DE102011086058A1 - Output power control unit for roller type electric motorcycle, has controller to perform switchover from cold characteristic map to normal characteristic map if temperature of battery rises higher than preset temperature - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Diese Erfindung betrifft eine Ausgangsleistungssteuerungseinheit in einem Elektrofahrzeug, das mit einem Motor ausgestattet ist, wie etwa einen Elektroroller, und insbesondere eine Ausgangsleistungssteuerungseinheit zum Steuern der Motorausgangsleistung entsprechend den Temperaturcharakteristiken einer Batterie, die in einem kalten Klima verwendet wird.This invention relates to an output power control unit in an electric vehicle equipped with a motor such as an electric scooter, and more particularly to an output power control unit for controlling the engine output according to the temperature characteristics of a battery used in a cold climate.
Ein Elektrofahrzeug ist mit einem Motor zum Antreiben der Drehung einer Achse und einer Batterie für eine elektrische Stromversorgung des Motors versehen. In dem Elektrofahrzeug, das den Motor als eine Antriebsquelle verwendet, speichert eine Steuerung ein Kennfeld (normales Kennfeld) für die Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, den Grifföffnungsgrad und ähnliches als Parameter zum Steuern der Entladestromrate von der Batterie zu dem Motor, und die Steuerung steuert die Ausgangsleistung des Motors auf der Basis des Kennfelds.An electric vehicle is provided with a motor for driving the rotation of an axle and a battery for an electric power supply of the motor. In the electric vehicle using the engine as a drive source, a controller stores a map (normal map) for using a vehicle speed, the handle opening degree and the like as a parameter for controlling the discharge current rate from the battery to the motor, and the controller controls the output power of the engine based on the map.
In Bezug auf das Elektrofahrzeug ist die Batterie im Fall der Verwendung in einem kalten Klima, in dem die Außenlufttemperatur 0°C oder niedriger ist, in einem Niedertemperaturzustand, und wenn die Motorausgangsleistungssteuerung unter Verwendung des normalen Kennfelds in diesem Zustand durchgeführt wird, kann aufgrund einer Begrenzung der Entladekapazität der Batterie möglicherweise ein Überentladungsereignis und/oder ähnliches auftreten, um einen frühzeitigen Batterieausfall zu bewirken.With respect to the electric vehicle, in the case of use in a cold climate in which the outside air temperature is 0 ° C or lower, the battery is in a low-temperature state, and when the engine output control using the normal map is performed in this state, due to a Limiting the discharge capacity of the battery may result in an over-discharge event and / or the like to cause premature battery failure.
Andererseits beschreibt das
Für die Motorausgangsleistungssteuerung basierend auf einem Kennfeld ist eine Möglichkeit, die Entladestromkapazität zu begrenzen, die Verwendung eines kalten Kennfelds statt des normalen Kennfelds, wenn die Temperatur der Batterie niedrig ist.For the engine output control based on a map, one way to limit the discharge current capacity is to use a cold map instead of the normal map when the temperature of the battery is low.
In diesem Fall steigt, nachdem das Elektrofahrzeug bei einer niedrigen Temperatur der Batterie gestartet ist, während die Batterie während des Fahrens unter der Ausgangsleistungssteuerung basierend auf dem kalten Kennfeld zunehmend entladen wird, die Temperatur der Batterie. Dann, nachdem die Temperatur steigt, wird bevorzugt, das normale Kennfeld ohne Entladestromkapazitätsgrenze zu verwenden, weil es eine schnelle Antwort auf den Grifföffnungsgrad des für die Einstellung der Ausgangsleistung betätigten Griffs bietet.In this case, after the electric vehicle is started at a low temperature of the battery while the battery is being increasingly discharged during running under the output control based on the cold map, the temperature of the battery increases. Then, after the temperature rises, it is preferable to use the normal map with no discharge capacity limit, because it provides a quick response to the handle opening degree of the output-power-operated handle.
Wenn jedoch das Umschalten von dem kalten Kennfeld auf das normale Kennfeld während des Fahrens stattfindet, kann der Fahrer sich möglicherweise bei einer Änderung der Motorausgangsleistung unbehaglich führen. Wenn das Umschalten von dem kalten Kennfeld auf das normale Kennfeld zum Beispiel während des Fahrens stattfindet, wird vorhergesagt, dass die Fahrzeugantriebskraft plötzlich zunehmen wird, um dem Fahrer ein unbehagliches Gefühl zu geben, obwohl der Grifföffnungsrad nicht geändert wird.However, when switching from the cold map to the normal map occurs while driving, the driver may be uncomfortable in changing the engine output. When the switching from the cold map to the normal map takes place, for example, during running, it is predicted that the vehicle driving force will suddenly increase to give the driver an uncomfortable feeling even though the grip opening wheel is not changed.
Mit anderen Worten gib es ein technisches Problem, dass das Ändern des Motorleistungsausgangs durch Umschalten zwischen den Kennfeldern einfach basierend auf Batterietemperaturen nicht geeignet ist für die Motorleistungsausgangssteuerung.In other words, there is a technical problem that changing the engine power output by switching between the maps simply based on battery temperatures is not suitable for the engine output control.
Auch hat eine in der Batterie enthaltene Li-Ionenbatterie einen inneren Scheinwiderstand, der bei einer niedrigen Temperatur oder Verschlechterung steigt. Wenn ein elektrischer Ausgangsstrom bei Raumtemperaturen und unter nagelneuen Bedingungen erforderlich ist, kann aus diesem Grund möglicherweise eine höhere Spannung als eine zulässige Spannungsgrenze entwickelt werden, um einen Entladungsstopp einzuleiten.Also, a Li-ion battery included in the battery has an internal impedance that increases at a low temperature or deterioration. For this reason, if an electrical output current is required at room temperatures and under brand new conditions, a higher voltage than an allowable voltage limit may be developed to initiate a discharge stop.
Die vorliegende Erfindung wurde bei Kenntnis der vorgenannten Umstände gemacht und stellt eine Ausgangsleistungssteuereinheit in einem Elektrofahrzeug bereit, die fähig ist, das Umschalten zwischen Kennfeldern in einer derartigen Weise durchzuführen, dass eine reibungslose Änderung der Motorausgabe während des Fahrens erreicht wird, wenn die Batterietemperatur steigt.The present invention has been made with the knowledge of the above circumstances, and provides an output power control unit in an electric vehicle capable of performing the switching between maps in such a manner that a smooth change of the engine output during running is achieved as the battery temperature rises.
[Lösung des Problems][The solution of the problem]
Um diese Aufgabe zu lösen, hat die Erfindung gemäß Anspruch 1 ein erstes Merkmal, dass eine Ausgangsleistungssteuerungseinheit in einem Elektrofahrzeug umfasst: eine Batterie (
wobei die Steuerung (
where the controller (
Die Erfindung gemäß Anspruch 2 hat ein zweites Merkmal, dass die Batterie (
Die Erfindung gemäß Anspruch 3 hat ein drittes Merkmal, dass das normale Kennfeld in der Ausgangsleistungssteuerungseinheit in einem Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 1 mehrere Entladestromcharakteristiken hat und entsprechend einem Zustand der Batterie einem Übergang unterzogen wird.The invention according to claim 3 has a third feature that the normal map in the output power control unit in an electric vehicle according to
Die Erfindung gemäß Anspruch 4 hat ein viertes Merkmal, dass das normale Kennfeld in der Ausgangsleistungssteuerungseinheit in einem Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 3 ein leeres Kennfeld mit einer geringeren Entladestromcharakteristik als der des kalten Kennfelds hat, und wenn ein Übergang zu dem leeren Kennfeld vorgenommen wird, wird ab dieser Zeit kein Übergang auf ein anderes Kennfeld durchgeführt.The invention according to claim 4 has a fourth feature that the normal map in the output power control unit in an electric vehicle according to claim 3 has an empty map with a discharge characteristic smaller than that of the cold map, and when a transition to the empty map is made, it turns off this time no transition to another map performed.
Da gemäß dem ersten Merkmal die Menge des von der Batterie (
Da das Umschalten von dem kalten Kennfeld auf das normale Kennfeld nur durchgeführt wird, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit näher an „null” war, kann das Umschalten zwischen Kennfeldern, während das Kaltstartfahrzeug sich bewegt, verhindert werden, und es ist möglich, die Kennfelder umzuschalten, um eine reibungslose Motorausgangsleistungsänderung vorzunehmen.Since the switching from the cold map to the normal map is performed only after the vehicle speed is closer to "zero", the switching between maps while the cold-start vehicle is moving can be prevented, and it is possible to switch the maps to make a smooth engine output change.
Gemäß dem zweiten Merkmal wird die Temperatur der Batterie (
Da gemäß dem dritten Merkmal mehrere Kennfelder hergestellt werden, die mehrere Entladestromcharakteristiken haben, kann die für die Betriebssituation geeignete Präzisionssteuerung implementiert werden, wodurch die Verschlechterung der Batterie verhindert wird.According to the third feature, since a plurality of maps having a plurality of discharging current characteristics are manufactured, the precision control suitable for the operating situation can be implemented, thereby preventing the deterioration of the battery.
Selbst wenn die Kapazität der Batterie (
Ein Beispiel für Ausführungsformen einer Ausgangsleistungssteuerungseinheit in einem Elektromotorfahrrad gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. An example of embodiments of an output power control unit in an electric motor bicycle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In
Griffe sind jeweils auf den Außenenden der Lenkstange
Eine Vorderstrebe
Eine Schwingenplatte
Eine Hochspannungshauptbatterie
Ein Kanal
Der aufnehmende Verbinder
Ein Gepäckkasten
Der Fahrzeugkarosserierahmen F ist mit einer Fahrzeugkarosserieverkleidung aus synthetischem Harz bedeckt. Die Fahrzeugkarosserieverkleidung umfasst eine Lenkstangenverkleidung
Die Frontverkleidung
Die untere Verkleidung
Eine Steuerung
Auch ist die Steuerung
Der Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler
Die Subbatterie
Im Betrieb schaltet die BMU
Beachten Sie, dass der erste Relaisschalter
Als nächstes wird die Steuerung der Menge des an den Motor
Wie in
Jedes Kennfeld stellt eine Ausgangsleistungsgrenze dar, wenn ein Griffwinkel des Griffs zum Vornehmen einer Ausgangsleistungseinstellung an den Motor
Wenn ein Griffwinkel nicht der vollen Öffnung entspricht, wird von der Hauptbatterie
Das normale Kennfeld wird verwendet, wenn das Fahrzeug sich unter Normalbedingungen bewegt, und drei Arten von Kennfeldern (ein 3,6-kW-Kennfeld, ein 2,7-kW-Kennfeld, ein 2,0-kW-Kennfeld), die sich in den Antriebscharakteristiken voneinander unterscheiden, sind bereitgestellt, um die Steuerung in Bezug auf die restliche Batteriekapazität (Verschlechterungszustand, Temperatur) zu erreichen. Werte von „3,6 kW” und ähnliches sind in diesem Fall niedriger festgelegt als der Maximalwert der Entladestromrate der Batterie.The normal map is used when the vehicle is moving under normal conditions, and three types of maps (a 3.6 kW map, a 2.7 kW map, a 2.0 kW map) are displayed in the drive characteristics differ from each other, are provided to achieve the control with respect to the remaining battery capacity (deterioration state, temperature). Values of "3.6 kW" and the like in this case are set lower than the maximum value of the discharging current rate of the battery.
Das 3,6-kW-Kennfeld wird verwendet, wenn die Stromladerate der Hauptbatterie
Wenn ferner während des Fahrens ein Ereignis einer Verringerung in der restlichen Batteriekapazität oder ähnliches auftritt, werden die Kennfelder geeignet umgeschaltet, um einen Antriebscharakteristikübergang zu machen, wodurch das Auftreten einer Überentladung verhindert wird.Further, when an occurrence of a decrease in remaining battery capacity or the like occurs during running, the maps are appropriately switched to make a drive characteristic transition, thereby preventing the occurrence of over-discharge.
Das kalte Kennfeld (1,8-kW-Kennfeld) wird verwendet, wenn die Batterietemperatur niedrig ist, wobei die Entladecharakteristik auf weniger als das normale Kennfeld (2,0-kW-Kennfeld) festgelegt ist, so dass Charakteristiken, die für das Starten des Motors
In dieser Hinsicht kann das Umschalten zwischen dem 3,6-kW-Kennfeld, dem 2,7-kW-Kennfeld, dem 2,0-kW-Kennfeld und dem 1,8-kW-Kennfeld soweit erforderlich ansprechend auf einen Verschlechterungszustand der Batterie durchgeführt werden.In this regard, switching between the 3.6 kW map, the 2.7 kW map, the 2.0 kW map, and the 1.8 kW map may be required in response to a degradation condition of the battery be performed.
Ferner umfasst das normale Kennfeld ein leeres Kennfeld, das verwendet wird, wenn die Batteriekapazität der Hauptbatterie
Die Ausgangsleistungssteuerung durch die Steuerung
Der Hauptschalter des Fahrzeugs wird eingeschaltet, um den Motor zu starten (Schritt
Wenn die Batterietemperatur gleich oder höher als ein vorgegebener Wert ist, wird das 3,6-kW-Kennfeld, das ein normales Kennfeld ist, ausgewählt (Schritt S103), so dass die Hinterradantriebskraft basierend auf der Antriebscharakteristik des 3,6-kW-Kennfelds für den Motorantrieb gesteuert wird. When the battery temperature is equal to or higher than a predetermined value, the 3.6 kW map which is a normal map is selected (step S103) so that the rear wheel driving force based on the driving characteristic of the 3.6 kW map is controlled for the motor drive.
Wenn die Batterietemperatur niedriger als der vorgegebene Wert ist (Schritt
Wenn das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen, und die Fahrzeuggeschwindigkeit nahezu „null” erreicht (Schritt
Wenn die Batterietemperatur nicht der vorgegebene Wert oder höher (z. B. 3°C oder höher) ist, wird die Steuerung basierend auf den Antriebscharakteristiken des kalten Kennfelds (1,8-kW-Kennfeld) beibehalten.If the battery temperature is not the predetermined value or higher (eg, 3 ° C or higher), the control based on the cold map drive characteristics (1.8kW map) is maintained.
Wenn die Batterietemperatur der vorgegebene Wert oder höher (z. B. 3°C oder höher) wird und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
Wenn der Motor
Da eine Anforderung einer Änderung von dem kalten Kennfeld auf das normale Kennfeld ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit näher an „null” kommt, wird das Umschalten zwischen Kennfeldern verhindert, während das Kaltstartfahrzeug sich bewegt, selbst wenn das Umschalten zwischen Kennfeldern während des Fahrens basierend auf dem kalten Kennfeld erforderlich ist, und das Umschalten von dem kalten Kennfeld auf das normale Kennfeld wird erst durchgeführt, nachdem die Fahrzeuggeschwindigkeit näher an null kommt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Kennfelder umzuschalten, um eine reibungslose Motorausgangsleistungsänderung durchzuführen.Since a request for a change from the cold map to the normal map is that the vehicle speed comes closer to "zero", the switching between maps is prevented while the cold-start vehicle is moving, even if the switching between maps during driving based on the Cold map is required, and the switching from the cold map to the normal map is performed only after the vehicle speed comes closer to zero. As a result, it is possible to switch the maps to perform a smooth engine output change.
In dem vorstehend erwähnten Beispiel für die Steuerung wird das Umschalten von dem kalten Kennfeld auf das normale Kennfeld vorgenommen, wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nahe „null” ist, Die Drehzahl des Motors
Als nächstes wird ein Umschalten zwischen Kennfeldern während des Fahrens basierend auf dem normalen Kennfeld beschrieben.Next, switching between maps during driving based on the normal map will be described.
Wie bereits beschrieben, umfassen die normalen Kennfelder das 3,6-kW-Kennfeld, das 2,7-kW-Kennfeld, das 2,0-kW-Kennfeld, das 1,8-kW-Kennfeld und das leere Kennfeld. Während das Fahrzeug sich bewegt, wird die Spannung jeder der Batteriezellen der Hauptbatterie
Durch Durchführen der vorstehend erwähnten Steuerung werden in der Ausgangsleistungssteuerung unter Verwendung des normalen Kennfelds mehrere Kennfelder vorbereitet, um die Ausgangsleistungssteuerung basierend auf mehreren Entladestromcharakteristiken durchzuführen. Als ein Ergebnis kann die Präzisionssteuerung, die für die Betriebssituation geeignet ist, implementiert werden, wodurch die Verschlechterung der Hauptbatterie
Auch wenn die Spannung einer Batteriezelle der Hauptbatterie
Durch die auf das leere Kennfeld bezogene Steuerung kann der Motor
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2323
- Motorengine
- 3636
- Hauptbatteriemain battery
- 7171
- Steuerungcontrol
- 9191
- FahrzeuggeschwindigkeitssensorVehicle speed sensor
- 9292
- Temperatursensortemperature sensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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