JP6269097B2 - 電気自動車制御システム - Google Patents
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Description
車両を駆動する駆動用モータ(28)と、
駆動用モータを含む車両の電気負荷(26、28、30、32、34、36)へ電力を供給する充放電可能な二次電池(12)と、
電気負荷と二次電池への電力供給のために発電を行う発電手段(14)と、
電気負荷による電力の使用状況に基づき、二次電池の充放電サイクルの発生を抑制するように、発電手段による発電を制御する発電制御手段(42、46)と、
車両が目的地に達するまでの経路における、電気負荷の消費電力を予測する予測手段(S120)と、
予測手段による予測の確からしさを評価する評価手段(S140)と、を備え、
発電制御手段は、予測手段によって予測された電気負荷の消費電力に基づき、発電を行う区間を決定するとともに、その区間において予測される消費電力以下の電力を発電するように発電手段を制御するものであり、
発電手段は、エンジン(20)及び当該エンジンによって駆動される発電用モータ(18)を含み、エンジンを燃焼効率が良い一定動作点で運転したとき、発電用モータは、一定の第1の電力を発電するものであり、
発電制御手段は、電気負荷において消費される電力が第1の電力よりも大きいときに発電手段が第1の電力の発電を行うように発電手段の発電時期を制御する発電時期制御と、電気負荷において消費される電力が第1の電力より小さい場合、発電手段が発電する電力が電気負荷の消費電力よりも小さくなるようにエンジンの動作点を変更して発電手段の発電量を制御する発電量制御とを実行可能であり、
発電制御手段は、経路に、評価手段によって予測の確かさしさが高いと評価された区間を含み、当該区間における予測消費電力が第1の電力よりも大きい場合には、当該区間において発電時期制御を実行することを決定し、経路に、予測の確からしさが低いと評価された区間しか含まれない場合、及び予測の確からしさが高いと評価された区間が含まれていても、当該区間における予測消費電力が第1の電力よりも小さい場合には、少なくとも1つの区間において発電量制御を実行することを決定し、車両が決定された区間を走行するときに、発電時期制御又は発電量制御を実行することを特徴とする。
ように構成されているので、二次電池の充放電サイクルの発生を抑制することが可能になる。
図1は、第1実施形態による電気自動車の制御システム10の全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電気自動車は、高出力の駆動用モータ28を備えている。この駆動用モータ28は、例えば三相交流同期モータからなり、図示しない減速機構を介して電気自動車の駆動輪に接続されている。従って、電気自動車は、この駆動用モータ28が駆動力を発生すると、その駆動力により走行する。また、駆動用モータ28は、電気自動車が減速するときに、制動力を発生しつつ発電を行う、いわゆる回生ブレーキ機能を発揮する。
次に、第2実施形態による電気自動車の制御システムについて説明する。本実施形態による電気自動車の制御システムの構成は、第1実施形態における構成と同じであるため、説明を省略する。
電池寿命影響度=(|発電ありの場合の電力増減量|−|発電なしの場合の電力増減量|)/C*補正係数
なお、Cは定数であり、補正係数は、環境温度及び高圧電池12のSOCの少なくとも一方に応じて決定される変数である。環境温度やSOCは、電池寿命に影響を及ぼすパラメータであるため、これらの影響を補正係数により電池寿命影響度に織り込むことができる。
0の処理と同様である。
上述した第2実施形態の技術的特徴をまとめると、以下の通りである。
(技術的特徴1)
車両を駆動する駆動用モータ(28)と、
駆動用モータを含む車両の電気負荷(26、28、30、32、34、36)へ電力を供給する充放電可能な二次電池(12)と、
電気負荷と二次電池への電力供給のために発電を行う発電手段(14)と、
電気負荷による電力の使用状況に基づき、二次電池の充放電サイクルの発生を抑制するように、発電手段による発電を制御する発電制御手段(42、46)と、
発電手段が、相互に異なる複数の発電パターンにて発電した場合に、二次電池の寿命に与える影響の大きさを表す評価値を算出する算出手段(S240)と、を備え、
発電制御手段は、評価値に基づき、二次電池の寿命に与える影響が最も小さい発電パターンを選択し、その発電パターンに従って発電を行うように発電手段を制御する。
(技術的特徴2)
技術的特徴1において、算出手段は、発電手段が選択した発電パターンにて発電した場合の二次電池の電力増減量と、発電手段が発電しない場合の二次電池の電力増減量との差分に基づき、評価値を算出する。
(技術的特徴3)
技術的特徴1又は2において、算出手段は、環境温度及び二次電池のSOCの少なくとも1つに基づいて、評価値を補正する。
(技術的特徴4)
技術的特徴1乃至3のいずれかにおいて、発電制御手段は、二次電池の寿命に与える影響が最も小さい発電パターンとして選択された発電パターンの評価値を所定の閾値と比較するとともに、その比較において、評価値が、閾値により規定される発電制御を行うべき範囲に属していないと判定した場合、発電制御を行わない。
(技術的特徴5)
技術的特徴4において、電気負荷の消費電力を予測する予測手段(S220)と、
予測手段により、相対的に大きな消費電力が必要となる時間が長いほど、より大きな発電量の発電パターンが発電制御を行うべき範囲に属するように、閾値を変更する閾値算出手段(S230)を備える。
12 高圧電池
14 発電装置
18 発電用モータ
20 エンジン
28 駆動用モータ
40 電池ECU
42 モータ/ジェネレータECU
44 ナビゲーションECU
46 エンジンECU
Claims (4)
- 車両を駆動する駆動用モータ(28)と、
前記駆動用モータを含む前記車両の電気負荷(26、28、30、32、34、36)へ電力を供給する充放電可能な二次電池(12)と、
前記電気負荷と前記二次電池への電力供給のために発電を行う発電手段(14)と、
前記電気負荷による電力の使用状況に基づき、前記二次電池の充放電サイクルの発生を抑制するように、前記発電手段による発電を制御する発電制御手段(42、46)と、
前記車両が目的地に達するまでの経路における、前記電気負荷の消費電力を予測する予測手段(S120)と、
前記予測手段による予測の確からしさを評価する評価手段(S140)と、を備え、
前記発電制御手段は、前記予測手段によって予測された前記電気負荷の消費電力に基づき、発電を行う区間を決定するとともに、その区間において予測される消費電力以下の電力を発電するように前記発電手段を制御するものであり、
前記発電手段は、エンジン(20)及び当該エンジンによって駆動される発電用モータ(18)を含み、前記エンジンを燃焼効率が良い一定動作点で運転したとき、前記発電用モータは、一定の第1の電力を発電するものであり、
前記発電制御手段は、前記電気負荷において消費される電力が前記第1の電力よりも大きいときに前記発電手段が前記第1の電力の発電を行うように前記発電手段の発電時期を制御する発電時期制御と、前記電気負荷において消費される電力が前記第1の電力より小さい場合、前記発電手段が発電する電力が前記電気負荷の消費電力よりも小さくなるように前記エンジンの動作点を変更して前記発電手段の発電量を制御する発電量制御とを実行可能であり、
前記発電制御手段は、前記経路に、前記評価手段によって予測の確かさしさが高いと評価された区間を含み、当該区間における予測消費電力が前記第1の電力よりも大きい場合には、当該区間において前記発電時期制御を実行することを決定し、前記経路に、予測の確からしさが低いと評価された区間しか含まれない場合、及び予測の確からしさが高いと評価された区間が含まれていても、当該区間における予測消費電力が前記第1の電力よりも小さい場合には、少なくとも1つの区間において前記発電量制御を実行することを決定し、前記車両が決定された区間を走行するときに、前記発電時期制御又は前記発電量制御を実行することを特徴とする電気自動車制御システム。 - 目的地に達するまでの経路における電力使用量の総計と、二次電池の残容量とから目標発電量を算出する目標発電量算出手段(S130)をさらに備え、
前記発電制御手段は、実行を決定した前記発電時期制御だけでは、目標発電量を確保できない場合、前記発電量制御の実行を決定することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車制御システム。 - 前記評価手段は、予測の確からしさを、前記経路に含まれる各区間が自動車専用道路に該当するか否か及び各区間の過去の走行履歴から評価することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車制御システム。
- 前記評価手段は、走行回数の多い区間ほど、予測の確からしさが高いと評価することを特徴とする請求項3に記載の電気自動車制御システム。
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