JP3206038B2 - 電気自動車の制御装置 - Google Patents
電気自動車の制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Description
率を向上させ、一充電走行距離を延ばすことができる電
気自動車の制御装置に関する。
定格の異なる複数のモータの回転軸をお互いに連結し、
負荷出力に応じて使用するモータを選択するのが知られ
ている。
4輪ホイールモータ式は特開平2−133005号公報で知ら
れている。
号公報はモータの効率の向上について考慮したもので、
駆動輪の駆動方法までは考慮されておらず、加減速時や
坂道走行時などの制御に改善が必要であった。
の走行性能について考慮したもので、低負荷トルクでの
走行中のモータの効率までは考慮されておらず、一充電
当たりの走行距離を延ばす検討が必要である。
効率を向上させることと電気自動車の走行性能の向上さ
せることの両方ができる電気自動車の制御装置を提供す
ることにある。
タのうち少なくとも1つのモータにより自動車の前輪を
駆動させ、他の出力の異なるモータにより前記自動車の
後輪を駆動させると共に、トルク指令に応じて駆動する
モータを、前記モータのうちいずれか1つ或いは複数個
の組み合わせから選択することにより達成できる。ここ
に、本発明の一実施形態を挙げると次のとおりである。
自動車の駆動輪を駆動する複数のモータと、該モータに
それぞれ電力を供給する複数の電力変換手段と、前記自
動車の状態を検知する検知手段と、該検知手段の信号に
より算出した前記モータのそれぞれのトルク指令になる
ようにそれぞれの前記電力変換手段を制御する制御手段
とを備えると共に、前記複数のモータのうち少なくとも
1つのモータにより前記自動車の前輪を駆動させ、他の
出力の異なるモータにより前記自動車の後輪を駆動させ
るものであって、前記トルク指令に応じて駆動するモー
タを、前記モータのうちいずれか1つ或いは複数個の組
み合わせから選択すると共に、前記モータのうち駆動す
るモータを選択できるスイッチが運転席に設けられてい
る電気自動車の制御装置。
よりトルク指令を計算し、その大きさに適したモータを
選択する。選択したモータを電力変換手段と検知手段と
制御手段により制御を行う。こうすることでモータの効
率を向上できるので一充電走行距離を延ばすことができ
る。さらに、出力の異なるモータを別々の車輪に接続し
駆動する。例えば小さなトルク指令のときは前輪駆動で
走行し、直進性のよい走行をする。大きなトルク指令の
ときは後輪駆動や4輪駆動で走行し路面に駆動力を十分
伝えることができ、加速をよくする。このようにするこ
とで電気自動車の走行性能の向上させることができる。
る。図1が電気自動車の前輪を小トルクの小モータで駆
動し、後輪を大トルクの大モータで駆動したときの実施
例である。電気自動車1における左前輪2aと右前輪2
bは差動装置18を介して小誘導モータ3aに接続され
ており、小誘導モータの容量に応じた小容量の小インバ
ータ4aにより駆動される。後輪2c,2dは差動装置
17を介して大誘導モータ3bに接続されており、大誘
導モータの容量に応じた大容量の大インバータ4bによ
り駆動される。これらのインバータはPWMパルスP
a,Pbにより制御され、バッテリー5を電源としてモ
ータに供給する電力を変換している。
置6は運転車の操作出力であるアクセルペダル7とブレ
ーキペダル8から得られるアクセル踏み込み量Xa,ブ
レーキ踏み込み量Xbを入力している。制御装置6への
その他の入力信号としてはハンドル13の舵角を検出す
る舵角センサ9の舵角信号θs,誘導モータ3a,3b
の回転速度をそれぞれ検出するエンコーダ10a,10
bの回転速度信号ωa,ωb,モータ容量選択スイッチ
11からの信号Smc,走行モード(エコノミーモー
ド,パワーモード)を切り換えるスイッチ12からの信
号Spe,道路の勾配センサ14からの勾配角θr,2
つの誘導モータの電流検出値ia,ibがある。制御装
置6は速度制御回路15とモータ選択回路16からな
り、モータ選択回路16はアクセル踏み込み量Xa,ブ
レーキ踏み込み量Xb,モータ容量選択スイッチSm
c,走行モードスイッチ信号Spe,道路の勾配角θr
をもとに後述する方法でモータの選択を行い、速度制御
回路15に対してモータ選択信号Smtrを出力する。
速度制御回路15は選択されたモータの速度制御または
トルク制御を行い、モータに対してPWM信号を出力す
る。
方式について示している。モータ選択回路16は負荷ト
ルクの大きくなる加減速,高速走行,坂道走行の判定を
行いモータの選択を行う。加速,高速走行状態の判定は
アクセル踏み込み量Xaとその微分値を計算することで
行えるので、アクセルの踏み込み量Xaとその微分値の
和dtaをモータ選択回路19に入力し、モータの選択
を行う。入力値dtaが小さいときは小出力のモータを
選択し、電気自動車は前輪駆動で走行する。入力値dt
aがある一定値を越えると大出力のモータを選択し、電
気自動車は後輪駆動で加速を行う。さらに入力dtaが
大きくなると小出力と大出力の両方のモータを選択し、
電気自動車は4輪駆動で加速を行う。このように加速の
弱いときや低速走行には前輪駆動として直進性の高い走
行を行うことができる。加速の程度が大きくなると後輪
駆動としトルクステアや前輪の空転を防止する。アクセ
ル全開時などの急加速には4輪全部を駆動し発進性を高
めることができる。また、高速走行時には走行安定性向
上のため4輪で駆動する。モータの切り換え点は走行モ
ード信号Speのエコノミーモードとパワーモードによ
って設定を変えてあり、パワーモードの方がより低い入
力で切り換わるようにした。低負荷トルク時に使用する
小出力モータの容量は、市街地道路の最高速度60km
/hでも一定速度走行が可能な大きさとする。こうする
ことで、ほとんどの市街地道路での走行は小モータで可
能となるので、効率向上となり一充電走行距離が延び
る。
とその微分値を計算することでおこなえるので、ブレー
キの踏み込み量Xbとその微分値の和dtbをモータ選
択回路20に入力し、モータの選択を行う。入力値dt
bが大きくなるにつれて、大きな出力のモータを選択す
る。ゆっくりとした減速時には前輪のモータによる回生
ブレーキをかけるが、急な減速には4輪全部で回生ブレ
ーキをかける。
選択回路21によって行う。勾配角θrが大きくなるに
つれて大きな出力のモータを選択する。最大勾配付近で
は4輪駆動として登坂能力を高める。
動でモータの出力を選択できる。雪道等で4輪全部を駆
動したいときには大出力と小出力の両方のモータを選択
する。
キ量,道路の勾配,モータ容量選択スイッチに基づいて
それぞれ選択した4つのモータ容量のうち一番大きな出
力を選択してモータ選択信号Smtrを出力する。
駆動する小モータ3aと、後輪2c,2dを駆動する大
モータ3bともに効率のよい状態で使用することができ
るため、一充電走行距離を延ばすことができる。さらに
高負荷トルク時には後輪駆動または4輪駆動で走行する
ため、路面への駆動力・制動力伝達を強めることがで
き、走行安定性を向上させることができる。
ータで左右独立に駆動し、後輪を大トルクの大モータで
駆動したときの実施例である。電気自動車1における左
前輪2aと右前輪2bはそれぞれ小誘導モータ3c,3
dに接続されており、小誘導モータの容量に応じた小容
量の小インバータ4c,4dにより独立に駆動される。
後輪2c,2dは差動装置17を介して大誘導モータ3
bに接続されており、大誘導モータの容量に応じた大容
量の大インバータ4bにより駆動される。これらのイン
バータはPWMパルスPb,Pc,Pdにより制御さ
れ、バッテリー5を電源としてモータに供給する電力を
変換している。PWMパルスPb,Pc,Pdを発生す
る制御装置6は運転車の操作出力であるアクセルペダル
7とブレーキペダル8から得られるアクセル踏み込み量
Xa,ブレーキ踏み込み量Xbを入力している。制御装
置6へのその他の入力信号としてはハンドル13の舵角
を検出する舵角センサ9の舵角信号θs,誘導モータ3
b,3c,3dの回転速度をそれぞれ検出するエンコー
ダ10b,10c,10dの回転速度信号ωb,ωc,
ωd,モータ容量選択スイッチ11からの信号Smc,
走行モード(エコノミーモード,パワーモード)を切り
換えるスイッチ12からの信号Spe,道路の勾配セン
サ14からの勾配角θr,3つの誘導モータの電流検出
値ib,ic,idがある。制御装置6は速度制御回路
15とモータ選択回路16からなり、モータ選択回路1
6はアクセル踏み込み量Xa,ブレーキ踏み込み量X
b,モータ容量選択スイッチSmc,走行モードスイッ
チ信号Spe,道路の勾配角θrをもとに図2に示した
方法でモータの選択を行い、速度制御回路15に対して
モータ選択信号Smtrを出力する。速度制御回路15
は選択されたモータの速度制御またはトルク制御を行
い、モータに対してPWM信号を出力する。
駆動する小モータ3c,3dと、後輪2c,2dを駆動
する大モータ3bともに効率のよい状態で使用すること
ができるため、一充電走行距離を延ばすことができる。
旋回時には前輪2輪に速度差をつけて、電気自動車の旋
回性を向上させることができる。さらに高負荷トルク時
には後輪駆動または4輪駆動で走行するため、路面への
駆動力・制動力伝達を強めることができ、走行安定性を
向上させることができる。
ータで左右独立に駆動し、後輪を大トルクの大モータで
左右独立に駆動したときの実施例である。電気自動車1
における左前輪2aと右前輪2bはそれぞれ小誘導モー
タ3c,3dに接続されており、小誘導モータの容量に
応じた小容量の小インバータ4c,4dにより独立に駆
動される。後輪2c,2dはそれぞれ大誘導モータ3
e,3fに接続されており、大誘導モータの容量に応じ
た大容量の大インバータ4e,4fにより独立に駆動さ
れる。これらのインバータはPWMパルスPc,Pd,
Pe,Pfにより制御され、バッテリー5を電源として
モータに供給する電力を変換している。
生する制御装置6は運転車の操作出力であるアクセルペ
ダル7とブレーキペダル8から得られるアクセル踏み込
み量Xa,ブレーキ踏み込み量Xbを入力している。制
御装置6へのその他の入力信号としてはハンドル13の
舵角を検出する舵角センサ9の舵角信号θs,誘導モー
タ3c,3d,3e,3fの回転速度をそれぞれ検出す
るエンコーダ10c,10d,10e,10fの回転速
度信号ωc,ωd,ωe,ωf,モータ容量選択スイッ
チ11からの信号Smc,走行モード(エコノミーモー
ド,パワーモード)を切り換えるスイッチ12からの信
号Spe,道路の勾配センサ14からの勾配角θr,4
つの誘導モータの電流検出値ic,id,ie,ifが
ある。制御装置6は速度制御回路15とモータ選択回路
16からなり、モータ選択回路16はアクセル踏み込み
量Xa,ブレーキ踏み込み量Xb,モータ容量選択スイ
ッチSmc,走行モードスイッチ信号Spe,道路の勾
配角θrをもとに図2に示した方法でモータの選択を行
い、速度制御回路15に対してモータ選択信号Smtr
を出力する。速度制御回路15は選択されたモータの速
度制御またはトルク制御を行い、モータに対してPWM
信号を出力する。
駆動する小モータ3c,3dと、後輪2c,2dを駆動
する大モータ3e,3fともに効率のよい状態で使用す
ることができるため、一充電走行距離を延ばすことがで
きる。さらに高負荷トルク時には後輪駆動または4輪駆
動で走行するため、路面への駆動力・制動力伝達を強め
ることができ、走行安定性を向上させることができる。
旋回時には内側車輪と外側車輪に速度差をつけて、電気
自動車の旋回性を向上させることができる。また4輪駆
動時においてはABSやトラクションコントロールなど
を効果的に行うことができる。
導モータで駆動した場合について述べたがモータは直流
モータ,同期モータ等であってもよい。また傾斜計がな
い場合でも、モータのトルクを検出したり、トルク指令
を用いることによって同様のモータの選択を行うことが
できる。その他のモータの選択基準として荷物運搬が目
的である電気自動車では荷物積載量を検出してそれに応
じてモータを選択することもできる。またバッテリーの
残存容量が少ないときには、小出力のモータだけを使用
するようにして走行距離を延ばすこともできる。また小
出力モータにはエネルギーバッテリーを接続し、大出力
モータにはパワーバッテリーを接続し、エネルギーバッ
テリーとパワーバッテリーの比率を走行状態に合わせて
変化させるなどの工夫によって電気自動車の使い勝手を
よくすることができる。例えば平坦路走行が多く、加減
速が少ないところではパワーバッテリーの比率は小さく
てもよく、走行距離を延ばすことができる。また坂の多
い町を走行するときにはパワーバッテリーの比率を大き
くして登坂性能を上げることができる。
るとともに、電気自動車の走行性能を向上させることが
出来る。
図。
成図。
a,3b,3c,3d,3e,3f…誘導モータ、4
a,4b,4c,4d,4e,4f…インバータ、5…
バッテリー、6…制御装置、7…アクセルペダル、8…
ブレーキペダル、9…舵角センサ、10a,10b,1
0c,10d,10e,10f…エンコーダ、11…モ
ータ容量選択スイッチ、12…走行モード選択スイッ
チ、13…ハンドル、14…道路の勾配角センサ、15
…速度制御回路、16…モータ選択回路、17,18…
差動装置。
Claims (4)
- 【請求項1】自動車の駆動輪を駆動する複数のモータ
と、該モータにそれぞれ電力を供給する複数の電力変換
手段と、前記自動車の状態を検知する検知手段と、該検
知手段の信号により算出した前記モータのそれぞれのト
ルク指令になるようにそれぞれの前記電力変換手段を制
御する制御手段とを備えると共に、前記複数のモータの
うち少なくとも1つのモータにより前記自動車の前輪を
駆動させ、他の出力の異なるモータにより前記自動車の
後輪を駆動させるものであって、前記トルク指令に応じ
て駆動するモータを、前記モータのうちいずれか1つ或
いは複数個の組み合わせから選択すると共に、前記モー
タのうち駆動するモータを選択できるスイッチが運転席
に設けられていることを特徴とする電気自動車の制御装
置。 - 【請求項2】請求項1に記載された電気自動車の制御装
置において、前記後輪を駆動するモータの出力は、前記
前輪を駆動するモータの出力よりも大きいことを特徴と
する電気自動車の制御装置。 - 【請求項3】請求項1に記載された電気自動車の制御装
置において、前記前輪を駆動するモータの定格出力は、
前記前輪を駆動するモータだけで所定の市街地速度を走
行することが可能な容量であることを特徴とする電気自
動車の制御装置。 - 【請求項4】請求項3に記載された電気自動車の制御装
置において、前記市街地速度は60Km/h以下である
ことを特徴とする電気自動車の制御装置。
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JP27232591A JP3206038B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 電気自動車の制御装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27232591A JP3206038B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 電気自動車の制御装置 |
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ID=17512315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27232591A Expired - Fee Related JP3206038B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 電気自動車の制御装置 |
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1991
- 1991-10-21 JP JP27232591A patent/JP3206038B2/ja not_active Expired - Fee Related
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