JP2017139839A

JP2017139839A - 電気自動車

Info

Publication number: JP2017139839A
Application number: JP2016017106A
Authority: JP
Inventors: 由喜路大倉; Yukiji Ookura; 公大多根; Kimihiro Tane
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-01
Also published as: JP6699204B2

Abstract

【課題】安全性及び省エネルギー性を向上することができる電気自動車を提供する。【解決手段】制御装置６０は、モータージェネレーター１０の駆動力を調節するアクセルペダル３２がオフになったときは、ＥＶが予め設定された減速度Ｇで減速するように、モータージェネレーター１０における回生ブレーキのトルクを調節する制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は電気自動車に関し、更に詳しくは、安全性及び省エネルギー性を向上した電気自動車に関する。

近年、環境対策及び省資源化などの観点から、モータージェネレーターのみを駆動源とする電気自動車（以下「ＥＶ」という。）が注目されている。このＥＶにおいては、通常の走行時にはモータージェネレーターで駆動力を発生する一方で、慣性走行時や制動時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる（例えば、特許文献１を参照）。

一般に、このＥＶにおけるモータージェネレーターは、エンジンに比べて負荷トルクをコントロールしやすいという特徴を有している。そのため、特にＥＶが商用の大型車両である場合には、ドライバーが荷物や人員の積載状況や、上下坂などの道路状況を十分に把握することが困難になる。それ故、ＥＶの制動時におけるドライバーによるフットブレーキのタイミングがズレてしまい、安全性の低下や回生発電量の低減をもたらすおそれがある。

このような問題を解決するには、いわゆる回生協調ブレーキを採用することが考えられる。しかしながら、商用の大型車両は、乗用車に比べて車重の変化が非常に大きくなるため、回生協調ブレーキを採用することは難しい。

特開平１１−２７５７１４号公報

本発明の目的は、安全性及び省エネルギー性を向上することができる電気自動車を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明の電気自動車は、バッテリーから供給された電力で駆動力を発生する一方で、回生ブレーキにより発電した電力で前記バッテリーを充電するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターの駆動力を調節するアクセルペダルと、制御装置とを備えた電気自動車において、前記制御装置は、前記アクセルペダルがオフになったときは、該電気自動車が予め設定された減速度で減速するように、前記回生ブレーキのトルクを調節する制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。

本発明の電気自動車によれば、ドライバーが積載状況や道路状況を十分に把握することが困難であっても、電気自動車が確実に停止するようになるので、安全性を向上することができる。また、電気自動車の制動時に、回生ブレーキによる制動期間を大きく取れるため、省エネルギー性を向上することができる。

本発明の実施形態からなる電気自動車の構成図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなる電気自動車の構成を示す。

この電気自動車（以下「ＥＶ」という。）は、商用の大型車両であり、車両の運転状態に応じて回転数及びトルクが制御されるモータージェネレーター１０と、トランスミッション１２と、制御装置６０とを主に備えている。更に、ＥＶの車重を測定する車重測定手段５０と、走行中の道路の勾配を測定する道路勾配測定手段５１とを備えている。

モータージェネレーター１０には、永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。また、モータージェネレーター１０には、インバーター１８及び複数台の高電圧バッテリー１９が順に電気的に接続している。高電圧バッテリー１９としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。

トランスミッション１２には、ＡＭＴ又はＡＴからなる自動変速機が用いられており、その入力軸１３はモータークラッチ１４を介してモータージェネレーター１０の回転軸１１に直列に接続されている。

ＥＶのモータージェネレーター１０等は、制御装置６０により制御される。具体的には、ＥＶの発進時や走行時においては、高電圧バッテリー１９から電力を供給されたモータージェネレーター１０の発生する回転動力は、トランスミッション１２において変速された後に、プロペラシャフト１５を通じてデファレンシャル１６に伝達され、一対の駆動輪１７にそれぞれ駆動力として分配される。その一方で、ＥＶの慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター１０の回生ブレーキによる発電を行い、プロペラシャフト１５等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー１９を充電する。

ＥＶの発進時や走行時におけるモータージェネレーター１０の駆動力の調整は、ドライバーによるアクセルペダル３２の操作に応じて制御装置６０により行われる。アクセルペダル３２には、ペダル開度を検知するアクセルポジションセンサ３３が設置されている。

車重測定手段５０としては、モータージェネレーター１０の駆動力と変速時の加速度の変化とに基づいて算出する公知技術が例示される。また、道路勾配測定手段５１としては、車両の加速度と輪加速度とに基づいて算出する方法や、ナビゲーションシステムから決定する方法などの公知技術が例示される。

上記のモータージェネレーター１０、アクセルポジションセンサ３３、車重測定手段５０及び道路勾配測定手段５１は、信号線（一点鎖線）を通じて制御装置６０に接続されている。

なお、商用の大型車両としては、積載量が１．５ｔ以上のトラックや、マイクロバス超のサイズの大型バスなどが例示される。

このようなＥＶにおいて、制御装置６０は、アクセルポジションセンサ３３の検出値がゼロになったとき（アクセルオフ）は、ＥＶが予め設定された減速度Ｇで減速するように、回生ブレーキにおけるモータージェネレーター１０を制御する。具体的には、制御装置６０は、車重測定手段５０の測定値や道路勾配測定手段５１の測定値などを考慮して、ＥＶが減速が常に予め設定された一定の減速度Ｇで行われるように、モータージェネレーター１０による回生ブレーキのトルクを調節するのである。

この減速度Ｇは、１つ又は複数の大きさの値が設定されている。複数の値が設定されている場合には、車室内のコンソール３６に設けられた切換つまみ３７を通じて、ドライバーにより選択可能になっている。

例えば、ＥＶの制動時において、ドライバーは肉眼で認識した停止箇所までの距離感が遠い場合には小さな減速度Ｇ₁を選択する一方で、その距離感が近い場合には大きな減速度Ｇ₂を選択する。また、ＥＶの積載物の強度が小さいときは小さな減速度Ｇ₁を選択する一方で、強度が大きいときは大きな減速度Ｇ₂を選択する。

このような制御を行うことにより、ＥＶの制動時において、ドライバーは肉眼で認識した停止箇所までの距離感、及び積載物の種類を勘案して、適切な減速度Ｇを選択して回生ブレーキによる制動を行うとともに、摩擦ブレーキによる制動と適宜組み合わせて最終的にＥＶを停車させる運転を行うことが可能になる。そのため、ドライバーが積載状況や道路状況を十分に把握することが困難であっても、ＥＶが確実に停止するようになるので、安全性を向上することができる。また、ＥＶの制動時に、回生ブレーキによる制動期間を大きく取れるため、省エネルギー性を向上することができる。

本発明に係る制御は、安全性をより向上させる観点から、ＥＶが予め設定されたしきい速度Ｖまで減速したときには停止することが望ましい。そのようなしきい速度Ｖとしては、いわゆるクリープ速度（例えば、１〜１０ｋｍ／ｈなど）が好ましく例示される。

１０モータージェネレーター
１２トランスミッション
１９高電圧バッテリー
３２アクセルペダル
３３アクセルポジションセンサ
５０車重測定手段
５１道路勾配測定手段
３７切換つまみ
６０制御装置

Claims

バッテリーから供給された電力で駆動力を発生する一方で、回生ブレーキにより発電した電力で前記バッテリーを充電するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターの駆動力を調節するアクセルペダルと、制御装置とを備えた電気自動車において、
前記制御装置は、前記アクセルペダルがオフになったときは、該電気自動車が予め設定された減速度で減速するように、前記回生ブレーキのトルクを調節する制御を行うように構成されていることを特徴とする電気自動車。
前記制御装置は、前記電気自動車の速度が予め設定されたしきい値になったときに、前記回生ブレーキのトルクを調節する制御を停止する請求項１に記載の電気自動車。
前記予め設定された減速度を複数設定し、それらの複数の減速度のいずれか１つを手動で選択可能である請求項１又は２に記載の電気自動車。