JP2019083660A - Deceleration control device of electric automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車の減速度制御装置に関する。 The present invention relates to a deceleration control device for an electric vehicle.
特許文献1には、バッテリ満充電時にモータジェネレータへの印加電圧を下げて電流値を増加し、モータジェネレータでの損失を増加させることによって、回生制動力による減速度を確保する電気自動車が開示されている。 Patent Document 1 discloses an electric vehicle that ensures deceleration by a regenerative braking force by decreasing the voltage applied to the motor generator to increase the current value and increasing the loss at the motor generator when the battery is fully charged. ing.
特許文献1に開示された電気自動車においては、モータジェネレータの温度が所定値以上の場合に冷却手段を作動させるが、一次的にモータジェネレータの上限温度を超過するおそれがある。また、高温と低温とを頻繁に繰り返すと、モータジェネレータの部品強度にも影響を与えるおそれがある。 In the electric vehicle disclosed in Patent Document 1, the cooling means is operated when the temperature of the motor generator is equal to or higher than a predetermined value, but there is a possibility that the upper limit temperature of the motor generator may be exceeded primarily. In addition, frequent repetition of high temperature and low temperature may affect the strength of parts of the motor generator.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バッテリ満充電時にユニットの負荷を超過することなく減速度を確保することができる電気自動車の減速度制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a deceleration control device for an electric vehicle which can ensure deceleration without exceeding the load of the unit when the battery is fully charged. It is.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電気自動車の減速度制御装置は、アクセルオフで回生制御を実施する際に、バッテリ充電量が所定値以上の場合は、モータ、バッテリ、インバータ、加熱ヒータ、及び、機械的制動機構の各ユニットの状態を監視し、負荷が低いユニット順に選択して作動させることを特徴とするものである。 In order to solve the problems described above and achieve the object, the deceleration control device for an electric vehicle according to the present invention is a motor when the battery charge amount is equal to or more than a predetermined value when performing regenerative control with the accelerator off. The state of each unit of a battery, an inverter, a heater, and a mechanical braking mechanism is monitored, and selected in order of low load units to operate.
本発明に係る電気自動車の減速度制御装置は、バッテリ充電量が所定値以上の場合に、各ユニットの状態を監視し、負荷が低いユニット順に選択して作動させて、回生制動により発生する余剰電力を消費させることにより、ユニットの負荷を超過することなく減速度を確保することができるという効果を奏する。 The deceleration control device for an electric vehicle according to the present invention monitors the state of each unit when the battery charge amount is equal to or more than a predetermined value, selects the units in order of low load and activates them, and generates surplus by regenerative braking. By consuming the power, it is possible to ensure the deceleration without exceeding the load of the unit.
以下に、本発明に係る電気自動車の減速度制御装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。 An embodiment of a deceleration control device for an electric vehicle according to the present invention will be described below. The present invention is not limited by the present embodiment.
図1は、実施形態に係る電気自動車の減速度制御装置である制御装置90を含む電気自動車の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle including a
図1に示すように、本実施形態に係る電気自動車1は、バッテリ10、インバータ20、モータジェネレータ30、動力伝達機構40、車輪50、空調装置60、アクセルペダル70、機械的制動機構80、及び、制御装置90などを備えている。
As shown in FIG. 1, the electric vehicle 1 according to this embodiment includes a battery 10, an inverter 20, a
バッテリ10には、インバータ20の入力側が接続されており、インバータ20の出力側には、モータジェネレータ30が接続されている。モータジェネレータ30は、例えば3相の永久磁石モータである。モータジェネレータ30には、動力伝達機構40を介して車輪(例えば左右一対の後輪)50が接続されている。また、バッテリ10には、バッテリ10に蓄電された電力またはモータジェネレータ30の回生電力を消費する電気負荷として、空調装置60のコンプレッサ61や加熱ヒータ62などが接続されている。機械的制動機構80は、ブレーキペダル81やブレーキロータ82などによって構成されており、ブレーキペダル81の踏み込み量に応じた押付力で不図示のブレーキパッドをブレーキロータ82に押し付けることにより制動力を発生させて車輪50を制動する。
The input side of the inverter 20 is connected to the battery 10, and the
制御装置90は、バッテリ10、インバータ20、モータジェネレータ30、動力伝達機構40、空調装置60、アクセルペダル70、及び、機械的制動機構80を、これらと直接または各種センサを介して制御信号などを送受信することによって制御する。制御装置90は、例えば一つまたは複数のコンピュータにより実現され、その機能はROM(Read Only Memory)等の記録媒体に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出され、CPU(Central Processing Unit)によって実行されることによって実現される。ただし、制御装置90の具体的構成は上記に限定されず、制御装置90はハードウェアのみにより実現されてもよい。
The
モータジェネレータ30及び動力伝達機構40は、不図示のトランスアクスルケース内に収容されており、このトランスアクスルケース内には、動力伝達機構40に設けられた変速装置の潤滑や冷却に用いるATF(Automatic Transmission Fluid)が貯留されている。また、トランスアクスルケース内に貯留されたATFには、モータジェネレータ30の一部が浸かっており、ATFによってモータジェネレータ30の冷却が行われている。
上記構成において、アクセルペダル70を踏み込んだアクセルオンでの力行時には、インバータ20がバッテリ10の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ30に供給する。モータジェネレータ30は、インバータ20から電力の供給を受けて駆動力を発生させる。このモータジェネレータ30の駆動力は、動力伝達機構40を介して車輪50に伝達され、これにより車輪50が回転駆動される。一方、アクセルペダル70が踏み込まれていないアクセルオフでの回生制動時には、モータジェネレータ30は、車輪50からの駆動力により回生電力を発生させる。この回生電力は、インバータ20によって直流に変換されてバッテリ10に充電される。また、回生制動時にモータジェネレータ30が発生する回生トルクは、力行時にモータジェネレータ30が発生する力行トルクとは反対向きであり、回生トルクが抵抗となって車両が減速する。
In the above-described configuration, at the time of powering on the accelerator with the
ここで、本実施形態に係る電気自動車1では、アクセルオフで回生制御を実施する際に、バッテリ10が満充電状態にある場合、回生制動により発生する電力を、モータジェネレータ30内や電気系ユニット(インバータ20、空調装置60)や機械的制動機構80などの各ユニットで損失を発生させて消費することにより、バッテリ10の充電を抑制しながら、必要な回生制動力を得ている。なお、本実施形態において「満充電状態」とは、完全に満充電された状態に限らず、バッテリ充電量が所定値以上であり、これ以上充電を行うとバッテリ10が劣化する可能性がある状態も含むものである。
Here, in the electric vehicle 1 according to the present embodiment, when the regenerative control is performed with the accelerator off, when the battery 10 is in a fully charged state, the electric power generated by the regenerative braking can be generated in the
一方、アクセルオフで回生制御を実施する際に、バッテリ10が満充電状態にある場合、各ユニットの負荷の状態によっては、各ユニットで損失を発生できる場合と損失を発生できない場合とがある。 On the other hand, when the regenerative control is performed with the accelerator off, when the battery 10 is in a fully charged state, depending on the load condition of each unit, each unit may or may not generate a loss.
そこで、本実施形態においては、アクセルオフで回生制御を実施する際に、バッテリ10が満充電の場合、制御装置90が、図2に示した、余裕度レベル判定処理A1、ユニット優先度判定処理A2、損失決定処理A3、プロペラシャフトトルク実現可能トランザクション処理A4、損失増加制御ユニット決定処理A5、及び、損失増加実施決定処理A6を順に実施する。
Therefore, in the present embodiment, when the regeneration control is performed with the accelerator off, if the battery 10 is fully charged, the
余裕度レベル判定処理A1では、モータジェネレータ30、バッテリ10、インバータ20、加熱ヒータ62、及び、機械的制動機構80の各ユニットの状態を各種センサなどを用いて監視し、各ユニットの制約条件に対して設定された、損失増加の余裕度レベルの判定を各ユニットについて実施する。すなわち、余裕度レベル判定処理A1として、モータジェネレータ30については、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11がモータジェネレータ温度とATF温度とを用いて実施される。また、バッテリ10については、バッテリ昇温制御/バッテリ冷却制御実施レベル判定A12がバッテリ温度を用いて実施される。また、インバータ20については、キャリア周波数UP可否レベル判定A13がインバータ水温を用いて実施される。また、加熱ヒータ62については、作動可否レベル判定A14が空調装置作動状況と車内温度とを用いて実施される。また、機械的制動機構80については、ブレーキ使用レベル判定A15がブレーキロータ温度を用いて実施される。
In margin level determination processing A1, the state of each unit of
なお、余裕度レベルは、レベル1〜レベル3の3段階や、レベル1〜レベル5の5段階など適宜設定可能であり、レベル1が最も余裕度が小さく、レベルの数字が大きくなるほど余裕度が大きいことを示している。 In addition, the margin level can be appropriately set such as three levels 1 to 3 and 5 levels 1 to 5. Level 1 has the smallest margin, and the larger the level number, the more margin. It shows that it is big.
次に、余裕度レベル判定処理A1で実施される余裕度レベル判定処理の一例として、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11について説明する。図3は、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11に係る処理の一例を示したフローチャートである。図4は、モータジェネレータ30の損失増加レベル(余裕度レベル)をモータジェネレータ温度に応じてレベル1〜レベル3の3段階に設定した場合を示した図である。なお、図4に示すように、レベル3とレベル2とを区分けする閾値a[℃]、及び、レベル2とレベル1とを区分けする閾値b[℃]は、モータジェネレータ30の出力制限開始温度c[℃]よりも低い温度となっている。また、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11には、温度絶対値ではなく、他の指標を用いても良い。
Next, motor generator loss increase control execution level determination A11 will be described as an example of the margin level determination process performed in the margin level determination process A1. FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing relating to motor generator loss increase control execution level determination A11. FIG. 4 is a diagram showing a case where the loss increase level (margin level) of
制御装置90は、まず、モータジェネレータ温度が閾値a[℃]以下であるか判断する(ステップS1)。制御装置90は、モータジェネレータ温度が閾値a[℃]以下であると判断した場合(ステップS1でYes)、モータジェネレータ30の損失増加レベルをレベル3と判定して(ステップS4)、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11を終了する。一方、制御装置90は、モータジェネレータ温度が閾値a[℃]よりも高いと判断した場合(ステップS1でNo)、モータジェネレータ温度が閾値b[℃]以下であるか判断する(ステップS2)。制御装置90は、モータジェネレータ温度が閾値b[℃]以下であると判断した場合(ステップS2でYes)、モータジェネレータ30の損失増加レベルをレベル2と判定して(ステップS5)、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11を終了する。一方、制御装置90は、モータジェネレータ温度が閾値b[℃]よりも高いと判断した場合(ステップS2でNo)、モータジェネレータ30の損失増加レベルをレベル1と判定して(ステップS3)、モータジェネレータ損失増加制御実施レベル判定A11を終了する。
次に、ユニット優先度判定処理A2では、余裕度レベル判定処理A1で判定された各ユニットの余裕度レベルを比較して、損失を増加させるユニットの優先度を判定する。図5は、ユニット優先度判定処理A2の一例を示したフローチャートである。なお、図5においては、モータジェネレータ30とインバータ20との優先度の判定を行う。
Next, in the unit priority determination process A2, the margin level of each unit determined in the margin level determination process A1 is compared to determine the priority of the unit that increases the loss. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the unit priority determination processing A2. In FIG. 5, the priority of
制御装置90は、まず、インバータ20よりもモータジェネレータ30の損失増加レベルが高いか判断する(ステップS1)。制御装置90は、インバータ20よりもモータジェネレータ30の損失増加レベルが高いと判断した場合(ステップS1でYes)、インバータ20よりもモータジェネレータ30の優先度が高いと判定して(ステップS5)、モータジェネレータ30とインバータ20とのユニット優先度判定処理A2を終了する。一方、制御装置90は、インバータ20よりもモータジェネレータ30の損失増加レベルが高くないと判断した場合(ステップS1でNo)、モータジェネレータ30の損失増加レベルとインバータ20の損失増加レベルとが同じか判断する(ステップS2)。制御装置90は、モータジェネレータ30の損失増加レベルとインバータ20の損失増加レベルとが同じでないと判断した場合(ステップS2でNo)、モータジェネレータ30よりもインバータ20の優先度が高いと判定して(ステップS3)、モータジェネレータ30とインバータ20とのユニット優先度判定処理A2を終了する。一方、制御装置90は、モータジェネレータ30の損失増加レベルとインバータ20の損失増加レベルとが同じであると判断した場合(ステップS2でYes)、このときの損失増加レベルで得られる、モータジェネレータ30の最大減速度がインバータ20の最大減速度以下であるか判断する(ステップS4)。制御装置90は、モータジェネレータ30の最大減速度がインバータ20の最大減速度以下であると判断した場合(ステップS4でYes)、モータジェネレータ30よりもインバータ20の優先度が高いと判定して(ステップS3)、モータジェネレータ30とインバータ20とのユニット優先度判定処理A2を終了する。一方、制御装置90は、モータジェネレータ30の最大減速度がインバータ20の最大減速度よりも大きいと判断した場合(ステップS4でNo)、インバータ20よりもモータジェネレータ30の優先度が高いと判定して(ステップS5)、モータジェネレータ30とインバータ20とのユニット優先度判定処理A2を終了する。
First,
その後、制御装置90は、損失決定処理A3、プロペラシャフトトルク実現可能トランザクション処理(TP)A4、損失増加制御ユニット決定処理A5、及び、損失増加実施決定処理A6を順に実施する。なお、損失増加制御ユニット決定処理A5では、プロペラシャフトトルク算出処理A7にてアクセル開度と車速とから算出した動力伝達機構40のプロペラシャフトトルク、必要減速度、及び、必要プロペラシャフトトルクの各種情報も用いられる。
Thereafter, the
以上より、本実施形態においては、アクセルオフで回生制御を実施する際に、バッテリ10のバッテリ充電量が所定値以上で満充電状態の場合、制御装置90が、モータジェネレータ30、バッテリ10、インバータ20、加熱ヒータ62、及び、機械的制動機構80の各ユニットの状態を監視し、負荷が低いユニット順に選択して作動させて、回生制動により発生する余剰電力を消費させる。これにより、いずれのユニットの負荷を超過することなく、回生制動時に最大限の減速度を確保することができる。
As described above, in the present embodiment, when the regenerative control is performed with the accelerator off, the
1 電気自動車
10 バッテリ
20 インバータ
30 モータジェネレータ
40 動力伝達機構
50 車輪
60 空調装置
61 コンプレッサ
62 加熱ヒータ
70 アクセルペダル
80 機械的制動機構
81 ブレーキペダル
82 ブレーキロータ
90 制御装置
1 electric vehicle 10 battery 20
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017211088A JP2019083660A (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | Deceleration control device of electric automobile |
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JP2017211088A JP2019083660A (en) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | Deceleration control device of electric automobile |
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JP (1) | JP2019083660A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7497124B2 (en) | 2020-10-31 | 2024-06-10 | ダイハツ工業株式会社 | Electric vehicle control device |
-
2017
- 2017-10-31 JP JP2017211088A patent/JP2019083660A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7497124B2 (en) | 2020-10-31 | 2024-06-10 | ダイハツ工業株式会社 | Electric vehicle control device |
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