JP2019154099A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明に係る制御装置を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。制御装置は、高電圧バッテリから供給される電力によって、モータを駆動させることにより走行する電気自動車(電動車両)に適用される。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付している。
走行期間における車両加速度(α1)は、第1トルク、車速及び車両性能により決定される。具体的には、走行期間における車両加速度(α1)は、第1トルク及び車速に基づき、マップ演算により特定される。惰行期間における車両加速度(α2)も同様である。すなわち、第2トルク及び車速に基づき、マップ演算により特定される。
T=T1+T2・・・(3)
数式(2)(3)において、「T」は運転周期、「Nr」は要求トルク、「T1」は走行期間、「N1」は第1トルク、「T2」は惰行期間、「N2」は第2トルクを示す。なお、ドライバに違和感を与えないように、走行期間及び惰行期間は、予め決められた範囲内で決定されることが望ましい。
次に、第2実施形態の制御装置について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
次に、モータ制御部56は、要求トルク、第1トルク、第2トルク及び第3トルクに基づき、走行期間及び惰行期間を決定する。具体的には、モータ制御部56は、1運転周期における要求トルクの積算値が、1運転周期における走行期間中に出力される第1トルクの積算値と、1運転周期における惰行期間中に出力される第2トルクの積算値と、1運転周期における猶予期間中に出力される第3トルクの積算値との合計値が、等しくなるように、走行期間と惰行期間を決定する。
T=T1+T2+T3×2・・・(6)
数式(5)(6)において、「T」は運転周期、「Nr」は要求トルク、「T1」は走行期間、「N1」は第1トルク、「T2」は惰行期間、「N2」は第2トルク、「T3」は猶予期間を示す。また、「N3a」は走行期間から惰行期間へ移行する際の第3トルク、「N3b」は惰行期間から走行期間へ移行する際の第3トルクを示す。
次に、第3実施形態の制御装置について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。第3実施形態では、説明の都合上、高電圧バッテリ30とモータ20との間で通電量が一定となる状態、例えば、モータ20が継続運転している状態であることを前提として以下説明する。
X=X1+X2・・・(8)
数式(7)(8)において、「X」は変換周期、「Wr」は要求電力、「X1」は変換期間、「W1」は出力電力、「X2」は変換停止期間である。
次に、第4実施形態の制御装置について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
次に、第5実施形態の制御装置について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
T=T1+T2・・・(10)
そして、コンバータ制御処理を終了する。コンバータ制御処理の終了後、コンバータ制御処理において決定された情報に基づいて、ECU50は、コンバータ41による電圧変換を実行する。すなわち、ECU50は、ステップS501で断続運転に同期して断続的な電圧変換を実行すると決定した場合、惰行期間中、変換期間を設定する。そして、ECU50は、変換期間中、ステップS502において決定された第1出力電流を出力させるようにコンバータ41に対して指令を行う。そして、ECU50は、変換期間が開始してから、ステップS501において決定された変換期間が経過した後、すなわち、走行期間の開始後、変換停止期間を設定する。ECU50は、変換停止期間中、電圧変換を停止させるようにコンバータ41に対して指令を行う。ECU50は、変換停止期間が開始してから、ステップS501において決定された変換停止期間を経過した後、すなわち、惰行期間の開始と共に、変換期間を開始させる。以降、新たなコンバータ制御処理が実行されるまで、これらの制御を繰り返し実行する。
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
上記実施形態において、モータ20及び電気負荷40との間で入出力される高電圧バッテリ30の電流量を算出し、当該電流量に基づき、モータ動作点及び変換動作点を設定してもよい。この場合、当該電流量に応じて、システム効率のマップ、及び電力変換効率のマップをそれぞれ作成し、記憶する必要がある。
Claims (8)
- 電動車両(10)の駆動軸(23)に対してギヤを介して連結されている回転電機(20)を有する電動車両に適用される制御装置(50)において、
前記回転電機により前記電動車両を駆動又は制動させる走行期間と、前記回転電機を停止させて前記電動車両を惰行させる惰行期間と、を周期的に設定して断続運転を実行させる回転電機制御部(56)と、
前記走行期間における第1トルクと、前記惰行期間における第2トルクと、を決定するトルク決定部(55)と、
前記第1トルク及び前記第2トルクのうち少なくともいずれかのトルクに基づき、前記走行期間と前記惰行期間との間に、第3トルクを出力させる猶予期間を設けるか否かを判定する猶予判定部(57)と、を備え、
前記トルク決定部は、前記猶予判定部により前記猶予期間を設けると判定された場合、前記第1トルク及び前記第2トルクの間のトルクであって、前記駆動軸の駆動軸トルクがゼロとなる前記回転電機のトルクを含む所定範囲内の中から前記第3トルクを決定し、
前記回転電機制御部は、前記猶予判定部により前記猶予期間を設けると判定された場合、前記走行期間と前記惰行期間との間に、前記猶予期間を設け、当該猶予期間において第3トルクにて前記回転電機を駆動させる制御装置。 - 前記トルク決定部は、前記猶予期間において、負トルク側から正トルク側にトルクを変化させる場合、前記駆動軸トルクがゼロとなる前記回転電機のトルクよりも第3トルクを大きく決定する一方、前記猶予期間において、正トルク側から負トルク側にトルクを変化させる場合、前記駆動軸トルクがゼロとなる前記回転電機のトルクよりも第3トルクを小さく決定する請求項1に記載の制御装置。
- 前記回転電機制御部は、前記猶予期間中、前記回転電機のトルクが前記所定範囲内にある場合において、時間あたりのトルク変化量に上限を設ける請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記トルク決定部は、前記回転電機の回転速度に基づき、前記第3トルクを決定する請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記猶予判定部は、前記回転電機の回転速度が閾値未満の場合、前記猶予期間を設けないと判定する請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記電動車両は、前記回転電機と接続され、充放電可能な蓄電池(30)と、前記蓄電池に接続される電気負荷(40)と、を有し、
前記蓄電池の通電量を算出する通電量算出部(52)と、
前記蓄電池と前記回転電機との間での通電が生じている場合に、前記蓄電池の入出力電力と前記回転電機の入出力動力との比率を示すシステム効率と、前記回転電機のトルクと、前記回転電機の回転速度と、がパラメータとして特定される前記回転電機の動作点を、前記通電量に基づいて、設定する回転電機設定部(53)と、を備え、
前記回転電機制御部は、前記走行期間中、前記回転電機設定部により設定された前記回転電機の動作点にて、前記回転電機を制御する請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記回転電機制御部は、断続運転させる場合の前記走行期間において、前記回転電機設定部により設定された前記回転電機の動作点のうち、前記回転電機により継続的に制動又は駆動させる継続運転を実行させる場合と比較してシステム効率が良い前記回転電機の動作点にて、前記回転電機を制御する請求項6に記載の制御装置。
- 前記猶予判定部は、前記第1トルク及び前記第2トルクの間に、前記駆動軸の駆動軸トルクがゼロとなる前記回転電機のトルクが存在しない場合、前記猶予期間を設定しないと判定する請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の制御装置。
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