JP2020195254A - Motor control device for vehicle - Google Patents

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忠一 植竹
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Abstract

To more surely prevent the excessive rotation of a motor while minimizing a decrease in a maximum speed even in an electric vehicle having a large change amount of a vehicle total weight.SOLUTION: A motor control device for a vehicle for controlling a motor 2 configured to be regeneratively controllable includes: a rotation number information acquisition part 41 for acquiring rotation number information of the motor 2; an inverter 10 for limiting the rotation number N of the motor 2 such that the rotation number N of the motor 2 becomes a rotation number upper limit NU or below in the case that the rotation number N of the motor 2 becomes a prescribed threshold Nth or above; a vehicle weight information acquisition part 42 for acquiring the vehicle total weight WGVW of a vehicle 1; and a threshold correction part 43 for performing downward correction of the prescribed threshold Nth for starting the rotation number limit of the motor 2 in the case that the vehicle total weight WGVW becomes a prescribed weight value Wth or above, and performing upward correction of the prescribed threshold Nth for starting the rotation number limit of the motor 2 in the case that the vehicle total weight WGVW becomes less than the prescribed weight value Wth.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用モータ制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle motor control device.

従来から、環境負荷低減の観点に着目し、エンジンに代えて走行用動力源としてモータを利用する電動車両の開発が進んでいる。電動車両においては、当該モータを駆動するために駆動用のバッテリが搭載され、当該バッテリから当該モータへ電力を供給することにより、車両を走行させるために必要となる動力が得られる。例えば、特許文献1には、搭載されたバッテリから駆動用モータへ電力を供給することにより走行する電動トラックが開示されている。 Conventionally, focusing on the viewpoint of reducing the environmental load, the development of an electric vehicle that uses a motor as a driving power source instead of an engine has been progressing. In an electric vehicle, a driving battery is mounted to drive the motor, and power is supplied from the battery to the motor to obtain the power required to drive the vehicle. For example, Patent Document 1 discloses an electric truck that travels by supplying electric power from a mounted battery to a drive motor.

このような電動トラックは、積載状態に起因する車両総重量(GVW:Gross Vehicle Weight)が乗用車に比して大きいため、回生ブレーキを動作させながら降坂路を走行する場合に比較的大きな回生トルクを必要とする。 Since such an electric truck has a larger gross vehicle weight (GVW) than a passenger car due to the loaded state, a relatively large regenerative torque is applied when traveling on a downhill road while operating the regenerative brake. I need.

特開2016−113063号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-113063

ところで、上記のようなモータは、回転数の上昇に伴って回生トルクの上限値が減少してしまうことから、所定回転数以上とならないようにトルクカットや回生トルク印加等の過回転防止制御を実施する必要がある。しかしながら、電動トラックは、積載量が比較的多い場合において、空車時と同様の過回転防止制御を実施しても車両総重量が増加していることからモータ回転を十分に減速させることができず、結果としてモータが破損する虞が生じる。また、電動トラックは、積載量が比較的多い場合を想定して、より低回転で過回転防止制御を実施すると、実際の積載量が比較的少ない場合であっても車両の最高速度を必要以上に低下させてしまう虞を招来する。 By the way, in the above-mentioned motor, since the upper limit value of the regenerative torque decreases as the rotation speed increases, over-rotation prevention control such as torque cut and application of regenerative torque is performed so as not to exceed the predetermined rotation speed. Need to be done. However, when the load capacity of an electric truck is relatively large, the motor rotation cannot be sufficiently decelerated because the gross vehicle weight increases even if the same over-rotation prevention control as when the vehicle is empty is implemented. As a result, the motor may be damaged. In addition, assuming that the electric truck has a relatively large load capacity, if over-rotation prevention control is performed at a lower speed, the maximum speed of the vehicle will exceed the necessary speed even when the actual load capacity is relatively small. It invites the risk of reducing it.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両総重量の変化量が大きい電動車両であっても、最高速度の低下を必要最小限に抑えつつ、より確実にモータの過回転を防止することができる車両用モータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to minimize a decrease in maximum speed even in an electric vehicle having a large change in gross vehicle weight. An object of the present invention is to provide a vehicle motor control device capable of more reliably preventing over-rotation of a motor.

本発明に係る車両用モータ制御装置は、所定の回転数上限値を有し、車両の駆動輪に連結されることによって回生制御可能に構成されるモータを制御するための車両用モータ制御装置であって、前記車両の走行中において、前記モータの回転数情報を取得する回転数情報取得部と、前記回転数情報取得部により取得される前記モータの回転数が所定閾値以上となった場合、前記モータの回転数が前記回転数上限値以下となるように前記モータの回転数を制限するモータ回転数制限部と、前記車両の車両総重量を取得する車両重量情報取得部と、前記車両重量情報取得部により取得される前記車両総重量が所定重量値以上となった場合、前記モータ回転数制限部が前記モータの回転数制限を開始する前記所定閾値を下方補正し、前記車両総重量が所定重量値未満となった場合、前記モータ回転数制限部が前記モータの回転数制限を開始する前記所定閾値を上方補正する閾値補正部と、を含む車両用モータ制御装置である。 The vehicle motor control device according to the present invention is a vehicle motor control device for controlling a motor having a predetermined upper limit of the number of rotations and capable of regenerative control by being connected to the drive wheels of the vehicle. When the rotation speed information acquisition unit that acquires the rotation speed information of the motor and the rotation speed of the motor acquired by the rotation speed information acquisition unit become equal to or more than a predetermined threshold value while the vehicle is running. A motor rotation speed limiting unit that limits the rotation speed of the motor so that the rotation speed of the motor is equal to or less than the upper limit value of the rotation speed, a vehicle weight information acquisition unit that acquires the total vehicle weight of the vehicle, and the vehicle weight. When the total weight of the vehicle acquired by the information acquisition unit becomes equal to or greater than a predetermined weight value, the motor rotation speed limiting unit downwardly corrects the predetermined threshold value for starting the rotation speed limitation of the motor, and the total vehicle weight is reduced. A vehicle motor control device including a threshold correction unit that upwardly corrects the predetermined threshold value at which the motor rotation speed limiting unit starts limiting the rotation speed of the motor when the weight value becomes less than a predetermined weight value.

車両用モータ制御装置は、車両重量情報取得部で取得される車両総重量に基づいて、モータ回転数制限部がモータ回転数制限を開始する所定閾値を調整する。これにより、車両用モータ制御装置は、車両総重量が比較的重い場合には、モータの回転数が低く回生トルクが比較的高い段階でモータ回転数制限を開始することができる。また、車両用モータ制御装置は、車両総重量が比較的軽い場合には、モータの回生トルクが比較的低く回転数が高い段階までモータ回転数制限の開始を保留することができる。従って、本発明に係る車両用モータ制御装置は、車両総重量の変化量が大きい電動車両であっても、最高速度の低下を必要最小限に抑えつつ、より確実にモータの過回転を防止することができる。 The vehicle motor control device adjusts a predetermined threshold value at which the motor rotation speed limiting unit starts the motor rotation speed limitation based on the gross vehicle weight acquired by the vehicle weight information acquisition unit. As a result, when the gross vehicle weight is relatively heavy, the vehicle motor control device can start limiting the motor rotation speed at a stage where the rotation speed of the motor is low and the regenerative torque is relatively high. Further, when the gross vehicle weight is relatively light, the vehicle motor control device can suspend the start of the motor rotation speed limitation until the stage where the regenerative torque of the motor is relatively low and the rotation speed is high. Therefore, the vehicle motor control device according to the present invention more reliably prevents over-rotation of the motor while minimizing the decrease in the maximum speed even in an electric vehicle having a large change in the gross vehicle weight. be able to.

本発明に係る車両用モータ制御装置を備える車両のシステム構成図である。It is a system block diagram of the vehicle which includes the motor control device for a vehicle which concerns on this invention. 本発明に係る回生トルク特性を概念的に示すグラフである。It is a graph which conceptually shows the regenerative torque characteristic which concerns on this invention. 本発明に係る車両用モータ制御装置の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the motor control device for a vehicle which concerns on this invention.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described below, and can be arbitrarily modified and implemented without changing the gist thereof. In addition, the drawings used for explaining the embodiments are all schematically showing the constituent members, and are partially emphasized, enlarged, reduced, or omitted in order to deepen the understanding of the constituent members. It may not accurately represent the scale or shape.

図1は、本発明に係る車両用モータ制御装置を備える車両1のシステム構成図である。車両1は、走行駆動源としてのモータ2を備える電動車両のトラック(すなわち、電動トラック)である。尚、車両1は、トラックタイプに限定されることなく、走行駆動源としてのモータを備えていれば、一般的な乗用自動車、バス、及びその他の自動車のタイプであってもよい。 FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle 1 including a vehicle motor control device according to the present invention. The vehicle 1 is a truck (that is, an electric truck) of an electric vehicle including a motor 2 as a traveling drive source. The vehicle 1 is not limited to the truck type, and may be a general passenger vehicle, bus, or other vehicle type as long as it includes a motor as a traveling drive source.

また、本実施形態に係る車両1は、モータ2、プロペラシャフト3、差動装置4、駆動軸5、駆動輪6、インバータ10、PDU11、バッテリ12、補機類13、アクセルペダル20、ブレーキペダル21、アクセルセンサ22、ブレーキスイッチ23、加速度センサ30、及びVCU40を備える。尚、車両1は、上記した構成以外にも、従来の電動トラックが備えるコンポーネントを適宜備えている。 Further, the vehicle 1 according to the present embodiment includes a motor 2, a propeller shaft 3, a differential device 4, a drive shaft 5, a drive wheel 6, an inverter 10, a PDU 11, a battery 12, accessories 13, an accelerator pedal 20, and a brake pedal. It includes 21, an accelerator sensor 22, a brake switch 23, an acceleration sensor 30, and a VCU 40. In addition to the above configuration, the vehicle 1 is appropriately provided with components provided in the conventional electric truck.

モータ2は、例えば永久磁石式同期電動機のように発電機としても作動可能な電動機である。モータ2の出力軸は、プロペラシャフト3を介して差動装置4が連結され、差動装置4には駆動軸5を介して左右の駆動輪6が連結されている。また、モータ2は、インバータ10及びPDU11を介してバッテリ12及び補機類13に接続されている。 The motor 2 is an electric motor that can also operate as a generator, such as a permanent magnet type synchronous motor. A differential device 4 is connected to the output shaft of the motor 2 via a propeller shaft 3, and left and right drive wheels 6 are connected to the differential device 4 via a drive shaft 5. Further, the motor 2 is connected to the battery 12 and the accessories 13 via the inverter 10 and the PDU 11.

そして、バッテリ12からPDU11を介して出力される直流電力は、インバータ10により交流電力に変換されてモータ2に供給され、モータ2が発生させた駆動力は駆動輪6に伝達されて車両1を走行させる(力行制御)。また、例えば車両1の減速時や降坂路での走行時には、駆動輪6側からの逆駆動によりモータ2が発電機として機能する(回生制御)。この場合には、モータ2が発生させた負側の駆動力は制動力として駆動輪6側に伝達されると共に、モータ2が発電させた交流電力がインバータ10で直流電力に変換されて、PDU11を介してバッテリ12に充電される。 Then, the DC power output from the battery 12 via the PDU 11 is converted into AC power by the inverter 10 and supplied to the motor 2, and the driving force generated by the motor 2 is transmitted to the drive wheels 6 to drive the vehicle 1. Run (power running control). Further, for example, when the vehicle 1 is decelerating or traveling on a downhill road, the motor 2 functions as a generator by reverse driving from the drive wheel 6 side (regeneration control). In this case, the negative driving force generated by the motor 2 is transmitted to the driving wheel 6 side as braking force, and the AC power generated by the motor 2 is converted into DC power by the inverter 10 to convert the PDU 11 to DC power. The battery 12 is charged via.

ここで、インバータ10は、車両1が例えば降坂路を走行する場合に、モータ2が過回転により破損しないようモータ2の回転数Nを制限する「モータ回転数制限部」として機能する。より具体的には、インバータ10は、モータ2の破損リスクが生じる回転数上限値N以下に収まるよう、モータ2の回転数Nが所定閾値Nth以上となった段階で回転数Nの制限を開始する。モータ2の過回転防止制御については詳細を後述する。また、本実施形態においては、インバータ10及びVCU40により「車両用モータ制御装置」が構成される。 Here, the inverter 10 functions as a "motor rotation speed limiting unit" that limits the rotation speed N of the motor 2 so that the motor 2 is not damaged by over-rotation when the vehicle 1 travels on a downhill road, for example. More specifically, the inverter 10, to fit below the rotational speed upper limit value N U breakage risk of the motor 2 occurs, the limit of the rotational speed N at the stage where the rotational speed N of the motor 2 is equal to or larger than a predetermined threshold value Nth Start. Details of the over-rotation prevention control of the motor 2 will be described later. Further, in the present embodiment, the "vehicle motor control device" is configured by the inverter 10 and the VCU 40.

PDU11は、車両1に搭載された各種電気機器と接続される配電ユニット(Power Distribution Unit)であり、バッテリ12から供給される高電圧の電力をモータ2や補機類13に対して分配する。尚、PDU11は、DC−DCコンバータを介して低電圧バッテリ(いずれも図示せず)が接続されていてもよく、これにより例えば後述するVCU40等の低電圧で駆動する装置に対しても適切な電力供給が可能になる。 The PDU 11 is a power distribution unit connected to various electric devices mounted on the vehicle 1, and distributes high-voltage power supplied from the battery 12 to the motor 2 and auxiliary machinery 13. The PDU 11 may be connected to a low-voltage battery (neither shown) via a DC-DC converter, which is suitable for a device driven by a low voltage such as VCU40, which will be described later. Power can be supplied.

バッテリ12は、主に車両1を走行させるためのエネルギー源として電力を供給する二次電池であり、例えばリチウムイオン電池である。また、補機類13は、例えばエアコンやパワーステアリング装置等の電気機器であり、PDU11を介して高圧電力が供給されることで動作する。 The battery 12 is a secondary battery that mainly supplies electric power as an energy source for driving the vehicle 1, and is, for example, a lithium ion battery. Further, the auxiliary machinery 13 is an electric device such as an air conditioner or a power steering device, and operates by supplying high-voltage power via the PDU 11.

アクセルペダル20及びブレーキペダル21は、車両1の運転席に設けられ、ドライバが加速操作及び減速操作をそれぞれ行うための操作機構である。車両1のドライバがアクセルペダル20を踏込み操作すると、アクセルセンサ22は、アクセルペダル20の操作量を検出し、アクセル開度Acを後述するVCU40へ伝達する。また、車両1のドライバがブレーキペダル21を踏込み操作すると、ブレーキスイッチ23は、ブレーキペダル21の操作量を検出してVCU40へ伝達する。 The accelerator pedal 20 and the brake pedal 21 are provided in the driver's seat of the vehicle 1 and are operation mechanisms for the driver to perform acceleration operation and deceleration operation, respectively. When the driver of the vehicle 1 depresses the accelerator pedal 20, the accelerator sensor 22 detects the amount of operation of the accelerator pedal 20 and transmits the accelerator opening degree Ac to the VCU 40 described later. Further, when the driver of the vehicle 1 depresses the brake pedal 21, the brake switch 23 detects the operation amount of the brake pedal 21 and transmits the operation amount to the VCU 40.

加速度センサ30は、車両1のイグニションがONである期間において、随時、車両1の加速度を検出してVCU40へ伝達する。 The acceleration sensor 30 detects the acceleration of the vehicle 1 at any time during the period when the ignition of the vehicle 1 is ON and transmits it to the VCU 40.

VCU40は、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM、RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなど(いずれも図示せず)を備え、車両1に搭載される各種コンポーネントの状態監視及び制御を行うことによって車両1の全体を統括制御するための車両制御ユニット(Vehicle Control Unit)である。 The VCU 40 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, etc.) used for storing control programs, control maps, etc., a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like (none of which are shown). It is a vehicle control unit for comprehensively controlling the entire vehicle 1 by monitoring and controlling the state of various components mounted on the vehicle 1.

より具体的には、VCU40は、アクセルセンサ22から伝達されるアクセル開度Ac等の情報に基づいて必要な要求トルクを算出し、モータ2のトルクT及び回転数Nを制御することにより、ドライバのアクセルペダル20に対する踏込み操作に応じた加速度で車両1を加速させる。また、VCU40は、ブレーキ操作量等に基づいてモータ2を回生制御することにより、また必要に応じて図示しないブレーキ機構を併せて制御し、ドライバのブレーキペダル21に対する踏込み操作に応じた負の加速度で車両1を減速させる。更に、VCU40は、PDU11を介した電力制御を行うことにより、力行制御及び回生制御によるバッテリ12の充放電を管理する。 More specifically, the VCU 40 calculates the required torque based on the information such as the accelerator opening degree Ac transmitted from the accelerator sensor 22, and controls the torque T and the rotation speed N of the motor 2 to control the driver. The vehicle 1 is accelerated at an acceleration corresponding to the stepping operation on the accelerator pedal 20 of the above. Further, the VCU 40 regeneratively controls the motor 2 based on the amount of brake operation or the like, and also controls a brake mechanism (not shown) as necessary, and negative acceleration according to the driver's stepping operation on the brake pedal 21. Decelerates vehicle 1. Further, the VCU 40 manages the charging / discharging of the battery 12 by the power running control and the regenerative control by performing the power control via the PDU 11.

そして、特に本実施形態に係るVCU40は、モータ2に対する回生制御を行うための機構として、回転数情報取得部41、車両重量情報取得部42、及び閾値補正部43を含む。 In particular, the VCU 40 according to the present embodiment includes a rotation speed information acquisition unit 41, a vehicle weight information acquisition unit 42, and a threshold value correction unit 43 as a mechanism for performing regenerative control for the motor 2.

回転数情報取得部41は、モータ2に設けられる図示しない回転数センサを介して、車両1の走行中におけるモータ2の回転数情報を取得する。回転数情報取得部41により取得されるモータ2の回転数Nが所定閾値Nth以上となった場合に、後述するモータ回転数制限が開始される。 The rotation speed information acquisition unit 41 acquires rotation speed information of the motor 2 while the vehicle 1 is traveling via a rotation speed sensor (not shown) provided in the motor 2. When the rotation speed N of the motor 2 acquired by the rotation speed information acquisition unit 41 becomes the predetermined threshold value Nth or more, the motor rotation speed limitation described later is started.

車両重量情報取得部42は、加速度センサ30や、モータ2のトルクT及び回転数Nに基づいて、車両1における荷役の積載状態や乗車人員等によって変化する車両1の重量を推定する。より具体的には、車両重量情報取得部42は、上記したモータ2の各情報や、車両1が走行する道路の勾配データ等を用いて車両1に作用する力を算出すると共に、加速度センサ30で得られる加速度情報を用いることにより、車両1についての運動方程式を通して車両1の車両総重量WGVWを算出する。ここで、本願における「車両総重量」とは、車両1の車体重量、積載物及び乗車人員等の全ての重量を含めた総重量について、その状態によって変化する変数値を意味する。 The vehicle weight information acquisition unit 42 estimates the weight of the vehicle 1 that changes depending on the loading state of cargo handling in the vehicle 1, the number of passengers, and the like, based on the acceleration sensor 30, the torque T and the rotation speed N of the motor 2. More specifically, the vehicle weight information acquisition unit 42 calculates the force acting on the vehicle 1 by using the above-mentioned information of the motor 2 and the gradient data of the road on which the vehicle 1 travels, and the acceleration sensor 30. By using the acceleration information obtained in the above, the gross vehicle weight WGVW of the vehicle 1 is calculated through the equation of motion for the vehicle 1. Here, the "gross vehicle weight" in the present application means a variable value that changes depending on the state of the total weight including the vehicle body weight of the vehicle 1, the load, the passengers, and the like.

閾値補正部43は、モータ2の回転数Nが所定閾値Nth以上となった時点で回転数Nの制限を開始するインバータ10の過回転防止制御において、詳細を後述するように、車両総重量WGVWの大きさに基づいて回転数制限を開始するタイミングを調整する。 The threshold correction unit 43 starts limiting the rotation speed N when the rotation speed N of the motor 2 becomes equal to or higher than a predetermined threshold value Nth. In the over-rotation prevention control of the inverter 10, the gross vehicle weight W is as described in detail later. Adjust the timing to start the rotation speed limit based on the size of GVW .

図2は、本発明に係る回生トルク特性を概念的に示すグラフである。図2においては、横軸をモータ2の回転数Nとし、縦軸をモータ2の回生トルクTとした場合の、最大回生トルク曲線である。すなわち、図2の最大回生トルク曲線は、モータ2の回転数に応じて設定し得る最大の回生トルク値の変化を表し、回転数が上昇するほど回生トルクの上限値が減少する様子を表している。 FIG. 2 is a graph conceptually showing the regenerative torque characteristics according to the present invention. In FIG. 2, it is a maximum regenerative torque curve when the horizontal axis is the rotation speed N of the motor 2 and the vertical axis is the regenerative torque T of the motor 2. That is, the maximum regenerative torque curve of FIG. 2 represents a change in the maximum regenerative torque value that can be set according to the rotation speed of the motor 2, and shows how the upper limit value of the regenerative torque decreases as the rotation speed increases. There is.

ここで、車両1が降坂路を走行する場合に回生制御により回収されるエネルギー量の回生トルク値への換算値をTとし、そのときのモータ2の回転数Nを回転数上限値Nとする。このとき、モータ2の回転数Nが回転数上限値N以上になった場合には、モータ2は、回生ブレーキにより車両1を減速させることができなくなってしまう。このため、インバータ10は、モータ2の回転数Nが回転数上限値Nに達しないよう、回転数Nが所定閾値Nth以上となった段階で過回転防止制御を開始する。 Here, the converted value to the amount of energy of the regenerative torque value recovered by the regenerative control in the case where the vehicle 1 is descending traveling slope and T L, the rotational speed upper limit value N U a rotational speed N of the motor 2 at that time And. At this time, when the rotational speed N of the motor 2 is equal to or greater than the rotational speed upper limit value N U, the motor 2, it is impossible to decelerate the vehicle 1 by the regenerative brake. Therefore, inverter 10, so that the rotational speed N of the motor 2 does not reach the rotational speed upper limit value N U, the rotational speed N starts to overspeed prevention control at step becomes equal to or greater than a predetermined threshold value Nth.

より具体的には、所定閾値Nthは、車両重量情報取得部42が取得する車両1の車両総重量WGVWが、予め任意に設定される所定重量値Wthよりも重いか否かに応じて設定される。本実施形態においては、所定閾値Nthは、相対的に車両総重量WGVWが軽い場合に対応した第1回転数N、又は相対的に車両総重量WGVWが重い場合に対応した第2回転数Nのいずれかに設定される。 Set More specifically, the predetermined threshold value Nth, the vehicle weight information acquisition unit of the vehicle 1 42 acquires gross vehicle weight W GVW, depending on whether or not heavier than a predetermined weight value Wth is arbitrarily set in advance Will be done. In the present embodiment, the predetermined threshold value Nth, the second rotation corresponding to the case relative first rotating speed N 1 gross vehicle weight W GVW corresponding to the case is light or relatively gross vehicle weight W GVW heavy It is set to any number N 2.

つまり、車両1の車両総重量WGVWが比較的軽い場合には、モータ2の回転数Nが第1回転数Nに達した段階で過回転防止制御を開始したとしても、これに対応した第1回生トルク値Tでモータ2の回転数Nの上昇を抑制することができ、回転数上限値Nに達しないよう制御することができる。また、車両1の車両総重量WGVWが比較的重い場合には、モータ2の回転数Nが第2回転数Nに達した段階で過回転防止制御を開始することにより、これに対応した第2回生トルク値Tでモータ2の回転数Nの上昇を抑制することができ、回転数上限値Nに達しないよう制御することができる。 That is, when the gross vehicle weight WGVW of the vehicle 1 is relatively light, even if the over-rotation prevention control is started when the rotation speed N of the motor 2 reaches the first rotation speed N 1 , it corresponds to this. it is possible to suppress an increase in rotational speed N of the motor 2 in the first regenerative torque value T 1, can be controlled so as not reach the rotational speed upper limit value N U. Further, when the gross vehicle weight WGVW of the vehicle 1 is relatively heavy, this is dealt with by starting the over-rotation prevention control when the rotation speed N of the motor 2 reaches the second rotation speed N 2 . it is possible to suppress an increase in rotational speed N of the motor 2 in the second regenerative torque value T 2, can be controlled so as not reach the rotational speed upper limit value N U.

尚、インバータ10における過回転防止制御は、上記の回生トルク印加による方法に限られるものではなく、トルクカットや三相短絡制御などの種々の制御方法を適用することができる。 The over-rotation prevention control in the inverter 10 is not limited to the above-mentioned method of applying regenerative torque, and various control methods such as torque cut and three-phase short-circuit control can be applied.

続いて、VCU40及びインバータ10がモータ2の過回転防止制御を行う手順について説明する。図3は、本発明に係る車両用モータ制御装置の制御手順を示すフローチャートである。VCU40は、車両1の図示しないイグニションがOFFからONに切り替えられて起動することにより、図3のフローチャートによる制御手順を開始する。 Subsequently, a procedure in which the VCU 40 and the inverter 10 perform over-rotation prevention control of the motor 2 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the vehicle motor control device according to the present invention. The VCU 40 starts the control procedure according to the flowchart of FIG. 3 when the ignition of the vehicle 1 (not shown) is switched from OFF to ON and activated.

VCU40が起動すると、閾値補正部43は、モータ2の回転数制御を開始するための所定閾値Nthを第2回転数Nに設定して初期値とする(ステップS1)。すなわち、車両1の車両総重量WGVWが取得されていない段階での走行においては、車両総重量WGVWが所定重量値Wth以上であるものと仮定して、減速時に比較的大きな回生トルクにより減速することができるよう所定閾値Nthを第2回転数Nに設定して走行を開始する。 When the VCU 40 is activated, the threshold value correction unit 43 sets a predetermined threshold value Nth for starting the rotation speed control of the motor 2 to the second rotation speed N 2 and sets it as an initial value (step S1). That reduction, in the running at the stage of gross vehicle weight W GVW of the vehicle 1 has not been acquired, on the assumption that a gross vehicle weight W GVW is not less than a predetermined weight value Wth, the relatively large regenerative torque during deceleration the predetermined threshold value Nth is set to a second rotational speed N 2 starts running so that it can be.

また、車両重量情報取得部42は、上記の方法により車両1の車両総重量WGVWの推定を開始する(ステップS2)。ただし、車両総重量WGVWに対する推定精度を確保するためには、走行状態において得られる情報を蓄積しながら車両1の車両総重量WGVWを算出する必要があることから、重量推定が完了するまでにはある程度の時間を要することになる。すなわち、重量推定は、車両1の走行に伴う加速度を利用して基本的には逐次連続的に車両総重量WGVWを算出し続けるが、重量推定を開始してから最初の推定値を算出するまでには例えば1〜2分程度の走行時間が必要となる。 Further, the vehicle weight information acquisition unit 42 starts estimating the gross vehicle weight WGVW of the vehicle 1 by the above method (step S2). However, in order to secure the estimation accuracy for the gross vehicle weight W GVW is gross vehicle weight W GVW of the vehicle 1 while accumulating the information obtained from it is necessary to calculate the in the running state until the complete weight estimate Will take some time. That is, in the weight estimation, the gross vehicle weight WGVW is basically continuously calculated by using the acceleration accompanying the running of the vehicle 1, but the first estimated value is calculated after the weight estimation is started. It takes, for example, a running time of about 1 to 2 minutes.

そのため、VCU40は、ステップS2において車両1の車両総重量WGVWが取得されたか否かを判定する(ステップS3)。また、車両重量情報取得部42は、車両総重量WGVWが取得されるまではステップS2の重量推定を継続する(ステップS3でNo)。 Therefore, VCU 40 determines whether the vehicle gross weight W GVW of the vehicle 1 is acquired in step S2 (step S3). Further, the vehicle weight information acquisition unit 42 continues the weight estimation in step S2 until the gross vehicle weight WGVW is acquired (No in step S3).

車両総重量WGVWが取得されたと判定された場合(ステップS3でYes)、閾値補正部43は、推定された車両総重量WGVWが上記の所定重量値Wth未満であるか否かを判定する(ステップS4)。 When it is determined that the gross vehicle weight W GVW has been acquired (Yes in step S3), the threshold value correction unit 43 determines whether or not the estimated gross vehicle weight W GVW is less than the above-mentioned predetermined weight value Wth. (Step S4).

そして、閾値補正部43は、車両総重量WGVWが所定重量値Wth以上である場合には所定閾値Nthを第2回転数Nに維持し(ステップS5)、車両総重量WGVWが所定重量値Wth未満である場合には所定閾値Nthを第1回転数Nに設定する(ステップS6)。すなわち、閾値補正部43は、車両1の車両総重量WGVWに応じて、減速時に設定する所定閾値Nthを選択する。 The threshold value correction unit 43, gross vehicle weight W GVW maintains a predetermined threshold value Nth to the second rotational speed N 2 when the predetermined weight value Wth or more (step S5), and a gross vehicle weight W GVW predetermined weight sets a predetermined threshold value Nth to first rotational speed N 1 in the case is less than the value Wth (step S6). That is, the threshold value correction unit 43 selects a predetermined threshold value Nth to be set at the time of deceleration according to the gross vehicle weight WGVW of the vehicle 1.

ここで、車両重量情報取得部42は、上記したように、車両1の走行に伴う加速度を利用して車両総重量WGVWを算出し続けることから、新たに算出された推定値で車両総重量WGVWを継続的に更新する(ステップS7)。 Here, as described above, the vehicle weight information acquisition unit 42 continues to calculate the gross vehicle weight WGVW using the acceleration associated with the running of the vehicle 1, and therefore the gross vehicle weight is a newly calculated estimated value. The WGVW is continuously updated (step S7).

また、VCU40は、車両1のイグニションがOFFに切り替えられたか否かを判定し(ステップS8)、イグニションがOFFとなった場合には車両用モータ制御装置の制御手順を終了する(ステップS8でYes)。 Further, the VCU 40 determines whether or not the ignition of the vehicle 1 has been switched to OFF (step S8), and ends the control procedure of the vehicle motor control device when the ignition is turned OFF (Yes in step S8). ).

一方、車両1のイグニションがONである期間においては(ステップS8でNo)、ステップS4からステップS8までのルーチンを継続する。すなわち、閾値補正部43は、車両重量情報取得部42において継続して更新される車両総重量WGVWに応じて、モータ2の回転数に係る所定閾値Nthを調整する。 On the other hand, during the period when the ignition of the vehicle 1 is ON (No in step S8), the routine from step S4 to step S8 is continued. That is, the threshold value correction unit 43 adjusts the predetermined threshold value Nth related to the rotation speed of the motor 2 according to the gross vehicle weight WGVW continuously updated by the vehicle weight information acquisition unit 42.

より詳しくは、車両用モータ制御装置は、車両総重量WGVWが所定重量値Wth以上となった場合には、閾値補正部43による制御に基づいて、インバータ10がモータ2の回転数制限を開始する所定閾値Nthを第1回転数Nから第2回転数Nへ下方補正する。また、車両用モータ制御装置は、車両総重量WGVWが所定重量値Wth未満となった場合には、閾値補正部43による制御に基づいて、インバータ10がモータ2の回転数制限を開始する所定閾値Nthを第2回転数Nから第1回転数Nへ上方補正する。 More specifically, the vehicle controller for a motor, when the gross vehicle weight W GVW is equal to or larger than a predetermined weight value Wth is under the control of the threshold value correcting unit 43, the inverter 10 starts the rotational speed limiting motor 2 the predetermined threshold value Nth for the first rotational speed N 1 to the second rotational speed N 2 down correction. The vehicle motor control device, if the gross vehicle weight W GVW is less than the predetermined weight value Wth is under the control of the threshold value correcting unit 43, the inverter 10 starts the rotational speed limiting motor 2 a predetermined The threshold value Nth is upwardly corrected from the second rotation speed N 2 to the first rotation speed N 1 .

以上のように、本発明に係る車両用モータ制御装置は、車両重量情報取得部42で取得される車両総重量WGVWに基づいて、インバータ10がモータ回転数制限を開始するモータ2の回転数Nについての所定閾値Nthを調整する。これにより、車両用モータ制御装置は、車両総重量WGVWが比較的重い場合には、モータ2の回転数Nが低く回生トルクが比較的高い段階でモータ回転数制限を開始することができる。また、車両用モータ制御装置は、車両総重量WGVWが比較的軽い場合には、モータ2の回生トルクが比較的低く回転数Nが高い段階までモータ回転数制限の開始を保留することができる。従って、本発明に係る車両用モータ制御装置は、車両総重量WGVWの変化量が大きい電動車両であっても、最高速度の低下を必要最小限に抑えつつ、より確実にモータの過回転を防止することができる。 As described above, in the vehicle motor control device according to the present invention, the rotation speed of the motor 2 in which the inverter 10 starts limiting the motor rotation speed based on the gross vehicle weight WGVW acquired by the vehicle weight information acquisition unit 42. The predetermined threshold Nth for N is adjusted. As a result, when the gross vehicle weight WGVW is relatively heavy, the vehicle motor control device can start the motor rotation speed limitation at a stage where the rotation speed N of the motor 2 is low and the regenerative torque is relatively high. Further, when the gross vehicle weight WGVW is relatively light, the vehicle motor control device can suspend the start of the motor rotation speed limitation until the stage where the regenerative torque of the motor 2 is relatively low and the rotation speed N is high. .. Therefore, the vehicle motor control device according to the present invention more reliably over-rotates the motor while minimizing the decrease in the maximum speed even in an electric vehicle having a large change in the gross vehicle weight WGVW. Can be prevented.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、1つの所定重量値Wthにより第1回転数N又は第2回転数Nのいずれかを選択する形態を例示したが、例えば2つ以上の閾値により3以上の回転数Nの中から選択してもよい。 Although the description of the embodiment is completed above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above embodiment, an embodiment in which either the first rotation speed N 1 or the second rotation speed N 2 is selected according to one predetermined weight value Wth is illustrated, but for example, three or more by two or more threshold values. You may select from the rotation speed N.

より具体的には、例えば、車両総重量WGVWに対して第1所定重量値Wth1及び第2所定重量値Wth2を設定した場合、WGVW<Wth1の範囲では第1回転数Nが選択され、Wth1≦WGVW<Wth2の範囲では第2回転数Nが選択され、WGVW≧Wth2の範囲では第3回転数Nが選択されるようにしてもよい。 More specifically, for example, if you set the first predetermined weight value Wth1 and second predetermined weight value Wth2 against gross vehicle weight W GVW, first rotational speed N 1 is selected in the range of W GVW <Wth1 , in the range of Wth1 ≦ W GVW <Wth2 selected second rotational speed N 2 is in the range of W GVW ≧ Wth2 may be the third rotational speed N 3 is selected.

1 車両
2 モータ
10 インバータ
30 加速度センサ
40 VCU
41 回転数情報取得部
42 車両重量情報取得部
43 閾値補正部
GVW 車両総重量
回転数上限値
Nth 所定閾値
Wth 所定重量値
1 Vehicle 2 Motor 10 Inverter 30 Accelerometer 40 VCU
41 rpm information acquiring unit 42 vehicle weight information acquisition unit 43 threshold value correcting unit W GVW gross vehicle weight N U rpm limit Nth predetermined threshold Wth predetermined weight value

Claims (1)

所定の回転数上限値を有し、車両の駆動輪に連結されることによって回生制御可能に構成されるモータを制御するための車両用モータ制御装置であって、
前記車両の走行中において、前記モータの回転数情報を取得する回転数情報取得部と、 前記回転数情報取得部により取得される前記モータの回転数が所定閾値以上となった場合、前記モータの回転数が前記回転数上限値以下となるように前記モータの回転数を制限するモータ回転数制限部と、
前記車両の車両総重量を取得する車両重量情報取得部と、
前記車両重量情報取得部により取得される前記車両総重量が所定重量値以上となった場合、前記モータ回転数制限部が前記モータの回転数制限を開始する前記所定閾値を下方補正し、前記車両総重量が所定重量値未満となった場合、前記モータ回転数制限部が前記モータの回転数制限を開始する前記所定閾値を上方補正する閾値補正部と、を含む車両用モータ制御装置。
A vehicle motor control device for controlling a motor that has a predetermined upper limit of the number of revolutions and is configured to be regeneratively controllable by being connected to the drive wheels of the vehicle.
When the rotation speed information acquisition unit that acquires the rotation speed information of the motor and the rotation speed of the motor acquired by the rotation speed information acquisition unit become equal to or more than a predetermined threshold value while the vehicle is running, the motor A motor rotation speed limiting unit that limits the rotation speed of the motor so that the rotation speed is equal to or less than the upper limit of the rotation speed.
A vehicle weight information acquisition unit that acquires the gross vehicle weight of the vehicle,
When the gross vehicle weight acquired by the vehicle weight information acquisition unit becomes equal to or greater than a predetermined weight value, the motor rotation speed limiting unit downwardly corrects the predetermined threshold value at which the motor rotation speed limiting starts, and the vehicle A vehicle motor control device including a threshold correction unit that upwardly corrects the predetermined threshold value at which the motor rotation speed limiting unit starts limiting the rotation speed of the motor when the total weight becomes less than a predetermined weight value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112986605A (en) * 2021-02-22 2021-06-18 合肥宏晶微电子科技股份有限公司 Motor speed measuring method and device

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