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JP6747583B2 - 電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置 - Google Patents

電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置 Download PDF

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Description

本開示は、電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置に関する。
従来、車両用駆動力制御装置では、ドライバがアクセルから足を離しているコースト時に、ドライバの選択に応じて車両に付与する減速力を小さい減速力と大きい減速力との2段階で変更することが可能である(例えば、特許文献1参照)。
特開2000-238556号公報
しかし、従来の制御装置では、モータで回生力を付与可能な車両に関する開示がされていない。そのため、そのような車両において、ドライバが車両に付与する減速力を変更したときの制御における燃費の悪化ついて、検討の余地がある。
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、強回生強減速モードが選択されているとき、燃費の悪化を抑制することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示は、アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバの選択に応じて車両に減速力を付与する。この減速力は、第1減速力と第1減速力よりも大きい第2減速力との少なくとも2段階で変更可能である。この電動車両の制御方法において、車両に駆動力および回生力を付与可能なモータと、通常モードと、強回生モードと、をドライバの選択に応じて選択可能なモード選択部と、を備える。その制御方法において、通常モードの選択中、回生側に第1目標駆動力を算出し、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により第1減速力による強回生減速モードを選択すると、第1目標駆動力よりも回生側に強い第2目標駆動力を算出する。その強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により第2減速力による強回生強減速モードを選択すると、強回生強減速モードの選択中、第2目標駆動力よりも負側に大きくした第3目標駆動力を算出する。そして、算出した各目標駆動力に応じた回生力をモータに出力する。アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度が中間開度以上の領域は、第3目標駆動力を第2目標駆動力と同等にする。
このように、強回生強減速モードのとき、第2目標駆動力よりも負側に大きくした第3目標駆動力を算出し、算出した第3目標駆動力に応じた回生力をモータに出力することで、強回生強減速モードが選択されているとき、燃費の悪化を抑制できうる。
実施例1の制御方法及び制御装置が適用されたFFハイブリッド車両(電動車両の一例)を示す全体システム図である。 実施例1の統合コントローラの内部構成を示すブロック図である。 実施例1においてコースト時の通常モードの選択中における車速に対する目標駆動力特性とコースト時の強回生モードの選択中における車速に対する目標駆動力特性の一例を示すコースト目標駆動力マップである。 実施例1の目標駆動力算出部にてコースト時に実行される目標駆動力特性選択制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1において所定の速度での通常モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性と、所定の速度での強回生モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性の一例を示す第1目標駆動力マップである。 実施例1において所定の速度での通常モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性と、所定の速度での強回生モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性の一例を示す第2目標駆動力マップである。 実施例1において所定の速度での通常モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性と、所定の速度での強回生モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性の一例を示す第3目標駆動力マップである。 実施例1において通常モードの選択中にドライバ操作によりオーバードライブスイッチがO/Dオン状態からO/Dオフ状態へ変更されたときの車速VSP・アクセル開度APO・オーバードライブスイッチ情報・目標駆動力の各特性を示すタイムチャートである。 実施例1において強回生モードの選択中にドライバ操作によりオーバードライブスイッチがO/Dオン状態からO/Dオフ状態へ変更されたときの車速VSP・アクセル開度APO・オーバードライブスイッチ情報・目標駆動力の各特性を示すタイムチャートである。
以下、本開示の電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1の制御方法及び制御装置は、1モータ・2クラッチと呼ばれるパラレルハイブリッド駆動系を備えるFFハイブリッド車両(電動車両の一例)に適用する。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「統合コントローラの詳細構成」、「目標駆動力算出部の詳細構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1の制御方法及び制御装置が適用されたFFハイブリッド車両の全体システムを示す。以下、図1に基づいてFFハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。
FFハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジン1(Eng)と、第1クラッチ2(CL1)と、モータ/ジェネレータ3(MG)と、第2クラッチ4(CL2)と、変速機入力軸5と、ベルト式無段変速機6(略称「CVT」)と、を備えている。ベルト式無段変速機6の変速機出力軸7は、終減速ギヤトレイン8とフロントデファレンシャルギヤ9と左右の前輪ドライブシャフト10R,10Lを介し、左右の前輪11R,11Lに駆動連結される。
エンジン1は、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するようにトルク制御される。また、エンジン1は、燃焼運転状態ではなく、フューエルカット状態(燃料供給停止)で第1クラッチ2を締結したクランキング運転状態とすると、ピストンとシリンダー内壁との摩擦摺動抵抗等によりフリクショントルクを発生する。
第1クラッチ2は、エンジン1とモータ/ジェネレータ3との間に介装された油圧作動によるノーマルオープンの乾式多板摩擦クラッチであり、第1クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/解放が制御される。この第1クラッチ2が完全締結状態ならモータトルク+エンジントルクが第2クラッチ4へと伝達され、解放状態ならモータトルクのみが、第2クラッチ4へと伝達される。
モータ/ジェネレータ3は、第1クラッチ2を介してエンジン1に連結された三相交流の永久磁石型同期モータである。このモータ/ジェネレータ3は、強電バッテリ12を電源とし、ステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換するインバータ13が、ACハーネス14を介して接続される。モータ/ジェネレータ3は、発進時や走行時にモータトルク制御やモータ回転数制御を行うと共に、制動時や減速時に回生ブレーキ制御による車両運動エネルギーの強電バッテリ12への回収(充電)を行なうものである。即ち、このモータ/ジェネレータ3は、車両に駆動力および回生力を付与可能である。そして、このモータ/ジェネレータ3は、回生時に発生する回生力を車両に付与される制動力として用いることで、減速要求発生時にFFハイブリッド車両に制動力を付与する制動装置となる。
第2クラッチ4は、モータ/ジェネレータ3と駆動輪である左右の前輪11R,11Lとの間に介装された油圧作動による湿式の多板摩擦クラッチであり、第2クラッチ油圧により完全締結/スリップ締結/解放が制御される。実施例1の第2クラッチ4は、遊星ギヤによるベルト式無段変速機6の前後進切替機構に設けられた前進クラッチと後退ブレーキを流用している。つまり、前進走行時には、前進クラッチが第2クラッチ4(CL2)とされ、後退走行時には、後退ブレーキが第2クラッチ4(CL2)とされる。
ベルト式無段変速機6は、プライマリプーリ61と、セカンダリプーリ62と、両プーリ61,62に巻き付けたベルト63と、を有して構成される。そして、変速油圧によりベルトプライマリ油室とセカンダリ油室への変速油圧によりベルトの巻き付き径を変えることで無段階の変速比を得る変速機である。
プライマリプーリ61は、変速機入力軸5に固定された固定シーブと、変速機入力軸5に摺動自在に支持された可動シーブと、を有している。セカンダリプーリ62は、変速機出力軸7に固定された固定シーブと、変速機出力軸7に摺動自在に支持された可動シーブと、を有している。ベルト63は、金属ベルトであり、それぞれの固定シーブと可動シーブとの間に挟持される。
ベルト式無段変速機6では、プライマリプーリ61とセカンダリプーリ62のプーリ幅を変更し、ベルト63の挟持面の径を変更して変速比(プーリ比)を自在に制御する。ここで、プライマリプーリ61のプーリ幅が広くなると共に、セカンダリプーリ62のプーリ幅が狭くなると変速比がLow側に変化する。また、プライマリプーリ61のプーリ幅が狭くなると共に、セカンダリプーリ62のプーリ幅が広くなると変速比がHigh側に変化する。
第1クラッチ2とモータ/ジェネレータ3と第2クラッチ4により1モータ・2クラッチの駆動システムが構成され、この駆動システムによる主な駆動態様として、「EVモード」と「HEVモード」を有する。「EVモード」は、第1クラッチ2を解放し、第2クラッチ4を締結してモータ/ジェネレータ3のみを駆動源に有する電気自動車モードであり、「EVモード」による走行を「EV走行」という。「HEVモード」は、第1クラッチ2と第2クラッチ4を締結してエンジン1とモータ/ジェネレータ3を駆動源に有するハイブリッド車モードであり、「HEVモード」による走行を「HEV走行」という。
FFハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、統合コントローラ21と、変速機コントローラ22と、クラッチコントローラ23と、エンジンコントローラ24と、モータコントローラ25(モータ制御部)と、バッテリコントローラ26と、を備えている。統合コントローラ21を含むこれらの制御デバイスは、CAN通信線27(CANは「Controller Area Network」の略称)により双方向情報交換可能に接続されている。そして、センサ類として、モータ回転数センサ31と、変速機入力回転数センサ32と、アクセル開度センサ33と、エンジン回転数センサ34と、油温センサ35と、変速機出力回転数センサ36と、を備えている。さらに、車速センサ37と、インヒビタースイッチ38と、オーバードライブスイッチ39と、モード選択スイッチ40(モード選択部)と、を備えている。
統合コントローラ21は、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御デバイスである。統合コントローラ21は、アクセル開度センサ33、車速センサ37と、インヒビタースイッチ38と、オーバードライブスイッチ39と、モード選択スイッチ40、等からの情報を入力する。そして、入力情報に基づいて、目標駆動力を算出する。そして、目標駆動力の算出結果に基づき、エンジン1、モータ/ジェネレータ3、ベルト式無段変速機6、等に対する指令値を演算し、CAN通信線27を介して各コントローラ22,23,24,25,26へと送信する。そして、入力情報に基づいて「EVモード」と「HEVモード」との間のモード遷移制御、目標駆動力制御、等の様々な制御を行う。
変速機コントローラ22は、統合コントローラ21からの変速指令、変速機入力回転数センサ32、変速機出力回転数センサ36、オーバードライブスイッチ39、等からの情報を入力し、ベルト式無段変速機6の変速油圧制御等を行う。
クラッチコントローラ23は、統合コントローラ21、モータ回転数センサ31、変速機入力回転数センサ32、等からの情報を入力し、第1クラッチ2(CL1)や第2クラッチ4(CL2)の締結油圧制御を行う。
エンジンコントローラ24は、統合コントローラ21からのエンジントルク指令値、エンジン回転数センサ34、等からの情報を入力し、エンジン1の燃料噴射制御や点火制御や燃料カット制御やトルク制御等を行う。
モータコントローラ25は、統合コントローラ21からの指令(モータトルク指令値等)に基づいて、インバータ13によるモータ/ジェネレータ3の力行制御や回生制御等を行う。即ち、目標駆動力算出部100で算出された目標駆動力に応じた駆動力や回生力をモータ/ジェネレータ3へ出力する。
バッテリコントローラ26は、強電バッテリ12の充電容量SOC等を管理し、SOC情報を統合コントローラ21やエンジンコントローラ24へと送信する。
インヒビタースイッチ38は、セレクトレバー15の位置に基づいてドライバ操作により選択されるレンジ位置(Pレンジ位置・Rレンジ位置・Nレンジ位置・Dレンジ位置・Lレンジ位置)を検出する。
オーバードライブスイッチ39は、セレクトレバー15に設けられている。このオーバードライブスイッチ39は、スイッチのON/OFFを検出する。オーバードライブスイッチ39は、ON/OFFの情報をオーバードライブスイッチ情報として変速機コントローラ22へ入力する。このスイッチは、通常はONになっている。スイッチがON(O/Dオン)であると、全ての変速比の選択が許可される。スイッチがOFF(O/Dオフ)であると、オーバードライブ変速比の選択が許可されない。また、Dレンジ位置の選択中、ドライバ操作によりスイッチがONからOFFへ変更されると、統合コントローラ21では車速VSP(車両速度)に応じて、変速比のダウンシフト量が決定される。そして、統合コントローラ21から変速機コントローラ22等へ入力される。
モード選択スイッチ40は、「通常モード(弱回生モード)」と「強回生モード」がドライバの選択に応じて選択可能なスイッチである。モード選択スイッチ40は、選択されたモード情報をモード選択スイッチ情報として統合コントローラ21へ入力する。「強回生モード」の選択中、アクセル開度APOが中低開度領域の目標駆動力特性は、「通常モード」の選択中よりも負の目標駆動力側に移行させた割り付けとしている(図5〜図7参照)。
[統合コントローラの詳細構成]
図2は、実施例1の統合コントローラの内部構成を示す。以下、図2に基づいて統合コントローラの詳細構成を説明する。
統合コントローラは、図2に示すように、目標駆動力算出部100と、トルク・変速比分配演算部200と、目標エンジントルク・目標モータトルク配分演算部300と、を有する。さらに、統合コントローラは、図2に示すように、目標変速比演算部400と、目標エンジントルク演算部500と、目標モータトルク演算部600と、を有する。
目標駆動力算出部100は、目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと、車速VSP(車両速度)と、レンジ位置と、オーバードライブスイッチ情報と、モード選択スイッチ情報と、等から、目標駆動力を算出する。なお、目標駆動力算出部100の詳細は、後述する。
トルク・変速比分配演算部200は、目標駆動力算出部100にて算出された目標駆動力を達成するための車両全体のトルクとベルト式無段変速機6の変速比の分配を演算する。
目標エンジントルク・目標モータトルク配分演算部300は、トルク・変速比分配演算部200で演算されたトルクに基づいて、目標エンジントルクと目標モータトルクの配分を演算する。
目標変速比演算部400は、トルク・変速比分配演算部200で演算された変速比に対応した変速比指令値を演算する。変速比指令値は、変速機コントローラ22へ入力される。
目標エンジントルク演算部500は、目標エンジントルク・目標モータトルク配分演算部300で演算された目標エンジントルクに対応したエンジントルク指令値を演算する。エンジントルク指令値は、エンジンコントローラ24へ入力される。
目標モータトルク演算部600は、目標エンジントルク・目標モータトルク配分演算部300で演算された目標モータトルクに対応したモータトルク指令値を演算する。モータトルク指令値は、モータコントローラ25へ入力される。
[目標駆動力算出部の詳細構成]
図3は、コースト時の通常モードの選択中における車速に対する目標駆動力特性とコースト時の強回生モードの選択中における車速に対する目標駆動力特性の一例を示す。図4は、実施例1の目標駆動力算出部にてコースト時に実行される目標駆動力特性選択制御処理の流れを示す。図5〜図7は、実施例1において所定の速度での通常モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性と所定の速度での強回生モードの選択中におけるアクセル開度に対する目標駆動力特性の一例を示す。以下、図3〜図7に基づいて目標駆動力算出部の詳細構成を説明する。
目標駆動力算出部100は、図3に示すように、アクセル解放操作によるコースト状態のとき、4つの目標駆動力を算出する。4つの目標駆動力として、「第1通常目標駆動力(第1目標駆動力)」と「第2通常目標駆動力(第4目標駆動力)」と「第1強回生目標駆動力(第2目標駆動力)」と「第2強回生目標駆動力(第3目標駆動力)」とを設定している。
これらの4つの目標駆動力は、オーバードライブスイッチ39とモード選択スイッチ40に対するドライバ操作により選択される。ここで、アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がONからOFFへ操作されると、車両に付与するエンジンブレーキ力(減速力)が大きくなる。即ち、O/Dオン状態におけるエンジンブレーキ力を第1減速力とし、O/Dオフ状態におけるエンジンブレーキ力を第2減速力とするとき、第2減速力は第1減速力よりも大きくなる。
「第1通常目標駆動力」は、通常モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がON状態(O/Dオン状態)による通常減速モードが選択されると、通常減速モードの選択中に算出される目標駆動力である。この第1通常目標駆動力は、図2に示すように、Dレンジ位置のO/Dオン状態におけるエンジンブレーキ相当として回生側に算出される。
「第2通常目標駆動力」は、通常モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がOFF状態(O/Dオフ状態)による通常強減速モードが選択されると、通常強減速モードの選択中に算出される目標駆動力である。この第2通常目標駆動力は、図3に示すように、第1通常目標駆動力よりも負側に大きく算出される。第2通常目標駆動力は、Dレンジ位置のO/Dオフ状態におけるエンジンブレーキ相当として算出される。
「第1強回生目標駆動力」は、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がON状態(O/Dオン状態)による強回生減速モードが選択されると、強回生減速モードの選択中に算出される目標駆動力である。この第1強回生目標駆動力は、図3に示すように、強回生減速モードの選択中におけるO/Dオン状態におけるエンジンブレーキ相当として回生側に算出される。即ち、第1強回生目標駆動力は、図3に示すように、第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力よりも回生側に強く算出される。
「第2強回生目標駆動力」は、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がOFF状態(O/Dオフ状態)による強回生強減速モードが選択されると、強回生強減速モードの選択中に算出される目標駆動力である。この第2強回生目標駆動力は、図3に示すように、第1強回生目標駆動力よりも負側に大きく算出される。また、第1強回生目標駆動力から第2強回生目標駆動力への負側の増加量は、第1通常目標駆動力から第2通常目標駆動力への負側の増加量と同等にする。ただし、第2強回生目標駆動力は、所定の下限目標駆動力により制限される。即ち、第2強回生目標駆動力を負側に大きくするとき、第2強回生目標駆動力を所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくしないように制限する。ここで、「所定の下限目標駆動力」とは、例えば、セレクトレバー15でLレンジ位置が選択されているときの目標駆動力をいう。また、「所定の下限目標駆動力」は、予め実験等により走行に適する値を求める。
これら4つの目標駆動力の目標駆動力特性は、図3に示すように、減速により車速VSPが低下するとき、各目標駆動力を維持したまま推移する。そして、減速により車速VSPが低下して車両が停車に近づくと目標駆動力を徐々に減少し、停車領域になると正の目標駆動力(クリープトルク)に移行するようにしている。
また、これら4つの目標駆動力のうち、第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力と第1強回生目標駆動力の3つは、例えばモータ/ジェネレータ3の回生力により出力される。残りの第2強回生目標駆動力は、例えばモータ/ジェネレータ3の回生力とエンジンブレーキ力により出力される。
このように、殆どの減速シーンにおいてブレーキペダル操作を要さず、アクセル戻し/解放操作による制動力コントロールが可能である。特に、「通常モード」よりも負側に目標駆動力を大きくした「強回生モード」は、アクセルペダルへのアクセルワークにより駆動/制動をコントロールする「1ペダルモード」と呼ばれることがある。
次に、目標駆動力特性選択制御処理構成をあらわす図4の各ステップについて説明する。なお、このフローチャートは、インヒビタースイッチ38からのレンジ位置情報が「Dレンジ位置」になると開始されるとき、この制御処理構成を開始する。
ステップS1では、モード選択スイッチ40において通常モードが選択されたか否かを判断する。YES(通常モード)の場合はステップS2へ進み、NO(強回生モード)の場合はステップS5へ進む。
ステップS2では、ステップS1での通常モードであるとの判断に続き、オーバードライブスイッチ39からのスイッチ情報がON(O/Dオン)か否かを判断する。YES(O/Dオン)の場合はステップS3へ進み、NO(O/Dオフ)の場合はステップS4へ進む。
ステップS3では、ステップS1での「通常モード」との判断、及び、ステップS2での「O/Dオン」との判断より、第1通常目標駆動力を算出し、リタ−ンへ進む。
ステップS4では、ステップS1での「通常モード」との判断、及び、ステップS2での「O/Dオフ」との判断より、第2通常目標駆動力を算出し、リタ−ンへ進む。
ステップS5では、ステップS1での強回生モードであるとの判断に続き、オーバードライブスイッチ39からのスイッチ情報がON(O/Dオン)か否かを判断する。YES(O/Dオン)の場合はステップS6へ進み、NO(O/Dオフ)の場合はステップS7へ進む。
ステップS6では、ステップS1での「強回生モード」との判断、及び、ステップS5での「O/Dオン」との判断より、第1強回生目標駆動力を算出し、リタ−ンへ進む。
ステップS7では、ステップS1での「強回生モード」との判断、及び、ステップS5での「O/Dオフ」との判断より、第2強回生目標駆動力を算出し、リタ−ンへ進む。
次に、図5〜図7について説明する。図5〜図7は、アクセル開度APOをアクセル解放操作とアクセル踏込操作を含む全開まで拡大して、第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力と第1強回生目標駆動力と第2強回生目標駆動力のそれぞれを、全てのアクセル開度APOに設定した場合を示している。これら3つの目標駆動力マップのいずれかを使用して、車両は走行する。3つの目標駆動力マップは、運転シーン等に応じて使い分ける。
次に、作用を説明する。
実施例1の作用を、「目標駆動力特性選択制御処理作用」と、「目標駆動力特性選択制御作用」と、「目標駆動力特性選択制御の特徴作用」に分けて説明する。
[目標駆動力特性選択制御処理作用]
以下、図4のフローチャートに基づいて、目標駆動力特性選択制御処理作用を説明する。
通常モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオンに選択されるときは、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む。ステップS3では、第1通常目標駆動力が算出され、ステップS3→リタ−ンへと進む。そして、第1通常目標駆動力に応じて車両が制御される。
次に、通常モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/DオンからO/Dオフへ変更されると、ステップS1→ステップS2→ステップS4へと進む。ステップS4では、第2通常目標駆動力が算出され、ステップS4→リタ−ンへと進む。そして、第2通常目標駆動力に応じて車両が制御される。
次に、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオンに選択されるときは、ステップS1→ステップS5→ステップS6へと進む。ステップS6では、第1強回生目標駆動力が算出され、ステップS6→リタ−ンへと進む。そして、第1強回生目標駆動力に応じて車両が制御される。
次に、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/DオンからO/Dオフへ変更されると、ステップS1→ステップS5→ステップS7へと進む。ステップS7では、第2強回生目標駆動力が算出され、ステップS7→リタ−ンへと進む。そして、第2強回生目標駆動力に応じて車両が制御される。
ここで、走行中であって、通常モードの選択中に、強回生モードが選択された場合には、ステップS1において「YES」から「NO」になり、ステップS1→ステップS5へと進む。また、反対に、走行中であって、強回生モードの選択中に、通常モードが選択された場合には、ステップS1において「NO」から「YES」になり、ステップS1→ステップS2へと進む。
[目標駆動力特性選択制御作用]
図8は、実施例1において通常モードの選択中にドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオン状態からO/Dオフ状態へ変更されたときの車速VSP・アクセル開度APO・オーバードライブスイッチ情報・目標駆動力の各特性を示す。図9は、実施例1において強回生モードの選択中にドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオン状態からO/Dオフ状態へ変更されたときの車速VSP・アクセル開度APO・オーバードライブスイッチ情報・目標駆動力の各特性を示す。以下、図8と図9に基づいて、アクセル解放操作によるコースト状態のときの目標駆動力特性選択制御作用を、「通常モードの選択中」と、「強回生モードの選択中」に分けて説明する。なお、図8と図9において、ドライバ操作によりレンジ位置はDレンジ位置が選択されているものとする。
(通常モードの選択中)
以下、図8に基づいて、アクセル解放操作によるコースト状態のときであって通常モードの選択中の目標駆動力特性選択制御作用を説明する。
時刻t10のとき、ドライバ操作によりアクセル解放操作が行われる。このとき、オーバードライブスイッチ39はO/Dオン状態である。このため、第1通常目標駆動力が算出される。この時刻t10のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3に相当する。
時刻t10から時刻t11までの間、オーバードライブスイッチ39がO/Dオン状態のままである。このため、車速VSPに応じて、第1通常目標駆動力が算出される。この間は、第1通常目標駆動力が回生側に算出される。この時刻t10から時刻t11までは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→リターンに相当する。
時刻t11のとき、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオン状態からO/Dオフ状態へ変更される。このため、第1通常目標駆動力から第2通常目標駆動力へ変更される。そして、時刻t11から時刻t12までの間は、第1通常目標駆動力から第2通常目標駆動力への過渡期に相当する。このため、第1通常目標駆動力から第2通常目標駆動力へランプ傾きで(徐々に)変更されるように、通常目標駆動力が算出される。なお、通常目標駆動力は、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくならないので、ここでは制限されない。これ以降の時刻においても同様である。
時刻t12のとき、過渡期が終了し、第2通常目標駆動力が算出される。この時刻t12のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4に相当する。
時刻t12から時刻t13までの間、オーバードライブスイッチ39がO/Dオフ状態に維持される。このため、車速VSPに応じて、第2通常目標駆動力が算出される。この間は、第1通常目標駆動力よりも負側に大きくした第2通常目標駆動力が算出される。この時刻t12から時刻t13までは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4→リターンに相当する。
時刻t13のとき、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオフ状態からO/Dオン状態へ変更される。このため、第2通常目標駆動力から第1通常目標駆動力へ変更される。そして、時刻t13から時刻t14までの間は、第2通常目標駆動力から第1通常目標駆動力への過渡期に相当する。このため、第2通常目標駆動力から第1通常目標駆動力へランプ傾きで変更されるように、通常目標駆動力が算出される。
時刻t14のとき、過渡期が終了し、第1通常目標駆動力が算出される。この時刻t14のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3に相当する。なお、時刻t14以降は、車速VSPに応じて、第1通常目標駆動力が算出される。
このように、実施例1の目標駆動力特性選択制御では、通常モードの選択中、ドライバ操作によるオーバードライブスイッチ情報に応じた第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力が算出される。
(強回生モードの選択中)
以下、図9に基づいて、アクセル解放操作によるコースト状態のときであって強回生モードの選択中の目標駆動力特性選択制御作用を説明する。
時刻t20のとき、ドライバ操作によりアクセル解放操作が行われる。このとき、オーバードライブスイッチ39はO/Dオン状態である。このため、第1強回生目標駆動力が算出される。この時刻t20のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS5→ステップS6に相当する。
時刻t20から時刻t21までの間、オーバードライブスイッチ39がO/Dオン状態のままである。このため、車速VSPに応じて、第1強回生目標駆動力が算出される。この間は、第1強回生目標駆動力が回生側に算出される。この時刻t20から時刻t21までは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS5→ステップS6→リターンに相当する。
時刻t21のとき、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオン状態からO/Dオフ状態へ変更される。このため、第1強回生目標駆動力から第2強回生目標駆動力へ変更される。そして、時刻t21から時刻t22までの間、第1強回生目標駆動力から第2強回生目標駆動力への過渡期に相当する。このため、第1強回生目標駆動力から第2強回生目標駆動力へランプ傾きで(徐々に)変更されるように、強回生目標駆動力が算出される。ただし、強回生目標駆動力が、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくならないように制限される。
時刻t22のとき、過渡期が終了し、第2強回生目標駆動力が算出される。このとき、算出される第2強回生目標駆動力は、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくなってしまうため、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくならないように制限される。この時刻t22のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS5→ステップS7に相当する。
時刻t22から時刻t23までの間、オーバードライブスイッチ39がO/Dオフ状態に維持される。このため、車速VSPに応じて、第2強回生目標駆動力が算出される。この間は、第1強回生目標駆動力よりも負側に大きくした第2強回生目標駆動力が算出される。この時刻t22から時刻t23までの間において、前半から中盤にかけて、算出される第2強回生目標駆動力は、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくなってしまうため、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくならないように制限される。また、時刻t22から時刻t23までの間の後半において、算出される第2強回生目標駆動力は、所定の下限目標駆動力よりも負側に大きくならないため、所定の下限目標駆動力により制限されない。この時刻t22から時刻t23までは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS5→ステップS7→リターンに相当する。
時刻t23のとき、ドライバ操作によりオーバードライブスイッチ39がO/Dオフ状態からO/Dオン状態へ変更される。このため、第2強回生目標駆動力から第1強回生目標駆動力へ変更される。そして、時刻t23から時刻t24までの間、第2強回生目標駆動力から第1強回生目標駆動力への過渡期に相当する。このため、第2強回生目標駆動力から第1強回生目標駆動力へランプ傾きで変更されるように、目標駆動力が算出される。
時刻t24のとき、過渡期が終了し、第1強回生目標駆動力が算出される。この時刻t24のときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS5→ステップS6に相当する。なお、時刻t24以降は、車速VSPに応じて、第1強回生目標駆動力が算出される。
このように、実施例1の目標駆動力特性選択制御では、強回生モードの選択中、ドライバ操作によるオーバードライブスイッチ情報に応じた第1強回生目標駆動力と第2強回生目標駆動力が算出される。
[目標駆動力特性選択制御の特徴作用]
実施例1では、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作によりO/Dオフ状態による強回生強減速モード(強減速モード)を選択すると、強減速モードの選択中、第1強回生目標駆動力よりも負側に大きくした第2強回生目標駆動力を算出する。そして、算出した第2強回生目標駆動力に応じた回生力をモータ/ジェネレータ3に出力する。例えば、強回生強減速モードが選択されているとき、第1強回生目標駆動力を変化させないと、車両に付与する減速力としてO/Dオフ状態におけるエンジンブレーキ力が増えた分、モータ/ジェネレータ3の回生力を小さくする制御が行われ、燃費が悪化する。これに対し、実施例1では、強回生強減速モードが選択されているとき、第1強回生目標駆動力よりも負側に大きくした第2強回生目標駆動力が算出される。即ち、強回生強減速モードが選択されているとき、目標駆動力を大きくすることで、モータ/ジェネレータ3の回生力が小さくなることが抑制される。この結果、強回生強減速モードが選択されているとき、燃費の悪化が抑制される。
実施例1では、強回生強減速モードの選択中、アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度APOの変化に対する第2強回生目標駆動力の変化を連続にする。
即ち、例えば図5の第1目標駆動力マップの第2強回生目標駆動力において、第1通常目標駆動力等よりもアクセル操作による減速の範囲が拡大されても、負側の第2強回生目標駆動力の調整をアクセル操作で容易に行える。従って、アクセル操作によって、容易に第2強回生目標駆動力を調整することができる。加えて、アクセル開度APOの変化に対する第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力と第1強回生目標駆動力についても同様に、各目標駆動力の変化を連続にする(例えば図5)。これにより、第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力と第1強回生目標駆動力についても同様に、アクセル操作によって、容易に各目標駆動力を調整することができる。
実施例1では、第1強回生目標駆動力から第2強回生目標駆動力への負側の増加量は、第1通常目標駆動力から第2通常目標駆動力への負側の増加量と同等にする。即ち、強回生モードにおける目標駆動力の変化を、通常モードにおける目標駆動力の変化と同じにする。従って、強回生モードにおいてドライバが期待している目標駆動力の変化を提供できる。
実施例1では、第1強回生目標駆動力から第2強回生目標駆動力へ負側に大きくするとき、第2強回生目標駆動力を、所定の下限目標駆動力により制限する。例えば、負側の第2強回生目標駆動力が大きくなり過ぎると、減速コントロールが悪化する。これに対し、実施例1では、第2強回生目標駆動力を、所定の下限目標駆動力により制限することで、負側に第2強回生目標駆動力が大きくなり過ぎることが抑制される。従って、負側に第2強回生目標駆動力が大きくなり過ぎることによる減速コントロールの悪化を回避できる。
実施例1では、アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度APOが中間以上の領域は、第2強回生目標駆動力を第1強回生目標駆動力と同等にする。即ち、例えば図6の第2目標駆動力マップに示すように、アクセル開度APOが中間以上の領域は、第2強回生目標駆動力を第1強回生目標駆動力に揃える。従って、加速時等における高い目標駆動力(正側)が要求されるドライバ操作に対して、反応良く第2強回生目標駆動力を上げることができる。加えて、アクセル開度APOが中間以上の領域は、例えば図6に示すように、第2通常目標駆動力を第1通常目標駆動力と同等にする。これにより、加速時等における高い目標駆動力(正側)が要求されるドライバ操作に対して、反応良く第2通常目標駆動力を上げることができる。
実施例1では、第2強回生目標駆動力では、一定速走行で使用する一定速目標駆動力領域におけるアクセル開度APOの変化勾配を、一定速目標駆動力領域以外の領域におけるアクセル開度APOの変化勾配よりも緩やかにする。即ち、例えば図7の第3目標駆動力マップに示すように、この一定速目標駆動力領域におけるアクセル開度APOの変化勾配を、その他の領域におけるアクセル開度APOの変化勾配よりも緩やかにする。このため、一定速走行におけるアクセル開度APOに幅を持たすことができる。これにより、アクセル開度APOが多少変化しても一定速走行を維持できるため、一定速走行を行いやすくなる。従って、一定速走行の操作を容易にすることができる。加えて、第1通常目標駆動力と第2通常目標駆動力と第1強回生目標駆動力についても同様にする。即ち、これら3つの目標駆動力についても、一定速走行で使用する一定速目標駆動力領域におけるアクセル開度APOの変化勾配を、一定速目標駆動力領域以外の領域におけるアクセル開度APOの変化勾配よりも緩やかにする(例えば図7)。これにより、一定速走行の操作を容易にすることができる。なお、一定速目標駆動力領域は、最大目標駆動力に対する所定の割合領域であり、予め設定されている。
次に、効果を説明する。
実施例1のFFハイブリッド車両の制御方法及び制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバの選択に応じて車両に減速力を付与する。この減速力は、第1減速力(O/Dオン状態におけるエンジンブレーキ力)と第1減速力よりも大きい第2減速力(O/Dオフ状態におけるエンジンブレーキ力)との少なくとも2段階で変更可能である。
この電動車両(FFハイブリッド車両)の制御方法において、モータ(モータ/ジェネレータ3)と、モード選択部(モード選択スイッチ40)と、を備える。
モータは、電動車両に駆動力および回生力を付与可能である。
モード選択部は、通常モードと、強回生モードと、をドライバの選択に応じて選択可能である。
その制御方法において、通常モードの選択中、回生側に第1目標駆動力(第1通常目標駆動力)を算出し、強回生モードの選択中、第1目標駆動力よりも回生側に強い第2目標駆動力(第1強回生目標駆動力)を算出する。
その強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により第2減速力による強減速モード(強回生強減速モード)を選択すると、強減速モードの選択中、第2目標駆動力よりも負側に大きくした第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)を算出する。
そして、算出した各目標駆動力(第1通常目標駆動力/第1強回生目標駆動力/第2強回生目標駆動力)に応じた回生力をモータに出力する。
このため、強減速モード(強回生強減速モード)が選択されているとき、燃費の悪化を抑制する電動車両(FFハイブリッド車両)の制御方法を提供することができる。
(2) 強減速モード(強回生強減速モード)の選択中、アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度APOの変化に対する第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)の変化を連続にする。
このため、上記(1)の効果に加え、アクセル操作によって、容易に第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)を調整することができる。
(3) 通常モードの選択中であって、ドライバ操作により第2減速力(O/Dオフ状態におけるエンジンブレーキ力)による通常強減速モードのとき、第4目標駆動力(第2通常目標駆動力)を算出する。この第4目標駆動力は、第1目標駆動力(第1通常目標駆動力)よりも負側に大きくした。
第2目標駆動力(第1強回生目標駆動力)から第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)への負側の増加量は、第1目標駆動力から第4目標駆動力への負側の増加量と同等にする。
このため、上記(1)〜(2)の効果に加え、強回生モードにおいてドライバが期待している目標駆動力の変化を提供できる。
(4) 第2目標駆動力(第1強回生目標駆動力)から第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)へ負側に大きくするとき、第3目標駆動力を、所定の下限目標駆動力(Lレンジ位置が選択されているときの目標駆動力)により制限する。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、負側に第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)が大きくなり過ぎることによる減速コントロールの悪化を回避できる。
(5) アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度APOが中間開度以上の領域は、第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)を第2目標駆動力(第1強回生目標駆動力)と同等にする。
このため、上記(1)〜(4)の効果に加え、加速時等における高い目標駆動力(正側)が要求されるドライバ操作に対して、反応良く第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)を上げることができる。
(6) 第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)では、一定速走行で使用する一定速目標駆動力領域におけるアクセル開度の変化勾配を、一定速目標駆動力領域以外の領域におけるアクセル開度の変化勾配よりも緩やかにする。
このため、上記(1)〜(5)の効果に加え、一定速走行の操作を容易にすることができる。
(7) アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバの選択に応じて車両に減速力を付与する。この減速力は、第1減速力(O/Dオン状態におけるエンジンブレーキ力)と第1減速力よりも大きい第2減速力(O/Dオフ状態におけるエンジンブレーキ力)との少なくとも2段階で変更可能である。
この電動車両(FFハイブリッド車両)の制御装置において、モータ(モータ/ジェネレータ3)と、モード選択部(モード選択スイッチ40)と、目標駆動力算出部100と、モータ制御部(モータコントローラ25)と、を備える。
モータは、電動車両に駆動力および回生力を付与可能である。
モード選択部は、通常モードと、強回生モードと、をドライバの選択に応じて選択可能である。
目標駆動力算出部100は、通常モードの選択中、回生側に第1目標駆動力(第1通常目標駆動力)を算出し、強回生モードの選択中、第1目標駆動力よりも回生側に強い第2目標駆動力(第1強回生目標駆動力)を算出する。
モータ制御部は、目標駆動力算出部が算出した各目標駆動力に応じた回生力をモータに出力する。
その目標駆動力算出部は、強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により第2減速力による強減速モード(強回生強減速モード)を選択すると、強減速モードの選択中、第3目標駆動力(第2強回生目標駆動力)を算出する。この第3目標駆動力は、第2目標駆動力よりも負側に大きくした。
このため、強減速モード(強回生強減速モード)が選択されているとき、燃費の悪化を抑制する電動車両(FFハイブリッド車両)の制御装置を提供することができる。
以上、本開示の電動車両の制御方法及び制御装置を実施例1に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、ドライバの選択に応じて車両に付与する減速力を第1減速力と第2減速力の2段階とする例を示した。しかし、これに限らず、3段階以上としても良い。
実施例1では、車両に付与する第1減速力と第2減速力の選択を、ドライバのオーバードライブスイッチ39のON/OFF選択に応じて変更可能とする例を示した。しかし、これに限られない。例えば、車両に付与する第1減速力と第2減速力の選択を、レンジ位置のDレンジ位置/Lレンジ位置に応じて変更可能としても良い。要するに、車両に付与する減速力を、ドライバの選択に応じて変更可能であれば良い。
実施例1では、アクセル解放操作によるコースト状態のときに算出される4つの目標駆動力を、モータ/ジェネレータ3の回生力やエンジンブレーキ力により出力する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、その4つの目標駆動力を、モータ/ジェネレータ3の回生力のみにより出力しても良いし、エンジンブレーキ力やメカブレーキによる制動力により出力しても良い。
実施例1では、本開示の制御方法及び制御装置をFFハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本開示の制御方法及び制御装置は、FFハイブリッド車両に限らず、FRハイブリッド車両に対しても適用することができる。さらに、ハイブリッド車両に限らず、電気自動車に対しても適用することができる。要するに、駆動源にモータ/ジェネレータを有する電動車両であれば適用できる。なお、電気自動車に適用する場合には、オーバードライブスイッチ39と同一又は別のスイッチ等を設け、アクセル解放操作によるコースト状態のときに算出される目標駆動力はモータ/ジェネレータの回生力により出力する。

Claims (7)

  1. アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバの選択に応じて車両に付与する減速力を第1減速力と前記第1減速力よりも大きい第2減速力との少なくとも2段階で変更可能な電動車両の制御方法において、
    電動車両に駆動力および回生力を付与可能なモータと、
    通常モードと、強回生モードと、をドライバの選択に応じて選択可能なモード選択部と、を備え、
    前記通常モードの選択中、回生側に第1目標駆動力を算出し、
    前記強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第1減速力による強回生減速モードを選択すると、前記第1目標駆動力よりも回生側に強い第2目標駆動力を算出し、
    前記強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第2減速力による強回生強減速モードを選択すると、前記強回生強減速モードの選択中、前記第2目標駆動力よりも負側に大きくした第3目標駆動力を算出し、
    算出した各目標駆動力に応じた回生力を前記モータに出力し、
    前記アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度が中間開度以上の領域は、前記第3目標駆動力を前記第2目標駆動力と同等にする
    ことを特徴とする電動車両の制御方法。
  2. 請求項1に記載された電動車両の制御方法において、
    前記第3目標駆動力では、一定速走行で使用する一定速目標駆動力領域におけるアクセル開度の変化勾配を、前記一定速目標駆動力領域以外の領域における前記アクセル開度の変化勾配よりも緩やかにする
    ことを特徴とする車両の制御方法。
  3. アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバの選択に応じて車両に付与する減速力を第1減速力と前記第1減速力よりも大きい第2減速力との少なくとも2段階で変更可能な電動車両の制御方法において、
    電動車両に駆動力および回生力を付与可能なモータと、
    通常モードと、強回生モードと、をドライバの選択に応じて選択可能なモード選択部と、を備え、
    前記通常モードの選択中、回生側に第1目標駆動力を算出し、
    前記強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第1減速力による強回生減速モードを選択すると、前記第1目標駆動力よりも回生側に強い第2目標駆動力を算出し、
    前記強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第2減速力による強回生強減速モードを選択すると、前記強回生強減速モードの選択中、前記第2目標駆動力よりも負側に大きくした第3目標駆動力を算出し、
    算出した各目標駆動力に応じた回生力を前記モータに出力し、
    前記第3目標駆動力では、一定速走行で使用する一定速目標駆動力領域におけるアクセル開度の変化勾配を、前記一定速目標駆動力領域以外の領域における前記アクセル開度の変化勾配よりも緩やかにする
    ことを特徴とする電動車両の制御方法。
  4. 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された電動車両の制御方法において、
    前記強回生強減速モードの選択中、前記アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度の変化に対する前記第3目標駆動力の変化を連続にする
    ことを特徴とする電動車両の制御方法。
  5. 請求項1から請求項4までの何れか一項に記載された電動車両の制御方法において、
    前記通常モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第1減速力による通常減速モードを選択すると、前記第1目標駆動力を算出し、
    前記通常モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第2減速力による通常強減速モードを選択すると前記通常強減速モードの選択中、前記第1目標駆動力よりも負側に大きくした第4目標駆動力を算出し、
    前記第2目標駆動力から前記第3目標駆動力への負側の増加量は、前記第1目標駆動力から前記第4目標駆動力への負側の増加量と同等にする
    ことを特徴とする電動車両の制御方法。
  6. 請求項1から請求項5までの何れか一項に記載された電動車両の制御方法において、
    前記第2目標駆動力から前記第3目標駆動力へ負側に大きくするとき、前記第3目標駆動力を、所定の下限目標駆動力により制限する
    ことを特徴とする電動車両の制御方法。
  7. アクセル解放操作によるコースト状態のとき、ドライバの選択に応じて車両に付与する減速力を第1減速力と前記第1減速力よりも大きい第2減速力との少なくとも2段階で変更可能な電動車両の制御装置において、
    電動車両に駆動力および回生力を付与可能なモータと、
    通常モードと、強回生モードと、をドライバの選択に応じて選択可能なモード選択部と、
    前記通常モードの選択中、回生側に第1目標駆動力を算出し、前記強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第1減速力による強回生減速モードを選択すると、前記第1目標駆動力よりも回生側に強い第2目標駆動力を算出する目標駆動力算出部と、
    前記目標駆動力算出部が算出した各目標駆動力に応じた回生力を前記モータに出力するモータ制御部と、を備え、
    前記目標駆動力算出部は、前記強回生モードの選択中であって、ドライバ操作により前記第2減速力による強回生強減速モードを選択すると、前記強回生強減速モードの選択中、前記第2目標駆動力よりも負側に大きくした第3目標駆動力を算出し、
    記アクセル解放操作とアクセル踏込操作を含むアクセル開度が中間開度以上の領域は、前記第3目標駆動力を前記第2目標駆動力と同等にする
    ことを特徴とする電動車両の制御装置。
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