JP2016119746A - モータ制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記バッテリ制御装置の具体例としては、バッテリの充放電状態や劣化状態を管理するBMU(Battery Management Unit),BMS(Battery Management System)が挙げられる。
(4)前記モータ制御装置が、前記バッテリの出力可能電力と前記補機の作動状態とに基づき前記モータの消費可能電力を算出する第二算出部を備えることが好ましい。
(5)前記バッテリ制御装置が、前記バッテリの出力可能電力と前記補機の作動状態とに基づき前記モータの消費可能電力を算出する第三算出部を備えることが好ましい。
本実施形態のモータ制御システムが適用された車両10を図1に例示する。この車両10は、バッテリ12の電力で車両10を駆動するモータ11を搭載した電気自動車又はハイブリッド自動車である。バッテリ12はモータ11の主電源装置であり、例えば複数のセルを内蔵するユニット型のリチウムイオン二次電池である。また、モータ11は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた交流電動発電機(モータジェネレータ)である。モータ11の回転軸は、車両10の駆動輪に連結される。
モータ11の力行時には、インバータ13を介してバッテリ12側からモータ11側へと交流の駆動電力が供給される。一方、モータ11の回生時には、インバータ13を介してモータ11側からバッテリ12側へと直流の回生電力が供給される。インバータ13とモータ11との間は三相交流電力線(充放電回路)で接続され、インバータ13とバッテリ12との間は直流電力線で接続される。
本実施形態では、モータ11の力行時の制御について詳述する。モータ11を駆動するために用いられる要求トルクTBは、基本的には運転者の出力要求に基づいて車両制御装置4で設定される。運転者の出力要求は、例えばアクセルペダルの踏み込み量や車速に基づいて算出される。また、運転者の出力要求以外にも、各種電装品や車載エレクトロニクス製品の負荷を考慮してもよい。ここで設定された要求トルクTBの情報は、車載通信網9を介してモータ制御装置1に伝達される。そしてモータ制御装置1では、その時点のモータ回転数NMで要求トルクTBが得られるように、モータ11の出力が制御される。
バッテリ消費可能電力算出部5Aは、バッテリ12の出力可能電力SOPを算出するものである。出力可能電力SOPは、バッテリ12のSOC,SOH,バッテリ温度,充放電電流,充放電電圧,端子間電圧等に基づいて算出される。ここで算出された出力可能電力SOPの情報は、モータ消費可能電力算出部5Bに伝達されるとともに、車載通信網9を介して車両制御装置4にも伝達される。
車両制御装置4は、運転者の出力要求とモータ回転数NMとに基づいてモータ11の要求トルクTBを算出する。要求トルクTBの算定に際し、バッテリ制御装置5から伝達された出力可能電力SOP,バッテリ12のSOC,SOH,バッテリ温度,補機類で消費されている電力等を考慮してもよい。ここで算出された要求トルクTBの情報は、車載通信網9を介してモータ制御装置1に伝達される。
モータ回転数算出部2Aは、実際のモータ回転数NM(モータ回転速度,単位時間当たりの回転数)を算出するものである。ここでは、例えばモータ11自体に付設された回転数センサの検出値に基づいて、モータ回転数NMが算出される。また、駆動輪に車輪速センサが付設されている場合には、その検出値に基づいてモータ回転数NMを算出してもよい。ここで算出されたモータ回転数NMの情報は、出力可能トルク算出部2B及び制御部3に伝達されるとともに、車載通信網9を介して車両制御装置4にも伝達される。
図3(A)〜(F)は、駆動輪のスリップ前後におけるモータ回転数NM,要求トルクTB,モータ出力の経時変化を示すグラフである。まず、時刻t0にスリップが発生した場合、モータ11の負荷が急激に減少し、モータ回転数NMが上昇する。このとき、モータ制御装置1のモータ回転数算出部2Aでは、図3(A)に示すようなモータ回転数NMの変化が把握される。
(1)上記のモータ制御システムでは、バッテリ12の出力可能電力SOPに基づいてモータ制御装置1でモータ11の出力可能トルクTAが算出され、この出力可能トルクTAと要求トルクTBとのうち絶対値の小さい一方がモータ11の指示トルクTCに選択される。出力可能トルクTAの値は、バッテリ12の状態に応じて徐々に変化するものであり、変動速度が比較的小さく、駆動輪の回転状態に左右されない。そのため、スリップの有無に関わらず、モータ11で発生するトルクの上限値を制限することができ、車載通信網9の通信遅れによるモータ11の出力のオーバーシュートを抑制することができ、バッテリ12の劣化を抑制することができる。
(4)上記のモータ制御システムでは、モータ11の消費可能電力MSOPがバッテリ制御装置5のモータ消費可能電力算出部5Bで算出される。これにより、モータ制御装置1の構成を簡素化することができる。
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
2 算出部
2D モータ消費可能電力算出部(第二算出部)
3 制御部
4 車両制御装置
5 バッテリ制御装置
5B モータ消費可能電力算出部(第三算出部)
9 車載通信網
11 モータ
12 バッテリ
SOP バッテリ12の出力可能電力
MSOP モータ11の消費可能電力
NM モータ回転数
TA 出力可能トルク
TB 要求トルク
TC 指示トルク
Claims (5)
- バッテリの電力で車両を駆動するモータと、
運転者の出力要求に基づき前記モータの要求トルクを算出する車両制御装置と、
車載通信網を介して前記車両制御装置と通信可能に接続され、前記モータを制御するモータ制御装置とを具備した車両のモータ制御システムにおいて、
前記モータ制御装置が、
前記バッテリの出力可能電力に基づき前記モータの出力可能トルクを算出する算出部と、
前記車載通信網を介して前記車両制御装置から伝達された前記要求トルク及び前記算出部で算出された前記モータの出力可能トルクのうち絶対値の小さい一方を用いて、前記モータの出力を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする、モータ制御システム。 - 前記バッテリの出力可能電力を算出するバッテリ制御装置を備え、
前記算出部が、前記バッテリ制御装置で算出された前記バッテリの出力可能電力から前記車両の補機で消費される電力を減じて得られる前記モータの消費可能電力に基づき、前記モータの出力可能トルクを算出する
ことを特徴とする、請求項1記載のモータ制御システム。 - 前記算出部が、前記モータの消費可能電力と前記モータの回転速度とに基づき、前記モータの出力可能トルクを算出する
ことを特徴とする、請求項2記載のモータ制御システム。 - 前記モータ制御装置が、前記バッテリの出力可能電力と前記補機の作動状態とに基づき前記モータの消費可能電力を算出する第二算出部を備える
ことを特徴とする、請求項2又は3記載のモータ制御システム。 - 前記バッテリ制御装置が、前記バッテリの出力可能電力と前記補機の作動状態とに基づき前記モータの消費可能電力を算出する第三算出部を備える
ことを特徴とする、請求項2〜4の何れか1項に記載のモータ制御システム。
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CN109968982A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-07-05 | 山东梅拉德能源动力科技有限公司 | 一种纯电动汽车动力控制装置及其控制方法 |
JP7484672B2 (ja) | 2020-11-12 | 2024-05-16 | マツダ株式会社 | 車両のモータ制御システム、および、車両のモータ制御方法 |
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2014
- 2014-12-19 JP JP2014256813A patent/JP6520105B2/ja active Active
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