JP5826907B2 - Electric vehicle power control device - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車の電源制御装置に係り、詳しくは電動機(モータ)を駆動源とし、当該電動機の電源としてバッテリ及びキャパシタを備えた電気自動車の電源切り換え制御技術に関する。 The present invention relates to a power supply control device for an electric vehicle, and more particularly, to a power source switching control technique for an electric vehicle having a motor (motor) as a drive source and a battery and a capacitor as a power source of the motor.
近年、車両の駆動源としてエンジンとともに電動機を備えたハイブリッド電気自動車(HEV)や、電動機のみを駆動源とする電気自動車(EV)等がある。そして、当該電動機の電源としては主にバッテリを用いているが、キャパシタを用いることも可能である。
一般に当該電動機の電源には、大充電容量と軽量・小体積の両立、すなわちエネルギー密度の高さと、様々な加速・減速パターンに対応可能な充放電特性が同時に求められる。バッテリはエネルギー密度の点に於いて良好な特性を持つが、充放電時に発熱を伴う。そのため条件によっては、自己の発熱に対する保護回路による電力的な出力制限を加える必要が生じたり、あるいはバッテリ自体の劣化を生じるという特性も併せて持つ。そのような影響は、例えば大電流の充放電や、あるいは継続的な繰り返しの充放電により引き起こされる。一方で、キャパシタは大電流の充放電や繰り返しの充放電に適しており、良好な充放電特性を持つ。反面、エネルギー密度の面に於いてバッテリには及ばず、結果として当該電気自動車に搭載可能な充電容量はバッテリに比較して小さくなる。
In recent years, a hybrid electric vehicle (HEV) including an electric motor together with an engine as a driving source of the vehicle, an electric vehicle (EV) using only the electric motor as a driving source, and the like are available. And although the battery is mainly used as the power supply of the said electric motor, a capacitor can also be used.
In general, the power source of the motor is required to have both a large charge capacity and a light weight / small volume, that is, high energy density and charge / discharge characteristics that can cope with various acceleration / deceleration patterns. A battery has good characteristics in terms of energy density, but generates heat during charging and discharging. For this reason, depending on the conditions, there is a need to add a power output limitation by a protection circuit against self-heating, or the battery itself may be deteriorated. Such an influence is caused by, for example, charging / discharging of a large current or continuous repeated charging / discharging. On the other hand, the capacitor is suitable for charge / discharge of a large current and repeated charge / discharge, and has good charge / discharge characteristics. On the other hand, it does not reach the battery in terms of energy density, and as a result, the charge capacity that can be mounted on the electric vehicle is smaller than that of the battery.
このような両者の特性に着目して、大電流の発生する制動時にはキャパシタへの充電を行い、急速充電を回避すべくバッテリへの充電は非制動時に行う技術がある(特許文献1参照)。 Paying attention to such characteristics, there is a technique in which charging of a capacitor is performed at the time of braking when a large current is generated, and charging to the battery is performed at the time of non-braking to avoid rapid charging (see Patent Document 1).
上記特許文献1では、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作に応じてバッテリとキャパシタとの切り換えを行っており、アクセル操作がなくブレーキ操作が行われた制動時にキャパシタへの充電を行っている。
しかしながら、例えば、登坂路及び降坂路が短い周期で連続するような道路(以下、連続登降坂路という)を走行する場合、登坂路での高トルク運転及び降坂路での回生制動を行うべくアクセル及びブレーキ操作が短時間に交互に繰り返されるため、上記特許文献1を適用すると、バッテリとキャパシタとの間で電源の切り換えが頻繁に行われることとなり、却ってバッテリに負荷がかかるおそれがある。
In Patent Document 1, switching between the battery and the capacitor is performed in accordance with the driver's accelerator operation and brake operation, and the capacitor is charged during braking when the accelerator operation is not performed and the brake operation is performed.
However, for example, when traveling on a road where the uphill road and the downhill road are continuous with a short cycle (hereinafter referred to as a continuous uphill road), the accelerator and the regenerative braking on the uphill road and the regenerative braking on the downhill road are performed. Since the brake operation is alternately repeated in a short time, when the above-mentioned Patent Document 1 is applied, the power source is frequently switched between the battery and the capacitor, and there is a possibility that the battery is loaded.
このように、運転者の操作状態に応じて、電動機の電源としてバッテリとキャパシタとの切り換えを行うと、車両の走行する条件に応じてはバッテリに負荷をかけたり、電力消費の効率を悪化させたりするおそれがある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両の走行状態に応じて適切な電源を選択し、効率よく電動機の電源を使用することができるとともに、電源の劣化を防ぐことのできる電気自動車の電源制御装置を提供することにある。
As described above, when the battery and the capacitor are switched as the power source of the electric motor according to the operation state of the driver, a load is applied to the battery or the power consumption efficiency is deteriorated depending on the driving condition of the vehicle. There is a risk of
The present invention has been made to solve such a problem. The object of the present invention is to select an appropriate power source according to the running state of the vehicle and to efficiently use the power source of the motor. An object of the present invention is to provide a power supply control device for an electric vehicle that can prevent deterioration of the power supply.
上記した目的を達成するために、請求項1の電気自動車の電源制御装置では、車両の駆動及び回生による発電が可能な電動機の電源として第1の電源及び前記第1の電源よりも短期間に効率よく大電流の充放電を行う第2の電源を備えた電気自動車の電源制御装置であって、前記車両の進路上にある所定区間内で所定勾配以上の登坂路及び降坂路を所定頻度以上繰り返す連続登降坂路を予測し、当該連続登降坂路への自車両の突入を判定する連続登降坂路判定手段と、前記電動機の電源として前記第1の電源または第2の電源を選択する電源選択手段と、前記連続登降坂路判定手段により自車両が前記連続登降坂路に突入していると判定された場合には、前記電動機の電源を前記電源選択手段により前記第2の電源に切り換えて、前記第2の電源を用いて前記電動機への電力供給及び前記電動機からの充電を行う電源切換制御手段と、を備えることを特徴としている。 To achieve the above object, the power control device for an electric vehicle according to claim 1, the first power supply and short-term than the first power supply as a power source for power generation motor capable by the drive and regenerative vehicle An electric vehicle power supply control apparatus including a second power source that efficiently charges and discharges a large current, wherein a climbing slope and a descending slope with a predetermined slope or more within a predetermined section on the course of the vehicle have a predetermined frequency or more. Continuous uphill / downhill road judging means for predicting repeated uphill / downhill slopes and judging the entry of the vehicle into the continuous uphill / downhill road, and power source selecting means for selecting the first power source or the second power source as the power source of the motor. When the continuous climbing slope determining means determines that the host vehicle has entered the continuous climbing slope, the power of the motor is switched to the second power by the power selection means, and the second power of Using source is characterized by comprising, a power supply switching control means for charging from the power supply and the motor to the motor.
請求項2の電気自動車の電源制御装置では、請求項1において、前記第2の電源の充電状態を検出する充電状態検出手段をさらに備え、前記電源切換制御手段は、前記連続登降坂路判定手段により自車両が前記連続登降坂路に突入していると判定され、前記充電状態検出手段により検出された前記第2の電源の充電状態が所定の範囲外にある場合には、前記電源選択手段により前記電動機の電源を前記第1の電源へ切り換えることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a power supply control device for an electric vehicle according to the first aspect, further comprising a charge state detection means for detecting a charge state of the second power supply, wherein the power supply switching control means is controlled by the continuous climbing slope determination means. When it is determined that the host vehicle has entered the continuous climbing slope, and the charging state of the second power source detected by the charging state detecting unit is outside a predetermined range, the power source selecting unit The power source of the electric motor is switched to the first power source.
上記手段を用いる本発明の請求項1の電気自動車の電源制御装置によれば、車両を駆動する電動機の電源として第1の電源及び第2の電源を備えた電気自動車において、当該車両が連続登降坂路に突入した場合には、電動機の電源を電源選択手段により第2の電源に切り換える。したがって、連続登降坂路走行中には優先的に第2の電源を用いて電動機への電力供給(放電)及び電動機からの充電を行うこととなる。 According to the power control apparatus for an electric vehicle according to claim 1 of the present invention using the above means, in an electric vehicle provided with a first power source and a second power source as a power source of an electric motor for driving the vehicle, the vehicle continuously climbs. When entering the slope, the power source of the motor is switched to the second power source by the power source selection means. Therefore, during continuous climbing slope traveling, power supply (discharge) to the motor and charging from the motor are preferentially performed using the second power source.
連続登降坂路走行中は、高トルク運転及び回生制動が繰り返されるため、電動機の電源は短い周期で高電流の充放電を繰り返すこととなるが、当該電源として第1の電源に比べて短期間に効率よく大電流の充放電を行うことができる第2の電源を選択することで、効率よく電力の消費及び回収を行うことができる。また、連続登降坂路走行時に第1の電源を用いないことで、充放電の繰り返しによる第1の電源の劣化を防ぐことができる。 During continuous climbing and descending slope roads, high-torque operation and regenerative braking are repeated, so the power source of the motor repeats charging and discharging of a high current in a short cycle, but the power source is shorter than that of the first power source. By selecting a second power source that can efficiently charge and discharge a large current, it is possible to efficiently consume and recover power. In addition, by not using the first power source during continuous climbing slope traveling, it is possible to prevent the first power source from being deteriorated due to repeated charge and discharge.
また、運転者の操作状態によらず、車両が連続登降坂路に突入したか否かという車両の走行環境から優先的に使用する電源を選択することで、車両の運転状態に適した電源の選択を行うことができる。
請求項2の電気自動車の電源制御装置によれば、連続登降坂路走行中には第2の電源の充電状態が所定の範囲外となった場合には、電動機の電源として第2の電源を外すべく、電源選択手段により第2の電源から第1の電源へ切り換える。
In addition, by selecting the power source to be used preferentially from the driving environment of the vehicle whether or not the vehicle has entered the continuous climbing slope regardless of the driver's operation state, the selection of the power source suitable for the driving state of the vehicle It can be performed.
According to the power control apparatus for an electric vehicle according to
これにより第2の電源の過充電や充電不足を防ぎ、第2の電源の性能を維持することができる。 As a result, overcharging and insufficient charging of the second power source can be prevented, and the performance of the second power source can be maintained.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1を参照すると、本発明の一実施形態に係る電気自動車の電源制御装置の概略構成図が示されている。
図1に示す車両1はパラレル式ハイブリッド型電気自動車であり、ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)2の出力軸にクラッチ4の入力軸が連結されており、クラッチ4の出力軸には例えば永久磁石式同期電動機のように発電も可能な電動機6の回転軸を介して変速機8の入力軸が連結されている。また、変速機8の出力軸はプロペラシャフト10、差動装置12及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16に接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown a schematic configuration diagram of a power supply control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
A vehicle 1 shown in FIG. 1 is a parallel hybrid electric vehicle, and an input shaft of a clutch 4 is connected to an output shaft of a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2. An input shaft of the transmission 8 is connected via a rotating shaft of an
なお、エンジン2は、一般的に自動車に用いられる原動機であり、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどでも良く、ここでは特にその種類を問わない。
当該構成の車両1は、クラッチ4が接続されているときには、エンジン2の出力軸と電動機6の回転軸の両方が変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続され、クラッチ4が切断されているときには電動機6の回転軸のみが変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続される。
The
In the vehicle 1 having the configuration, when the clutch 4 is connected, both the output shaft of the
また、車両1には、電動機6の電源としてバッテリ18(第1の電源)及びキャパシタ20(第2の電源)が搭載されている。当該バッテリ18は例えばリチウムイオン、ニッケル水素等の二次電池であり、キャパシタ20は電気二重層キャパシタである。
これらバッテリ18及びキャパシタ20は電源選択部22(電源選択手段)と電気的に接続されており、当該電源選択部はインバータ24を介して電動機6と電気的に接続されている。
The vehicle 1 is also equipped with a battery 18 (first power source) and a capacitor 20 (second power source) as power sources for the
The
当該電源選択部22は、バッテリ18及びキャパシタ20のうちいずれか一方を電動機6の電源として選択することが可能である。そして、電源として選択されたバッテリ18またはキャパシタ20からの直流電力はインバータ24により交流電力に変換されて電動機6に供給される。
電動機6は、電力が供給されることによりモータとして作動し、その駆動力が変速機8によって適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達されるよう構成されている。また、車両減速時には電動機6が発電機(ジェネレータ)として機能し、駆動輪16から逆に伝達される駆動力により電動機6が交流電力を発電するとともに、このとき電動機6が発生する回生トルクにより駆動輪16に減速抵抗が付与される。そして、この交流電力はインバータ24によって直流電力に変換された後、電源選択部22において電源として選択されたバッテリ18またはキャパシタ20に充電され、駆動輪16の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
The power
The
一方、エンジン2の駆動力は、クラッチ4が接続されているときに電動機6の回転軸を経由して変速機8に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達される。従って、エンジン2の駆動力が駆動輪16に伝達されているときに電動機6がモータとして作動する場合には、エンジン2の駆動力と電動機6の駆動力とがそれぞれ変速機8を介して駆動輪16に伝達されることになる。即ち、車両1の駆動のために駆動輪16に伝達されるべき駆動力の一部がエンジン2から供給されるとともに、不足分が電動機6から供給されアシストされる。
On the other hand, the driving force of the
また、バッテリ18またはキャパシタ20の充電率(SOC:State of Charge)が低下してバッテリ18またはキャパシタ20を充電する必要があるときには、車両1の走行中であっても、電動機6を発電機として機能させるとともに、エンジン2の駆動力の一部を用いて電動機6を作動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ24によって直流電力に変換した後に電源選択部22において選択されたバッテリ18またはキャパシタ20に充電することが可能である。
Further, when the state of charge (SOC) of the
また、バッテリ18及びキャパシタ20には、それぞれ対応したバッテリECU26及びキャパシタECU28が設けられている。
バッテリECU26は、バッテリ18の温度、バッテリ18の電圧、インバータ24との間に流れる電流等を検出し、バッテリ18の充電率を算出する。
キャパシタECU28は、キャパシタ20の電圧、インバータ24との間に流れる電流等を検出し、キャパシタ20の充電率を算出する。
The
The
また、車両1には車両ECU30が設けられており、当該車両1の車両ECU30は、上記バッテリECU26、キャパシタECU28からの情報や、その他図示しない各種センサや各種装置からの情報が入力される。当該車両ECU30は入力された情報に基づき各種装置の制御を行う。
例えば、車両ECU30は車両の駆動に必要な駆動力を条件に応じてエンジン2と電動機6に分配し、各々の駆動力を制御する機能を有する。
また、車両ECU30には、ナビゲーションユニット32(連続登降坂路判定手段)が接続されており、当該ナビゲーションユニット32からの情報に基づき上記電源選択部22における電源切換制御等を行う。
Further, the vehicle 1 is provided with a
For example, the
The
ナビゲーションユニット32は、外部からの情報を受信する情報受信ユニット34と接続されている。当該情報受信ユニット34は、例えば人工衛星からのGPS(Global Positioning System)信号を受信して自車両1の現在位置情報を受信するGPSや、VICS(登録商標)を利用して路側ビーコンやFM多重放送から自車両の進路上の渋滞の有無、発生位置、規模等の渋滞情報を受信する道路交通情報受信機等からなる。
The
ナビゲーションユニット32は、予め地図情報が記憶されており、当該地図情報としては、道路の位置や幅、道路勾配、標高等の情報が含まれている。そして、当該ナビゲーションユニット32は、情報受信ユニット34により受信した情報と照合することで、自車両と道路との位置関係等を算出する。
また、当該ナビゲーションユニット32は、自車両の進路上にある所定区間内における所定勾配以上の登坂路及び降坂路を検出し、当該所定区間内における登坂路及び降坂路の頻度を算出する。そして、所定勾配以上の登坂路及び降坂路が所定区間内に所定頻度以上繰り返す所定の連続登降坂路を判定する。
The
Further, the
車両ECU30は、ナビゲーションユニット32より得られる道路情報等に基づき、電動機6の電源としてバッテリ18またはキャパシタ20に切り換える電源切換制御を行う。
以下、当該車両ECU30において実行される電源切換制御について詳しく説明する。
The
Hereinafter, the power supply switching control executed in the
図2、3には、車両ECUにおいて実行される電源切換制御ルーチンを示すフローチャートが示されており、以下同フローチャートに沿って説明する。
図2のステップS1に示すように、車両ECU30はまずナビゲーションユニット32から道路情報を取得する。
続くステップS2において、取得した道路情報から自車両が上述した所定の連続登降坂路に突入しているか否かを判別する。自車両の進路上に連続登降坂がない場合、または連続登降坂路があっても自車両が当該連続登降坂路に突入していない場合には当該判別結果は偽(No)となり、ステップS3に進む。
FIGS. 2 and 3 show flowcharts showing a power supply switching control routine executed in the vehicle ECU, which will be described below.
As shown in step S <b> 1 of FIG. 2, the
In the subsequent step S2, it is determined whether or not the own vehicle has entered the predetermined continuous ascending / descending slope described above from the acquired road information. If there is no continuous climbing slope on the course of the own vehicle, or if the own vehicle has not entered the continuous climbing slope even if there is a continuous climbing slope, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S3. .
ステップS3では、車両ECU30は、電源選択部22を通常制御する。当該通常制御とは、電動機6の電源としてバッテリ18を主に用いるよう電源選択部22を制御するものである。具体的には、通常制御時には車両ECU30は、バッテリ18の充電率が所定範囲にある場合には電源選択部22により電動機6の電源としてバッテリ18を選択し、バッテリ18の充電率が所定範囲外にあるときにはキャパシタ20を選択するよう制御する。
In step S <b> 3, the
一方、上記ステップS2において、自車両が連続登降坂路に突入している場合には判別結果は真(Yes)となり、ステップS4に進む。
ステップS4では、車両1が降坂路を走行している等で減速しており、電動機6が発電機として機能して回生により電源に対し充電が行われるか否かを判別する。当該判別結果が真(Yes)である場合は、ステップS5に進む。
On the other hand, in the above step S2, if the own vehicle has entered a continuous climbing slope, the determination result is true (Yes), and the process proceeds to step S4.
In step S4, the vehicle 1 is decelerating, for example, traveling on a downhill road, and it is determined whether or not the
ステップS5では、キャパシタECU28から得られる情報に基づき、キャパシタ充電率が予め定められたキャパシタ充電率の上限値(例えば100%)より小であるか否かが判別される。キャパシタ充電率が上限値より小であり、キャパシタ20に充電可能である場合は、当該判別結果は真(Yes)となりステップS6に進む。
In step S5, based on the information obtained from the
ステップS6では、車両ECU30は、回生により得られたエネルギをキャパシタ20に充電すべく、電源選択部22によりキャパシタ20を電源として選択し、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップS5において、キャパシタ充電率が上限値に達している場合には、判別結果は偽(No)となりステップS7に進む。
In step S6, the
On the other hand, if the capacitor charging rate has reached the upper limit value in step S5, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S7.
ステップS7では、バッテリECU26から得られる情報に基づき、バッテリ充電率が予め定められたバッテリ充電率の上限値(例えば80%)より小であるか否かを判別する。バッテリ充電率が上限値より小であり、バッテリ18に充電可能である場合は、当該判別結果は真(Yes)となり、ステップS8に進む。
In step S7, based on the information obtained from the
ステップS8では、バッテリECU26から得られる情報に基づきバッテリ状態が良好であるか否かを判別する。これは例えばバッテリ18の温度に基づき、バッテリ18の劣化が激しくなる所定温度よりもバッテリ18の温度が低い場合は、バッテリ状態は良好であると判断し、判別結果は真(Yes)となり、ステップS9に進む。
In step S8, it is determined based on information obtained from the
ステップS9では、車両ECU30は、回生により得られたエネルギをバッテリ18に充電すべく、電源選択部22によりバッテリ18を電源として選択し、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップS7またはステップS8において、判別結果が偽(No)となった場合、即ちバッテリ充電率が上限値以上であったり、バッテリ温度が所定温度以上等でバッテリ状態が良好でない場合には、ステップS10に進む。
In step S9, the
On the other hand, if the determination result in step S7 or step S8 is false (No), that is, if the battery charge rate is equal to or higher than the upper limit value, or the battery temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the battery condition is not good. The process proceeds to step S10.
ステップS10では、車両ECU30は電動機6に対する回生駆動力の要求を停止する、あるいは電源選択部22を中立状態として、回生により得られたエネルギをバッテリ18やキャパシタ20に充電する事を停止し、当該ルーチンをリターンする。
このように、連続登降坂路走行中の充電時においては、キャパシタ充電率が上限値に達するまでは優先的に当該キャパシタ20への充電を行う。キャパシタ充電率が上限値に達した後は、バッテリ18が充電可能である場合は電源を当該バッテリ18に切り換え、バッテリ18が充電不可能な状態にある場合は充電を停止する。
In step S10, the
In this way, during charging while traveling on a continuous uphill / downhill road, the
一方、上記ステップS4において、充電時でない場合、即ち車両1が登坂路を走行している等で、主に電源から電動機6に電力を供給する場合には、当該判別結果は偽(No)となり、図3のステップS11に進む。
ステップS11では、キャパシタECU28から得られる情報に基づき、キャパシタ充電率が予め定められたキャパシタ充電率の下限値(例えば10%)より大であるか否かが判別される。キャパシタ充電率が下限値より大であり、キャパシタ20が放電可能である場合は、当該判別結果が真(Yes)となりステップS12に進む。
On the other hand, in the above step S4, when it is not during charging, that is, when the vehicle 1 is traveling on an uphill road or the like, mainly when power is supplied from the power source to the
In step S11, based on the information obtained from the
ステップS12では、車両ECU30は、キャパシタ20からの放電(電力供給)により電動機6を駆動すべく、電源選択部22によりキャパシタ20を電源として選択するよう制御し、当該ルーチンをリターンする。
一方、上記ステップS11において、キャパシタ充電率が下限値に達している場合には、判別結果は偽(No)となりステップS13に進む。
In step S12, the
On the other hand, if the capacitor charging rate has reached the lower limit in step S11, the determination result is false (No), and the process proceeds to step S13.
ステップS13では、バッテリECU26から得られる情報に基づき、バッテリ充電率が予め定められたバッテリ充電率の下限値(例えば20%)より大であるか否かを判別する。バッテリ充電率が下限値より大であり、バッテリ18が放電可能である場合は、当該判別結果が真(Yes)となり、ステップS14に進む。
In step S13, based on the information obtained from the
ステップS14では、上記ステップS8と同様に、バッテリECU26から得られる情報に基づきバッテリ状態が良好であるか否かを判別する。当該判別結果が真(Yes)である場合はステップS15に進む。
ステップS15では、車両ECU30は、バッテリ18からの放電(電力供給)により電動機6を駆動すべく、電源選択部22においてバッテリ18を電源として選択するよう制御し、当該ルーチンをリターンする。
In step S14, as in step S8, it is determined based on information obtained from the
In step S15, the
一方、上記ステップS13またはステップS14において、判別結果が偽(No)となった場合、即ちバッテリ充電率が下限値以下であったり、バッテリ温度が所定温度以上等でバッテリ状態が良好でない場合には、ステップS16に進む。
ステップS16では、バッテリ18及びキャパシタ20での放電を停止すべく、車両ECU30は電動機6への駆動力分配を停止する事により、車両の駆動を電動機6の駆動からエンジン2による駆動に切り換え、当該ルーチンをリターンする。
On the other hand, when the determination result is false (No) in step S13 or step S14, that is, when the battery charge rate is equal to or lower than the lower limit value, or the battery temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and the battery state is not good. The process proceeds to step S16.
In step S16, the
このように、連続登降坂路走行中の放電時においては、キャパシタ充電率が下限値に達するまでは優先的に当該キャパシタ20により放電を行う。キャパシタ充電率が下限値に達した後は、バッテリ18が放電可能である場合は電源を当該バッテリ18に切り換え、バッテリ18が放電不可能な状態にある場合は放電を停止し、エンジン2のみで車両1を駆動する。
In this way, during discharging during continuous climbing slope traveling, the
車両ECU30は、以上のような制御ルーチンを繰り返すことで、連続登降坂路走行中には優先的にキャパシタ20を用いて電動機6への放電(電力供給)及び電動機6からの充電を行う。
これにより、登坂路における高トルク運転及び降坂路における回生制動を繰り返し、電動機6の電源が短い周期で大電流の充放電を繰り返す連続登降坂路走行中においても、当該電源としてバッテリ18に比べて短期間に効率よく充放電を行うことができるキャパシタ20を選択することで、効率よく電力の消費及び回収を行うことができる。また、連続登降坂路時にバッテリ18を極力用いないことで、充放電の繰り返しによるバッテリ18の劣化を防ぐことができる。
By repeating the control routine as described above, the
Thus, even during running on a continuous uphill road where the high-torque operation on the uphill road and the regenerative braking on the downhill road are repeated and the power source of the
また、運転者の操作状態によらず、車両1が連続登降坂路に突入したか否かという車両の走行環境から優先的に使用する電源を選択することで、車両1の運転状態に適した電源の選択を行うことができる。
そして、連続登降坂路走行中にキャパシタ20の充電率が上限値から下限値の所定範囲外になった場合には、電動機6の電源として当該キャパシタ20を外すべく、電源選択部22によりキャパシタ20からバッテリ18に切り換える。これにより、キャパシタ20の過充電や充電不足を防ぎ、キャパシタ20の性能を維持することができる。
Moreover, the power supply suitable for the driving | running state of the vehicle 1 is selected by selecting the power supply used preferentially from the driving | running | working environment of the vehicle whether the vehicle 1 entered the continuous ascending / descending slope regardless of a driver | operator's operation state. Can be selected.
When the charging rate of the
これらのことから本発明に係る電気自動車の電源制御装置は、車両1の走行状態に応じて適切な電源を選択し、効率よく電動機6の電源を使用することができるとともに、バッテリ18の劣化を防ぐことができる。
以上で本発明に係る電気自動車の電源制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
From these facts, the power control device for an electric vehicle according to the present invention can select an appropriate power source according to the running state of the vehicle 1 and can efficiently use the power source of the
Although the description of the embodiment of the power control device for an electric vehicle according to the present invention is finished above, the embodiment is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施形態では、車両1は駆動源としてエンジン2と電動機6を備えたハイブリッド車両であるが、電動機のみを駆動源とする電気自動車にも本発明は適用可能である。
また、上記実施形態では、キャパシタ充電率が所定範囲外となった場合には(ステップS5、11)、電源をバッテリ18に切り換えているが、バッテリの劣化を確実に防ぐべく、連続登降坂路走行中にはバッテリを使用しないようステップS5またはS11の判別結果が偽(No)となった場合には、電源選択部22を中立状態として、電源の充放電を停止するものとしても構わない。
For example, in the above embodiment, the vehicle 1 is a hybrid vehicle including the
Further, in the above embodiment, when the capacitor charging rate is out of the predetermined range (steps S5 and S11), the power source is switched to the
1 車両
2 エンジン
6 電動機
18 バッテリ(第1の電源)
20 キャパシタ(第2の電源)
22 電源選択部(電源選択手段)
26 バッテリECU
28 キャパシタECU
30 車両ECU(電源切換制御手段)
32 ナビゲーションユニット(連続登降坂路判定手段)
34 情報受信ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20 Capacitor (second power supply)
22 Power source selection unit (power source selection means)
26 Battery ECU
28 Capacitor ECU
30 vehicle ECU (power supply switching control means)
32 Navigation unit (continuous climbing slope judging means)
34 Information receiving unit
Claims (2)
前記車両の進路上にある所定区間内で所定勾配以上の登坂路及び降坂路を所定頻度以上繰り返す連続登降坂路を予測し、当該連続登降坂路への自車両の突入を判定する連続登降坂路判定手段と、
前記電動機の電源として前記第1の電源または第2の電源を選択する電源選択手段と、
前記連続登降坂路判定手段により自車両が前記連続登降坂路に突入していると判定された場合には、前記電動機の電源を前記電源選択手段により前記第2の電源に切り換えて、前記第2の電源を用いて前記電動機への電力供給及び前記電動機からの充電を行う電源切換制御手段と、
を備えることを特徴とする電気自動車の電源制御装置。 The as a power supply for power generation motor capable by the drive and regenerative vehicle 1 power, and the first power source for an electric vehicle equipped with a second power supply to perform charging and discharging efficiently a large current in a short period of time than the power supply A control device,
Continuous climbing slope judgment means for predicting a continuous climbing slope that repeats climbing slopes and descending slopes with a predetermined gradient or more within a predetermined section on the course of the vehicle more than a predetermined frequency, and judging the entry of the vehicle into the continuous climbing slope When,
Power source selection means for selecting the first power source or the second power source as a power source of the electric motor;
When it is determined by the continuous climbing slope determining means that the host vehicle has entered the continuous climbing slope, the power source of the electric motor is switched to the second power source by the power source selecting means , Power supply switching control means for supplying power to the motor using a power source and charging from the motor ;
An electric vehicle power supply control device comprising:
前記電源切換制御手段は、前記連続登降坂路判定手段により自車両が前記連続登降坂路に突入していると判定され、前記充電状態検出手段により検出された前記第2の電源の充電状態が所定の範囲外にある場合には、前記電源選択手段により前記電動機の電源を前記第1の電源へ切り換えることを特徴とする請求項1記載の電気自動車の電源制御装置。 Charging state detecting means for detecting a charging state of the second power source;
The power supply switching control means determines that the own vehicle has entered the continuous climbing slope road by the continuous climbing slope judgment means, and the charging state of the second power source detected by the charging state detection means is a predetermined value. 2. The power control apparatus for an electric vehicle according to claim 1, wherein when the power is out of the range, the power source selection means switches the power source of the electric motor to the first power source.
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