JP7505305B2 - Vehicle drive control device - Google Patents
Vehicle drive control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7505305B2 JP7505305B2 JP2020119759A JP2020119759A JP7505305B2 JP 7505305 B2 JP7505305 B2 JP 7505305B2 JP 2020119759 A JP2020119759 A JP 2020119759A JP 2020119759 A JP2020119759 A JP 2020119759A JP 7505305 B2 JP7505305 B2 JP 7505305B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- upper limit
- capacitor voltage
- power
- maximum output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 82
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 208000032368 Device malfunction Diseases 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
本発明は、バッテリの電力でモータを駆動する車両の駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a drive control device for a vehicle that drives a motor using battery power.
従来、バッテリの電力でモータを駆動して走行するハイブリッド自動車や電気自動車において、バッテリがその時点で出力可能な電力(電池上限電力)を算出し、実際にバッテリから出力される電力が電池上限電力を超えないようにモータを制御する技術が知られている。電池上限電力は、バッテリの残容量(SOC)やバッテリ温度に基づいて算出される(特許文献1,2参照)。
Conventionally, in hybrid vehicles and electric vehicles that run on a motor driven by battery power, a technique is known that calculates the power that the battery can output at any given time (upper battery power limit) and controls the motor so that the power actually output from the battery does not exceed the upper battery power limit. The upper battery power limit is calculated based on the remaining battery capacity (SOC) and battery temperature (see
バッテリを管理する電子制御装置とモータを制御する電子制御装置とが別設されている場合、電池上限電力が前者の電子制御装置で算出され、その情報が後者の電子制御装置に伝達される。一方、例えば通信回路の不具合により、電池上限電力の情報が後者の電子制御装置に届かないことがある。この場合、適切な電池上限電力がわからないままモータが駆動され、バッテリが過放電するおそれがある。また、通信回路の不具合だけでなく、前者の電子制御装置の不具合やセンサ類の故障が生じた場合にも、同様の課題が生じる。センサ類の故障に起因する課題は、前者の電子制御装置と後者の電子制御装置とが別設されていない場合にも発生しうる。 When the electronic control device that manages the battery and the electronic control device that controls the motor are installed separately, the battery upper limit power is calculated by the former electronic control device, and the information is transmitted to the latter electronic control device. However, for example, due to a malfunction in the communication circuit, the information on the battery upper limit power may not reach the latter electronic control device. In this case, the motor may be driven without knowing the appropriate battery upper limit power, and the battery may be over-discharged. Similar issues may arise not only due to a malfunction in the communication circuit, but also when the former electronic control device malfunctions or sensors fail. Issues caused by sensor failures may also occur when the former electronic control device and the latter electronic control device are not installed separately.
本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成でバッテリの過放電を抑制できるようにした車両の駆動制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the objectives of the present invention was devised in light of the above-mentioned problems, and is to provide a vehicle drive control device that can suppress over-discharge of the battery with a simple configuration. In addition to this objective, another objective of the present invention is to achieve effects that cannot be obtained with conventional technology, which are derived from the configurations shown in the "Mode for carrying out the invention" described below.
開示の車両の駆動制御装置は、車両に搭載されるモータまたはインバータとバッテリとを接続する直流回路において前記モータまたは前記インバータに対して並列に接続されるコンデンサと、前記コンデンサの電圧であるコンデンサ電圧を検出する電圧センサと、前記バッテリの出力の上限値である電池上限電力を前記コンデンサ電圧に基づいて設定し、前記バッテリの実際の出力が前記電池上限電力を超えないように前記モータまたは前記インバータを制御する制御装置と、前記バッテリの最大出力を算出するバッテリ管理装置とを備える。前記制御装置は、前記最大出力に基づいて前記電池上限電力を設定する機能と、前記最大出力の情報を取得できない場合に前記コンデンサ電圧に基づいて前記電池上限電力を設定する機能とを併せ持つ。前記制御装置は、前記コンデンサ電圧と前記電池上限電力との関係が規定されたマップを有する。前記マップにおいて、前記コンデンサ電圧が第一所定値以上である場合に前記電池上限電力が所定値に制限され、前記コンデンサ電圧が前記第一所定値未満である場合に前記コンデンサ電圧が低いほど前記電池上限電力が線形に減少する関係が規定される。前記制御装置は、前記最大出力の値を記憶するとともに、前記最大出力の値が前記所定値未満の状態で前記最大出力の情報を取得できなくなった場合に直近の前記最大出力の値を前記電池上限電力として設定する。 The disclosed drive control device for a vehicle includes a capacitor connected in parallel to a motor or an inverter mounted on a vehicle in a DC circuit connecting the motor or the inverter to a battery, a voltage sensor that detects a capacitor voltage that is the voltage of the capacitor, a control device that sets a battery upper limit power that is an upper limit value of the output of the battery based on the capacitor voltage and controls the motor or the inverter so that the actual output of the battery does not exceed the battery upper limit power, and a battery management device that calculates a maximum output of the battery . The control device has both a function of setting the battery upper limit power based on the maximum output and a function of setting the battery upper limit power based on the capacitor voltage when information on the maximum output cannot be obtained. The control device has a map that specifies a relationship between the capacitor voltage and the battery upper limit power. The map specifies a relationship in which the battery upper limit power is limited to a specified value when the capacitor voltage is equal to or higher than a first specified value, and the battery upper limit power decreases linearly as the capacitor voltage decreases when the capacitor voltage is lower than the first specified value. The control device stores the value of the maximum output, and when the value of the maximum output is less than the specified value and information about the maximum output cannot be obtained, sets the most recent value of the maximum output as the battery upper limit power.
開示の車両の駆動制御装置によれば、簡素な構成でバッテリの過放電を抑制できる。 The disclosed vehicle drive control device can suppress over-discharge of the battery with a simple configuration.
[1.構成]
図1は、実施例としての駆動制御装置が適用された車両10の構成を示す模式図である。この車両10は、駆動源として機能するモータ7(電動機)とエンジン8(内燃機関)とを搭載したハイブリッド自動車である。図1に示すモータ7は、前輪を駆動するフロントモータである。同様のモータ7は、後輪側にも設けられうる。また、車両10の任意の位置には、モータ7を駆動するための電力を貯留するバッテリ1が設けられる。モータ7は、バッテリ1の電力で車両10を走行させる機能と、車両の慣性を利用した発電により電力を回生する機能とを兼ね備えた交流電動発電機である。
[1. Configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a
バッテリ1は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池である。このバッテリ1には、外部充電設備による充電(外部充電)や、モータ7の回生電力による充電や、エンジン8で駆動される図示しない発電機による充電などが可能である。バッテリ1の近傍(または内部)には、バッテリ1の電圧(例えばセル電圧や開放電圧など)を検出するバッテリ電圧センサ2と、バッテリ1の温度(例えばセル温度やケース内温度など)を検出するバッテリ温度センサ3と、バッテリ1の充放電に係る電流値を検出するバッテリ電流センサ30とが設けられる。
図2は、図1に示すモータ7を駆動するための直流回路9を示す回路図である。バッテリ1の電力は、直流回路9を介してインバータ4に入力され、インバータ4の内部で交流電力に変換された後にモータ7に供給される。インバータ4は、直流回路9の電力(直流電力)とモータ7が介装される交流回路の電力(交流電力)とを相互に変換する電圧制御型の電力変換装置である。インバータ4には、複数のスイッチング素子を含む三相ブリッジ回路が内蔵される。各スイッチング素子の接続状態を断続的に切り替えることで、モータ7を駆動するための交流電力が生成される。スイッチング素子には、IGBTやパワーMOSFETなどの半導体素子が用いられる。
Figure 2 is a circuit diagram showing a DC circuit 9 for driving the
コンデンサ5は、インバータ4に供給される電力を平滑化するための電子部品である。図2に示すコンデンサ5は直流回路9において、インバータ4に対して並列に接続される。なお、モータ7が直流モータである場合には、図2中のインバータ4の位置にモータ7が配置されることになる。したがってこの場合、コンデンサ5はモータ7に対して並列に接続される。コンデンサ5の近傍には、コンデンサ5に蓄えられた電圧(コンデンサ電圧)を検出する電圧センサ6が設けられる。バッテリ1の放電時におけるコンデンサ電圧は、バッテリ1の開放電圧にほぼ一致する。
Capacitor 5 is an electronic component for smoothing the power supplied to inverter 4.
図2に示すように、バッテリ電圧センサ2,バッテリ温度センサ3,バッテリ電流センサ30はBMU11(バッテリ管理装置,Battery Management Unit)に接続される。また、インバータ4,電圧センサ6,モータ7はMCU12(モータ制御装置,Motor Control Unit)に接続される。さらに、BMU11,MCU12は、車載通信網を介して車両ECU13(制御装置)と通信可能に設けられる。車両ECU13は、BMU11,MCU12を統括管理する役割を担う。
As shown in FIG. 2, the battery voltage sensor 2,
BMU11,MCU12,車両ECU13の各々は、車両10に搭載される電子制御装置(ECU,Electronic Control Unit)であり、プロセッサとメモリとを搭載した電子デバイスである。プロセッサとは、例えばCPU(Central Processing Unit),MPU(Micro Processing Unit)などのマイクロプロセッサであり、メモリとは、例えばROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),不揮発メモリなどである。BMU11,MCU12,車両ECU13の各々で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録,保存されており、プログラムの実行時にはプログラムの内容がメモリ空間内に展開されて、プロセッサによって実行される。
Each of the BMU 11, MCU 12, and vehicle ECU 13 is an electronic control unit (ECU) mounted on the
BMU11は、バッテリ1の監視を担当する電子制御装置である。ここでは、バッテリ1の電圧や電流,温度,残容量(SOC),劣化度などに応じて、その時点でバッテリ1が出力しうる最大の電力である最大出力[kW]が算出される。ここで算出された最大出力の情報は、車両ECU13に伝達される。MCU12は、モータ7,インバータ4の作動状態を制御する電子制御装置である。ここでは、電圧センサ6で検出されたコンデンサ電圧の情報が取得され、車両ECU13へと伝達される。また、車両ECU13で算出される電池上限電力の情報を受けて、バッテリ1の実際の出力が電池上限電力を超えないようにインバータ4及びモータ7の作動状態が制御される。
The BMU 11 is an electronic control device responsible for monitoring the
車両ECU13は、バッテリ1の出力の上限値である電池上限電力をコンデンサ電圧に基づいて設定し、その情報をMCU12へ伝達する機能を持つ。また、車両ECU13は、電池上限電力を設定するための特性が規定されたマップ14を記憶している。このマップ14には、コンデンサ電圧と電池上限電力との関係が規定されている。図3は、マップ14に規定される関係を例示するグラフである。このマップ14では、コンデンサ電圧が第一所定値V1以上である場合に、電池上限電力が所定値P1に制限されるようになっている。また、コンデンサ電圧が第一所定値V1未満である場合には、コンデンサ電圧が低いほど電池上限電力が線形に減少している。コンデンサ電圧が第一所定値V1よりも小さい第二所定値V2未満である場合には、電池上限電力が0に制限されている。
The
本実施例の車両ECU13は、常にコンデンサ電圧を参照して電池上限電力を設定するのではなく、以下の少なくともいずれかの条件が成立する場合に限って、コンデンサ電圧に基づく電池上限電力の設定を行う。以下の条件がいずれも不成立である場合には、BMU11で算出された最大出力に基づいて電池上限電力の設定を行う。
・条件1.BMU11で算出された最大出力の情報が取得できない場合
・条件2.BMU11との通信が途絶えている場合
なお、条件1には、BMU11における最大出力の算出が停止している状態(BMU11の不具合)やバッテリ電圧センサ2が故障している状態,バッテリ温度センサ3が故障している状態などが含まれる。また、条件2には、車載ネットワークの不具合やBMU11の送信不良などが発生している状態が含まれる。
The
Condition 1: When information on the maximum output calculated by the
図4は、車両ECU13での演算内容を例示するブロック図である。電圧センサ6で検出されたコンデンサ電圧の情報は、ローパスフィルタ15(LPF)を介してマップ14に入力される。ローパスフィルタ15は、コンデンサ電圧に対応する信号から高周波成分(ノイズ)を除去したものをマップ14に出力する。マップ14は、コンデンサ電圧に対応する第一電池上限電力を出力する。第一電池上限電力の情報は勾配制限器16に入力され、その変化勾配(単位時間あたりの変化量)が急変しない範囲内に制限された後、最小値選択器19に入力される。
Figure 4 is a block diagram illustrating the calculation contents in the
BMU11で算出された最大出力の情報は、減算器21の正値側に入力される。一方、減算器21の負値側には、予め設定された余裕値(例えば数[kW]の値)が入力される。最大出力から余裕値を減じた値は第二勾配制限器22に入力され、その変化勾配(単位時間あたりの変化量)が急変しない範囲内に制限された後、上下限制限器23に入力される。上下限制限器23は、入力された値を所定の上限値から下限値までの範囲内に制限した上で、その値を最小値選択器19と選択器20とに伝達する。ここで、上下限制限器23から出力される値のことを第二電池上限電力と呼ぶ。最小値選択器19は、第一電池上限電力と第二電池上限電力とのうち、値が小さい一方を選択して選択器20に出力する。
The information on the maximum output calculated by the
図4中の「制限判定」とは、選択器20での選択結果を決定するためのフラグであって、条件1,2の少なくともいずれかが成立している場合にONになり、条件1,2がともに不成立である場合にOFFになる特性を持つ。選択器20は、制限判定がONである場合に、最小値選択器19の出力を選択する。つまり、条件1,2のいずれかが成立していれば、コンデンサ電圧に由来する第一電池上限電力が最終的な電池上下電力となる。また、制限判定がOFFである場合、つまり、条件1,2が不成立である状況下では、コンデンサ電圧に由来する第一電池上限電力が選択されず、第二電池上限電力が最終的な電池上下電力となる。このように、条件1,2が不成立であれば、コンデンサ電圧が参照されないようになっている。
"Limit judgment" in FIG. 4 is a flag for determining the selection result in
[2.フローチャート]
図5は、車両ECU13での制御手順を例示するフローチャートである。このフローチャートに示す制御は、例えば図4に示すような制御構成を持たない車両ECU13においても適用可能である。ステップA1では、各種情報が車両ECU13に入力される。ステップA2では、BMU11との通信が途絶しているか否かが判定される。この条件が成立する場合にはステップA3に進み、コンデンサ電圧に基づいて電池上限電力が算出される。電池上限電力の値は、例えば図3に示すような特性に基づいて算出される。その後のステップA4では、電池上限電力に基づいてモータ7やインバータ4が制御される。例えば、バッテリ1の実際の出力が電池上限電力を超えないように、インバータ4から出力されるモータ7の駆動電力が制御される。
2. Flowchart
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control procedure in the
ステップA2の条件が不成立の場合にはステップA5に進み、車両ECU13がBMU11から最大出力の情報を取得したか否かが判定される。この条件が不成立の場合にはステップA3に進み、通信途絶時と同様の処理が実施される。一方、ステップA5の上限が成立する場合にはステップA6に進み、最大出力に基づいて電池上限電力が算出される。その後のステップA4では、電池上限電力に基づいてモータ7やインバータ4が制御される。
If the condition in step A2 is not met, the process proceeds to step A5, where it is determined whether the
図7は、図5に示すフローチャートの変形例である。このフローでは、BMU11から伝達された最大出力の値をメモリや記憶装置に保持するためのステップB1が、図5のステップA1とステップA2との間に追加されている。最大出力の値は、少なくとも過去一回分の値(前回値)が保持される。また、ステップA2のYESルート及びステップA5のNoルートの後には、最大出力の保持値が所定値P1以上であるか否かを判定するステップB2が追加されている。この条件が成立する場合にはステップA3に進み、成立しない場合にはステップA6に進む。
Fig. 7 is a modified example of the flowchart shown in Fig. 5. In this flow, step B1 for storing the value of maximum output transmitted from the
したがって、ステップA6では、最大出力の情報が取得されている間は、最新の最大出力の値に基づいて電池上限電力が算出される。一方、最大出力の情報を取得できなくなったときに、直近の最大出力の値(保持値)が所定値P1未満だった場合には、その保持値に基づいて電池上限電力が算出され、例えば直近の最大出力の値がそのまま電池上限電力として設定される。また、最大出力の情報を取得できなくなったときに、直近の最大出力の値(保持値)が所定値P1以上だった場合には、コンデンサ電圧に基づいて電池上限電力が算出される。 Therefore, in step A6, while the maximum output information is being acquired, the battery upper limit power is calculated based on the most recent maximum output value. On the other hand, when the maximum output information cannot be acquired and the most recent maximum output value (retained value) is less than the predetermined value P1 , the battery upper limit power is calculated based on the retained value, and for example, the most recent maximum output value is directly set as the battery upper limit power. Also, when the maximum output information cannot be acquired and the most recent maximum output value (retained value) is equal to or greater than the predetermined value P1 , the battery upper limit power is calculated based on the capacitor voltage.
図8は、図7に示すフローチャートの変形例である。このフローでは、図5に示すフローと同様に、ステップA2のYESルート及びステップA5のNoルートの後にステップA3が実施され、その後にステップC1が実施される。ステップC1では、ステップB1で保持された最大出力の保持値がステップA3で算出された電池上限電力以上であるか否かが判定される。ステップC1の条件が成立しない場合にはステップA6に進み、保持値に基づいて電池上限電力が算出される。また、ステップC1の条件が成立する場合にはステップA4に進み、ステップA3で算出された電池上限電力に基づいてモータ7やインバータ4が制御される。したがって、保持値が所定値P1未満である場合であっても、コンデンサ電圧から算出された電池上限電力が所定値P1を下回ったときには、そのコンデンサ電圧から算出された電池上限電力に基づいてモータ7やインバータ4が制御される。
FIG. 8 is a modified example of the flowchart shown in FIG. 7. In this flow, like the flow shown in FIG. 5, step A3 is performed after the YES route of step A2 and the NO route of step A5, and then step C1 is performed. In step C1, it is determined whether the held value of the maximum output held in step B1 is equal to or greater than the battery upper limit power calculated in step A3. If the condition of step C1 is not satisfied, the process proceeds to step A6, where the battery upper limit power is calculated based on the held value. If the condition of step C1 is satisfied, the process proceeds to step A4, where the
[3.作用]
図6(A)~(E)は、車両ECU13による制御作用を説明するためのグラフである。時刻t1にBMU11との通信状態が途絶えると、その時点のコンデンサ電圧に基づいて電池上限電力が設定される。これにより、図6(E)に示すように、電池上限電力の値が時刻t1に減少する。また、時刻t2にアクセルペダルが踏み込まれるとモータ7が駆動され、車両10が走行を開始する。一方、コンデンサ電圧は図6(D)に示すように、時刻t2にやや遅れて時刻t3から徐々に減少する。
[3. Action]
6(A) to 6(E) are graphs for explaining the control action by the
その後、時刻t4にコンデンサ電圧が第一所定値V1未満になると、図6(E)に示すように、電池上限電力がさらに抑制される。これにより、モータ7の出力が減少し、車速の伸び(加速度)が小さくなる。時刻t5にアクセルペダルが踏み戻されると、モータ7が惰性回転状態となり、あるいは回生発電が実施される。このとき、コンデンサ電圧は速やかに回復し、そのコンデンサ電圧に応じて電池上限電力が設定される。
After that, when the capacitor voltage falls below the first predetermined value V1 at time t4 , the battery upper limit power is further suppressed as shown in FIG. 6(E). This reduces the output of the
[4.効果]
(1)上記の実施例では、コンデンサ電圧に基づいて電池上限電力が設定され、バッテリ1の実際の出力が電池上限電力を超えないようにインバータ4(ひいてはモータ7)が制御される。このように、コンデンサ5の電圧に応じて電池上限電力を設定することで、バッテリ1の状態を把握できない状況であってもバッテリ1の実際の出力に制限をかけることができる。したがって、簡素な構成でバッテリ1の過放電を抑制できる。
[4. Effects]
(1) In the above embodiment, the upper battery power limit is set based on the capacitor voltage, and the inverter 4 (and thus the motor 7) is controlled so that the actual output of the
(2)上記の車両ECU13(制御装置)は、コンデンサ電圧が低いほど電池上限電力を減少させる制御を実施する。バッテリ1の放電時におけるコンデンサ電圧は、バッテリ1の開放電圧にほぼ一致する。したがって、コンデンサ電圧の低下に応じて電池上限電力を減少させることで、バッテリ1の電圧低下の状態を電池上限電力に精度よく反映させることができ、適切にバッテリ1の過放電を防ぐことができる。
(2) The vehicle ECU 13 (control device) implements control to reduce the battery upper limit power as the capacitor voltage decreases. The capacitor voltage when the
(3)上記の実施例には、バッテリ1の最大出力を算出するBMU11(バッテリ管理装置)が設けられる。また、車両ECU13(制御装置)は、最大出力に基づいて電池上限電力を設定する機能と、最大出力の情報を取得できない場合にコンデンサ電圧に基づいて電池上限電力を設定する機能とを併せ持つ。このような制御構成により、BMU11との通信状態の良否にかかわらず、精度よく電池上限電力を設定することができ、適切にバッテリ1の過放電を防ぐことができる。
(3) In the above embodiment, a BMU 11 (battery management unit) is provided to calculate the maximum output of the
(4)上記の実施例には、BMU11(バッテリ管理装置)とは別体に設けられ、電圧センサ6で検出されたコンデンサ電圧を監視するMCU12(モータ制御装置)が設けられる。コンデンサ電圧の監視をBMU11とは別体のMCU12で実施することで、BMU11の不調時であっても精度よくコンデンサ電圧を把握することができる。したがって、適切な電池上限電力を設定することができ、バッテリ1の過放電を防ぐことができる。
(4) In the above embodiment, an MCU 12 (motor control device) is provided separately from the BMU 11 (battery management device) and monitors the capacitor voltage detected by the
(5)上記の車両ECU13(制御装置)は、コンデンサ電圧と電池上限電力との関係が規定されたマップ14を有している。マップ14を用いることで、コンデンサ電圧に対応する電池上限電力の値を迅速かつ容易に設定することができる。したがって、バッテリ1やモータ7,インバータ4の制御性を向上させることができる。また、マップ14に規定される関係を変更することで、電池上限電力の制限の強さを容易に変更することができ、設計変更や仕様変更に対して的確に対応する制御を実現しやすくできる。
(5) The vehicle ECU 13 (control device) has a
(6)上記のマップ14では、図3に示すように、コンデンサ電圧が第一所定値V1以上である場合に電池上限電力が所定値P1に制限されている。また、コンデンサ電圧が第一所定値V1未満である場合には、コンデンサ電圧が低いほど電池上限電力が線形に減少する関係が規定されている。このように、コンデンサ電圧が第一所定値V1未満の状態ではコンデンサ電圧が低いほど電池上限電力を減少させることで、バッテリ1の電圧低下の状態を電池上限電力に精度よく反映させることができ、適切にバッテリ1の過放電を防ぐことができる。一方、コンデンサ電圧が第一所定値V1以上の状態では、電池上限電力を所定値P1に固定することで、過度な制限を防止することができ、車両10の走行性能を維持することができる。
(6) In the
(7)上記のマップ14では、図3に示すように、コンデンサ電圧が第一所定値V1よりも小さい第二所定値V2未満である場合に電池上限電力が0に制限される関係が規定されている。このように、コンデンサ電圧が第二所定値V2未満の状態では、電池上限電力を0にすることでバッテリ1のそれ以上の放電を停止させることができる。したがって、バッテリ1の過放電を確実に防止することができる。
(7) As shown in Fig. 3, the
(8)図7に示すように、最大出力の値が所定値P1未満の状態で最大出力の情報を取得できなくなった場合には、直近の最大出力の値を電池上限電力として設定してもよい。このような制御により、例えば最大出力の情報が取得されなくなった時点でコンデンサ電圧が十分に低下していなかったとしても、直近の最大出力に基づいてバッテリ1の出力を制限することができる。したがって、簡素な構成でバッテリ1の過放電を抑制できる。
(8) As shown in Fig. 7, when the maximum output value is less than a predetermined value P1 and the maximum output information cannot be obtained, the most recent maximum output value may be set as the battery upper limit power. With this control, the output of the
(9)図8に示すように、直近の最大出力の保持値がコンデンサ電圧に基づいて算出される電池上限電力未満である場合に、直近の最大出力を電池上限電力として設定してもよい。言い換えれば、直近の最大出力の保持値がコンデンサ電圧に基づいて算出される電池上限電力以上である場合には、保持値を参照することなく、コンデンサ電圧に基づいて算出される電池上限電力に基づいてモータ7やインバータ4を制御してもよい。
(9) As shown in FIG. 8, if the most recent maximum output held value is less than the battery upper limit power calculated based on the capacitor voltage, the most recent maximum output may be set as the battery upper limit power. In other words, if the most recent maximum output held value is equal to or greater than the battery upper limit power calculated based on the capacitor voltage, the
つまり、直近の最大出力に基づく制御の実施中にもコンデンサ電圧に基づく電池上限電力を算出しておき、その値が保持値を下回るまでの間は直近の最大出力の値を使用するとともに、その値が保持値を下回ったらコンデンサ電圧に基づく電池上限電力を使用してもよい。この場合、最終的に得られる電池上限電力は、コンデンサ電圧から求めた電池上限電力と保持値とのいずれか小さい一方となる。このような制御により、例えば最大出力の情報が取得されなくなった時点でコンデンサ電圧が比較的高く、かつ、その後にコンデンサ電圧が低下したような場合に、バッテリ1の出力を適切に制限することができる。したがって、簡素な構成でバッテリ1の過放電を抑制できる。
In other words, the battery upper limit power based on the capacitor voltage may be calculated while control based on the most recent maximum output is being performed, and the most recent maximum output value may be used until that value falls below the held value, after which the battery upper limit power based on the capacitor voltage may be used. In this case, the battery upper limit power finally obtained will be the smaller of the battery upper limit power calculated from the capacitor voltage and the held value. This type of control makes it possible to appropriately limit the output of
[5.変形例]
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせることができる。例えば、上述の実施例ではインバータ4を用いて交流型のモータ7を制御する駆動制御装置が記載されているが、直流型のモータ7を用いて同様の制御を実施することも可能である。この場合、直流式のモータ7は、図2中のインバータ4の位置に介装される。コンデンサ電圧に基づいて設定される電池上限電力を超えないようにモータ7を制御することで、上述の実施例と同様の作用・効果を獲得できる。
5. Modifications
The above embodiment is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and application of techniques not specified in the present embodiment. Each configuration of the present embodiment can be modified in various ways without departing from the spirit of the embodiment. In addition, they can be selected or appropriately combined as needed. For example, in the above embodiment, a drive control device is described that controls an
1 バッテリ
2 バッテリ電圧センサ
3 バッテリ温度センサ
4 インバータ
5 コンデンサ
6 電圧センサ
7 モータ
8 エンジン
9 直流回路
10 車両
11 BMU(バッテリ管理装置)
12 MCU(制御装置,モータ制御装置)
13 車両ECU(制御装置)
14 マップ
15 ローパスフィルタ
16 勾配制限器
19 最小値選択器
20 選択器
21 減算器
22 第二勾配制限器
23 上下限制限器
30 バッテリ電流センサ
1 Battery 2
12 MCU (controller, motor controller)
13 Vehicle ECU (control unit)
14: Map 15: Low-pass filter 16: Gradient limiter 19: Minimum value selector 20: Selector 21: Subtractor 22: Second gradient limiter 23: Upper and lower limiter 30: Battery current sensor
Claims (3)
前記コンデンサの電圧であるコンデンサ電圧を検出する電圧センサと、
前記バッテリの出力の上限値である電池上限電力を前記コンデンサ電圧に基づいて設定し、前記バッテリの実際の出力が前記電池上限電力を超えないように前記モータまたは前記インバータを制御する制御装置と、
前記バッテリの最大出力を算出するバッテリ管理装置とを備え、
前記制御装置は、前記最大出力に基づいて前記電池上限電力を設定する機能と、前記最大出力の情報を取得できない場合に前記コンデンサ電圧に基づいて前記電池上限電力を設定する機能とを併せ持ち、
前記制御装置が、前記コンデンサ電圧と前記電池上限電力との関係が規定されたマップを有し、
前記マップにおいて、前記コンデンサ電圧が第一所定値以上である場合に前記電池上限電力が所定値に制限され、前記コンデンサ電圧が前記第一所定値未満である場合に前記コンデンサ電圧が低いほど前記電池上限電力が線形に減少する関係が規定され、
前記制御装置は、前記最大出力の値を記憶するとともに、前記最大出力の値が前記所定値未満の状態で前記最大出力の情報を取得できなくなった場合に直近の前記最大出力の値を前記電池上限電力として設定する
ことを特徴とする、車両の駆動制御装置。 a capacitor connected in parallel to a motor or an inverter mounted on a vehicle in a DC circuit connecting the motor or the inverter to a battery;
a voltage sensor for detecting a capacitor voltage, which is a voltage of the capacitor;
a control device that sets an upper limit battery power, which is an upper limit value of the output of the battery, based on the capacitor voltage and controls the motor or the inverter so that the actual output of the battery does not exceed the upper limit battery power;
A battery management device that calculates a maximum output of the battery,
the control device has a function of setting the battery upper limit power based on the maximum output, and a function of setting the battery upper limit power based on the capacitor voltage when information on the maximum output cannot be acquired;
the control device has a map that defines a relationship between the capacitor voltage and the battery upper limit power,
a relationship is defined in the map such that, when the capacitor voltage is equal to or greater than a first predetermined value, the battery upper limit power is limited to a predetermined value, and, when the capacitor voltage is less than the first predetermined value, the battery upper limit power linearly decreases as the capacitor voltage decreases;
The control device stores the value of the maximum output, and when the value of the maximum output is less than the predetermined value and information on the maximum output cannot be acquired, sets the most recent value of the maximum output as the upper limit power of the battery.
A drive control device for a vehicle.
ことを特徴とする、請求項1記載の車両の駆動制御装置。 2. The vehicle drive control device according to claim 1, wherein the map specifies a relationship in which the upper battery power limit is limited to 0 when the capacitor voltage is less than a second predetermined value that is smaller than the first predetermined value.
ことを特徴とする、請求項1または2記載の車両の駆動制御装置。 3. The vehicle drive control device according to claim 1, wherein the control device sets the most recent maximum output as the battery upper limit power when the most recent maximum output is less than the battery upper limit power calculated based on the capacitor voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020119759A JP7505305B2 (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Vehicle drive control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020119759A JP7505305B2 (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Vehicle drive control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022016812A JP2022016812A (en) | 2022-01-25 |
JP7505305B2 true JP7505305B2 (en) | 2024-06-25 |
Family
ID=80185559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020119759A Active JP7505305B2 (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Vehicle drive control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7505305B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010041741A (en) | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Aisin Aw Co Ltd | Rotary electric machine control system, and vehicle drive system with the control system |
JP2012106581A (en) | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | Vehicular energy storage protection system |
JP2012111124A (en) | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Oji Paper Co Ltd | Packaging container made of corrugated board, and package |
-
2020
- 2020-07-13 JP JP2020119759A patent/JP7505305B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010041741A (en) | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Aisin Aw Co Ltd | Rotary electric machine control system, and vehicle drive system with the control system |
JP2012106581A (en) | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | Vehicular energy storage protection system |
JP2012111124A (en) | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Oji Paper Co Ltd | Packaging container made of corrugated board, and package |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022016812A (en) | 2022-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9963043B2 (en) | Control system and vehicle power supply | |
US9233613B2 (en) | Electrically powered vehicle and method for controlling electrically powered vehicle | |
US9340121B2 (en) | Method and system for heating a vehicle battery | |
JP7068893B2 (en) | Vehicle power system | |
JP2019180207A (en) | Power supply system for vehicle | |
JP7081959B2 (en) | Vehicle power system | |
US9878702B2 (en) | Method for operating a motor vehicle and the motor vehicle | |
WO2005039919A1 (en) | Secondary battery control apparatus and control method | |
JP6694156B2 (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP2008228403A (en) | Power supply device for vehicle | |
JP2019180211A (en) | Vehicle power supply system | |
JP6989431B2 (en) | Vehicle power system | |
JP2019180209A (en) | Vehicle power supply system | |
JP6122958B2 (en) | Power generation control device and power generation control method | |
JP3901009B2 (en) | Electric car | |
JP2003189490A (en) | Residual capacity equalizer of power storage unit | |
JP7096046B2 (en) | Vehicle power system | |
JP7081958B2 (en) | Vehicle power system | |
JP5961558B2 (en) | Vehicle travel control device | |
JP7505305B2 (en) | Vehicle drive control device | |
CN114981674A (en) | Diagnosis of the state of a vehicle auxiliary battery by means of current pulses | |
JP5447170B2 (en) | Storage device control device and vehicle equipped with the same | |
JP7413242B2 (en) | power system | |
JP5267882B2 (en) | Power generation control device | |
JP2016144366A (en) | Electric vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240205 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20240205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240527 |