JP4859755B2 - 電動車輌の分散制御システム - Google Patents
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Description
この場合、従来の電動車輌では、機能変更の度にメインモジュールの制御回路のソフトウエアを新たに開発せねばならず、このために多大な労力が必要となる問題があった。
ここで、メインモジュールの制御回路は、
起動時に各サブモジュールと通信して、各サブモジュールの特性情報を収集する特性情報収集手段と、
収集された全サブモジュールの特性情報に基づいて、全モジュールを統合制御するために必要な、メインモジュールの制御回路自身の初期化を実行する初期化手段
とを具えている。
従って、仮に1つのサブモジュールが仕様の異なる他のサブモジュールと交換された場合にも、交換後のサブモジュールから特性情報が収集され、変更後のサブモジュールの仕様に応じた適切な車体性能が決定されるので、各サブモジュールは、各々の制御回路による制御の下、交換後のサブモジュールとの間で整合のとれた動作を行なうことになる。
或いは、前記メインモジュールの初期化手段は、車輌全体として最適な車体性能として、車輌の走行速度、トルク等の走行性能に関して最も低い性能のサブモジュールの性能に合わせて各サブモジュールの性能を決定する。
これによって、モータモジュールが他の機能構成に変更された場合にも、初期化によって、変更後のモータモジュールと整合のとれた動作が実現される。
これによって、バッテリモジュールが他の機能構成に変更された場合にも、初期化によって、変更後のバッテリモジュールと整合のとれた動作が実現される。
これによって、手元モジュールが他の機能構成に変更された場合にも、初期化によって、変更後の手元モジュールと整合のとれた動作が実現される。
[第1実施形態]
本発明に係る第1実施形態の電動車輌は、図1に示す如く、メインモジュール(1)に対して、脱着式のバッテリモジュール(2)が接続されると共に、表示回路(3)、スイッチ等(4)、並びにモータ(5)が接続されている。
又、モータ駆動回路(15)は、モータ(5)と信号線を介して接続されると共に、モータ(5)へ駆動電力を供給する。
これによって、バッテリモジュール(2)の機能変更にも対応することが可能となる。
本発明に係る第2実施形態の電動車輌は、図2に示す如く、メインモジュール(1)に対して、脱着式のバッテリモジュール(2)、手元モジュール(6)、及びモータモジュール(7)が接続されている。
バッテリモジュール(2)は、制御回路(21)及び電池(22)を具え、制御回路(21)は通信線を介してメインモジュール(1)と接続されると共に、電池(22)からメインモジュール(1)及びモータモジュール(7)へ50Vの電源電圧が供給される。
モータモジュール(7)は、制御回路(71)、モータ電源(72)、モータ駆動回路(73)及びモータ(5)を具え、通信回線を介してメインモジュール(1)と接続されると共に、メインモジュール(1)から12Vの電源電圧が供給される。
この結果、バッテリモジュール(2)、手元モジュール(6)及びモータモジュール(7)は、何れかのモジュールの変更後も、それぞれの制御回路(21)(61)(71)によって、互いに整合のとれた動作を行なう。
本発明に係る第3実施形態の電動車輌は電動二輪型から電動三輪型に変更した例であって、図3に示す如く、メインモジュール(1)に対して、脱着式のバッテリモジュール(2)、手元モジュール(6)、及び2つのモータモジュール(7)(8)が接続されている。
バッテリモジュール(2)は、制御回路(21)及び電池(22)を具え、制御回路(21)は通信線を介してメインモジュール(1)と接続されると共に、電池(22)からメインモジュール(1)及び両モータモジュール(7)(8)へ50Vの電源電圧が供給される。
一方のモータモジュール(7)は、制御回路(71)、モータ電源(72)、モータ駆動回路(73)及びモータ(51)を具え、通信回線を介してメインモジュール(1)と接続されると共に、メインモジュール(1)から12Vの電源電圧が供給される。他方のモータモジュール(8)は、制御回路(81)、モータ電源(82)、モータ駆動回路(83)及びモータ(52)を具えている。
或いは、2つのモータモジュール(7)(8)の出力が異なる場合、出力の小さい方のモータの出力に合わせて、電動車輌全体の性能を決定する。
この結果、バッテリモジュール(2)、手元モジュール(6)及びモータモジュール(7)(8)は、何れかのモジュールの変更後も、それぞれの制御回路(21)(61)(71)(81)によって、互いに整合のとれた動作を行なう。
本発明に係る第4実施形態の電動車輌は、図4に示す如く、車載LAN(9)を構築して、該車載LAN(9)に対して、メインモジュール(1)、バッテリモジュール(2)、手元モジュール(6)、及びモータモジュール(7)を接続したものである。
該電動車輌においては、車載LAN(9)を介して、メインモジュール(1)と他のモジュール(2)(6)(7)との間の通信が行なわれ、上記第2実施形態と同じ動作が実現される。
この様に車載LAN(9)を利用することによって、ハードウエア的な拡張ポートの制限が解消され、新たなサブモジュールを自由に追加することが可能となる。
図5は、上記第2実施形態における制御フローを表わしている。
先ずメインモジュール(1)において、制御電源(13)がオンとなると、12Vの電源電圧が手元モジュール(6)及びモータモジュール(7)へ供給されると共に、バッテリモジュール(2)に対して起動信号が供給される。この結果、メインモジュール(1)、手元モジュール(6)、モータモジュール(7)及びバッテリモジュール(2)においてはそれぞれの制御回路が起動し、モジュール内が初期化される(S1、S11、S21、S31)。
これに応じて、手元モジュール(6)、モータモジュール(7)及びバッテリモジュール(2)においては、メインモジュール(1)と通信を行なって、メインモジュール(1)との接続を確立し、メインモジュール(1)へ特性情報を送信する(S12、S22、S32)。
続いて、メインモジュール(1)においては、初期化完了を手元モジュール(6)、モータモジュール(7)及びバッテリモジュール(2)へ通知する(S4)。これに応じて、手元モジュール(6)、モータモジュール(7)及びバッテリモジュール(2)は、メインモジュール(1)からの初期化完了を受信する。
メインモジュール(1)の制御回路による通常処理においては、手元モジュール(6)、モータモジュール(7)及びバッテリモジュール(2)について決定した車体性能に基づいて、各サブモジュールを統合制御するための指令が生成され、各サブモジュール(6)(7)(2)へ送信される。この結果、各サブモジュール(6)(7)(2)の制御回路による通常処理においては、他のサブモジュールとの間で整合のとれた動作が行なわれることになる。
又、生産段階においても、各種のサブモジュールの組合せによって豊富な商品のラインアップを実現することが出来る。
(11) 制御回路
(12) 起動回路
(13) 制御電源
(14) モータ電源
(15) モータ駆動回路
(2) バッテリモジュール
(21) 制御回路
(22) 電池
(6) 手元モジュール
(61) 制御回路
(7) モータモジュール
(71) 制御回路
(5) モータ
Claims (4)
- 1つのメインモジュールと少なくとも1つのサブモジュールを含む複数のモジュールから構成され、各モジュールには制御回路が搭載されて、各サブモジュールの制御回路によって各サブモジュールの動作が制御されると共に、メインモジュールの制御回路によって全モジュールの動作が統合制御される電動車輌の分散制御システムであって、メインモジュールの制御回路は、
起動時に各サブモジュールと通信して、各サブモジュールの特性情報を収集する特性情報収集手段と、
収集された全てのサブモジュールの特性情報に基づいて、全モジュールを統合制御するために必要な、メインモジュールの制御回路自身の初期化を実行する初期化手段とを具え、
前記メインモジュールの初期化手段は、車輌全体として最適な車体性能を決定する手段を有し、該車体性能として、車輌の走行速度、トルク等の走行性能に関して最も低い性能のサブモジュールの性能に合わせて各サブモジュールが発揮すべき性能を決定することで最適となる、各サブモジュールの最適制御範囲を決定する
ことを特徴とする電動車輌の分散制御システム。 - 前記サブモジュールの1つとして、電動モータを制御するモータモジュールを含み、前記メインモジュールの特性情報収集手段によって収集される特性情報には、電動モータの最大速度、最大トルク、速度−トルク関係、速度−効率関係、トルク−効率関係、必要電圧、必要電流、及び制御応答性の中から選択される少なくとも1つの情報が含まれている請求項1に記載の電動車輌の分散制御システム。
- 前記サブモジュールの1つとして、電動モータに電力を供給するバッテリモジュールを含み、前記メインモジュールの特性情報収集手段によって収集される特性情報には、バッテリの最大電圧、最大電流、最大電力、最大容量、回生充電の可否、回生最大電流、及びバッテリパック数の中から選択される少なくとも1つの情報が含まれている請求項1または請求項2に記載の電動車輌の分散制御システム。
- 前記サブモジュールの1つとして、各種情報の表示を制御するモジュールを含み、前記メインモジュールの特性情報収集手段によって収集される特性情報には、速度表示桁数、出力表示桁数、及び走行距離表示桁数から選択される少なくとも1つの情報が含まれている請求項1から請求項3の何れかに記載の電動車輌の分散制御システム。
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