JP5730588B2 - Electric car - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車の制御に関する。 The present invention relates to control of an electric vehicle.
近年、充放電可能なバッテリからの電力をモータに供給し、モータのみで走行する電気自動車が多く用いられるようになって来ている。このような電気自動車は、エンジンとモータとの動力によって走行するハイブリッド車両と異なり、自力でバッテリを充電することができず、バッテリの残存容量(SOC)が低下してきた場合には、いずれかの充電ステーション或いは自宅の電源等によってバッテリを充電することが必要である。また、バッテリの残存容量が少なくなりすぎると、バッテリの寿命に影響することがある。このため、このような電気自動車では従来のハイブリッド車両等エンジンを搭載して自力でバッテリを充電できる車両よりも確実に運転者にバッテリの残存容量等を警告し、バッテリの残存容量(SOC)が低下した際にはバッテリの電力消費を低減する必要がある。そこで、バッテリの端子電圧の低下を検知して運転者に報知手段によって運転者にバッテリ端子電圧の低下を知らせると共に、駆動モータの出力を低下させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, an electric vehicle that supplies electric power from a chargeable / dischargeable battery to a motor and travels only by the motor has been widely used. Such an electric vehicle, unlike a hybrid vehicle that travels by the power of the engine and motor, cannot charge the battery by itself, and when the remaining capacity (SOC) of the battery is reduced, either It is necessary to charge the battery by a charging station or a power source at home. Further, if the remaining capacity of the battery becomes too small, the life of the battery may be affected. For this reason, in such an electric vehicle, the remaining battery capacity (SOC) is surely warned to the driver more reliably than a vehicle in which an engine such as a conventional hybrid vehicle is mounted and the battery can be charged by itself. When it drops, it is necessary to reduce battery power consumption. Therefore, it has been proposed to detect a decrease in the battery terminal voltage and inform the driver of the decrease in the battery terminal voltage by the notification means, and to reduce the output of the drive motor (see, for example, Patent Document 1). ).
一方、電気自動車であっても車両のドライバビリティが要求される。特許文献1に記載された従来技術の電気自動車では、バッテリの端子電圧の低下を知らせる警告ランプが点灯されることによって運転者がバッテリの端子電圧が低下していることを認識しても、そのために駆動モータの出力を低下させていることについては報知していないので、バッテリの端子電圧の低下と共にドライバビリティが低下したと感じることが多い。また、バッテリの端子電圧の低下の程度が不明なため、しばらく低速で走行する程度でかなりの距離の走行が可能なのか、直ぐに電気自動車を近くの充電ステーションまで退避走行されなければならないのか等の判断をすることができず、結果としてバッテリの過放電状態となってしまい、バッテリの寿命に影響を及ぼしてしまう場合があった。また、電気自動車では、より長い航続距離が求められている。しかし、特許文献1に記載された従来技術のように、単にバッテリの端子電圧の低下により駆動モータの出力を低下させるのみでは、バッテリの電力消費をあまり低く抑えられない場合があり、電気自動車の航続距離をあまり長くできないという問題があった。
On the other hand, drivability of a vehicle is required even for an electric vehicle. In the conventional electric vehicle described in
そこで、本発明は、電気自動車において航続距離を長くすることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to increase the cruising distance in an electric vehicle.
本発明の電気自動車は、充放電可能な二次電池と、走行用モータと、前記二次電池の直流電力を前記走行用モータ駆動用の交流電力に変換するインバータと、ディスプレイと、充電警告灯、走行制限警告灯、低温警告灯及び過熱警告灯を含む警告表示装置とを備え、前記二次電池の電力によって走行用モータを駆動して走行する電気自動車であって、前記電気自動車の車速、前記走行用モータの要求電力及び前記二次電池の出力電力のうち少なくとも一つを制限し、前記警告表示装置の表示を入り切りする制御部を備え、前記制御部は、前記二次電池の残存容量が所定の容量よりも少ない場合には、走行用モータの要求電力を制限する要求電力制限手段と、前記二次電池の残存容量が所定の容量よりも少ない場合には、前記二次電池の出力電力を制限するとともに、前記車速を制限する車速制限手段と、前記二次電池の残存容量が前記所定の容量を超える場合で、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度が所定の温度範囲を超える場合には、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度に基づいて前記走行用モータの要求電力又は前記二次電池の出力電力を制限する出力電力制限手段と、前記要求電力制限手段または前記出力電力制限手段によって前記走行用モータの要求電力の制限又は前記二次電池の出力制限が行われている場合、または、前記車速制限手段によって前記二次電池の出力制限及び前記車速の制限が行われている場合に、制限状態に応じて前記各警告灯によって警告表示を行い、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示する警告表示手段と、を備え、前記警告表示手段は、前記二次電池の残存容量が前記所定の容量よりも少なく走行用モータの要求電力を制限した場合に、前記充電警告灯と前記走行制限警告灯とを点灯させ、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示し、前記二次電池の残存容量が前記所定の容量を超え、前記電気自動車の車速や走行状態と前記二次電池の残存容量とに基づいて、前記二次電池からの出力電力が制限されると予想される場合には、前記走行制限警告灯を点灯させ、他の警告灯を消灯し、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示し、前記二次電池の残存容量が前記所定の容量を超え、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度が所定の温度範囲を超え、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度に基づいて前記走行用モータの要求電力又は前記二次電池の出力電力を制限した場合には、前記低温警告灯又は前記過熱警告灯のいずれか一方と前記走行制限警告灯とを点灯させ、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示することを特徴とする。 An electric vehicle according to the present invention includes a chargeable / dischargeable secondary battery, a traveling motor, an inverter that converts direct current power of the secondary battery into alternating current power for driving the traveling motor, a display, and a charging warning light. A warning display device including a travel restriction warning light, a low temperature warning light, and an overheat warning light, and an electric vehicle that travels by driving a traveling motor with electric power of the secondary battery, the vehicle speed of the electric vehicle, A control unit configured to limit at least one of the required power of the traveling motor and the output power of the secondary battery and turn on / off the display of the warning display device; and the control unit includes a remaining capacity of the secondary battery Is less than a predetermined capacity, required power limiting means for limiting the required power of the motor for traveling, and when the remaining capacity of the secondary battery is less than a predetermined capacity, the output of the secondary battery Electric Vehicle speed limiting means for limiting the vehicle speed, and when the remaining capacity of the secondary battery exceeds the predetermined capacity, the temperature of either the secondary battery, the driving motor, or the inverter is when exceeding the predetermined temperature range, the required power of the traction motor based on one of the temperature of the secondary battery or the traction motor or the inverter or to limit the output power of the secondary battery an output power limiting means, when the required power by limiting means or the output power limiting means required power of the traction motor limit or the output limit of the secondary batteries have been, or, the vehicle speed limiting means When the output restriction of the secondary battery and the vehicle speed are restricted by the above, a warning is displayed by each warning light according to the restriction state, and a restriction condition is displayed on the display. And a warning display means for displaying the description, the warning display means when the remaining capacity of the secondary battery has limited power required less traction motor than the predetermined capacity, the charge warning lamp And the travel restriction warning light are turned on, the explanation of the restricted state is displayed on the display, the remaining capacity of the secondary battery exceeds the predetermined capacity, the vehicle speed and the running state of the electric vehicle, and the secondary battery If the output power from the secondary battery is expected to be limited based on the remaining capacity of the battery, the driving restriction warning light is turned on, the other warning lights are turned off, and the display is in a restricted state. The remaining capacity of the secondary battery exceeds the predetermined capacity, and the temperature of the secondary battery, the driving motor or the inverter exceeds a predetermined temperature range, and the secondary battery Or for running When the required power of the traveling motor or the output power of the secondary battery is limited based on the temperature of either the motor or the inverter, either the low temperature warning lamp or the overheat warning lamp and the traveling A restriction warning light is turned on, and an explanation of the restriction state is displayed on the display .
本発明は、電気自動車において航続距離をより長くすることができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that a cruising distance can be increased in an electric vehicle.
以下、図面を参照しながら、本実施形態の電気自動車について説明する。図1に示すように、本実施形態の電気自動車100は、充放電可能な二次電池であるバッテリ11と、バッテリ11の直流電力を3相交流電力に変換するインバータ12と、インバータ12によって変換された3相交流電力で駆動される走行用モータ13と、走行用モータ13の出力軸14によって駆動される駆動軸15と、駆動軸15に取り付けられた駆動輪16を含んでいる。バッテリ11には充電ステーションや家庭の電源に接続する接続プラグ19が取り付けられ、充電ステーションや家庭で充電することができるよう構成されている。また、バッテリ11にはバッテリ11の温度を検出する温度センサ21が取り付けられている。バッテリ11とインバータ12との間の接続線にはバッテリ11の出力電圧を検出する電圧センサ24と、バッテリ11の入出力電流を検出する電流センサ25が取り付けられている。インバータ12は内部に複数のスイッチング素子を含むもので、スイッチング動作をした場合にはこれらのスイッチング素子が発熱する。このスイッチング素子にもその温度を検出する温度センサ22が取り付けられている。走行用モータ13は、ステータにコイルが巻かれ、ロータに永久磁石が取り付けられた同期電動機であり、そのステータのコイルには温度を検出する温度センサ23が取り付けられている。駆動軸15には駆動軸15の回転数を検出することによって電気自動車100の速度を検出する速度センサ26が取り付けられている。電気自動車の運転室に設けられ、運転者が操作するアクセルペダルにはアクセルペダル17の踏み込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ27が設けられている。また、電気自動車の運転室には、車速を示す速度計や各種の警告灯が組み込まれたフロントパネル18が設けられている。
Hereinafter, the electric vehicle of this embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an
図2に示すように、フロントパネル18の中央には速度計31が配置され、速度計31の下側には、亀マーク形の走行制限警告灯32、充電ステーション形の充電警告灯33、ヒータ形の過熱警告灯34、温度計形の低温警告灯35が配置されている。速度計31の隣には、速度計31の直径と同等かそれよりも大きい、たとえば、3.5インチのディスプレイ36が配置されている。なお、各警告灯33〜35の形状は例示であり、警告を示す表示灯又は文言表示等であってもよい。
As shown in FIG. 2, a
図1に示すように、電気自動車100には、その走行や図2に示すフロントパネル18の表示を制御する制御部50が設けられている。制御部50は内部に情報の処理を行うCPU51と各種のデータやプログラムを格納するメモリ53と、各センサ21から27の信号を入力するためのセンサインターフェース52と、フロントパネル18に含まれる速度計31、各警告灯32から35、ディスプレイ36に信号を出力する表示装置インターフェース58とを含むコンピュータである。メモリ53には、後で説明するように、CPU51が実行する電池SOC計算プログラム54、電池出力可能パワー(Wout)計算プログラム55、運転者の操作に基づく要求動力を計算する要求動力計算プログラム56、及び各プログラム54から56が参照する各種の制限カーブデータ57が格納されている。
As shown in FIG. 1, the
図3は図1に示すメモリ53に格納されているバッテリ11の残存容量(SOC)に対するバッテリ11の出力電力制限カーブ(線a)と走行用モータ13の要求電力制限カーブ(線b)を示している。図3の線aに示すように、バッテリ11の出力電力は、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1よりも高い場合には通常の出力電力制限W1であり、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1より低いSOC2よりも小さい場合には通常の出力電力制限W1よりも小さい出力電力制限W2となり、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1とSOC2の間にある場合には、SOCの変化に伴って直線的に出力電力制限W1と出力電力制限W2の間で変化する。また、同様に、図3の線bに示すように、バッテリ11の残存容量(SOC)に対する走行用モータ13の要求電力は、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1よりも高い場合には通常の要求電力制限P1であり、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1より低いSOC2よりも小さい場合には通常の要求電力制限P1よりも小さい要求電力制限P2となり、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1とSOC2の間にある場合には、SOCの変化に伴って直線的に要求電力制限P1と要求電力制限P2の間で変化する。
FIG. 3 shows the output power limit curve (line a) of the
図4は図1に示すメモリ53に格納されているバッテリ11の残存容量(SOC)に対する電気自動車100の上限車速の制限カーブである。先に、図3を参照した各カーブと同様、図4に示すように、電気自動車100の上限車速は、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1よりも高い場合には通常の上限車速V1であり、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1より低いSOC2よりも小さい場合には通常の上限車速V1よりも小さい上限車速V2となり、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1とSOC2の間にある場合には、SOCの変化に伴って直線的に上限車速V1と上限車速V2の間で変化する。
FIG. 4 is a limit curve of the upper limit vehicle speed of the
図5には図1に示すメモリ53に格納されているバッテリ温度、インバータ素子温度、走行用モータ13のコイル温度に対するバッテリ11の出力電力制限カーブ、走行用モータ13の要求電力制限カーブを示している。図5の線cに示すように、バッテリ11の出力電力は、バッテリ11の温度が所定の温度T1よりも低く、温度TLよりも高い場合には通常の出力電力制限W0、要求電力制限P0であり、バッテリ11の温度が所定の温度TLよりも低い場合には、通常の出力電力制限W0、要求電力制限P0よりも低い出力電力制限W3、要求電力制限P3に徐々に減少していく。そして、バッテリ11の温度が所定の温度T1を超えた場合には、バッテリ11の温度の上昇に伴って出力電力制限、要求電力制限が小さくなってくる。また、図5の線dに示すように、走行用モータ13のコイル温度が所定の温度T2よりも低く、温度TLよりも高い場合には通常の出力電力制限W0、要求電力制限P0であり、走行用モータ13のコイル温度が所定の温度T2を超えた場合には、走行用モータ13のコイル温度の上昇に伴って出力電力とトルク制限、要求電力制限が小さくなってくる。同様に、図5の線eに示すように、インバータ12の素子の温度が所定の温度T3よりも低く、温度TLよりも高い場合には通常の出力電力制限W0、要求電力制限P0であり、インバータ12の素子の温度が所定の温度T3を超えた場合には、インバータ12の素子の温度の上昇に伴って出力電力とトルク制限、要求電力制限が小さくなってくる。
FIG. 5 shows the output power limit curve of the
本実施形態では、通常のバッテリの出力電力制限W0、と通常の要求電力制限P0は同じ大きさであり、出力電力制限W3、要求電力制限P3も同一であることとして説明したが、図3に示すように、各要求電力制限P0、P3をそれぞれバッテリの出力電力制限W0、W3よりも低くするようにしてもよい。 In the present embodiment, the normal battery output power limit W 0 and the normal required power limit P 0 have the same size, and the output power limit W 3 and the required power limit P 3 are also described as being the same. As shown in FIG. 3, the required power limits P 0 and P 3 may be set lower than the battery output power limits W 0 and W 3 , respectively.
以上のように構成された本実施形態の電気自動車100の動作について図6のフローチャートを参照しながら説明する。図6のステップS101に示すように、制御部50のCPU51は電圧センサ24からバッテリ11の出力電圧を取得する指令を出力する。この指令によって、制御部50はセンサインターフェース52を通してバッテリ11の出力電圧を取得してメモリ53に格納する。図6のステップS102に示すように、CPU51は電流センサ25からバッテリ11の出力電流を取得する指令を出力する。この指令によって制御部50はセンサインターフェース52を通してバッテリ11の出力電流を取得してメモリ53に格納する。図6のステップS103に示すように、CPU51は、メモリ53に格納している電池SOC計算プログラム54を実行し、電圧センサ24、電流センサ25から取得したバッテリ11の出力電圧と出力電流とからバッテリ11の残存容量(SOC)を計算する。このSOCの計算は、例えば、バッテリの出力電圧と出力電流との関係を示すカーブに基づいて算出するようにしてもよいし、バッテリ11の出力電流がゼロの場合の開放端電圧を取得してSOCを計算するようにしてもよいし、出力電圧と出力電流からバッテリ11の出力電力を計算し、この出力電力を積算して初期のSOCから引くことによって計算するようにしてもよい。
The operation of the
CPU51はバッテリ11のSOCの計算が終わったら、図6のステップS104に示すように、バッテリ11の温度センサ21、インバータ12の素子に設けた温度センサ22、走行用モータ13のコイルに設けた温度センサ23からそれぞれバッテリ11、インバータ12の素子の温度、走行用モータ13のコイルの温度を取得する指令を出力する。この指令によって、制御部50は、センサインターフェース52を通して各温度を取得し、メモリ53に格納する。これらの各温度はバッテリ11、インバータ12、走行用モータ13の各ユニットを代表する温度であることからユニット温度という。
When the calculation of the SOC of the
CPU51は図6のステップS105に示すように、電池SOC計算プログラム54を実行して計算したバッテリ11の残存容量(SOC)が図3に示す所定のSOC1よりも低くなっているかどうかを判断する。そして、バッテリ11の残存容量(SOC)が所定のSOC1よりも低い場合には、CPU51は図6のステップS106に示すように、電気自動車100の走行制限を行うことが必要と判断し、バッテリ11の残存容量(SOC)が低く、充電が必要となっていることを示すように、図2に示す充電ステーション形の充電警告灯33を点灯させる。そして、図2に示した亀マーク形の走行制限警告灯32(出力低下警告灯)を点灯させる。走行制限警告灯32を点灯させるSOCの閾値は充電が必要となっていること示す充電警告灯33を点灯させる所定のSOC1よりも小さくてもよい。更にCPU51は図2に示すディスプレイ36に、例えば、「SOC低下により上限車速を制限中」という文字を表示する指令を出力する。この指令によって表示装置インターフェース58から各警告灯32,33をオンとする信号、及びディスプレイ36に表示する文字の信号が出力される。この信号によって各警告灯32,33がオンとなり、ディスプレイ36に警告文言が表示される。
As shown in step S105 in FIG. 6, the
そして、CPU51は図6のステップS107に示すように電気自動車100のパワー制限を行う。このパワー制限は、たとえば、図3の線aに示したように、バッテリ11からの出力電力を制限するような指令を出力する。この指令によってインバータ12のスイッチング素子の動作が変更され、図3の線aで規定されるように、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1よりも低くなったら出力電力制限がW1からW2に向って低下を始める。そして、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC2よりも低くなったら出力電力制限W2より大きな電力がバッテリ11から走行用モータ13に流れないようにする。また、図3の線bに示したように走行用モータ13の要求電力を制限するようにしてもよい。この場合、制御部50のCPU51は、アクセル開度センサ27から取得したアクセル開度等に基づいてメモリ53の電気自動車100の要求動力計算プログラム56を実行して走行用モータ13の要求電力を計算しておく。そして、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1よりも低くなったら、要求電力制限がP1からP2に向って低下を始め、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC2よりも低くなったら運転者がアクセルペダル17を踏み込んでも、走行用モータ13の要求駆動力として要求動力計算プログラム56の計算結果に代えて要求電力制限P2を要求電力として電気自動車100を駆動する。このようにして、走行用モータ13への供給電力が要求電力制限P2よりも大きくならないようにする。いずれのカーブを用いても、バッテリ11の残存容量(SOC)が低下した際にはバッテリ11からの放電電力が抑制され、かつモータ等の損失の少ない、システム効率の良い領域を使った走行に限定することで航続距離を伸ばすことができる。
Then, the
また、図6のステップS107に示すように、CPU51は、図4に示すカーブを適用して電気自動車100の上限速度を制限する。図4に示すように、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC1よりも低くなったら電動自動車の上限速度を通常の上限速度V1からV2に向って低下を始め、バッテリ11の残存容量(SOC)がSOC2よりも低くなったら上限速度V2より速く走行することが無い様にする。これによって走行抵抗の低い低速での走行を継続することとなり電気自動車100の航続距離を伸ばすことができる。
Further, as shown in step S107 of FIG. 6, the
上記のように電気自動車100の走行が制限されているので、運転者がアクセルペダル17を大きく踏み込んでも、通常の状態よりも加速は遅く、また速度も低い状態となっているが、運転者は各警告灯32,33あるいはディスプレイ36の文字表示によって電気自動車100の走行状態をより詳細に知ることができることから、単なるドライバビリティの低下ではなく、バッテリ11の残存容量(SOC)が充電の必要となる状態まで低下していることによる走行制限であることを明確に認識することができる。このため、運転者がより電力を消費しない運転をすることが期待でき、充電ステーションまでの退避走行をよりスムースにすることができる。また、バッテリ11の残存容量(SOC)の低下を抑制しながら充電ステーションまでの退避走行を行うので、過放電を抑制することができ、バッテリ11の寿命を保持することができる。
As described above, since the travel of the
CPU51は、図6のステップS105において、バッテリ11の残存容量(SOC)が所定のSOC1よりも大きい場合には、図6のステップS108に示すように、バッテリ11の特性による出力制限がないかどうかを確認する。例えば、バッテリ11の残存容が所定のSOC1よりも大きい場合でも、連続的に大きな出力電力を要求された場合など、劣化と電池の過熱を抑制するためにその出力電力を制限する場合がある。この制限は、バッテリ11の残存容量とピークの要求駆動力と電流(電池出力)の積算値によって決まってくる場合が多い。しかし、ピークの要求駆動力は常に変動していることから、ピークの駆動力によって走行制限警告灯32をオンオフしたのでは、走行制限警告灯32が煩雑にオンオフを繰り返してしまう。そこで、速度や走行状態とバッテリ11の残存容量(SOC)に基づいて、バッテリ11からの出力電力制限の発生が予想される場合に、CPU51は図6のステップS109に示すように、走行制限警告灯32を点灯させる。この表示によって、運転者は実際に走行制限が行われた場合でも、違和感がないようにすることができる。
If the remaining capacity (SOC) of the
CPU51は、バッテリ11の残存容量(SOC)が所定のSOC1よりも大きいので、図6のステップS110に示すように、図3から図4に示した制限カーブを用いたパワー制限、上限速度の制限は行わない。
Since the remaining capacity (SOC) of the
CPU51は、図6のステップS108において、バッテリ11の特性によってバッテリ11からの出力が制限される可能性が低いと判断した場合には、図6のステップS111に示すように、バッテリ11、インバータ12の素子、走行用モータ13のコイルの3つの温度、これらをユニット温度という、がそれぞれ所定の温度範囲内にあるかどうかを判断する。そして、例えば、図5に示すように、バッテリ11の温度がTLとT1との間にある場合にはバッテリ11の出力電力の制限を行わず通常の出力電力制限W0とし、図6のステップS112に示すように、バッテリ11の温度がTLよりも低い場合には、バッテリ11からの出力電力制限をW0よりも低いW3とし、バッテリ11の低温状態を示す低温警告灯35を点灯させると共に、ディスプレイ36に、例えば、「バッテリの低温状態により走行制限中」と文字表示を行う。また、バッテリ11の温度がT1よりも高い場合には、バッテリ11からの出力電力制限をW0よりも図5の線cに示すようにバッテリ11の温度上昇に従って次第に低下させ、バッテリ11の過熱状態を示す過熱警告灯34を点灯させると共に、ディスプレイ36に、例えば、「バッテリの過熱により走行制限中」と文字表示を行う。走行用モータ13のコイルの温度がTLよりも低い場合、T2よりも高い場合も同様、図5の線dによって出力電力の制限を行い、低温警告灯35または過熱警告灯34を点灯させ、ディスプレイ36には「モータの低温状態により走行制限中」または、「モータの過熱により走行制限中」の文言を表示する。インバータ12の素子の温度がTLよりも低い場合、T3よりも高い場合も同様、図5の線eによって出力電力の制限を行い、低温警告灯35または過熱警告灯34を点灯させ、ディスプレイ36には「インバータ素子の低温状態により走行制限中」または、「インバータ素子の過熱により走行制限中」の文言を表示する。図5の線c,d,eによって走行用モータ13の要求電力の制限を行う場合も同様である。
When the
CPU51は、図6のステップS111でユニット温度によるバッテリ11からの出力電力の制限あるいは走行用モータ13の要求電力の制限がない場合には、図6のステップS113に示すように通常の走行を行い、走行制限警告灯32や他の警告灯33,34,35は消灯し、ディスプレイ36の表示も行わない。
When there is no limitation on the output power from the
以上説明したように、本実施形態の電気自動車100は、バッテリ11の残存容量(SOC)の低下等によって走行に制限が必要な場合に適切に走行を制限してバッテリ11の電力消費を抑制することができる上、各警告灯32から35の点灯やディスプレイ36への文字表示によって走行制限状態であることを運転者に知らせることができるので、運転者がドライバビリティに違和感を持つことを抑制し、更に運転者が走行制限中であることを認識して運転することができるので、運転者が電力の消費に気をつけることができ、結果として航続距離を伸ばすことができる。
As described above, the
次に、図7を参照しながら本発明の他の実施形態について説明する。図1から図6を参照して説明したことと同様のことについては同様の符号を付して説明は省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those described with reference to FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
先に、図6のステップS101からS103と同様、CPU51は、図7のステップS201からS203に示すように、バッテリ11の出力電圧、出力電流を取得し、バッテリ11の残存容量(SOC)を計算する。そして、CPU51は図1に示す電池出力可能パワー計算プログラム55を実行してバッテリ11の出力可能電力(Wout)を計算する。この計算は、取得したバッテリ11の出力電圧、出力電流とバッテリの温度等に基づいて計算される。
First, as in steps S101 to S103 in FIG. 6, the
CPU51はバッテリ11の出力可能電力(Wout)の計算を終了したら、その計算結果をメモリ53に格納する。次に図7のステップS205に示すように、CPU51は、計算したバッテリ11の出力可能電力(Wout)と所定の閾値出力可能電力αとを比較する。この所定の閾値出力可能電力αは、例えば、バッテリ11がフル充電状態での通常の最大出力可能電力(Woutmax)の50%としてもよい。そして、CPU51は先に計算したバッテリ11の出力可能電力(Wout)が所定の閾値出力可能電力α未満の場合には、走行中の電気自動車100がバッテリ11の残存容量(SOC)のり低下等によって走行制限を受ける場合があると判断し、図7のステップS206に示すように、走行制限警告灯32を点灯させるとともに、ディスプレイ36に、例えば、「電池出力可能電力の低下により重度の走行制限中」のような文言を表示する。
When the
また、CPU51は、図7のステップS205で計算したバッテリ11の出力可能電力(Wout)が所定の閾値出力可能電力αよりも大きい場合には、図7のステップS207に示すように、計算したバッテリ11の出力可能電力(Wout)と閾値出力可能電力β、例えば、バッテリ11がフル充電状態での通常の最大出力可能電力(Woutmax)の75%とを比較し、計算したバッテリ11の出力可能電力(Wout)が閾値出力可能電力β未満であると判断した場合には、バッテリ11の出力可能電力(Wout)は、閾値出力可能電力αよりも大きく閾値出力可能電力βよりも小さい状態であり、軽度の走行制限を受ける場合があると判断する。そして、CPU51は、図7のステップS208に示すように、走行制限警告灯32を点灯させるとともに、ディスプレイ36に、例えば、「電池出力可能電力の低下により軽度の走行制限中」のような文言を表示する。そして、CPU51は、計算したバッテリ11の出力可能電力(Wout)が閾値出力可能電力β以上であると判断した場合には、バッテリ11による走行制限を受けることはないと判断して図7のステップS209に示すように走行制限警告灯32を消灯し、ディスプレイ36の表示も行わない。
Further, when the output power (Wout) of the
次に、図7のステップS210に示すように、CPU51はバッテリ11の残存容量(SOC)が所定の残存容量γ未満かどうかを判断する。そして、バッテリ11の残存容量(SOC)が所定の残存容量γ未満であると判断した場合には、図7のステップS211に示すように、図3、4に示した制限カーブを適用してバッテリ11の出力電力制限或いは走行用モータ13の要求電力制限または上限速度の制限を行うと共に、図7のステップS206で点灯させた走行制限警告灯32は点灯させたまま、充電警告灯33を点滅させ、ディスプレイ36の表示を、例えば、「SOC低下により重度の走行制限中」のような文言に変更表示する。
Next, as shown in step S210 of FIG. 7, the
CPU51は、図7のステップS210でバッテリ11の残存容量(SOC)が所定の残存容量γ以上であると判断した場合には、図7のステップS212に示すように、図3、図4の制限カーブを用いたバッテリ11の出力電力の制限、走行用モータ13の要求電力の制限、上限速度の制限は行わず、充電警告灯33は点灯しない。そして、ディスプレイ36には図7のステップS206,S208,S209で表示した状態をそのまま保った表示とする。
When the
以上、説明したように、本実施形態の電気自動車100も先に図1から図6を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏する。
As described above, the
11 バッテリ、12 インバータ、13 走行用モータ、14 出力軸、15 駆動軸、16 駆動輪、17 アクセルペダル、18 フロントパネル、19 接続プラグ、21〜23 温度センサ、24 電圧センサ、25 電流センサ、26 速度センサ、27 アクセル開度センサ、31 速度計、32 走行制限警告灯、33 充電警告灯、34 過熱警告灯、35 低温警告灯、36 ディスプレイ、50 制御部、52 センサインターフェース、53 メモリ、54 電池SOC計算プログラム、55 電池出力可能パワー計算プログラム、56 要求動力計算プログラム、57 制限カーブデータ、58 表示装置インターフェース、100 電気自動車。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記電気自動車の車速、前記走行用モータの要求電力及び前記二次電池の出力電力のうち少なくとも一つを制限し、前記警告表示装置の表示を入り切りする制御部を備え、
前記制御部は、
前記二次電池の残存容量が所定の容量よりも少ない場合には、走行用モータの要求電力を制限する要求電力制限手段と、
前記二次電池の残存容量が所定の容量よりも少ない場合には、前記二次電池の出力電力を制限するとともに、前記車速を制限する車速制限手段と、
前記二次電池の残存容量が前記所定の容量を超える場合で、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度が所定の温度範囲を超える場合には、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度に基づいて前記走行用モータの要求電力又は前記二次電池の出力電力を制限する出力電力制限手段と、
前記要求電力制限手段または前記出力電力制限手段によって前記走行用モータの要求電力の制限又は前記二次電池の出力制限が行われている場合、または、前記車速制限手段によって前記二次電池の出力制限及び前記車速の制限が行われている場合に、制限状態に応じて前記各警告灯によって警告表示を行い、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示する警告表示手段と、を備え、
前記警告表示手段は、
前記二次電池の残存容量が前記所定の容量よりも少なく前記走行用モータの要求電力を制限した場合に、前記充電警告灯と前記走行制限警告灯とを点灯させ、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示し、
前記二次電池の残存容量が前記所定の容量を超え、前記電気自動車の車速や走行状態と前記二次電池の残存容量とに基づいて、前記二次電池からの出力電力が制限されると予想される場合には、前記走行制限警告灯を点灯させ、他の警告灯を消灯し、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示し、
前記二次電池の残存容量が前記所定の容量を超え、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度が所定の温度範囲を超え、前記二次電池又は前記走行用モータ又は前記インバータの何れかの温度に基づいて前記走行用モータの要求電力又は前記二次電池の出力電力を制限した場合には、前記低温警告灯又は前記過熱警告灯のいずれか一方と前記走行制限警告灯とを点灯させ、前記ディスプレイに制限状態の説明を表示することを特徴とする電気自動車。
Rechargeable secondary battery, traveling motor, inverter for converting the DC power of the secondary battery to AC power for driving the traveling motor, display , charging warning light, travel limit warning light, low temperature A warning display device including a warning light and an overheat warning light, and an electric vehicle that travels by driving a traveling motor with electric power of the secondary battery,
A control unit that limits at least one of the vehicle speed of the electric vehicle, the required power of the driving motor, and the output power of the secondary battery, and turns on and off the display of the warning display device;
The controller is
When the remaining capacity of the secondary battery is less than a predetermined capacity, required power limiting means for limiting the required power of the traveling motor;
When the remaining capacity of the secondary battery is less than a predetermined capacity, vehicle speed limiting means for limiting the output power of the secondary battery and limiting the vehicle speed;
When the remaining capacity of the secondary battery exceeds the predetermined capacity and the temperature of any of the secondary battery, the driving motor, or the inverter exceeds a predetermined temperature range , the secondary battery or an output power limiting means the requested power of the traction motor based on one of temperature of the traveling motor or the inverter or to limit the output power of the secondary battery,
The required power limiting means or the output limit of restriction or the secondary battery of the power required by the traction motor by the output power limiting means is being performed, or the output of the secondary battery by the speed limiting means A warning display means for displaying a warning by the warning lights according to a restriction state and displaying a description of the restriction state on the display when the restriction and the vehicle speed are restricted ,
The warning display means includes
When the remaining capacity of the secondary battery is less than the predetermined capacity and the required power of the driving motor is limited, the charging warning lamp and the driving limit warning lamp are turned on, and the display explains the limit state To display
Expected that the remaining capacity of the secondary battery exceeds the predetermined capacity, and the output power from the secondary battery is limited based on the vehicle speed and running state of the electric vehicle and the remaining capacity of the secondary battery. If so, turn on the driving restriction warning light, turn off the other warning lights, display the explanation of the restriction state on the display,
The remaining capacity of the secondary battery exceeds the predetermined capacity, the temperature of the secondary battery, the traveling motor or the inverter exceeds a predetermined temperature range, and the secondary battery or the traveling motor or When the required power of the driving motor or the output power of the secondary battery is limited based on the temperature of any one of the inverters, either the low temperature warning light or the overheat warning light and the driving restriction warning An electric vehicle characterized in that a lamp is turned on and an explanation of a restricted state is displayed on the display .
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