电动车辆及其控制方法技术

电动车辆在马达行驶的最大输出线（350）的内侧的区域能够适用仅通过使用了车载蓄电装置的电力的旋转电机的输出进行的马达行驶。最大输出线（350）由规定马达行驶下的上限转矩（TMmax）以及上限车速（VMmax）的直线部分和规定上限输出功率的曲线部分构成。在由于蓄电装置的电流负荷上升或SOC降低而使来自蓄电装置的输出电力上限值（Wout）被限制时，能够适用马达行驶的运转区域变窄。通过使马达行驶下的上限车速（VMmax）根据蓄电装置的SOC和/或电流负荷而变化，可避免在效率降低的高旋转区域中的工作。由此，能够长时间确保能够不受到输出电力上限值Wout的限制地行驶的期间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动车辆及其控制方法，更具体地说，涉及能够仅利用旋转电机的输出来行驶的电动车辆的行驶控制。
技术介绍
构成为通过来自搭载于车辆的二次电池的电力使旋转电机产生车辆驱动力的电动车辆受到注目。例如，作为电动车辆，正在进行混合动力车、燃料电池汽车、电动汽车等的开发。在这样的电动车辆中，需要兼顾避免车载二次电池的过充放电和确保与驾驶员要求相应的运转性能的行驶控制。日本特开2006-109650号公报（专利文献1）中记载了车辆用控制装置以及车辆用控制方法。专利文献1记载了如下内容：基于二次电池的输出电力或输入电力的限制值和车辆的速度来设定作为产生车辆驱动力的旋转电机的驱动马达所生成的转矩的变化量的上限值或下限值。由此，指出不引起二次电池的过充放电地使驱动马达输出驾驶员要求的转矩。现有技术文献专利文献1：日本特开2006-109650号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如专利文献1所记载，通常基于二次电池的充电状态（SOC：State ofCharge）、温度来设定二次电池的输入电力以及输出电力的上限值。驱动马达的输出被设定在二次电池的输出电力不超过上限值的范围。因此，在由于二次电池的SOC降低或温度上升导致输出电力上限值被严格限制时，驱动马达的输出也被限制。作为电动车辆的一种方式已知搭载有旋转电机和发动机的混合动力车。在混合动力车中，仅利用旋转电机的输出的行驶和利用旋转电机以及发动机的输出的行驶被分开使用。由此，通过在有效使用二次电池的蓄积电力的同时将发动机的工作限定在高效率区域，可实现能效的提高（即燃料经济性的改善）。特别是，在能够通过车辆外部的电源对车载二次电池充电的所谓插电式混合动力车中，指出积极地选择仅利用旋转电机的输出的行驶。然而，当成为如上所述二次电池的输出电力被严格限制的状态时，为了确保输出和加速性能，发动机的工作变得比通常频繁。由此，有可能导致能效的降低（即燃料经济性的恶化）和排放的恶化。另外，在仅旋转电机作为车辆驱动力的产生源的电动车辆（例如电动汽车）中，当成为如上所述二次电池的输出电力被严格限制的状态时，由于响应驾驶员要求的加速性能降低而有可能使运转性能（drivability）降低。另一方面，在高车速时，由于行驶阻力高所以即使在不伴随加速的恒速行驶下也具有成为高负荷状态的倾向。因此，若继续仅通过旋转电机的输出进行高车速行驶，则有可能使来自二次电池的输出电流、即用于驱动控制旋转电机的电气系统的通过电流比较大的状态继续。其结果，为了抑制该电气系统的构成部件的温度上升和二次电池的负荷增大，容易成为上述那样的输出电力的限制值被严格限制的状态。进而，一旦成为输出电力被严格限制的状态，则由于在SOC降低或温度上升恢复之前继续进行该限制，所以上述的问题有可能持续比较长的期间。本专利技术是为了解决这样的问题而提出的，本专利技术的目的在于，适当设定仅利用旋转电机的输出进行的车辆行驶的上限车速，以提高电动车辆的能效和驾驶性能。用于解决问题的手段本专利技术的一种方式是一种电动车辆，具备：用于产生车辆驱动力的旋转电机、搭载于车辆的蓄电装置、用于在蓄电装置以及旋转电机之间进行电力变换的电力控制单元和用于控制车辆行驶的控制装置。控制装置包括上限车速设定部。上限车速设定部构成为，基于蓄电装置的充电状态以及蓄电装置的输出电流中的至少一方，可变地设定仅利用旋转电机的输出进行的车辆行驶的上限车速。优选，上限车速设定部在基于表示充电状态的SOC来可变地设定上限车速的情况下，在SOC低时，与SOC高时相比将上限车速设定得较低，在基于输出电流来可变地设定上限车速的情况下，在输出电流大时，与输出电流小时相比将上限车速设定得较低。另外优选，控制装置还包括行驶控制部。行驶控制部构成为，控制车辆行驶，使得：在车速超过上限车速时，禁止继续进行进一步增加了旋转电机的输出的、仅利用旋转电机的输出进行的车辆行驶。优选，控制装置还包括充电状态推定部、电流负荷推定部和充放电控制部。充电状态推定部构成为基于配置于蓄电装置的传感器的输出，计算出蓄电装置的SOC推定值。电流负荷推定部构成为基于蓄电装置的输出电流，计算出表示由于输出电流的通过而引起的设备的热负荷的电流负荷参数。充放电控制部构成为基于所计算出的SOC推定值以及电流负荷参数，可变地设定蓄电装置的输出电力上限值。上限车速设定部至少基于所计算出的电流负荷参数，可变地设定上限车速。进而优选，上限车速设定部按照根据电流负荷参数可变地设定的第1上限速度和根据SOC推定值可变地设定的第2上限速度中的较小值，设定上限车速。优选，电动车辆还具有：用于产生车辆驱动力的内燃机、构成为通过内燃机的输出产生蓄电装置的充电电力的发电机构和用于通过车辆外部的电源对蓄电装置充电的外部充电部。控制装置还包括行驶模式选择部和行驶控制部。模式选择部根据蓄电装置的充电状态选择第1行驶模式（EV模式）和第2行驶模式（HV模式）中的一方，所述第1行驶模式是使用内燃机以及旋转电机以不管蓄电装置的SOC如何都主要通过旋转电机的输出来行驶的模式，所述第2行驶模式是使用内燃机以及旋转电机以将蓄电装置的SOC维持在预定的控制范围内来行驶的模式。行驶控制部控制旋转电机以及内燃机，使得：在第1行驶模式下，在电动车辆的转矩以及车速处于第1区域的内部时仅通过旋转电机的输出来行驶，另一方面，在电动车辆的转矩以及车速处于第1区域的外部时通过旋转电机以及内燃机这两方的输出来行驶。并且，第1区域反映由上限车速设定部设定的上限车速而被设定。进而优选，行驶控制部控制旋转电机以及内燃机，使得：在第2行驶模式下，在电动车辆的转矩以及车速处于第2区域的内部时仅通过旋转电机的输出来行驶，另一方面，在电动车辆的转矩以及车速处于第2区域的外部时通过旋转电机以及内燃机这两方的输出来行驶，并且在蓄电装置的SOC比控制范围低时通过发电机构产生蓄电装置的充电电力。第2区域的上限车速与蓄电装置的状态无关地被设定。或者优选，电动车辆是仅将旋转电机作为车辆驱动力的产生源的电动汽车。控制装置还包括行驶控制部，所述行驶控制部用于在车速超过由上限车速设定部设定的上限车速期间，禁止由旋转电机车辆产生的驱动力的输出。本专利技术的另一方式是一种电动车辆的控制方法，电动车辆具有用于产生车辆驱动力的旋转电机、蓄电装置和用于在蓄电装置以及旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动车辆，具备：
用于产生车辆驱动力的旋转电机（MG2、MG）；
搭载于车辆的蓄电装置（10）；
用于在所述蓄电装置以及所述旋转电机之间进行电力变换的电力控制
单元（20）；和
用于控制车辆行驶的控制装置（100），
所述控制装置包括上限车速设定部（210），所述上限车速设定部（210）
用于基于所述蓄电装置的充电状态（SOC）以及所述蓄电装置的输出电流
（Ib）中的至少一方，可变地设定仅通过所述旋转电机的输出进行的车辆
行驶的上限车速（VMmax）。
2.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，
所述上限车速设定部（210），在基于表示所述充电状态的SOC可变
地设定所述上限车速（VMmax）的情况下，在所述SOC低时，与所述SOC
高时相比将所述上限车速设定得较低，在基于所述输出电流（Ib）可变地
设定所述上限车速（VMmax）的情况下，当所述输出电流大时，与所述输
出电流小时相比将所述上限车速设定得较低。
3.根据权利要求1或2所述的电动车辆，其中，
所述控制装置还包括行驶控制部（200），所述行驶控制部（200）用于
控制车辆行驶，使得：在车速（V）超过所述上限车速时，禁止继续进行
进一步增加了所述旋转电机的输出的、仅通过所述旋转电机的输出进行的
车辆行驶。
4.根据权利要求1所述的电动车辆，其中，
所述控制装置（100）还包括：
充电状态推定部（110），用于基于配置于所述蓄电装置（10）的传感
器（12-14）的输出，计算出所述蓄电装置的SOC推定值（#SOC）；
电流负荷推定部（120），用于基于所述蓄电装置的所述输出电流（Ib），

\t计算出表示由于所述输出电流的通过而引起的设备的热负荷的电流负荷参
数（MP）；和
充放电控制部（150），用于基于所计算出的所述SOC推定值以及所
述电流负荷参数，可变地设定所述蓄电装置的输出电力上限值（Wout），
所述上限车速设定部（210）至少基于所计算出的所述电流负荷参数，
可变地设定所述上限车速（VMmax）。
5.根据权利要求4所述的电动车辆，其中，
所述上限车速设定部（210）按照根据所述电流负荷参数（MP）可变
地设定的第1上限速度（VMmax（1））和根据所述SOC推定值（#SOC）
可变地设定的第2上限速度（VMmax（2））中的较小值，设定所述上限车
速（VMmax）。
6.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的电动车辆，其中，
还具有：
用于产生车辆驱动力的内燃机（18）；
构成为通过所述内燃机的输出产生所述蓄电装置（10）的充电电力的
发电机构（MG1）；和
用于通过车辆外部的电源对所述蓄电装置充电的外部充电部（30），
所述控制装置（100）还包括：
行驶模式选择部（205），用于根据所述蓄电装置的充电状态，选择第
1行驶模式和第2行驶模式中的一方，所述第1行驶模式是使用所述内燃
机以及所述旋转电机以使得不管所述蓄电装置的SOC如何都主要通过所
述旋转电机（MG2）的输出来行驶的模式，所述第2行驶模式是使用所述
内燃机以及所述旋转电机以将所述蓄电装置的SOC维持在预定的控制范
围内来行驶的模式；和
行驶控制部（200），用于控制所述旋转电机以及所述内燃机，使得：
在所述第1行驶模式下，在所述电动车辆的转矩以及车速处于第1区域
（350）的内部时仅通过所述旋转电机（MG2）的输出来行驶，另一方面，
在所述电动车辆的转矩以及车速处于所述第1区域的外部时通过所述旋转

\t电机以及所述内燃机这两方的输出来行驶，
所述第1区域反映由所述上限车速设定部（210）设定的所述上限车速
（VMmax）而被设定。
7.根据权利要求6所述的电动车辆，其中，
所述控制装置（100）控制所述旋转电机以及所述内燃机，使得：在所
述第2行驶模式下，在所述电动车辆的转矩以及车速处于第2区域（340）
的内部时仅通过所述旋转电机（MG2）的输出来行驶，另一方面，在所述
电动车辆的转矩以及车速处于所述第2区域的外部时通过所述旋转电机以
及所述内燃机（18）这两方的输出来行驶，并且在所述蓄电装置的SOC
比所述控制范围低时通过所述发电机构产生所述蓄电装置的充电电力，
所述第2区域的上限车速与所述蓄电装置的状态无关地被设定。
8.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的电动车辆，其中，
所述电动车辆是仅将所述旋转电机（MG）作为所述车辆驱动力的产
生源的电动汽车（5#），
所述控制装置（100）还包括行驶控制部（200），所述行驶控制部（200）
用于在车速（V）超过由所述上限车速设定部（210）设定的所述上限车速
（VMmax）的期间，禁止由所述旋转电机产生的车辆驱动力的输出。
9.一种电动车辆的控制方法，所述电动车辆（5、5#）具有：用于产
生车辆驱动力的旋转电...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本雅哉，仲尾优，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：