JP2011188557A - System and method for controlling extension of distance-to-empty by powering regenerative distribution - Google Patents
System and method for controlling extension of distance-to-empty by powering regenerative distribution Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011188557A JP2011188557A JP2010048368A JP2010048368A JP2011188557A JP 2011188557 A JP2011188557 A JP 2011188557A JP 2010048368 A JP2010048368 A JP 2010048368A JP 2010048368 A JP2010048368 A JP 2010048368A JP 2011188557 A JP2011188557 A JP 2011188557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- distribution ratio
- torque distribution
- efficiency
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は力行回生配分による航続距離延長制御システム及び方法に関し、より詳細には、全てのモータの総合効率が最大となるように各モータの制駆動力制御を行う力行回生配分による航続距離延長制御システム及び方法に関する。 The present invention relates to a cruising distance extension control system and method by power running regeneration distribution, and more specifically, cruising distance extension control by power running regeneration distribution for controlling braking / driving force of each motor so that the overall efficiency of all motors is maximized. The present invention relates to a system and method.
近年、モータを駆動力源として利用したハイブリッド・電気・燃料電池自動車に注目が集まっている。特に体積エネルギー密度の高い液体燃料を用いたハイブリッド車の飛躍はめざましい(非特許文献1参照)。今年度の月間新車販売台数でトヨタ自動車のPriusや本田技研のInsightが1位を獲得している。 In recent years, attention has been focused on hybrid, electric, and fuel cell vehicles that use a motor as a driving force source. In particular, the leap of hybrid vehicles using liquid fuel with a high volumetric energy density is remarkable (see Non-Patent Document 1). Toyota's Prius and Honda Motor's Insight gained first place in monthly new vehicle sales this year.
ハイブリッド化の方式は、エンジン・モータ・バッテリの組み合わせ方によりシリーズ、パラレル、またそれらを組み合わせたシリーズ・パラレルなど様々あり、各自動車メーカーが研究開発をしている(非特許文献2参照)。 There are various hybrid methods such as series, parallel, and a combination of series / parallel, depending on how the engine, motor, and battery are combined. Each automobile manufacturer is conducting research and development (see Non-Patent Document 2).
しかし、バッテリーの質量が大きい、給電設備が少ない、一充電走行距離が短いなどの欠点がある。そのため、一充電走行距離の欠点を克服するためにも様々な研究がなされている。例えば、モータを駆動するためのインバータやチョッパの制御方式の変更によって総合効率の改善を目指しているものがある(非特許文献3参照)。また、効率の改善ではなく、電気自動車に非接触給電装置を搭載することにより、充電の利便性を向上させ、充電を頻繁に行うことで走行距離の延長を目指しているものがある(非特許文献4参照)。また、走行中にモータパラメータを変化させて、走行条件に適した駆動を行い、モータ効率の改善を目指しているものがある(非特許文献5参照)。また、既存の航続距離延長装置としてレンジエクステンダーと呼ばれるものがある。レンジエクステンダーには、一般にエンジンと発電機が用いられる。バッテリーに充電された電力残量が少なくなったとき、エンジンで発電機を回し、発生した電力をモータに供給して走行することによって、航続距離を確保する。しかしこれは装置の搭載にコストと車載スペースが必要であり、重量増加となる。さらにエンジンでガソリンを燃焼させるため環境にも悪い。 However, there are drawbacks such as a large battery mass, few power supply facilities, and a short one-charge travel distance. Therefore, various studies have been made to overcome the shortcomings of one charging mileage. For example, there is one that aims to improve the overall efficiency by changing the control method of an inverter or chopper for driving a motor (see Non-Patent Document 3). In addition, there is one that aims to extend the mileage by improving the convenience of charging by installing a non-contact power supply device in an electric vehicle rather than improving the efficiency and charging frequently (non-patent) Reference 4). In addition, there is one that aims to improve motor efficiency by changing motor parameters during traveling to perform driving suitable for traveling conditions (see Non-Patent Document 5). Moreover, there exists what is called a range extender as an existing cruising distance extension device. An engine and a generator are generally used for the range extender. When the remaining amount of power charged in the battery decreases, the cruising distance is ensured by turning the generator with the engine and supplying the generated power to the motor for running. However, this requires cost and in-vehicle space for mounting the device, and increases the weight. Furthermore, it is bad for the environment because the engine burns gasoline.
しかしながら、内燃機関の自動車と比較した優位点は多く挙げられるが、電気自動車が普及しない要因として、インフラの整備や価格が従来の自動車より高いなどが挙げられている。これを解決する手法として非接触給電システムや、動力源すべてをバッテリーに依存しないハイブリッドシステムの研究が行われている。だが、最も大きな要因は、一充電走行距離が短いことが挙げられる。電気自動車は、先にも挙げたようにモータを駆動力としているので、一充電走行距離はバッテリーの容量に依存する。つまり、バッテリーの容量が大きくならない限り、走行距離の問題を解決することは不可能である。 However, although there are many advantages compared to automobiles with internal combustion engines, factors that prevent the spread of electric cars include infrastructure maintenance and higher prices than conventional cars. To solve this problem, research is being conducted on contactless power supply systems and hybrid systems that do not rely on batteries for all power sources. However, the biggest factor is short mileage for one charge. Since the electric vehicle uses the motor as the driving force as mentioned above, the one-charge travel distance depends on the capacity of the battery. In other words, unless the battery capacity becomes large, it is impossible to solve the problem of travel distance.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、全てのモータの総合効率が最大となるように各モータの制駆動力制御を行い、モータ駆動車の効率を改善する力行回生配分による航続距離延長制御システム及び方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to control the braking / driving force of each motor so that the overall efficiency of all the motors is maximized, and to improve the efficiency of the motor-driven vehicle. It is an object of the present invention to provide a cruising range extension control system and method based on a power running / regeneration distribution that improves the above.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータトルクによって駆動される駆動輪を有する自動車に用いる、駆動輪間のトルク配分を制御する力行回生配分による航続距離延長制御システムであって、車体速度毎の駆動輪を駆動している全てのモータに対するトルク指令の和である総トルク指令に対する、車体速度毎の前記全てのモータの効率の和である総合効率が最大となる前記トルク配分比の関係式を用いて、測定された車体速度とドライバーから入力された総トルク指令とから前記総合効率が最大となる最適トルク配分比を算出する最適トルク配分比演算手段と、前記最適トルク配分比に基づき前記全てのモータの各々に配分するトルク指令を算出し、前記算出された各トルク指令に基づき前記全てのモータの各々を個別に制御するトルク配分制御手段とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の力行回生配分による航続距離延長制御システムにおいて、前記最適トルク配分比は、前後輪間のトルク配分比であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the cruising distance extension control system based on the power running regeneration distribution according to the first aspect, the optimum torque distribution ratio is a torque distribution ratio between the front and rear wheels.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の力行回生配分による航続距離延長制御システムにおいて、前記配分するトルク指令は、力行及び回生のいずれかを行わせるトルク指令であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the cruising distance extension control system according to the power running regeneration distribution according to the first or second aspect, the torque command to be distributed is a torque command for performing either power running or regeneration. Features.
請求項4に記載の発明は、モータトルクによって駆動される駆動輪を有する自動車に用いる、駆動輪間のトルク配分を制御する力行回生配分による航続距離延長制御方法であって、車体速度毎の駆動輪を駆動している全てのモータに対するトルク指令の和である総トルク指令に対する、車体速度毎の前記全てのモータの効率の和である総合効率が最大となる前記トルク配分比の関係式を用いて、測定された車体速度とドライバーから入力された総トルク指令とから前記総合効率が最大となる最適トルク配分比を算出する最適トルク配分比演算ステップと、前記最適トルク配分比に基づき前記全てのモータの各々に配分するトルク指令を算出し、前記算出された各トルク指令に基づき前記全てのモータの各々を個別に制御するトルク配分制御ステップとを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is a cruising distance extension control method by power running regeneration distribution for controlling torque distribution between drive wheels, which is used for an automobile having drive wheels driven by motor torque, and is driven at each vehicle speed. Using the relational expression of the torque distribution ratio that maximizes the total efficiency, which is the sum of the efficiency of all the motors for each vehicle speed, with respect to the total torque command, which is the sum of the torque commands for all the motors driving the wheels An optimal torque distribution ratio calculating step for calculating an optimal torque distribution ratio that maximizes the total efficiency from the measured vehicle body speed and a total torque command input from the driver; Torque commands to be distributed to each of the motors are calculated, and based on the calculated torque commands, each of the motors is individually controlled. It is characterized in that a-up.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の力行回生配分による航続距離延長制御方法において、前記最適トルク配分比は、前後輪間のトルク配分比であることを特徴とする。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の力行回生配分による航続距離延長制御方法において、前記配分するトルク指令は、力行及び回生のいずれかを行わせるトルク指令であることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the cruising distance extension control method by power running regeneration distribution according to
本発明は、全てのモータの総合効率が最大となるように各モータの制駆動力制御を行い、モータ駆動車の効率を改善する効果を奏する。 The present invention has an effect of improving the efficiency of a motor-driven vehicle by controlling the braking / driving force of each motor so that the overall efficiency of all the motors is maximized.
複数の駆動輪を有する自動車では、各駆動輪の発生トルクの合計値がドライバーの要求するトルク値を満たせばよいので、各駆動輪のトルク値には自由度がある。そこで本発明では、駆動輪を駆動している全てのモータの総合効率が最大となるように各モータの制駆動力制御を行い、モータ駆動車の効率を改善する。 In an automobile having a plurality of drive wheels, the torque value of each drive wheel has a degree of freedom because the total value of torque generated by each drive wheel only needs to satisfy the torque value required by the driver. Therefore, in the present invention, the braking / driving force control of each motor is performed so that the overall efficiency of all the motors driving the drive wheels is maximized, thereby improving the efficiency of the motor-driven vehicle.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
1.効率マップ
図1(a)に実験車両の前輪用モータのモータ効率マップを示し、(b)に後輪用モータのモータ効率マップを示す。図1(a)、(b)が示すように、モータの回転数と出力トルクによりモータの効率は変化する。よってモータを各車輪に配置したような電気自動車では、それぞれのモータをどの動作点で動作させるかによって効率が大きく変化する。自動車の走行中は一般に四輪の車輪速度は同一のものとなる。よって一定速度で走行中にこのモータの動作点を変化させるためには、四輪全てが同一車輪速のもと、ドライバーの要求するトルクを実現するように、それぞれのモータトルクを変化させればよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
1. Efficiency Map FIG. 1A shows a motor efficiency map of the front wheel motor of the experimental vehicle, and FIG. 1B shows a motor efficiency map of the rear wheel motor. As shown in FIGS. 1A and 1B, the efficiency of the motor varies depending on the motor speed and output torque. Therefore, in an electric vehicle in which a motor is arranged on each wheel, the efficiency varies greatly depending on at which operating point each motor is operated. While the automobile is running, the wheel speeds of the four wheels are generally the same. Therefore, in order to change the operating point of this motor while traveling at a constant speed, it is necessary to change each motor torque so that all four wheels can achieve the torque required by the driver under the same wheel speed. Good.
〈1・1〉制約条件と総合効率
本発明は、直進時においては左右輪間のトルク配分によってヨーモーメントが発生しないように、図2(a)に示すように左側前後輪の合計トルクと右側前後輪の合計トルクは同じとし、前後輪のトルク配分のみを考える。もし左右の個々のモータ間でトルクに差が生じても、図2(b)に示すように他のモータによってヨーモーメントを相殺すればよい。このヨーモーメントの相殺にもトルク配分を適用させることが出来る。
<1.1> Restriction conditions and overall efficiency In the present invention, as shown in FIG. 2 (a), the total torque of the left front and rear wheels and the right The total torque of the front and rear wheels is the same, and only the torque distribution of the front and rear wheels is considered. Even if there is a difference in torque between the left and right motors, the yaw moment may be canceled by another motor as shown in FIG. Torque distribution can also be applied to cancel the yaw moment.
尚、左右輪間のトルク配分を積極的に行ってヨーモーメントを発生させる場合は、ヨーモーメント発生に必要な左右輪間のトルク配分比を満たすように、個々のモータにトルク配分すればよい。 Note that when the yaw moment is generated by actively distributing the torque between the left and right wheels, the torque may be distributed to the individual motors so as to satisfy the torque distribution ratio between the left and right wheels necessary for generating the yaw moment.
また、図2(a)、(b)は四輪独立駆動車を想定しているが、本発明は前後輪独立駆動車にも適用可能である。例えば、前後のトルク配分だけに限れば、2つの車載モータとドライブシャフトを有する前後輪独立駆動車にも適用可能である。 2 (a) and 2 (b) assume a four-wheel independent drive vehicle, the present invention is also applicable to front and rear wheel independent drive vehicles. For example, the present invention can be applied to front and rear wheel independent drive vehicles having two on-vehicle motors and a drive shaft as long as the front and rear torque distribution is limited.
2.実験機に基づく効率変化
〈2・1〉トルク配分による効率変化
実験車両のモータの効率は、図1(a)、(b)に示す関係にある。これをもとに前後輪の配分比を0〜1.5まで式(9)、(10)を使って変化させ、時速30〜60kmのそれぞれにおいて総合効率ηallを計算した。図4(a)〜(i)に、計算結果を示す。但しγ=0が前輪のみの力行であり、γ=1が後輪のみの力行である。またγ=1.5は、後輪が総トルク指令に対して1.5倍多くトルクを出力し、その過剰分を前輪が回生することによって、総トルク指令を実現する。
2. Efficiency change based on experimental machine 2.1 Efficiency change due to torque distribution The efficiency of the motor of the experimental vehicle has the relationship shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Based on this, the distribution ratio of the front and rear wheels was varied from 0 to 1.5 using equations (9) and (10), and the total efficiency η all was calculated at each speed of 30 to 60 km. 4A to 4I show the calculation results. However, γ = 0 is the power running only for the front wheels, and γ = 1 is the power running only for the rear wheels. When γ = 1.5, the rear wheel outputs a torque 1.5 times greater than the total torque command, and the front wheel regenerates the excess, thereby realizing the total torque command.
図4(f)〜(i)に見られる効率の急激な減少は、図1(a)、(b)から分かるように、速度の増加によってトルクの最大値が小さくなっているため、トルクリミッタにより配分計算が行えないからである。 As can be seen from FIGS. 1 (a) and 1 (b), the sudden decrease in efficiency seen in FIGS. 4 (f) to 4 (i) decreases the maximum value of the torque as the speed increases. This is because the allocation calculation cannot be performed.
図4(a)〜(e)より、この総トルク指令の範囲では総トルク指令の大きさに依らず、速度によって最適トルク配分比γ*が決定することが分かる。また図4(f)〜(i)より、総トルク指令が大きくなると最適トルク配分比γ*は0.4〜0.9という値となることが分かる。 4 (a) to 4 (e), it is understood that the optimum torque distribution ratio γ * is determined by the speed in the range of the total torque command regardless of the magnitude of the total torque command. 4 (f) to (i), it can be seen that the optimum torque distribution ratio γ * becomes a value of 0.4 to 0.9 when the total torque command increases.
図1(a)、(b)に示すような特性の異なるモータではなく、同一の効率マップを有するモータ同士の組み合わせでも同じような結果が得られる。全てのモータのモータ効率が同一の場合、トルク配分比γと総合効率との関係はトルク配分比γ=0.5を軸とする左右対称形となる。低トルク指令では下に凸(γ=0または1が最大効率)であり、総トルク指令Trefが大きくなると下に凸の形状から上に凸の形状に近づき、ついには上に凸(γ=0.5が最大効率)となる。このようにトルク配分比γにより総合効率は変化する。 Similar results can be obtained by combining motors having the same efficiency map instead of motors having different characteristics as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). When the motor efficiencies of all the motors are the same, the relationship between the torque distribution ratio γ and the overall efficiency is a left-right symmetric shape with the torque distribution ratio γ = 0.5 as an axis. The low torque command is convex downward (γ = 0 or 1 is maximum efficiency), and when the total torque command T ref becomes large, it approaches the upward convex shape from the downward convex shape, and finally convex upward (γ = 0.5 is the maximum efficiency). Thus, the overall efficiency changes depending on the torque distribution ratio γ.
よってトルク配分比γを最適値に制御することで、航続距離の延長が可能となる。 Therefore, it is possible to extend the cruising distance by controlling the torque distribution ratio γ to an optimum value.
図1に示す効率特性を有するモータは、本研究目的に特化して設計製作したモータではない。本節は現在実験機に搭載されているインホイールモータに基づいておこなった検討であり、力行配分ではその有効性が確認できるが、力行と回生とを組み合わせたトルク配分では高効率とはならず、その有効性は明らかになっていない。そこで次節において図3(b)のような力行と回生とを組み合わせたトルク配分が有効な場合のモータ効率マップについて考える。 The motor having the efficiency characteristics shown in FIG. 1 is not a motor specifically designed and manufactured for the purpose of this research. This section is an examination based on the in-wheel motor currently installed in the experimental machine, and its effectiveness can be confirmed by power running distribution, but torque distribution combining power running and regeneration does not become high efficiency, Its effectiveness is not clear. Therefore, in the next section, a motor efficiency map in the case where torque distribution combining power running and regeneration as shown in FIG.
〈2・2〉力行と回生とを組み合わせたトルク配分が有効な場合のモータ効率マップ
図5(a)、(b)に、一方が力行で、他方が回生のときに最大効率を示すモータ効率マップの一例を示す。これらモータ効率マップの特徴は、効率のピークの部分がそれぞれ異なる領域、すなわち高トルク域(図5(a))と低トルク域(図5(b))にあることである。モータの突極比など各パラメータの設計次第では図5(a)、(b)に示すようなモータ効率マップを有するモータの設計が可能であると考えられる。
2.2 Motor efficiency map when torque distribution combining power running and regeneration is effective FIGS. 5A and 5B show motor efficiency that shows maximum efficiency when one is power running and the other is regeneration. An example of a map is shown. The characteristics of these motor efficiency maps are that efficiency peak portions are in different regions, that is, in a high torque region (FIG. 5A) and a low torque region (FIG. 5B). Depending on the design of each parameter such as the salient pole ratio of the motor, it is considered possible to design a motor having a motor efficiency map as shown in FIGS.
図6(a)〜(i)に、図5(a)、(b)に示すモータ効率マップに基づいて配分比γと総合効率ηallとの関係を複数の速度について総トルク指令毎に計算した結果を示す。図6(a)〜(i)に見られる効率の急激な減少は、前節同様、図5(a)、(b)に見られるように、速度の増加によってトルクの最大値が小さくなっているため、トルクリミッタにより配分計算が行えないからである。図6(a)より、この総トルク指令では常に最適トルク配分比γ*は0であることが分かる。図7(b)より、この総トルク指令でも常に最適トルク配分比γ*は0であるが、γ>1の力行回生運転の効率が大きくなり始めていることが分かる。図6(d)〜(g)より、ついには0<γ<1の力行力行運転よりもγ>1の力行回生運転の方が効率が改善されている。図6(h)、(i)より、トルク指令が大きくなると0<γ<1の力行力行運転の方が効率が良くなっている。 6A to 6I , the relationship between the distribution ratio γ and the overall efficiency η all is calculated for each total torque command for a plurality of speeds based on the motor efficiency maps shown in FIGS. 5A and 5B. The results are shown. As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the sudden decrease in efficiency seen in FIGS. 6 (a) to 6 (i) decreases the maximum value of the torque as the speed increases. This is because the distribution calculation cannot be performed by the torque limiter. From FIG. 6A, it can be seen that the optimum torque distribution ratio γ * is always 0 in this total torque command. From FIG. 7B, it can be seen that even in this total torque command, the optimum torque distribution ratio γ * is always 0, but the efficiency of the power running regenerative operation with γ> 1 is starting to increase. As shown in FIGS. 6D to 6G, the efficiency is finally improved in the power running regenerative operation with γ> 1 than the power running power operation with 0 <γ <1. As shown in FIGS. 6 (h) and 6 (i), when the torque command increases, the power running operation with 0 <γ <1 is more efficient.
また図5(a)、(b)のような効率マップの組み合わせの場合、モータのトルク配分により広い駆動領域で効率が改善される。同一の効率マップを有するモータのトルク配分では狭い駆動領域での高い効率化は見込めるが、異なる特性を持つモータ同士のトルク配分のように広い範囲で高効率とはならない。 Further, in the case of the combination of efficiency maps as shown in FIGS. 5A and 5B, the efficiency is improved in a wide driving region by the torque distribution of the motor. The torque distribution of motors having the same efficiency map can be expected to achieve high efficiency in a narrow drive region, but it does not achieve high efficiency over a wide range like torque distribution between motors having different characteristics.
〈2・3〉実機実験
〈2・3・1〉実験車両
実験車両には独自に製作した電気自動車FPEV2−Kanonを用いた。FPEV2−Kanonには東洋電機製アウターロータ型インホイールモータを前後輪に四基搭載している。本モータはダイレクトドライブ方式であり、リダクションギヤによるバックラッシュの影響がない。従って路面からの反力情報がギヤで失われることなくモータ側にもどるため、本発明の各種推定法を実施するにあたり非常に有効であると考えられる。
<2.3> Actual machine experiment <2.3.1> Experimental vehicle The electric vehicle FPEV2-Kanon produced uniquely was used for the experimental vehicle. The FPEV2-Kanon is equipped with four outer rotor type in-wheel motors manufactured by Toyo Denki on the front and rear wheels. This motor is a direct drive system and is not affected by backlash caused by the reduction gear. Accordingly, the reaction force information from the road surface is returned to the motor side without being lost by the gear, so that it is considered to be very effective in carrying out various estimation methods of the present invention.
バッテリーには、高エネルギー密度で高速充電が可能なリチウムイオン電池を用いた。1モジュールあたり16[V]のバッテリーを10個直列に接続し、搭載している。さらにチョッパを用いることで2倍の320[V]に昇圧し、インバータに給電するシステムとなっている。車両制御のコントローラとしてdSPACE製のAUTOBOXを搭載している。 As the battery, a lithium ion battery capable of high-speed charging at a high energy density was used. Ten batteries of 16 [V] per module are connected in series and mounted. Furthermore, the system boosts the voltage to 320 [V] by using a chopper and supplies power to the inverter. An AUTOBOX made by dSPACE is installed as a controller for vehicle control.
〈2・3・2〉実験結果
速度30[km/h]、総トルク指令180[Nm]の前後トルク配分の実験を行った。図7に、実験結果を示す。〈2・1〉節同様、前後トルク配分によって車両全体の総合効率ηallが変化する。
<2.3.2> Experimental Results Experiments were performed on the front-rear torque distribution at a speed of 30 [km / h] and a total torque command of 180 [Nm]. FIG. 7 shows the experimental results. As in section 2.1, the overall efficiency η all of the entire vehicle changes depending on the front-rear torque distribution.
この実験結果をもとに1[kWh]あたりの走行距離に換算した。先ず、電源出力VdcIdcを測定時間tで積分してエネルギーEを求める。次に、モータ速度も測定時間tで積分して走行距離Lに換算する。そして走行距離LをエネルギーEで除算することにより1[kWh]あたりの走行距離を求めた。結果を表1に示す。 Based on this experimental result, it converted into the travel distance per 1 [kWh]. First, the power output V dc I dc is integrated with the measurement time t to obtain energy E. Next, the motor speed is also integrated with the measurement time t and converted to the travel distance L. Then, the travel distance per 1 [kWh] was obtained by dividing the travel distance L by the energy E. The results are shown in Table 1.
表1より1[kWh]あたりの走行距離の最大値と最小値との差でみると、30%弱の改善が見てとれる。すなわち、一充電走行距離が30%弱延長されるということである。昨年発売されたi−MiEVは電力量が16[kWh]と言われている。よってこの容量で計算してみると一充電走行距離が約14[km]延長されたことになる。 From Table 1, the difference between the maximum value and the minimum value of the travel distance per 1 [kWh] shows an improvement of a little less than 30%. That is, one charging travel distance is extended by a little less than 30%. I-MiEV released last year is said to have a power consumption of 16 [kWh]. Therefore, when calculating with this capacity, one charging travel distance is extended by about 14 [km].
3.航続距離延長制御システム(RECS:Range Extention Control System)
〈3・1〉制御回路構成
以上のように、車両の総合効率ηallはトルク配分比γにより変化する。従って、総合効率ηallを最大化するように各輪のトルク配分比を制御すれば、車両の航続距離を延長することができる。
3. Cruising range extension control system (RECS: Range Extension Control System)
<3.1> Control Circuit Configuration As described above, the overall efficiency η all of the vehicle varies depending on the torque distribution ratio γ. Therefore, the cruising distance of the vehicle can be extended by controlling the torque distribution ratio of each wheel so as to maximize the overall efficiency η all .
〈3・2〉最適なトルク配分比の導出
トルク配分比指令値γ*の求め方の1つとして、〈2・4〉実機実験で求めたモータ効率マップに基づく算出方法がある。
<3.2> Derivation of optimum torque distribution ratio As one of the methods for obtaining the torque distribution ratio command value γ * , there is a calculation method based on <2.4> motor efficiency map obtained in an actual machine experiment.
1)最適トルク配分比γ*、車輪速V、総トルク指令Trefによって定まる3次元マップにおいて、車輪速V−総トルク指令Tref空間を離散化して適当なl×mの格子状に区切る。 1) In a three-dimensional map determined by the optimum torque distribution ratio γ * , wheel speed V, and total torque command T ref , the wheel speed V-total torque command T ref space is discretized and partitioned into an appropriate l × m grid.
4)式(12)のような多項式を車輪速V(i)毎に求める。 4) A polynomial like equation (12) is obtained for each wheel speed V (i) .
図9に、図4に示すような最適トルク配分比γ*、車輪速V、総トルク指令Trefによって定まる3次元マップを基にステップ1)〜5)によって求めた、総トルク指令Trefに対する車輪速60[km/h]における最適トルク配分比γ*のグラフを示す。 9, the optimal torque distribution ratio gamma * as shown in FIG. 4, the wheel speed V, obtained by Step 1) to 5) based on the three-dimensional map determined by the total torque command T ref, to the total torque command T ref The graph of the optimal torque distribution ratio (gamma) * in the wheel speed 60 [km / h] is shown.
100 力行回生配分による航続距離延長制御システム
101 最適トルク配分比演算手段
102 トルク配分制御手段
100 Cruising range
Claims (6)
車体速度毎の駆動輪を駆動している全てのモータに対するトルク指令の和である総トルク指令に対する、車体速度毎の前記全てのモータの効率の和である総合効率が最大となる前記トルク配分比の関係式を用いて、測定された車体速度とドライバーから入力された総トルク指令とから前記総合効率が最大となる最適トルク配分比を算出する最適トルク配分比演算手段と、
前記最適トルク配分比に基づき前記全てのモータの各々に配分するトルク指令を算出し、前記算出された各トルク指令に基づき前記全てのモータの各々を個別に制御するトルク配分制御手段と
を備えたことを特徴とする力行回生配分による航続距離延長制御システム。 A cruising distance extension control system using power running regeneration distribution for controlling torque distribution between drive wheels, which is used in an automobile having drive wheels driven by motor torque,
The torque distribution ratio that maximizes the overall efficiency that is the sum of the efficiency of all the motors for each vehicle speed relative to the total torque command that is the sum of the torque commands for all the motors driving the drive wheels for each vehicle speed An optimal torque distribution ratio calculating means for calculating an optimal torque distribution ratio that maximizes the total efficiency from the measured vehicle speed and the total torque command input from the driver,
Torque distribution control means for calculating a torque command to be distributed to each of all the motors based on the optimum torque distribution ratio, and individually controlling each of all the motors based on the calculated torque commands. A cruising range extension control system based on power running regeneration distribution.
車体速度毎の駆動輪を駆動している全てのモータに対するトルク指令の和である総トルク指令に対する、車体速度毎の前記全てのモータの効率の和である総合効率が最大となる前記トルク配分比の関係式を用いて、測定された車体速度とドライバーから入力された総トルク指令とから前記総合効率が最大となる最適トルク配分比を算出する最適トルク配分比演算ステップと、
前記最適トルク配分比に基づき前記全てのモータの各々に配分するトルク指令を算出し、前記算出された各トルク指令に基づき前記全てのモータの各々を個別に制御するトルク配分制御ステップと
を備えたことを特徴とする力行回生配分による航続距離延長制御方法。 A cruising distance extension control method using power running regeneration distribution for controlling torque distribution between drive wheels, which is used for an automobile having drive wheels driven by motor torque,
The torque distribution ratio that maximizes the overall efficiency that is the sum of the efficiency of all the motors for each vehicle speed relative to the total torque command that is the sum of the torque commands for all the motors driving the drive wheels for each vehicle speed An optimal torque distribution ratio calculation step for calculating an optimal torque distribution ratio that maximizes the total efficiency from the measured vehicle speed and the total torque command input from the driver,
A torque distribution control step of calculating a torque command to be distributed to each of all the motors based on the optimum torque distribution ratio, and individually controlling each of all the motors based on the calculated torque commands. A cruising distance extension control method by power running regeneration distribution characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010048368A JP2011188557A (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | System and method for controlling extension of distance-to-empty by powering regenerative distribution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010048368A JP2011188557A (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | System and method for controlling extension of distance-to-empty by powering regenerative distribution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011188557A true JP2011188557A (en) | 2011-09-22 |
Family
ID=44794208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010048368A Withdrawn JP2011188557A (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | System and method for controlling extension of distance-to-empty by powering regenerative distribution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011188557A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013215017A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Honda Motor Co Ltd | Vehicular drive device |
EP2769874A2 (en) | 2013-02-26 | 2014-08-27 | Jtekt Corporation | Vehicle and vehicle driving device |
CN106218633A (en) * | 2016-08-02 | 2016-12-14 | 大连理工大学 | Four motorized wheels electric automobile stability control method based on Q study |
JP2017112711A (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | Vehicular drive force distribution apparatus |
EP3213957A1 (en) | 2016-03-04 | 2017-09-06 | Jtekt Corporation | Electric vehicle |
EP3363672A1 (en) | 2017-02-21 | 2018-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive force control system |
US10933878B2 (en) | 2017-02-21 | 2021-03-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive force control system |
US11192452B2 (en) | 2015-09-07 | 2021-12-07 | Jaguar Land Rover Limited | Electric vehicle braking system, method, controller and computer program product |
CN114415725A (en) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 哈尔滨工业大学 | Optimal distribution method for intelligent ammunition heterogeneous composite control execution mechanism |
-
2010
- 2010-03-04 JP JP2010048368A patent/JP2011188557A/en not_active Withdrawn
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013215017A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Honda Motor Co Ltd | Vehicular drive device |
EP2769874A2 (en) | 2013-02-26 | 2014-08-27 | Jtekt Corporation | Vehicle and vehicle driving device |
US9199526B2 (en) | 2013-02-26 | 2015-12-01 | Jtekt Corporation | Vehicle and vehicle driving device |
US11192452B2 (en) | 2015-09-07 | 2021-12-07 | Jaguar Land Rover Limited | Electric vehicle braking system, method, controller and computer program product |
JP2017112711A (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | Vehicular drive force distribution apparatus |
EP3213957A1 (en) | 2016-03-04 | 2017-09-06 | Jtekt Corporation | Electric vehicle |
CN106218633A (en) * | 2016-08-02 | 2016-12-14 | 大连理工大学 | Four motorized wheels electric automobile stability control method based on Q study |
JP2018137887A (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | Drive force control system |
US20180237014A1 (en) * | 2017-02-21 | 2018-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive force control system |
CN108528270A (en) * | 2017-02-21 | 2018-09-14 | 丰田自动车株式会社 | Driving-force control apparatus |
US10654483B2 (en) | 2017-02-21 | 2020-05-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive force control system |
US10933878B2 (en) | 2017-02-21 | 2021-03-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive force control system |
CN108528270B (en) * | 2017-02-21 | 2021-06-11 | 丰田自动车株式会社 | Driving force control device |
EP3363672A1 (en) | 2017-02-21 | 2018-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive force control system |
DE102018103483B4 (en) | 2017-02-21 | 2023-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | traction control system |
CN114415725A (en) * | 2022-01-17 | 2022-04-29 | 哈尔滨工业大学 | Optimal distribution method for intelligent ammunition heterogeneous composite control execution mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2011188557A (en) | System and method for controlling extension of distance-to-empty by powering regenerative distribution | |
Zhang et al. | Charge-depleting control strategies and fuel optimization of blended-mode plug-in hybrid electric vehicles | |
Gao et al. | Development and performance analysis of a hybrid fuel cell/battery bus with an axle integrated electric motor drive system | |
CN101913322B (en) | Time-division 4-wheel drive (4WD) parallel hybrid driving system | |
Tuncay et al. | Design and implementation of an electric drive system for in-wheel motor electric vehicle applications | |
CA2836671C (en) | Hybrid vehicle | |
CN106427599A (en) | Control device of electric apparatus | |
CN104742898A (en) | Input split type hybrid power flow control method | |
CN104442798A (en) | Series power control method of hybrid electric vehicle under serial working mode | |
US20120018236A1 (en) | Electric powertrain for off-highway trucks | |
Grandone et al. | Development of a regenerative braking control strategy for hybridized solar vehicle | |
CN202782642U (en) | Hybrid power system and vehicle | |
Higuchi et al. | Efficiency enhancement of a new two-motor hybrid system | |
Zhe et al. | A control strategy of regenerative braking system for intelligent vehicle | |
KR20140071593A (en) | Charge control method for hybrid electric vehicle | |
Qin | Electric Vehicle Architectures | |
Elbert et al. | Capacitors vs. batteries in a serial hybrid electric bus | |
Cordopatri et al. | A hub motors choice strategy for an electric four independent wheel drive vehicle | |
Khanipour et al. | Conventional design and simulation of an urban hybrid bus | |
CN106564491A (en) | Energy management system of plug-in hybrid electric vehicle | |
CN106218391A (en) | There is the vehicle multi power source drive system of multiplexing DC power generation system | |
Dhole et al. | Recent Trends in Transportation Technology as Hybrid-Electric Vehicle: A Review | |
JP5810580B2 (en) | Vehicle and vehicle control method | |
CN105564217A (en) | Hybrid power system and control method | |
Diba et al. | A new parallel-series configuration for hybridization of a line-haul truck |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130507 |