーキ装置11が作動する。また、第2速走行時
は、ブレーキ踏力がF2より大きい領域で摩擦ブレーキ
装置11が作動する。これにより、ブレーキが強く踏ま
れたときも、ブレーキ踏力に比例した車輪軸減速トルク
の発生が保証される。
The upper line r in FIG. 5 shows the wheel shaft deceleration torque generated on the wheel shaft. In the present embodiment, as shown, the wheel shaft deceleration torque is the same both during the first speed running and during the second speed running. In addition, as shown on the line r,
During first speed traveling, the friction brake device 11 operates in a region where the brake pedal force is larger than F1. Further, during the second speed traveling, the friction brake device 11 operates in a region where the brake depression force is larger than F2. As a result, even when the brake is strongly depressed, the generation of the wheel shaft deceleration torque proportional to the brake depression force is guaranteed.

【0040】このように、本実施形態によれば、一の走
行レンジが設定されているとき、第1速走行中でも、第
2走行中でも、車輪軸減速トルクが等しく、すなわち、
車両の減速度が等しい。運転者は、アクセルをオフする
にあたり、車両にどれくらいの大きさの減速度が発生す
るかを予測できる。ギヤ段に拘わらず同じ大きさの制動
力が発生するからである。また同様に、ブレーキを操作
したときの減速度が、第1速、第2速で同じである。従
って、アクセルオフ時、またブレーキ操作時に予期せぬ
減速度が発生することがないので、車両をなめらかに走
行させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when one traveling range is set, the wheel axle deceleration torque is equal during the first traveling and the second traveling, that is,
Vehicle deceleration is equal. The driver can predict how much deceleration will occur in the vehicle when the accelerator is turned off. This is because the same magnitude of braking force is generated regardless of the gear position. Similarly, the deceleration when the brake is operated is the same in the first speed and the second speed. Therefore, unexpected deceleration does not occur when the accelerator is off or when the brake is operated, so that the vehicle can run smoothly.

【0041】なお、本実施形態では、D、Lの2走行レ
ンジが設定でき、かつ、前進2速式の変速機を備えた電
気自動車を取り上げて説明した。しかし、このタイプと
異なる変速機を備えた電気自動車にも本発明を適用可能
なことはもちろんである。例えば、より多数のギヤ段を
設定可能な変速機付きの車両にも適用できる。この場
合、一の走行レンジに関し、3つ以上のギヤ段にて、発
生する減速度を同じにできる。
In this embodiment, an electric vehicle in which two driving ranges D and L can be set and which has a forward two-speed transmission has been described. However, it goes without saying that the present invention is applicable to an electric vehicle having a transmission different from this type. For example, the present invention can be applied to a vehicle with a transmission capable of setting a larger number of gears. In this case, the generated deceleration can be the same in three or more gear stages for one travel range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態1の全体構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のシステムにおいて、モータ制御部にて
設定される要求回生トルクを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a required regenerative torque set by a motor control unit in the system of FIG. 1;

【図3】 図1のシステムにおいて、変速機制御部に設
定された変速マップを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a shift map set in a transmission control unit in the system of FIG. 1;

【図4】 図1のシステムによる制動制御を示すフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing braking control by the system of FIG. 1;

【図5】 図1のシステムのモータに発生する回生トル
クを示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing regenerative torque generated in a motor of the system of FIG. 1;

【図6】 従来の変速機付きエンジン搭載車および変速
機付き電気自動車用に設定された変速マップを示す説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a shift map set for a conventional vehicle equipped with an engine with a transmission and an electric vehicle with a transmission.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 モータ、3 変速機、5 車輪、7 インバータ、
9 バッテリ、11摩擦ブレーキ装置、13 油圧シリ
ンダ、15 調整バルブ、17 ブレーキペダル、20
駆動システム制御装置、22 モータ制御部、24
変速機制御部、26 摩擦ブレーキ制御部、28 シフ
トレバー、30 アクセルペダル、32 回転セン
サ、34 電流センサ、36 車速センサ。
1 motor, 3 transmission, 5 wheels, 7 inverter,
9 battery, 11 friction brake device, 13 hydraulic cylinder, 15 adjustment valve, 17 brake pedal, 20
Drive system controller, 22 Motor controller, 24
Transmission control unit, 26 friction brake control unit, 28 shift lever, 30 accelerator pedal, 32 rotation sensor, 34 current sensor, 36 vehicle speed sensor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動機と車輪との間の変速比を変更する
変速機が設けられた電気自動車の制動を制御する制動制
御装置であって、 電動機と車輪の間の現状の変速比を求める変速比検出手
段と、 運転者の運転操作に基づいて、車両に要求される制動作
用を示す減速要求度を求める減速要求度検出手段と、 検出された変速比に基づき、減速要求度を達成するのに
必要な要求回生トルクを求め、この要求回生トルクを電
動機に発生させる電動機制御手段と、 を含み、変速比が異なる場合でも同程度の車両減速度を
発生させることを特徴とする電気自動車の制動制御装
置。
1. A braking control device for controlling braking of an electric vehicle provided with a transmission for changing a transmission ratio between an electric motor and wheels, wherein the transmission determines a current transmission ratio between the electric motor and wheels. A ratio detecting means, a deceleration request degree detecting means for obtaining a deceleration request degree indicating a braking action required of the vehicle based on the driving operation of the driver, and a deceleration request degree based on the detected gear ratio. And a motor control means for obtaining a required regenerative torque required for the electric vehicle and generating the required regenerative torque in the electric motor. Control device.
【請求項2】 請求項1に記載の装置において、 運転者によって設定された走行レンジを検出する走行レ
ンジ検出手段を備え、 前記減速要求度は、設定された走行レンジであり、 前記電動機制御手段は、走行レンジに応じた減速度が得
られる回生トルクを電動機に発生させることを特徴とす
る電気自動車の制動制御装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a traveling range detecting unit that detects a traveling range set by a driver; wherein the degree of deceleration request is a set traveling range; and the motor control unit. A brake control device for an electric vehicle, wherein a regenerative torque capable of obtaining a deceleration according to a travel range is generated in an electric motor.
【請求項3】 請求項2に記載の装置において、 運転者に操作されるブレーキ操作装置の操作状態を検出
するブレーキ操作検出手段を備え、 前記電動機制御手段は、走行レンジに応じ、かつ、ブレ
ーキ操作量に応じた減速度が得られる回生トルクを電動
機に発生させることを特徴とする電気自動車の制動制御
装置。
3. The device according to claim 2, further comprising: a brake operation detecting unit configured to detect an operation state of a brake operating device operated by a driver, wherein the electric motor control unit is configured to operate according to a travel range and to apply a brake. A braking control device for an electric vehicle, wherein a regenerative torque capable of obtaining a deceleration according to an operation amount is generated in an electric motor.
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