DE112020007340T5 - Elektrofahrzeugsteuerung und verfahren zum steuern einer regenerativen elektrischen leistung - Google Patents

Elektrofahrzeugsteuerung und verfahren zum steuern einer regenerativen elektrischen leistung Download PDF

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DE112020007340T5
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regenerative
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Yuki Akihara
Ryota Gondo
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Abstract

Eine Elektrofahrzeugsteuerung umfasst einen Filterkondensator (6), einen Wechselrichter (7) und eine Steuerung (12), die einen Betrieb des Wechselrichters (7) steuert. Der Filterkondensator (6) glättet eine Oberleitungsspannung, die von der Oberleitung (1) ausgegeben wird. Der Wechselrichter (7) wandelt eine Gleichstromleistung, die in dem Filterkondensator (6) gespeichert ist, in eine Wechselstromleistung und speist die Wechselstromleistung nach der Wandlung an einen Motor (8), der in einem Elektrofahrzeug installiert ist, zum Antreiben des Motors (8). Die Steuerung (12) umfasst eine Schröpfstartspannungs-Berechnungseinheit (12B), die basierend auf der Geschwindigkeitsinformation, die eine Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs angibt, eine Schröpfstartspannung berechnet, die als ein Wert zum Starten eines Schröpfens einer regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird. Wenn die Fahrgeschwindigkeit auf eine erste Geschwindigkeit K1 oder geringer verringert wurde, ändert die Schröpfstartspannungs-Berechnungseinheit (12B) die Schröpfstartspannung auf eine zweite Spannung V2, die größer als eine erste Spannung V1 ist, die ein voreingestellter Wert ist.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrofahrzeugsteuerung, die ein Fahren eines Elektrofahrzeugs steuert, und betrifft auch ein Verfahren zum Steuern einer regenerativen elektrischen Leistung bzw. Energie.
  • Hintergrund
  • Eisenbahnbetreiber installieren zunehmend Zugautomatikanhaltepositions-Steuerungen („train automatic stop-position controller“, TASCs). Die TASC ist eine Betriebsunterstützungsvorrichtung, die einen Zug dazu veranlasst, bei einer Station anzuhalten, um automatisch zum Anhalten bei einer vorgegebenen Position längs eines Bahnsteigs zu bremsen. Für die TASC stellt ein Verbessern einer Anhaltegenauigkeit ein erdrückendes Bedürfnis dar.
  • Ein unten in der Patentliteratur 1 offenbartes Verfahren für eine Elektrofahrzeugsteuerung, die mit einem regenerativen Bremsen ausgerüstet ist, verbessert die Anhaltegenauigkeit eines Elektrofahrzeugs. Insbesondere wenn eine Entfernung von seinem eigenen Fahrzeug zu einer nächsten Anhalteposition kürzer als eine Entfernung von einem anderen Fahrzeug zur nächsten Anhalteposition ist, wird eine Regenerationssperrspannung des eigenen Fahrzeugs höher als eine Regenerationssperrspannung des anderen Fahrzeugs durch eine Steuerung der Patentliteratur 1 eingestellt.
  • Zitatsliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-204102
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Jedoch ist gemäß dem Verfahren der Patentliteratur 1 eine Information über aktuelle Positionen des eigenen Fahrzeugs und des anderen Fahrzeugs unumgänglich, und die Steuerung ist ohne diese Information nicht möglich.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben Gesagten getätigt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrofahrzeugsteuerung zu erhalten, die es einem Elektrofahrzeug ermöglicht, eine verbesserte Anhaltegenauigkeit ohne Verwendung einer Positionsinformation aufzuweisen.
  • Lösung des Problems
  • Um das oben festgestellte Problem zu lösen und die Aufgabe zu erzielen, umfasst eine Elektrofahrzeugsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung: einen Filterkondensator; einen Leistungswandler; und eine Steuerung, die einen Betrieb des Leistungswandlers steuert. Der Filterkondensator glättet eine Oberleitungsspannung, die von einer Oberleitung ausgegeben wird. Der Leistungswandler wandelt eine Gleichstromleistung, die in dem Filterkondensator gespeichert ist, in eine Wechselstromleistung und speist die Wechselstromleistung nach der Wandlung an einen Motor, der in einem Elektrofahrzeug installiert ist, zum Antreiben des Motors.
  • Die Steuerung umfasst eine Berechnungseinheit, die basierend auf einer Geschwindigkeitsinformation, die eine Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs angibt, eine Schröpfstartspannung („squeezing start voltage“) berechnet, die als ein Wert zum Starten eines Schröpfens einer regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird. Wenn sich die Fahrgeschwindigkeit auf eine erste Geschwindigkeit oder geringer verringert hat, ändert die Berechnungseinheit die Schröpfstartspannung auf eine zweite Spannung, die höher als eine erste Spannung ist, die ein voreingestellter Wert ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bewirkt eine Verbesserung der Anhaltegenauigkeit des Elektrofahrzeugs ohne eine Positionsinformation zu verwenden.
  • Figurenliste
    • 1 stellt ein Diagramm dar, das eine Konfiguration eines Elektrofahrzeug-Antriebssystems veranschaulicht, das eine Elektrofahrzeugsteuerung gemäß einer Ausführungsform umfasst.
    • 2 stellt ein Diagramm dar, das eine Konfiguration einer Steuerung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 3 stellt ein erstes Diagramm dar, das zum Beschreiben eines Betriebs eines wesentlichen Teils der Steuerung gemäß der Ausführungsform verwendet wird.
    • 4 stellt ein zweites Diagramm dar, das beim Beschreiben des Betriebs des wesentlichen Teils der Steuerung gemäß der Ausführungsform verwendet wird.
    • 5 stellt ein Flussdiagramm dar, das einen Ablauf einer Verarbeitung in der Steuerung gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
    • 6 stellt ein drittes Diagramm dar, das zum Beschreiben eines Betriebs des wesentlichen Teils der Steuerung gemäß der Ausführungsform verwendet wird.
    • 7 stellt ein Blockdiagramm dar, das ein Beispiel einer Hardware-Konfiguration veranschaulicht, die Funktionen der Steuerung gemäß der Ausführungsform implementiert.
    • 8 stellt ein Blockdiagramm dar, das ein weiteres Beispiel der Hardware-Konfiguration veranschaulicht, die die Funktionen der Steuerung gemäß der Ausführungsform implementiert.
  • Beschreibung der Ausführungsform
  • Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wird nachfolgend eine detaillierte Beschreibung einer Elektrofahrzeugsteuerung und eines Verfahrens zum Steuern einer regenerativen elektrischen Leistung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Es ist festzustellen, dass die nachfolgende Ausführungsform für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend ist.
  • Ausführungsform.
  • 1 stellt ein Diagramm dar, das eine Konfiguration eines Elektrofahrzeug-Antriebssystems 100 veranschaulicht, das eine Elektrofahrzeugsteuerung gemäß einer Ausführungsform umfasst. Das Elektrofahrzeug-Antriebssystem 100 in 1 umfasst: eine Oberleitung 1; einen Stromabnehmer 2; Schalter 3 und 4; eine Filterdrosselspule 5; einen Filterkondensator 6; einen Wechselrichter 7; einen Motor 8; und eine Steuerung 12.
  • Die Oberleitung 1 legt eine Gleichstromleistungsversorgungsspannung zwischen einer hochpotentialseitigen Gleichstrombusleitung 14a und einer niederpotentialseitigen Gleichstrombusleitung 14b an. Die Schalter 3 und 4 und die Filterdrosselspule 5 sind in die hochpotentialseitige Gleichstrombusleitung 14a eingefügt. Der Schalter 3 ist zum Beispiel ein Hochgeschwindigkeitsleistungsschalter. Der Schalter 4 ist zum Beispiel ein Leitungsschütz. Der Filterkondensator 6 ist zwischen der hochpotentialseitigen Gleichstrombusleitung 14a und der niederpotentialseitigen Gleichstrombusleitung 14b verbunden. Die Gleichstromspannung, die von der Oberleitung 1 ausgeben wird, wird über den Stromabnehmer 2 und die Filterdrosselspule 5 an den Filterkondensator 6 angelegt. Der Filterkondensator 6 glättet die Gleichstromspannung, die von der Oberleitung 1 ausgegeben wird. Die Filterdrosselspule 5 und der Filterkondensator 6 bilden eine Filterschaltung. Der Wechselrichter 7 ist ein Leistungswandler, der eine Gleichstromleistung, die in dem Filterkondensator 6 gespeichert ist, in eine Wechselstromleistung wandelt. Der Wechselrichter 7 speist nach der Wandlung eine Wechselstromleistung an den Motor 8, der in einem Elektrofahrzeug installiert ist, zum Antreiben des Motors 8. Der Motor 8 ist ein Vortriebsantriebsmotor, der das Elektrofahrzeug mit einer Antriebskraft versieht.
  • Ein Oberleitungsdraht und ein storchenschnabelförmiger Stromabnehmer sind als die Oberleitung 1 bzw. der Stromabnehmer 2 in 1 veranschaulicht, sie sind aber nicht beschränkend. Die Oberleitung 1 könnte durch eine dritte Schiene ersetzt werden, die bei einer U-Bahn oder dergleichen verwendet wird, und der zu verwendende Stromabnehmer 2 könnte dementsprechend durch einen Stromabnehmer für die dritte Schiene ersetzt werden. Während die Oberleitung 1, die in 1 veranschaulicht ist, eine Gleichstromoberleitung ist, könnte die Oberleitung 1 eine Wechselstromoberleitung sein. In Fällen, wo die Oberleitung 1 die Wechselstromoberleitung ist, ist zwischen dem Stromabnehmer 2 und dem Schalter 3 oder zwischen dem Schalter 3 und dem Schalter 4 ein Transformator zum Heruntertransformieren einer empfangenen Wechselstromspannung vorgesehen, und stromabwärts zum Transformator ist ein Wandler zum Wandeln der Wechselstromspannung, die vom Transformator ausgegeben wird, in eine Gleichstromspannung vorgesehen.
  • Das Elektrofahrzeug-Antriebssystem 100 umfasst verschiedene Sensoren: Spannungsdetektoren 9 und 10; einen Stromdetektor 11; und ein Geschwindigkeitsdetektor 16. Der Spannungsdetektor 9 erfasst eine Spannung zwischen den Gleichstrombusleitungen 14a und 14b als eine Oberleitungsspannung. Der Spannungsdetektor 10 erfasst eine Filterkondensatorspannung, die eine Spannung des Filterkondensators 6 ist. Der Stromdetektor 11 erfasst einen Motorstrom, der zwischen dem Wechselrichter 7 und dem Motor 8 fließt. Der Geschwindigkeitsdetektor 16 erfasst eine Drehgeschwindigkeit des Motors 8.
  • Die durch den Spannungsdetektor 9 erfasste Oberleitungsspannung, die durch den Spannungsdetektor 10 erfasste Filterkondensatorspannung und der durch den Stromdetektor 11 erfasste Motorstrom werden in die Steuerung 12 eingegeben. Die Drehgeschwindigkeit, die durch den Geschwindigkeitsdetektor 16 erfasst wird, wird als Geschwindigkeitsinformation, die eine Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs angibt, in die Steuerung 12 eingegeben.
  • Eine sensorlose Steuerung ist öffentlich in Elektrofahrzeugen als ein Verfahren bekannt, das keinen Geschwindigkeitssensor oder Positionssensor verwendet, sondern eine Motorgeschwindigkeit oder eine Rotorposition im Motor schätzt und den Motor basierend auf einer Information über die geschätzte Motorgeschwindigkeit oder die geschätzte Position steuert. Deshalb wird in einem Elektrofahrzeug, auf das die sensorlose Steuerung angewendet wird, kein Geschwindigkeitsdetektor 16 benötigt.
  • 2 stellt ein Diagramm dar, das eine Konfiguration der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. Die Steuerung 12 umfasst: eine Wechselrichtersteuereinheit 12A, die einen Betrieb des Wechselrichters 7 steuert; und eine Schröpfstartspannungs-Berechnungseinheit 12B, die bei der Ausführungsform eine Berechnungseinheit ist. Basierend auf der Geschwindigkeitsinformation, die von dem Geschwindigkeitsdetektor 16 ausgegeben wird, berechnet die Schröpfstartspannungs-Berechnungseinheit 12B, die später detailliert beschrieben wird, eine Schröpfstartspannung („squeezing start voltage“) RS und gibt die RS an die Wechselrichtersteuereinheit 12A aus.
  • Basierend auf der Oberleitungsspannung, der Filterkondensatorspannung, dem Motorstrom und der Geschwindigkeitsinformation erzeugt die Wechselrichtersteuereinheit 12A ein Steuersignal GC für eine An-Aus-Steuerung eines Schaltelements 7a, das in dem Wechselrichter 7 vorgesehen ist; und gibt das Steuersignal GC an den Wechselrichter 7 aus. Des Weiteren steuert die Wechselrichtersteuereinheit 12A basierend auf der Schröpfstartspannung RS und der Filterkondensatorspannung ein Schröpfen einer regenerativen elektrischen Leistung, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird.
  • 3 stellt ein erstes Diagramm dar, das zum Beschreiben einer Betriebsweise eines wesentlichen Teils der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform verwendet wird. In 3 repräsentiert eine horizontale Achse die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs, und eine vertikale Achse repräsentiert die Schröpfstartspannung. Die Schröpfstartspannung wird als ein Wert zum Starten des Schröpfens der regenerativen elektrischen Leistung eingestellt, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird. Ein Starten des Schröpfens der regenerativen elektrischen Leistung, wenn die Filterkondensatorspannung die Schröpfstartspannung erreicht, wird durch die Wechselrichtersteuereinheit 12A gesteuert.
  • Während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs verringert sich die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs. Wie in 3 veranschaulicht, ist die Schröpfstartspannung, bis die Fahrgeschwindigkeit abnimmt und eine erste Geschwindigkeit K1 erreicht, bei einer ersten Spannung V1 eingestellt, die ein voreingestellter Wert ist. Andererseits ändert sich die Schröpfstartspannung, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs auf die erste Geschwindigkeit K1 oder weniger abgenommen hat, auf eine zweite Spannung V2, die größer als die erste Spannung V1 ist.
  • Deshalb bezieht sich die Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung gemäß der Ausführungsform auf einen unten angegebenen Betriebsmodus. Während der Dauer, bis die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs die erste Geschwindigkeit K1 erreicht, startet die Wechselrichtersteuereinheit 12A die Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung, wenn sich die Filterkondensatorspannung erhöht und die erste Spannung V1 erreicht. Andererseits startet die Wechselrichtersteuereinheit 12A, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs die erste Geschwindigkeit K1 oder geringer ist, die Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung, wenn die Filterkondensatorspannung die zweite Spannung V2 erreicht. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass in Fällen, wo die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs die erste Geschwindigkeit K1 oder geringer ist, keine Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung durchgeführt wird, wenn die Filterkondensatorspannung größer oder gleich der ersten Spannung V1 und geringer als die zweite Spannung V2 ist.
  • Unter Bezugnahme auf 4 wird als Nächstes beschrieben, warum die Schröpfstartspannung wie in 3 eingestellt wird. 4 stellt ein zweites Diagramm dar, das zum Beschreiben der Betriebsweise des wesentlichen Teils der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform verwendet wird. 4 stellt ein Diagramm dar, das schematisch ein Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs und der regenerativen elektrischen Leistung veranschaulicht, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird. Eine horizontale Achse repräsentiert die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs, und eine vertikale Achse repräsentiert die regenerative elektrische Leistung.
  • Wie in 4 veranschaulicht, erhöht sich die regenerative elektrische Leistung, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird, mit einem Versatz von einem Hochgeschwindigkeitsbereich zu einem mittleren Geschwindigkeitsbereich. Deshalb sollte ein Erhöhen der Schröpfstartspannung in diesen Bereichen vermieden werden, da es dort einen Effekt einer Oberleitungsspannungsgrenze gibt. Andererseits verringert sich die regenerative elektrische Leistung mit einem Versatz von dem mittleren Geschwindigkeitsbereich zu einem unteren Geschwindigkeitsbereich. Selbst wenn die Schröpfstartspannung in dem unteren Geschwindigkeitsbereich erhöht ist, kann die Wirkung der Oberleitungsspannungsgrenze deshalb kleiner werden.
  • Die Funktion der Elektrofahrzeugsteuerung gemäß der Ausführungsform kann in Form eines Flussdiagramms ausgedrückt werden. 5 stellt das Flussdiagramm dar, das einen Ablauf einer Verarbeitung in der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
  • Die Wechselrichtersteuereinheit 12A erfasst ein regeneratives Bremsen, das durch eine regenerative elektrische Leistung verursacht wird, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird (Schritt S11). Beim Erfassen des Auftretens des regenerativen Bremsens vergleicht die Wechselrichtersteuereinheit 12A die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs mit einer Schwelle (Schritt S12). Falls die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs größer als die Schwelle ist (Schritt S12, Nein), kehrt man zum Schritt S11 zurück, von wo aus sich die Verarbeitung wiederholt.
  • Falls sich die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs auf die Schwelle oder weniger verringert hat (Schritt S12, Ja), ändert die Schröpfstartspannungs-Berechnungseinheit 12B die Schröpfstartspannung, die als der Wert zum Starten des Schröpfens der regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, auf die zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, die der voreingestellte Wert ist (Schritt S13), und der Verarbeitungsablauf der 5 endet.
  • Wenn der Verarbeitungsablauf der 5 endet, führt die Wechselrichtersteuereinheit 12A eine Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung mit der zweiten Spannung durch, zu der der Wechsel bei dem oben beschriebenen Schritt S13 gemacht wurde. In Fällen, wo die Fahrgeschwindigkeit gleich der Schwelle bei einer oben beim Schritt S12 beschriebenen Bestimmungsverarbeitung ist, ist eine Bestimmung „Ja“; jedoch könnte die Bestimmung „Nein“ sein. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die Bestimmung entweder „Ja“ oder „Nein“ sein könnte, wenn die Fahrgeschwindigkeit gleich der Schwelle ist.
  • Unter Bezugnahme auf 6 wird als Nächstes ein Verfahren zum Einstellen der Schröpfstartspannung beschrieben, wobei eine Mischsteuerung („blending control“) berücksichtigt wird. 6 stellt ein drittes Diagramm dar, das zum Beschreiben einer Betriebsweise bzw. eines Betriebs des wesentlichen Teils der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform verwendet wird. Ein oberer Teil der 6 veranschaulicht ein Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs und einer Bremskraft des Elektrofahrzeugs. Ein unterer Teil der 6 veranschaulicht ein Verhältnis zwischen der Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs und der Schröpfstartspannung. Die Mischsteuerung ist ein Steuerverfahren, das ein elektrisches Bremsen durch eine Leistungsumwandlungsvorrichtung und ein mechanisches Bremsen durch eine mechanischen Bremssteuerung in Kombination zum Ausführen einer Anhaltesteuerung des Elektrofahrzeugs mit einer Gesamtbremskraft verwendet.
  • Der obere Teil der 6 veranschaulicht, dass sich das mechanische Bremsen erhöht, während sich das elektrische Bremsen verringert, wenn die Fahrgeschwindigkeit Kb ist. Bei der vorliegenden Spezifikation wird diese Fahrgeschwindigkeit Kb als „Mischgeschwindigkeit“ bezeichnet.
  • Die Schröpfstartspannung im unteren Teil der 6 wird bei dem Wert der ersten Spannung V1 gehalten, bis sich die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs verringert und die erste Geschwindigkeit K1 erreicht. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs die erste Geschwindigkeit K1 erreicht, erhöht sich die Schröpfstartspannung linear auf die zweite Spannung V2, die größer als die erste Spannung V1 ist, bis sich die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs weiter verringert und eine zweite Geschwindigkeit K2 erreicht. Die zweite Geschwindigkeit K2 ist kleiner hinsichtlich eines Werts als die erste Geschwindigkeit K1 und ist größer hinsichtlich eines Werts als die Mischgeschwindigkeit Kb.
  • Ein Einstellen der Schröpfstartspannung wie in 6 ist möglich, ohne durch die Mischsteuerung beeinflusst zu werden. Obwohl sich die Schröpfstartspannung linear von der ersten Spannung V1 zur zweiten Spannung V2 in 6 erhöht, ist dies nicht beschränkend. Die Schröpfstartspannung könnte sich entlang einer nicht linearen Funktionskurve erhöhen.
  • Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 wird als Nächstes eine Hardware-Konfiguration beschrieben, die die Funktionen der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform implementiert. 7 stellt ein Blockdiagramm dar, das ein Beispiel der Hardware-Konfiguration veranschaulicht, die die Funktionen der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform implementiert. 8 stellt ein Blockdiagramm dar, das ein weiteres Beispiel der Hardware-Konfiguration veranschaulicht, die die Funktionen der Steuerung 12 gemäß der Ausführungsform implementiert.
  • Um die oben genannten Funktionen der Steuerung 12 zu implementieren, könnte die Konfiguration, wie in 7 veranschaulicht, einen Prozessor 300, der Operationen durchführt, einen Speicher 302, der Programme zum Lesen durch den Prozessor 300 speichert, und eine Schnittstelle 304 umfassen, durch welche Signale eingegeben und ausgegeben werden.
  • Der Prozessor 300 könnte eine arithmetische Einrichtung wie zum Beispiel eine Arithmetikeinheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder ein digitaler Signalprozessor (DSP) sein. Ein Beispiel des Speichers 302, das angegeben werden kann, ist: eine Magnetscheibe, eine Diskette, eine optische Scheibe, eine Compactdisk, eine Minidisk, eine DVD; oder ein nicht flüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbar programmierbarer ROM (EPROM) oder ein elektrischer EPROM (EEPROM) (eingetragene Marke).
  • Der Speicher 302 speichert Programme, die die Funktionen der Steuerung 12 implementieren. Der Prozessor 300 überträgt und empfängt eine nötige Information durch die Schnittstelle 304 und ist zum Durchführen der oben genannten Funktionen der Steuerung 12 fähig, indem die in dem Speicher 302 gespeicherten Programme ausgeführt werden.
  • Der Prozessor 300 und der Speicher 302, die in 7 veranschaulicht sind, könnten wie in 8 durch eine Verarbeitungsschaltung 303 ersetzt werden. Die Verarbeitungsschaltung 303 entspricht einer einzelnen Schaltung, einer Verbundschaltung, einer anwendungsspezifisch integrierten Schaltung (ASIC), einer kundenspezifisch programmierbaren Gate-Anordnung (FPGA) oder einer Kombination von diesen.
  • Wie oben beschrieben, umfasst die Steuerung gemäß der Ausführungsform die Berechnungseinheit, die basierend auf der Geschwindigkeitsinformation, die die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs angibt, die Schröpfstartspannung berechnet, die als der Wert zum Starten des Schröpfens der regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird. Wenn die Fahrgeschwindigkeit auf die erste Geschwindigkeit oder geringer verringert wurde, ändert diese Berechnungseinheit die Schröpfstartspannung auf die zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, die der voreingestellte Wert ist. Auf diese Weise wird eine Verbesserung der Anhaltegenauigkeit des Elektrofahrzeugs ermöglicht, ohne eine Positionsinformation zu verwenden.
  • Ein Problem bei einem herkömmlichen Verfahren ist, dass ohne eine erforderliche Information über aktuelle Positionen eines eigenen Fahrzeugs und eines anderen Fahrzeugs, keine Steuerung möglich ist. Im Gegenteil dazu erfordert das Verfahren gemäß der Ausführungsform die Verwendung einer Positionsinformation nicht und ist somit selbst auf ältere Typen von Elektrofahrzeugen anwendbar, die keine Positionsinformation haben.
  • Des Weiteren ist das herkömmliche Verfahren kein Verfahren, das eine Geschwindigkeitsinformation verwendet. Aus diesem Grund könnte eine Regeneration in Fällen gesperrt sein, wo die Fahrgeschwindigkeit schneller ist, selbst wenn die Positionsinformation genau ist. Im Gegensatz dazu gibt es kein derartiges Problem bei dem Verfahren gemäß der Ausführungsform, weil die Information über die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs verwendet wird.
  • Die erste Geschwindigkeit, bei der das Schröpfen der regenerativen elektrischen Leistung begonnen wird, ist wünschenswerterweise schneller als die Mischgeschwindigkeit, bei der die Mischsteuerung beginnt. Dies ermöglicht es, die Schröpfstartspannung einzustellen, ohne durch die Mischsteuerung beeinflusst zu werden.
  • Die Schröpfstartspannung, die geändert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit auf die erste Geschwindigkeit oder weniger abgenommen hat, ändert sich wünschenswerterweise auf die zweite Spannung, bevor die Fahrgeschwindigkeit die Mischgeschwindigkeit erreicht. Somit beeinflusst die Mischsteuerung das Einstellen der Schröpfstartspannung selbst in Fällen nicht, wo die Schröpfstartgeschwindigkeit schrittweise auf die zweite Spannung geändert wird.
  • Gemäß der Ausführungsform bringt ein Verfahren zum Steuern einer regenerativen elektrischen Leistung unten ein Ausführen eines ersten, zweiten, dritten und vierten Schritts mit sich. Beim ersten Schritt wird das regenerative Bremsen, das durch die regenerative elektrische Leistung verursacht wird, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird, erfasst. Beim zweiten Schritt, wenn das Auftreten des regenerativen Bremsens erfasst wird, wird die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs mit der Schwelle verglichen. Wenn die Fahrgeschwindigkeit auf die Schwelle oder weniger abgenommen hat, ändert sich beim dritten Schritt die Schröpfstartgeschwindigkeit, die als der Wert zum Starten des Schröpfens der regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, die während des Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird, auf die zweite Spannung, die größer als die erste Spannung ist, die der voreingestellte Wert ist. Beim vierten Schritt wird die Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung unter Verwendung der zweiten Spannung durchgeführt, zu der der Wechsel im dritten Schritt gemacht wurde. Diese ersten bis vierten Schritte ermöglichen die Verbesserung der Anhaltegenauigkeit des Elektrofahrzeugs, ohne eine Positionsinformation zu verwenden.
  • Die Konfigurationen oben, die in der Ausführungsform veranschaulicht sind, sind für Inhalte der vorliegenden Erfindung veranschaulichend, können mit anderen Verfahren, die öffentlich bekannt sind, kombiniert werden und können teilweise weggelassen oder geändert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Oberleitung;
    2
    Stromabnehmer;
    3, 4
    Schalter;
    5
    Filterdrosselspule;
    6
    Filterkondensator;
    7
    Wechselrichter;
    7a
    Schaltelement;
    8
    Motor;
    9, 10
    Spannungsdetektor;
    11
    Stromdetektor;
    12
    Steuerung;
    12A
    Wechselrichtersteuereinheit;
    12B
    Schröpfstartspannungs-Berechnungseinheit;
    14a, 14b
    Gleichstrombusleitung;
    16
    Geschwindigkeitsdetektor;
    100
    Elektrofahrzeug-Antriebssystem;
    300
    Prozessor;
    302
    Speicher;
    303
    Verarbeitungsschaltung;
    304
    Schnittstelle.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2001204102 [0004]

Claims (4)

  1. Elektrofahrzeugsteuerung, die aufweist: einen Filterkondensator, der zum Glätten einer Oberleitungsspannung, die von einer Oberleitung ausgegeben wird, angepasst ist; einen Leistungswandler, der zum Wandeln einer Gleichstromleistung, die in dem Filterkondensator gespeichert ist, in eine Wechselstromleistung und zum Speisen der Wechselstromleistung nach der Wandlung an einen Motor, der in einem Elektrofahrzeug installiert ist, zum Antreiben des Motors angepasst ist; und eine Steuerung, die zum Steuern eines Betriebs des Leistungswandlers angepasst ist, wobei die Steuerung eine Berechnungseinheit umfasst, die angepasst ist, basierend auf einer Geschwindigkeitsinformation, die eine Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs angibt, eine Schröpfstartspannung zu berechnen, die als ein Wert zum Beginnen eines Schröpfens einer regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird, und die Berechnungseinheit, wenn die Fahrgeschwindigkeit auf eine erste Geschwindigkeit oder geringer verringert wurde, die Schröpfstartspannung auf eine zweite Spannung ändert, die größer als eine erste Spannung ist, die ein voreingestellter Wert ist.
  2. Elektrofahrzeugsteuerung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung angepasst ist, eine Mischsteuerung durchzuführen, die ein elektrisches Bremsen und ein mechanisches Bremsen in Kombination verwendet, um eine Anhaltesteuerung des Elektrofahrzeugs mit einer Gesamtbremskraft auszuführen, wobei ein Wert der ersten Geschwindigkeit, die ein Schröpfen der regenerativen elektrischen Leistung startet, größer als ein Wert einer Mischgeschwindigkeit ist, die die Mischsteuerung startet.
  3. Elektrofahrzeugsteuerung nach Anspruch 2, wobei sich die Schröpfstartspannung, die geändert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit während des Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs auf eine erste Geschwindigkeit oder geringer verringert wurde, auf die zweite Spannung ändert, bevor die Fahrgeschwindigkeit die Mischgeschwindigkeit erreicht.
  4. Verfahren zum Steuern einer regenerativen elektrischen Leistung eines Elektrofahrzeugs, wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Schritt eines Erfassens eines regenerativen Bremsens, das durch eine regenerative elektrische Leistung verursacht wird, die während eines Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird; einen zweiten Schritt eines Vergleichens einer Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs mit einer Schwelle beim Erfassen des regenerativen Bremsens; einen dritten Schritt eines Änderns einer Schröpfstartspannung auf eine zweite Spannung, die größer als eine erste Spannung ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit auf eine Schwelle oder weniger verringert wurde, wobei die Schröpfstartspannung als ein Wert zum Starten eines Schröpfens der regenerativen elektrischen Leistung eingestellt ist, die während des Verzögerungsbremsens des Elektrofahrzeugs erzeugt wird, wobei die erste Spannung ein voreingestellter Wert ist; und einen vierten Schritt eines Durchführens einer Schröpfsteuerung der regenerativen elektrischen Leistung mit der zweiten Spannung, auf die im dritten Schritt gewechselt wurde.
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