JP2017119493A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車体に温度管理可能な荷箱を搭載した車両の制御装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle control device in which a temperature box capable of temperature management is mounted on a vehicle body.
生鮮食品、冷凍食品、ワクチン等、温度管理が必要な配送物を運送する場合、一般的には、エンジン又はモータにより駆動されるコンプレッサを搭載する冷蔵・冷凍車両を用いる。しかしながら、このような車両は、通常の貨物車両と比して導入コスト及び燃料費等のランニングコストが高い。
加えて、例えば+5℃程度に温度管理する必要がある果物や野菜、乳製品等の生鮮食品、−5℃から−15℃程度に温度管理する必要がある冷凍食品、温度管理の必要のない電子機器等、多様化した配送物を同一の車両で同時に輸送することができないという課題が存在する。
When transporting deliveries that require temperature control, such as fresh foods, frozen foods, and vaccines, a refrigerated / frozen vehicle equipped with a compressor driven by an engine or motor is generally used. However, such vehicles have higher running costs such as introduction costs and fuel costs than ordinary cargo vehicles.
In addition, for example, fresh foods such as fruits, vegetables and dairy products that need to be temperature-controlled to about + 5 ° C, frozen foods that need to be temperature-controlled to about -5 ° C to -15 ° C, and electronics that do not require temperature control There is a problem that diversified deliverables such as equipment cannot be transported simultaneously in the same vehicle.
このような課題に対応するために、例えば、特許文献1に記載されたように、配送物ごとに個別の温度管理が可能となる複数の温度保持室(冷蔵・冷凍カート)を搭載した冷蔵・冷凍車両が知られている。これにより、同一車両において、異なる温度管理が必要となる配送物を輸送することができる。 In order to cope with such problems, for example, as described in Patent Document 1, a refrigeration / loader equipped with a plurality of temperature holding chambers (refrigeration / freezer carts) capable of individual temperature management for each delivery item. Refrigerated vehicles are known. Thereby, it is possible to transport a delivery that requires different temperature management in the same vehicle.
他方、環境問題の観点からは、CO2などの温室効果ガスを低減することができるハイブリッド車両が開発されている。このような車両では、減速エネルギや降坂路の位置エネルギによってモータで発電した電気エネルギをバッテリに蓄電する。このような電気エネルギを車両の駆動に用いることで、エンジンの負荷を低減し、燃費を改善できる。 On the other hand, from the viewpoint of environmental problems, hybrid vehicles capable of reducing greenhouse gases such as CO 2 have been developed. In such a vehicle, electric energy generated by the motor is stored in a battery by deceleration energy or downhill road potential energy. By using such electric energy for driving the vehicle, the load on the engine can be reduced and the fuel consumption can be improved.
この種の冷蔵・冷凍車両では、積み荷の出し入れ時に低温管理された荷箱を一時的に開放した場合や、動力源たるエンジン又はモータを停止させた場合には、庫内温度が上昇する。このような場合、冷却機を追加的に駆動することで庫内温度を低下させる必要があるが、これは余分なエネルギ消費の要因となり、燃費悪化につながってしまう。このような燃費に関する課題に対して、ハイブリッド車両の良好な燃費低減効果を利用して解決することが望まれている。 In this type of refrigerated / refrigerated vehicle, the internal temperature rises when a low-temperature controlled packing box is temporarily opened at the time of loading / unloading or when an engine or motor as a power source is stopped. In such a case, it is necessary to lower the internal temperature by additionally driving the cooler, but this causes excessive energy consumption and leads to deterioration of fuel consumption. It is desired to solve such a fuel consumption problem by utilizing a good fuel consumption reduction effect of the hybrid vehicle.
また配送物を運搬する際には、一旦庫内温度が上昇すると配送物の温度も上昇してしまうため、配送物の品質が劣化してしまうだけでなく、配送物の温度が十分低下するまで配送を待機しなければならず、配送効率も低下してしまう。このような問題に対しては、上記特許文献1のように複数の冷蔵・冷凍カートを用いることによって、ある程度対処可能であるが、それぞれのカートにおける温度管理の信頼性を更に向上させるという物流業界の要求がある。 Also, when transporting deliveries, once the internal temperature rises, the temperature of the deliveries also rises, so not only the quality of the deliveries deteriorates, but also the temperature of the deliveries sufficiently decreases It is necessary to wait for delivery, and the delivery efficiency is lowered. Such problems can be dealt with to some extent by using a plurality of refrigerated / frozen carts as described in Patent Document 1, but the logistics industry further improves the reliability of temperature management in each cart. There is a request.
そこで、本発明の少なくとも一実施形態は上述の問題点に鑑みなされたものであり、冷蔵・冷凍カートを用いた輸送において温度管理信頼性を向上させ、且つ、ハイブリッド車両の燃費低減効果を向上可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。 Accordingly, at least one embodiment of the present invention has been made in view of the above-described problems, and can improve temperature management reliability in transportation using a refrigerated cart and a fuel efficiency reduction effect of a hybrid vehicle. An object of the present invention is to provide a simple vehicle control device.
本発明の少なくとも一実施形態に係る車両の制御装置は、上記課題を解決するために、
駆動源としてのモータにより発電された電力を蓄電する第1バッテリが搭載された車両の制御装置であって、
冷蔵・冷凍ユニットを備えた複数のカートが収容される荷箱と、
前記カート又は前記荷箱に搭載され、前記冷蔵・冷凍ユニットに電力を供給する第2バッテリと、
前記第1バッテリから前記第2バッテリに電力を供給する給電手段と、
を備え、
前記第1バッテリの充電率が第1設定値以上のとき、前記第2バッテリに前記モータで発電された回生電力を蓄電し、
前記第2バッテリの充電率が第2設定値未満のとき、前記第1バッテリから前記第2バッテリへ給電し、又は前記モータの強制発電によって前記第2バッテリを充電する。
In order to solve the above problems, a vehicle control device according to at least one embodiment of the present invention is provided.
A control device for a vehicle equipped with a first battery for storing electric power generated by a motor as a drive source,
A packing box in which a plurality of carts equipped with refrigeration / freezing units are stored;
A second battery mounted on the cart or the packing box and supplying power to the refrigeration / freezing unit;
Power supply means for supplying power from the first battery to the second battery;
With
When the charging rate of the first battery is equal to or higher than a first set value, the regenerative power generated by the motor is stored in the second battery,
When the charging rate of the second battery is less than a second set value, power is supplied from the first battery to the second battery, or the second battery is charged by forced power generation of the motor.
上記構成によれば、第1バッテリの充電率が第1設定値以上であることによって十分な充電量を有しているときは、モータで発生した回生電力が第2バッテリに充電される。これにより、第1バッテリでの過充電を回避するとともに、回生電力を無駄に捨てることなく第2バッテリに蓄えることができる。その結果、車両全体のエネルギ効率が改善することによって、ハイブリッド車両の燃費低減効果を向上できる。一方で第2バッテリの充電量を増やすことができるので、冷蔵・冷凍ユニットの動作をより確実に保証することができ、良好な温度管理信頼性も得られる。 According to the above configuration, when the charging rate of the first battery is equal to or higher than the first set value and the battery has a sufficient amount of charge, the regenerative power generated by the motor is charged to the second battery. Thereby, while avoiding the overcharge with a 1st battery, it can accumulate | store in a 2nd battery, without throwing away regenerative electric power. As a result, the fuel efficiency reduction effect of the hybrid vehicle can be improved by improving the energy efficiency of the entire vehicle. On the other hand, since the charge amount of the second battery can be increased, the operation of the refrigeration / freezing unit can be more reliably ensured, and good temperature management reliability can also be obtained.
また上記構成によれば、第2バッテリの充電率が第2設定値未満であることによって冷蔵・冷凍ユニットの動作に必要な電力が十分確保されていないときには、第1バッテリから第2バッテリに給電し、又はモータの強制発電によって第2バッテリに充電する。これにより、冷蔵・冷凍ユニットの動作をより的確に確保できるので、良好な温度管理信頼性が得られる。
尚、前者(第1バッテリから第2バッテリへの給電)は第1バッテリに第2バッテリに給電を行えるだけの十分な電力が蓄えられている場合に適している。一方、後者(モータの強制発電による第2バッテリへの給電)は第1バッテリに第2バッテリに給電を行えるだけの十分な電力が残っていない場合に適している。モータの強制発電は、例えばハイブリッド車両がエンジンを停止させた状態で走行している場合には、エンジンを強制的に始動させ、モータにその出力を伝達することで発電機として機能させることで実施される。
Further, according to the above configuration, when the charging rate of the second battery is less than the second set value and sufficient electric power necessary for the operation of the refrigeration / freezing unit is not secured, power is supplied from the first battery to the second battery. Alternatively, the second battery is charged by forced power generation of the motor. Thereby, since the operation of the refrigeration / freezing unit can be more accurately ensured, good temperature management reliability can be obtained.
The former (power feeding from the first battery to the second battery) is suitable when the first battery has sufficient power stored in the first battery. On the other hand, the latter (power feeding to the second battery by forced power generation of the motor) is suitable when there is not enough power remaining in the first battery to feed power to the second battery. For example, when the hybrid vehicle is running with the engine stopped, the motor is forcibly generated by forcibly starting the engine and transmitting the output to the motor to function as a generator. Is done.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、冷蔵・冷凍カートを用いた輸送において温度管理信頼性を向上させ、且つ、ハイブリッド車両の燃費低減効果を向上可能な車両の制御装置を提供できる。 According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide a vehicle control device that can improve temperature management reliability in transportation using a refrigeration / freezer cart and can improve the fuel consumption reduction effect of a hybrid vehicle.
以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in these embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Only.
まず図1及び図2を参照して本発明の一実施形態に係る車両制御装置が適用されるハイブリッド電気自動車の構成について説明する。図1は一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の全体構成を概略的に示す模式図である。 First, a configuration of a hybrid electric vehicle to which a vehicle control device according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an overall configuration of a hybrid electric vehicle according to an embodiment.
図1に示す車両10は、走行用駆動源としてエンジン14及びモータ16を備えるハイブリッド電気自動車である。本実施形態では、車両10として、進行方向前側に運転者が搭乗可能なキャブ12を有すると共に、進行方向後側に後述する複数の荷物配送用カート42a〜42fを収容可能な荷役部(荷箱)18を有するトラック車両である。
A
エンジン14は、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の一般的に自動車で使用される原動機である。エンジン14の出力はクラッチ20の接続状態に応じて駆動輪22側に伝達される。
モータ16は力行又は回生駆動可能な電動機であり、例えば永久磁石式同期電動機である。モータ16はインバータ24を介して第1バッテリ(走行用バッテリ)26に接続されており、力行時には、第1バッテリ26に蓄えられた直流電力がインバータ24によって所定周波数の交流電力に変換されて供給されることにより、トルクを発生可能である。一方、回生時(例えば車両減速時等)には、モータ16は入力されるトルクによって発電機(ジェネレータ)として機能し、電気エネルギを発生させる。回生時にモータ16では交流電力が発電され、当該交流電力はインバータ24によって直流変換された後、第1バッテリ26に充電される。
The
The
第1バッテリ26に充電された電力は、力行時にモータ16の駆動に使用されることにより、エンジン14における燃料消費量が節約され、長航続距離化が図られる。また、回生時にはモータ16で回生トルクが発生される。回生トルクは走行中の車両10に対して制動トルク(回生ブレーキ)として作用する。
第1バッテリ26は充放電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン、ニッケル水素又は鉛電池等の二次電池である。
The electric power charged in the
The
エンジン14及びモータ16間には、クラッチ20が設けられる。即ち、クラッチ20の入力側にはエンジン14の出力軸が連結されており、クラッチ20の出力側にはモータ16の回転軸が連結されている。クラッチ20は、その接続状態が可変に構成されており、具体的には、エンジン14及びモータ16間を接続状態、切断状態、或いは、その中間状態(半クラッチ状態を含む)に切替可能である。
本実施形態では特に、クラッチ20はクラッチストロークを調整するためのソレノイドバルブ(図示せず)を備えており、当該ソレノイドバルブに流れる電流値を調整することによってクラッチストロークを制御し、クラッチ20の接続状態を制御可能に構成されている。
A
In this embodiment, in particular, the clutch 20 includes a solenoid valve (not shown) for adjusting the clutch stroke. The clutch stroke is controlled by adjusting the current value flowing through the solenoid valve, and the clutch 20 is connected. The state can be controlled.
モータ16の出力側には変速機28が接続されている。変速機28は複数のギヤを備えており、変速機28に入力された動力が所定の変速比で出力側に伝達可能に構成されている。変速機28の変速比は、選択された変速段によって可変であり、変速段の変速動作は運転者によってマニュアルで行われてもよいし、制御的に自動化されていてもよい。
変速機28から出力された動力は、プロペラシャフト30、差動装置32、及び駆動軸34を介して左右の駆動輪22に伝達され、車両10の走行が実現される。
A
The power output from the
このような動力系を備える車両10では、クラッチ20が切断状態にあるときには、モータ16の回転軸のみが変速機28を介して駆動輪22と機械的に接続される。つまり、モータ16により発生するトルク(以下「モータトルク」という。)のみが車両10の駆動トルク又は制動トルクとして駆動輪22に伝達される。
一方、クラッチ20が接続状態にあるときには、エンジン14の出力軸がモータ16の回転軸を介して変速機28、駆動輪22等と機械的に接続される。つまり、モータトルクをゼロとして、エンジン14のみを作動した場合にはエンジン14により発生するトルク(以下「エンジントルク」という。)のみが車両10の駆動トルク又は制動トルクとして駆動輪22に伝達される。更にクラッチ20が接続状態にある際に、エンジン14に加えてモータ16も作動させれば、モータトルクとエンジントルクとの和が車両10の駆動トルク又は制動トルクとなる。
In the
On the other hand, when the clutch 20 is in the connected state, the output shaft of the
荷箱18には、内部温度が管理可能な複数の荷物配送用カート42a〜42fが収容される。荷物配送用カート42a〜42fは内部に断熱壁で囲まれた密封可能な冷却空間を有する。これにより、例えば配送地域や配送先によって荷物配送用カート42a〜42fを使い分けることで、カート内温度が上昇した荷物配送用カート42a〜42fのみを冷却すればよく、これによって、荷箱全体を冷却する場合と比べ、熱効率を向上できるようになっている。
尚、荷箱18自体は、冷蔵・冷凍機能を有さない一般的なバンボデーであってもよい。
The
The
各荷物配送用カート42a〜42fにはそれぞれ冷却機44a〜44f及び第2バッテリ(冷却機駆動用バッテリ)46a〜46fが設けられており、第1バッテリ26を含む主電源系に対して給電手段を介して、互いに並列に接続されている。上記給電手段は、図1に示すように、第1バッテリ26と第2バッテリ46a〜46fとの間に接続されたケーブル48による給電手段であってもよく、あるいは非接触式給電手段、その他の手段であってもよい。
また、モータ16と第2バッテリ46a〜46fとを直接接続するケーブルを設け、モータ16で得られる回生電力をインバータ24を介して直流に変換後、直接第2バッテリ46a〜46fに蓄電するようにしてもよい。
Each of the
Further, a cable for directly connecting the
このように本実施形態では、従来のハイブリッド車両と同様に走行用バッテリである第1バッテリ26を有することに加えて、荷物配送用カート42a〜42fの各々に設けられた第2バッテリ46a〜46fを有することで、車両全体におけるバッテリ総容量が増大し、高効率化が図られている。
As described above, in the present embodiment, in addition to having the
第2バッテリ46a〜46fへの給電及び冷却機44a〜44fの動作は、車両10の制御ユニットであるECU40によって制御される。ここで図2は、図1の車両10に搭載されたECU40の周辺構成を示すブロック図であり、図3及び図4はそれぞれ図2のECU40で実施される制御内容を示すフローチャートである。
Power feeding to the
ECU40は、車両10の上記各種構成要素を制御するためのコントロールユニットであり、具体的にはマイクロプロセッサのような演算装置によって構成される。ECU40は、CAN(Controller AreaNetwork)等を用いて車両各部と通信制御可能に構成されており、後述の各種制御を実施する。
The
まず図3に示す制御内容について説明する。
ECU40は、モータ16が回生発電モードであるか否かを判定する(S10)。回生発電モードでは、例えば車両10が下り坂を走行したり減速走行している際に、モータ16を発電機として回生駆動させることで車両10が有するエネルギを電気エネルギとして回収するモードである。回生発電モードにある場合(S10:YES)、ECU40は第1バッテリ26に設けられたSOCセンサ(不図示)の検知値に基づいて、第1バッテリ26の充電率を取得し、当該充電率が第1設定値E1以上であるか否かを判定する(S12)。その結果、充電率が第1設定値E1以上である場合(S12:YES)、回生発電によって得られた電力で第2バッテリ46a〜46fを充電する(S14)。
First, the control content shown in FIG. 3 will be described.
The
従来のハイブリッド車両では、走行用電力を蓄える第1バッテリ26に十分な充電量が確保されている場合には、過充電を回避するために回生発電を抑制する必要があり、エネルギを有効に利用できなかった。一方、本実施形態では、このような場合であっても、第2バッテリ46a〜46fに充電することで、複数の荷物配送用カート42a〜42f用の駆動電力として確保することができる。これにより、第1バッテリ26での過充電を回避するとともに、回生電力を無駄に捨てることなく第2バッテリ42a〜42fに蓄えることで、ハイブリッド車両全体としてのエネルギ効率が改善され、よりよい燃費低減効果が得られる。一方で第2バッテリ46a〜46fの充電量を増やすことができるので、複数の荷物配送用カート42a〜42fの動作をより確実に保証することができ、良好な温度管理信頼性も得られる。
In a conventional hybrid vehicle, when a sufficient amount of charge is secured in the
一方、第1バッテリ26の充電率が第1設定値E1未満のとき(S12:NO)、モータ16で発電された回生電力は第1バッテリ26に充電される(S16)。この場合、第1バッテリ26は充電率が不足している状態であるため、回生電力を蓄えることで過充電のない範囲で充電率の回復を図ることができる。
On the other hand, when the charging rate of the
次に、図4に示す制御内容について説明する。
図4において、ECU40は複数の第2バッテリ46a〜46fの充電率をそれぞれモニタし(S20)、第2バッテリ46a〜46fの充電率が第2設定値E2未満であるか否かを判定する(S22)。ここで第2設定値E2は、各複数の荷物配送用カート42a〜42fにて温度管理性能を十分に発揮するために第2バッテリ46a〜46fに求められる充電率として規定される。第2バッテリ46a〜46fのいずれかの充電率が第2設定値E2未満である場合(S22:YES)、ECU40は更に第1バッテリ26の充電率が第3設定値E3以上であるか否かを判定する(S24)。第1バッテリ26の充電率が第3設定値E3以上である場合(S24:YES)、第1バッテリ26に十分な電力が蓄積されているため、その一部を、電力が不足している第2バッテリ46a〜46fの何れか、もしくは全てに給電する(S26)。このように充電量に余裕のある第1バッテリ26から、充電量が不足している第2バッテリ46a〜46fに電力を融通することで、複数の荷物配送用カート42a〜42fの動作をより確実に保証することができ、良好な温度管理信頼性が得られる。
Next, the control content shown in FIG. 4 will be described.
In FIG. 4,
一方、第1バッテリ26の充電率が第3設定値E3未満である場合(S24:NO)、ECU40はモータ16を強制発電させることで第2バッテリ46a〜46fを充電する(S28)。ここでモータ16の強制発電では、例えば車両10がモータ走行中である場合には停止しているエンジン14を強制始動することにより発電用動力を得ることができる。この場合、モータ16を強制発電させるために少なからずエネルギ消費を伴うものの、車両10の内部で発電した電気エネルギによって第2バッテリ46a〜46fの充電量を確保することができる。これにより、第2バッテリ46a〜46fの充電率を適切に維持することができるので、複数の荷物配送用カート42a〜42fの動作をより確実に保証することができ、良好な温度管理信頼性が得られる。
On the other hand, when the charging of the
尚、図3及び図4に示す制御内容は、ECU40によって所定タイミングで繰り返し実施されており、単独又は互いに併用して実行されていてもよい。
The control contents shown in FIGS. 3 and 4 are repeatedly executed by the
以上説明したように本実施形態によれば、複数の荷物配送用カート42a〜42fを用いた輸送において温度管理信頼性を向上させ、且つ、燃費低減効果を向上することができる。これにより、積み荷の出し入れ時に低温管理された荷箱を一時的に開放した場合や、動力源たるエンジン14又はモータ16を停止させた場合であっても、荷物配送用カート42a〜42fを個別に開閉することで、庫内温度の上昇を少なく抑え、余分なエネルギ消費を回避できる。その結果、優れた温度管理の信頼性が得られ、配送物の品質劣化防止や配送効率向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to improve the temperature management reliability and improve the fuel consumption reduction effect in transportation using the plurality of
尚、本実施形態では冷却機44a〜44f及び第2バッテリ46a〜46fを荷物配送用カート42a〜42fごとにそれぞれ設けた場合について説明したが、冷却機44a〜44f及び第2バッテリ46a〜46fを荷箱18に設け、冷却機44a〜44fから各荷物配送用カート42a〜42fに対してダクト接続することにより冷風を供給するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
10 車両
12 キャブ
14 エンジン
16 モータ
18 荷箱
20 クラッチ
22 駆動輪
24 インバータ
26 第1バッテリ
28 変速機
30 プロペラシャフト
32 差動装置
34 駆動軸
40 ECU(車両制御装置)
42a、42b、42c、42d、42e、42f 荷物配送用カート
44a、44b、44c、44d、44e、44f 冷却機
46a、46b、46c、46d、46e、46f 第2バッテリ
48 ケーブル
E1 第1設定値
E2 第2設定値
E3 第3設定値
DESCRIPTION OF
42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f
Claims (1)
冷蔵・冷凍ユニットを備えた複数のカートが収容される荷箱と、
前記カート又は前記荷箱に搭載され、前記冷蔵・冷凍ユニットに電力を供給する第2バッテリと、
前記第1バッテリから前記第2バッテリに電力を供給する給電手段と、
を備え、
前記第1バッテリの充電率が第1設定値以上のとき、前記第2バッテリに前記モータで発電された回生電力を蓄電し、
前記第2バッテリの充電率が第2設定値未満のとき、前記第1バッテリから前記第2バッテリへ給電し、又は前記モータの強制発電によって前記第2バッテリを充電することを特徴とする車両の制御装置。 A control device for a vehicle equipped with a first battery for storing electric power generated by a motor as a drive source,
A packing box in which a plurality of carts equipped with refrigeration / freezing units are stored;
A second battery mounted on the cart or the packing box and supplying power to the refrigeration / freezing unit;
Power supply means for supplying power from the first battery to the second battery;
With
When the charging rate of the first battery is equal to or higher than a first set value, the regenerative power generated by the motor is stored in the second battery,
When the charging rate of the second battery is less than a second set value, power is supplied from the first battery to the second battery, or the second battery is charged by forced power generation of the motor. Control device.
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