JP2002369317A - Constant speed traveling controller of motor vehicle - Google Patents
Constant speed traveling controller of motor vehicleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両の定速走
行制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant speed traveling control device for an electric vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】電動車両においては、一般に運転者がス
ロットルを操作し、スロットル開度に比例した電流をモ
ータに通電して該モータを駆動することにより、運転者
の意思に応じた速度で走行する。したがって、車両の速
度調整は、スピードメータの表示に基づいて運転者がス
ロットル操作することにより行われる。2. Description of the Related Art Generally, in an electric vehicle, a driver operates a throttle and supplies a current proportional to the throttle opening to a motor to drive the motor. I do. Therefore, the speed adjustment of the vehicle is performed by the driver operating the throttle based on the display of the speedometer.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一定の
速度で走行したい場合、運転者は常にスピードメータを
見ながら速度に注意しつつスロットルを操作する必要が
あり、運転操作に注意力を要し負担がかかって疲労す
る。また、スロットルを一定にしても、走行道路の地形
等の状態により速度が変化する。例えば、下り坂等にお
いては、スロットルを一定にしても、速度は徐々に速く
なる。However, when traveling at a constant speed, the driver must operate the throttle while always paying attention to the speed while watching the speedometer. And get tired. In addition, even if the throttle is kept constant, the speed changes depending on the state of the terrain of the traveling road. For example, on a downhill or the like, the speed gradually increases even if the throttle is kept constant.
【0004】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、電動車両において、簡単な操作で定速走行を可能
とし、また、スロットルを全開にしても、一定の設定速
度以上にはならないように出力を制御できる電動車両の
定速走行制御装置の提供を目的とする。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned prior art, and enables an electric vehicle to run at a constant speed with a simple operation, and that the speed does not exceed a certain set speed even when the throttle is fully opened. It is an object of the present invention to provide a constant-speed traveling control device for an electric vehicle that can control the output power.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、車両駆動用のモータと、該モータの出
力を制御する車両コントローラと、バッテリとを備えた
電動車両において、車速検出手段、モータ回転数検出手
段、モータ電流検出手段および速度設定手段を備え、速
度の設定を行うことにより、車速とモータ回転数を基に
モータ電流を制御して定速走行を行うことを特徴とする
電動車両の定速走行制御装置を提供する。According to the present invention, there is provided an electric vehicle including a motor for driving a vehicle, a vehicle controller for controlling an output of the motor, and a battery. A motor speed detecting means, a motor current detecting means, and a speed setting means, and by setting the speed, the motor current is controlled based on the vehicle speed and the motor speed to perform a constant speed traveling. Provided is a constant-speed traveling control device for an electric vehicle.
【0006】この構成によれば、速度の設定を行うだけ
で簡単な操作により、車両コントローラが自動的に車速
とモータ回転数の検出データに基づいてモータ電流を制
御して定速走行する。According to this configuration, the vehicle controller automatically controls the motor current on the basis of the detected data of the vehicle speed and the motor rotation speed by a simple operation simply by setting the speed, and travels at a constant speed.
【0007】好ましい構成例では、バッテリ電圧検出手
段およびバッテリ電流検出手段を備え、前記速度設定手
段により、最高速度を設定し、車速とモータ回転数を基
にモータ電流および回生ブレーキの制御を行って最高速
度以下で走行することを特徴としている。In a preferred configuration example, a battery voltage detecting means and a battery current detecting means are provided. The speed setting means sets a maximum speed, and controls a motor current and a regenerative brake based on a vehicle speed and a motor speed. It is characterized by running below the maximum speed.
【0008】この構成によれば、例えば長い下り坂等に
おいて、最高速度を設定することにより、車両コントロ
ーラが車速とモータ回転数の検出データに基づいてモー
タ電流制御および回生電流の制御による回生ブレーキ制
御を行って、速度の出し過ぎを防止する。According to this configuration, for example, on a long downhill or the like, by setting the maximum speed, the vehicle controller controls the motor current based on the detected data of the vehicle speed and the motor rotation speed and the regenerative brake control by controlling the regenerative current. To prevent overspeeding.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図1は本発明が適用される小
型電動スクータの外観図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external view of a small electric scooter to which the present invention is applied.
【0010】電動スクータ1は、車体を構成するメイン
フレーム2を備え、その前部にヘッドパイプ3を挿通し
てフロントフォーク4が備わり、このフロントフォーク
4に前輪5が装着される。車体中央部のメインフレーム
2から後方に向けてスイングアーム6がスイングピボッ
ト7を介して揺動可能に取付けられる。スイングアーム
6は、後輪8の車軸13に装着したホイールモータユニ
ット9と一体的に結合され駆動ユニット12を構成す
る。このホイールモータユニット9内に車両駆動用の動
力源となるホイールモータ(不図示)や変速装置(不図
示)等が組込まれている。ホイールモータユニット9
は、サスペンションピボット10を介してショックアブ
ソーバ11の下端部に連結される。ショックアブソーバ
11の上端部は、車体後端のメインフレーム2に取付け
られる。これにより、ホイールモータを組込んだ後輪
(駆動輪)8がメインフレーム2に対し揺動可能に支持
される。The electric scooter 1 has a main frame 2 constituting a vehicle body. A front fork 4 is provided at a front portion of the main frame 2 through a head pipe 3. A front wheel 5 is mounted on the front fork 4. A swing arm 6 is swingably attached via a swing pivot 7 from the main frame 2 at the center of the vehicle body toward the rear. The swing arm 6 is integrated with a wheel motor unit 9 mounted on an axle 13 of the rear wheel 8 to form a drive unit 12. A wheel motor (not shown) and a transmission (not shown) serving as a power source for driving the vehicle are incorporated in the wheel motor unit 9. Wheel motor unit 9
Is connected to the lower end of the shock absorber 11 via the suspension pivot 10. The upper end of the shock absorber 11 is attached to the main frame 2 at the rear end of the vehicle body. Thereby, the rear wheel (drive wheel) 8 incorporating the wheel motor is swingably supported with respect to the main frame 2.
【0011】フロントフォーク4を介して前輪5を操舵
するハンドル14のグリップ根元部分に変速操作スイッ
チ15が備わる。この変速操作スイッチ15は、手動変
速および手動変速のいずれか一方を選択する変速切換ス
イッチ28(図2)と、手動変速が選択された場合に高
速段側にシフトさせるシフトアップスイッチ29(図
2)と、低速段側にシフトさせるシフトダウンスイッチ
30(図2)とにより構成される。A shift operation switch 15 is provided at a grip base portion of a handle 14 for steering the front wheel 5 via the front fork 4. The shift operation switch 15 includes a shift changeover switch 28 (FIG. 2) for selecting one of a manual shift and a manual shift, and a shift-up switch 29 (FIG. 2) for shifting to a higher gear when the manual shift is selected. ) And a downshift switch 30 (FIG. 2) for shifting to a lower gear.
【0012】前輪5の車軸部分に車速センサ16が装着
される。車体中央部のシート19の下側にバッテリ17
が収納される。車体後部のシート19の下側にモータや
変速機を制御するプログラムを備えた制御回路等からな
る車両コントローラ18が備わる。A vehicle speed sensor 16 is mounted on the axle of the front wheel 5. The battery 17 is located below the seat 19 in the center of the vehicle body.
Is stored. A vehicle controller 18 including a control circuit having a program for controlling a motor and a transmission is provided below the seat 19 at the rear of the vehicle body.
【0013】図2は、本発明に係る電動車両の構成図で
ある。前輪5の車軸に車速センサ16が設けられ、スピ
ードメータ20に車速が表示されるとともに、車速信号
が車両コントローラ18に入力される。車両コントロー
ラ18にはさらに、モータ21をオンオフするメインス
イッチ22、フラッシャやホーン等の各種スイッチ類2
3、スロットル24およびトルクセンサ25が接続され
る。スイッチ類23には、ブレーキが操作されたときに
オンとなるブレーキスイッチおよび定速走行制御の場合
の一定速度を設定するための車速設定スイッチ等も含ま
れる。モータ21は、後輪8のハブ内に装着されたホイ
ールインモータである。モータ21には出力制御を行う
インバータ回路等からなるパワーモジュール26が接続
される。パワーモジュール26は、車両コントローラ1
8内に組込まれてもよい。FIG. 2 is a configuration diagram of the electric vehicle according to the present invention. A vehicle speed sensor 16 is provided on the axle of the front wheel 5, a vehicle speed is displayed on a speedometer 20, and a vehicle speed signal is input to a vehicle controller 18. The vehicle controller 18 further includes a main switch 22 for turning on and off the motor 21 and various switches 2 such as a flasher and a horn.
3. The throttle 24 and the torque sensor 25 are connected. The switches 23 include a brake switch that is turned on when a brake is operated, a vehicle speed setting switch for setting a constant speed in the case of constant speed traveling control, and the like. The motor 21 is a wheel-in motor mounted in the hub of the rear wheel 8. The motor 21 is connected to a power module 26 including an inverter circuit for controlling output. The power module 26 includes the vehicle controller 1
8 may be incorporated.
【0014】モータ21の電流信号は、パワーモジュー
ル26を介して車両コントローラ18に入力される。モ
ータ21は変速機27を介して車両を駆動する。変速機
27は車両コントローラ18により自動シフト制御ある
いは変速操作スイッチ15(図1参照)により手動制御
される。変速操作スイッチ15は、変速切換えスイッチ
28、シフトアップスイッチ29およびシフトダウンス
イッチ30により構成される。モータ21にはエンコー
ダ31が備わり、磁極位置信号が車両コントローラ18
に送られ、モータの回転数が検出される。また、モータ
温度検出信号が車両コントローラ18に入力される。The current signal of the motor 21 is input to the vehicle controller 18 via the power module 26. The motor 21 drives the vehicle via a transmission 27. The transmission 27 is automatically controlled by the vehicle controller 18 or manually controlled by the shift operation switch 15 (see FIG. 1). The shift operation switch 15 includes a shift switch 28, an upshift switch 29, and a downshift switch 30. The motor 21 is provided with an encoder 31 and the magnetic pole position signal is transmitted to the vehicle controller 18.
And the number of rotations of the motor is detected. Further, a motor temperature detection signal is input to the vehicle controller 18.
【0015】車両にはバッテリ32が備わり、バッテリ
管理コントローラ33を介してメインスイッチ22のオ
ン信号により放電してモータ21を駆動する。バッテリ
32は車載または外部の充電器34により充電可能であ
る。バッテリ32には冷却ファン35が備わり、車両コ
ントローラ18によりオンオフ制御される。The vehicle is provided with a battery 32, which is discharged by an ON signal of the main switch 22 via a battery management controller 33 to drive the motor 21. The battery 32 can be charged by a vehicle-mounted or external charger 34. The battery 32 is provided with a cooling fan 35, which is controlled on / off by the vehicle controller 18.
【0016】図3は、本発明の実施形態に係る定速走行
制御のフローチャートである。この定速走行制御は例え
ば車両コントローラ内に組込まれたプログラムによって
行われる。FIG. 3 is a flowchart of the constant speed traveling control according to the embodiment of the present invention. This constant-speed running control is performed, for example, by a program incorporated in the vehicle controller.
【0017】ステップS1:定速走行をするかどうかを
判別する。例えば定速走行設定スイッチ等のオンオフを
判別する。 ステップS2:速度設定のフラグを判別し運転者による
定速走行の意思を確認する。フラグは例えば運転者によ
り具体的な設定速度の数値が入力されたことによりセッ
トされる。Step S1: It is determined whether or not the vehicle runs at a constant speed. For example, ON / OFF of a constant speed traveling setting switch or the like is determined. Step S2: Determine the speed setting flag and confirm the driver's intention to drive at a constant speed. The flag is set, for example, when the driver inputs a specific set speed numerical value.
【0018】ステップS3:ブレーキスイッチのオンオ
フを判別する。ブレーキスイッチは例えばブレーキペダ
ルやブレーキレバーに装着され、ブレーキ操作が行われ
ると自動的にオンになる。 ステップS4:ブレーキスイッチがオンの場合、速度設
定フラグをクリアして定速走行制御を中止し、通常の走
行制御を行う。Step S3: It is determined whether the brake switch is on or off. The brake switch is mounted on a brake pedal or a brake lever, for example, and is automatically turned on when a brake operation is performed. Step S4: When the brake switch is ON, the speed setting flag is cleared, the constant speed traveling control is stopped, and normal traveling control is performed.
【0019】ステップS5:スロットルセンサによりス
ロットル開度を検出する。 ステップS6:スロットル開度の検出データに基づい
て、運転者の意思に応じた出力が得られるモータへの通
電電流の指令値を算出する。 ステップS7:電流指令値に基づいてモータを駆動す
る。ステップS5〜S7は定速走行制御を行わない通常
の走行制御である。Step S5: The throttle opening is detected by the throttle sensor. Step S6: Based on the throttle opening detection data, a command value of a current supplied to the motor to obtain an output according to the driver's intention is calculated. Step S7: The motor is driven based on the current command value. Steps S <b> 5 to S <b> 7 are normal traveling control without performing the constant speed traveling control.
【0020】ステップS8:車速センサにより検出され
た車速を前記ステップS2の設定速度と比較する。この
設定速度を目標値として以下のステップS9〜S12で
定速走行制御を行う。Step S8: The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is compared with the set speed in step S2. The constant speed traveling control is performed in the following steps S9 to S12 using the set speed as a target value.
【0021】ステップS9:ステップS8で車速が設定
値より小さい場合、電流指令値を例えばある一定の単位
量だけ加算することにより大きくする。 ステップS10:ステップS9で加算された電流指令値
をモータに通電してモータを駆動する。これによりモー
タ回転数を上げて設定値より小さい車速を設定値に近づ
ける。Step S9: If the vehicle speed is lower than the set value in step S8, the current command value is increased by, for example, adding a certain unit amount. Step S10: The current command value added in step S9 is supplied to the motor to drive the motor. Thereby, the motor speed is increased to bring the vehicle speed lower than the set value closer to the set value.
【0022】ステップS11:ステップS8で車速が設
定値以上の場合、電流指令値を例えばある一定の単位量
だけ減算することにより小さくする。 ステップS12:ステップS11で減算された電流指令
値をモータに通電してモータを駆動する。これにより、
モータ回転数を下げて設定値より大きい車速を設定値に
近づける。Step S11: If the vehicle speed is equal to or higher than the set value in step S8, the current command value is reduced by, for example, subtracting a certain unit amount. Step S12: The current command value subtracted in step S11 is supplied to the motor to drive the motor. This allows
Decrease the motor speed to bring the vehicle speed higher than the set value closer to the set value.
【0023】本発明では、最高速度を設定してその設定
速度以下で走行するように制御することもできる。例え
ば長い下り坂走行において、最高速度を設定して上記図
1のフローチャートと同様に走行制御する。この場合、
モータから発生する回生電流を検出して速度に応じてこ
れをバッテリ側に戻すことにより回生ブレーキを作用さ
せ、速度上昇を抑えることができる。このような回生ブ
レーキ制御は、車両コントローラ内の制御プログラムに
より、車速とモータ回転数データおよび回生電流データ
を基に、バッテリ電圧およびバッテリ電流の検出データ
等によりバッテリに戻す回生電流量を算出して自動制御
できる。In the present invention, it is also possible to set a maximum speed and control the vehicle to run at a speed lower than the set speed. For example, in long downhill traveling, the maximum speed is set and traveling control is performed in the same manner as in the flowchart of FIG. in this case,
By detecting the regenerative current generated from the motor and returning it to the battery according to the speed, the regenerative brake is actuated and the increase in speed can be suppressed. Such a regenerative brake control calculates a regenerative current amount to be returned to the battery by battery voltage and battery current detection data based on the vehicle speed, the motor rotation speed data and the regenerative current data by a control program in the vehicle controller. Can be controlled automatically.
【0024】また、最高速度を設定することにより、ス
ロットルを全開で走行しても設定速度以上にならずに走
行でき、速度の出し過ぎを防止できる。Also, by setting the maximum speed, the vehicle can run without exceeding the set speed even when the vehicle is running with the throttle fully open, so that excessive speed can be prevented.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、速度
の設定を行うだけで簡単な操作により、車両コントロー
ラが自動的に車速とモータ回転数の検出データに基づい
てモータ電流を制御して一定の速度で走行するため、運
転者に負担がかからず楽な運転ができる。As described above, according to the present invention, the vehicle controller automatically controls the motor current based on the detection data of the vehicle speed and the motor speed by a simple operation only by setting the speed. Since the vehicle runs at a constant speed, the driver can easily drive without burden.
【図1】 本発明に係る電動スクータの外観図。FIG. 1 is an external view of an electric scooter according to the present invention.
【図2】 本発明に係る定速走行装置を含む車両制御装
置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle control device including the constant speed traveling device according to the present invention.
【図3】 本発明に係る定速走行装置の動作を示すフロ
ーチャート。FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the constant-speed traveling device according to the present invention.
1:電動スクータ、2:メインフレーム、3:ヘッドパ
イプ、4:フロントフォーク、5:前輪、6:スイング
アーム、7:スイングピボット、8:後輪、9:ホイー
ルモータユニット、10:サスペンションピボット、1
1:ショックアブソーバ、12:駆動ユニット、13:
車軸、14:ハンドル、15:変速操作スイッチ、1
6:車速センサ、17:バッテリ、18:車両コントロ
ーラ、19:シート、20:スピードメータ、21:モ
ータ、22:メインスイッチ、23:スイッチ類、2
4:スロットル、25:トルクセンサ、26:パワーモ
ジュール、27:変速機、28:変速切換えスイッチ、
29:シフトアップスイッチ、30:シフトダウンスイ
ッチ、31:エンコーダ、32:バッテリ、33:バッ
テリ管理コントローラ、34:充電器、35:冷却ファ
ン。1: Electric scooter, 2: Main frame, 3: Head pipe, 4: Front fork, 5: Front wheel, 6: Swing arm, 7: Swing pivot, 8: Rear wheel, 9: Wheel motor unit, 10: Suspension pivot, 1
1: Shock absorber, 12: Drive unit, 13:
Axle, 14: steering wheel, 15: shift operation switch, 1
6: vehicle speed sensor, 17: battery, 18: vehicle controller, 19: seat, 20: speedometer, 21: motor, 22: main switch, 23: switches, 2
4: throttle, 25: torque sensor, 26: power module, 27: transmission, 28: transmission changeover switch,
29: shift up switch, 30: shift down switch, 31: encoder, 32: battery, 33: battery management controller, 34: charger, 35: cooling fan.
Claims (2)
制御する車両コントローラと、バッテリとを備えた電動
車両において、 車速検出手段、モータ回転数検出手段、モータ電流検出
手段および速度設定手段を備え、 速度の設定を行うことにより、車速とモータ回転数を基
にモータ電流を制御して定速走行を行うことを特徴とす
る電動車両の定速走行制御装置。1. An electric vehicle comprising a motor for driving a vehicle, a vehicle controller for controlling the output of the motor, and a battery, wherein a vehicle speed detecting means, a motor rotational speed detecting means, a motor current detecting means and a speed setting means are provided. A constant-speed traveling control device for an electric vehicle, comprising: setting a speed to control a motor current based on a vehicle speed and a motor speed to perform constant-speed traveling.
検出手段を備え、前記速度設定手段により、最高速度を
設定し、車速とモータ回転数を基にモータ電流および回
生ブレーキの制御を行って最高速度以下で走行すること
を特徴とする請求項1に記載の電動車両の定速走行制御
装置。2. A vehicle comprising a battery voltage detecting means and a battery current detecting means, wherein a maximum speed is set by the speed setting means, and a motor current and a regenerative brake are controlled on the basis of a vehicle speed and a motor rotational speed to be lower than the maximum speed. The constant-speed traveling control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the traveling speed is controlled.
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---|---|---|---|
JP2001167549A JP2002369317A (en) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Constant speed traveling controller of motor vehicle |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-06-04 JP JP2001167549A patent/JP2002369317A/en active Pending
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