JP2008295224A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車に関するものである。 The present invention relates to an electric vehicle.
従来、駆動源に電動モータを用いた電気自動車が知られており、モータを例えば車輪のホイールに内蔵して、単一のモータの出力を各ホイールに分配する方式に比べて伝達系の部品およびスペースを省略して伝達損失も無くすようにしたものがある(例えば特許文献1参照)。
一方、内燃機関(エンジン)を駆動源とするエンジンカーにあっては、エンジンが1方向のみに回転するものであることから、後進を可能にするためには、後進用ギアを用い、ギアを切り替えている。それに対して電動モータにあっては、例えばダイレクトドライブモータの場合には簡単な制御の切替でモータを正逆転させることができる。 On the other hand, in an engine car that uses an internal combustion engine (engine) as a drive source, the engine rotates in only one direction. Switching. On the other hand, in the case of an electric motor, for example, in the case of a direct drive motor, the motor can be rotated forward and backward by simple control switching.
しかしながら、モータにおいて、単純に正逆転を切り替えて後進させるようにした場合には、後進時にも前進時と同等のモータ出力が発生し、後進時に車速が上がり過ぎる虞があり、車速コントロールにも気をつけなくてはいけなくなって、後進時の運転がし難いという問題がある。 However, if the motor is simply switched between forward and reverse to reverse, the motor output will be the same as that when moving forward, and the vehicle speed may increase too much during backward movement. There is a problem that it is difficult to drive when going backwards.
このような課題を解決して、電気自動車において後進時の運転を容易に行うことができるようにするために本発明に於いては、車輪を駆動する電動モータと、アクセルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、前記アクセルの操作量の増減に応じて前記モータの出力を増減制御する制御手段とを有する電気自動車であって、車両の前進または後進を選択する前後進選択手段と、車速を検出する車速検出手段とを有し、前記制御手段が、前記後進が選択されかつ前記車速が所定の上限速度に達した場合にはそれ以上の前記アクセルの操作量の増大による前記車速の上昇を制限するもの、また、車両の前進または後進を選択する前後進選択手段を有し、前記制御手段が、前記後進が選択された場合には、前記アクセルの操作量に対する前記モータの出力を前記前進が選択された場合の制御値に1未満の係数を掛けて制御するものとした。 In order to solve such a problem and to make it possible to easily drive in reverse in an electric vehicle, in the present invention, an electric motor for driving wheels and an operation amount of an accelerator are detected. An electric vehicle having an accelerator operation amount detection means and a control means for controlling increase / decrease of the output of the motor in accordance with increase / decrease of the accelerator operation amount, forward / reverse selection means for selecting forward or reverse of the vehicle, Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, wherein the control means selects the reverse speed and, when the vehicle speed reaches a predetermined upper limit speed, further increases the amount of operation of the accelerator to increase the vehicle speed. The control device has a forward / reverse selection means for selecting ascent or a reverse drive of the vehicle, and the control means is configured to control the accelerator operation amount when the reverse is selected. The output of the chromatography data was assumed to control multiplied by a factor of less than 1 to the control value in the case where the forward has been selected.
このように本発明によれば、後進が選択された場合には前記アクセルの操作量の増大に対して車速を所定の上限速度に制限することから、例えばアクセルの全閉〜全開の中間の開度に相当する操作量から全開に至るまでの間にあっては車速が上限速度より高くならないようにすることにより、後進時にアクセルを大きく操作してしまっても車速上限の制限により高速走行とはならないため、後進時の運転操作を容易に行うことができる。 As described above, according to the present invention, when reverse travel is selected, the vehicle speed is limited to a predetermined upper limit speed with respect to an increase in the amount of operation of the accelerator. Since the vehicle speed does not become higher than the upper limit speed from the operation amount corresponding to the degree to full opening, even if the accelerator is operated greatly during reverse travel, the vehicle speed will not be high speed due to the limitation of the upper limit of the vehicle speed Therefore, it is possible to easily perform the driving operation at the time of reverse travel.
また、アクセルの操作量に対するモータ出力を前進が選択された場合の制御値に1未満の係数を掛けて制御することにより、アクセル操作範囲(全閉〜全開)の全域に渡って車速を抑制することができ、このようにしても後進時の車速が制限されるため後進時の運転操作を容易に行うことができる。 Further, by controlling the motor output with respect to the accelerator operation amount by multiplying the control value when forward is selected by a coefficient less than 1, the vehicle speed is suppressed over the entire accelerator operation range (fully closed to fully open). Even in this way, since the vehicle speed during reverse travel is limited, the driving operation during reverse travel can be easily performed.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は電気自動車の駆動輪Wに適用された例を示す模式的断面図である。図において、車体1に固定支持軸2が側方に突出するように固定されており、その固定支持軸2には一対の軸受3a・3bを介してモータのアウタロータとなるロータ4が回転自在に支持されている。ロータ4の外周部にはホイールを介して駆動輪Wが取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example applied to drive wheels W of an electric vehicle. In the figure, a
ロータ4は、有底円筒形状をなしかつその中心部に同軸にボス部を有する形状であり、ボス部を形成する小径周壁部4aと、その小径周壁部を同軸に外囲する大径周壁部4bとを有する。図に示されるように、ロータ4の両周壁部4a・4b間の空間が車体1側に開放されている。大径周壁部4bの内周面には周方向にN・S極を並べた永久磁石としての複数のマグネット5が配設されている。また、両周壁部4a・4bによる空間に受容されるようにステータ6が設けられている。
The rotor 4 has a bottomed cylindrical shape and a shape having a boss portion coaxially at the center thereof, a small-diameter
固定支持軸2の車体1に固設された部分には外向フランジが形成されており、その外向フランジには小径周壁部4aを外囲するガイド部材7が固設されている。ガイド部材7には例えばセレーションにより固定支持軸2の軸線方向に移動自在にされたスライド部材8が支持されている。スライド部材8の外周面には半径方向外向きの鍔が突設されており、その鍔に例えばビス止めされたブラケットを介してステータ6が支持されている。
An outward flange is formed on a portion of the
ステータ6は、積層鋼板により形成された環状部分及びその環状部分から半径方向外向きに突出する複数のティースからなるコア6aと、それらティースに巻回されたコイル巻線としてのコイル9とを有し、上記したようにスライド部材8と一体のブラケットにコア6aの環状部分が適所でねじ止めされている。このようにして構成されたステータ6と上記ロータ4とにより本発明が適用される回転電機としてのモータMが構成されている。
The
スライド部材8は、モータ回転型の電動アクチュエータ11により上記固定支持軸2の軸線方向に往復駆動されるようになっており、スライド部材8と一体のステータ6も同様に往復移動する。図示例では、固定支持軸2の外向フランジにブラケットを介してアクチュエータ11が固定されていると共に、アクチュエータ11の回転軸に設けられた大ギアと噛み合う小ギアを同軸に有する駆動軸12が、スライド部材8の移動方向に延在するように固定支持軸2の外向フランジ及び上記ブラケットにより軸支されている。その駆動軸12のスライド部材8側には例えば台形ねじ部12aが設けられており、その台形ねじ部12aに螺合するナット部材13がスライド部材8の鍔に固着されている。
The
このアクチュエータ11により、モータMの有効磁束の大きさを調整することができる。すなわち、アクチュエータ11を回転駆動することにより駆動軸12が回転し、そのねじ部12aに螺合しているナット部材13が駆動軸12の軸線方向に移動するため、スライド部材8と一体のコア6aが駆動軸12と平行になる固定支持軸2の軸線方向に移動し得る。これにより、コア6aのティース突出端面がマグネット5の磁極面と重なる量が変化し、マグネット5とコア6aとの間の磁束が増減する。このようにして、可変界磁型のモータが構成されている。
By this
なお、上記図示例では可変界磁型のモータを示したが、本発明の対象となるモータにあっては可変界磁型に限られるものではなく、公知のブラシレスモータなど正逆転可能なモータであれば良く、種々のモータが適用可能である。 In the illustrated example, a variable field type motor is shown. However, a motor that is an object of the present invention is not limited to a variable field type, and may be a motor capable of forward and reverse rotation, such as a known brushless motor. Any motor can be used.
次に、本発明に基づく制御手段としての制御回路ECUによる制御要領について、まず図2の回路ブロック図を参照して示す。なお、図示例のモータMの基本形にあっては3相のブラシレスモータと同様のものであって良い。 Next, the control procedure by the control circuit ECU as the control means according to the present invention will be described with reference to the circuit block diagram of FIG. Note that the basic form of the motor M in the illustrated example may be the same as a three-phase brushless motor.
図示例では、電源としての車載バッテリBTに、FETを用いたブリッジ回路が構成されたパワー素子回路としてのインバータ21を介してモータMの各相コイル9が接続されている。なお、バッテリBTとインバータ21とを接続する電源線には電流検出センサ22が設けられており、それにより検出された電流検出信号が制御回路ECU内の電流検出回路23に入力する。
In the illustrated example, each
制御回路ECUの外部には運転者が操作し易い位置に例えばロータリボリュームからなるアクセル24が設けられており、ロータリボリュームに内蔵の例えば可変抵抗器によりアクセル位置検出手段としてのアクセル操作センサ24aが設けられている。アクセル24の回転に応じたアクセル操作センサ24aのセンサ信号が運転操作信号として制御回路ECU内の運転操作入力回路25に入力する。本図示例ではアクセル24をロータリボリュームとしたが、その操作量の説明にあっては、公知の自動車におけるアクセルペダルの操作における全閉〜全開という表現を用いる。なお、アクセルとしては、ボリュームに限られず、エンジンカーに用いられているアクセルペダルであって良く、その場合にはペダルの踏み込み変位を検出する変位センサをアクセル操作センサとして用いる。
An
運転操作入力回路25の出力信号は出力電流指令回路26と進角制御回路27とに入力する。出力電流指令回路26は、運転操作入力回路25からの操作信号に応じてインバータ21に流す電流値としての出力電流指令信号を電流比較回路28に出力する。この電流比較回路28には電流検出回路23からの電流検出信号も入力しており、出力電流指令信号と電流検出信号とを比較し、その比較結果としての例えば偏差信号を出力Duty決定回路29と進角制御回路27とに出力する。出力Duty決定回路29には進角制御回路27からの進角信号が入力する。
The output signal of the driving
出力Duty決定回路29にあっては、電流偏差(信号)値と進角(信号)値とに基づいてPWM制御におけるデューティ比となる出力Duty決定値信号をDuty100%判定回路31とPWM信号生成回路32とにそれぞれに出力する。Duty100%判定回路31にあっては、出力Duty決定回路29からの出力Duty決定値(デューティ比)が100%に達したか否かを判別し、デューティ比が100%に達したと判定した場合にはその判定結果信号を進角制御回路27に出力する。
In the output
進角制御回路27にあっては、さらにDuty100%判定回路31からの判定結果信号と電流検出回路23からの電流検出信号とが入力しており、上記デューティ比の100%判定結果信号が入力された場合であってさらに回転速度を上昇させる制御を行う場合には、操作信号と電流検出信号と電流偏差信号とに基づいて進角値を決定し、その進角値信号をPWM信号生成回路32とステータ位置制御回路34とに出力する。
In the advance
出力Duty決定回路29は、0度の進角値信号に応じてデューティ制御を行うように出力Duty決定値信号を出力する。また、出力Duty決定回路29からの出力Duty決定値信号はDuty90%判定回路33に入力し、そのDuty90%判定回路33による出力Duty決定値(デューティ比)が90%以下になったと判定した場合の90%判定結果信号がステータ位置制御回路34に入力するようになっている。
The output
ステータ位置制御回路34にあっては、進角値信号に応じてステータ6(コア6a)を移動させる制御値となるステータ位置指令信号を位置駆動回路35に出力する。位置駆動回路35はそのステータ位置指令信号に基づいてアクチュエータ11を駆動制御し、それによりステータ6とロータ4との距離を変えて有効磁束を変える可変界磁制御を行うことができる。なお、コア6aが図1の実線で示されるように位置する方向にコア6aが入ると表現し、二点鎖線で示されるように位置する方向に対してはコア6aを抜くと表現するものとする。また、コア6aを抜くことによる界磁弱め制御を行わない場合には最大に入れておくものとする(図1の実線)。
In the stator
なお、ステータ位置制御回路34には外部のマニュアル操作器45からの位置信号が入力するようにもなっている。例えばマニュアル操作器45からの位置信号が0Vの場合には制御回路ECU内の信号を優先し、マニュアル操作器45からの位置信号が生じた場合にはその位置信号に基づきステータ位置を決定する制御を行うことにより、状況に応じて可変界磁制御の手動操作が可能となる。
Note that a position signal from an external
本図示例の可変界磁構造にあっては機械的にステータ6を変位させるものであり、それに対して進角制御回路27による進角制御にあっては電気的に行うことができるため、進角量を増やす制御を行う方が応答遅れのない素早い制御となる。そのため、デューティ比が100%に達し、さらに回転速度を上げたい場合には先ず進角制御が行われ、同時にコア抜き(ステータ6をロータ4に対して距離が増大する方に移動させる)制御を行う。このように進角だけを行わずにコア抜きを行うことにより、コア抜きに応じて進角が抑制されるため、進角量を増やし過ぎてモータ効率が悪化してしまうことを防止することができる。
In the variable field structure of the illustrated example, the
なお、コア入れをデューティ比が100%から下がったら直ぐに行うと、デューティ比の100%近傍での増減で円滑な特性変化とならない虞があるため、本図示例ではデューティ比が90%以下になった90%判定結果信号に応じてコア入れを行うようにしている。上記Duty90%判定回路33からの90%判定結果信号のステータ位置制御回路34への出力はそのためである。
In addition, if the core insertion is performed immediately after the duty ratio is lowered from 100%, there is a possibility that smooth characteristic change may not occur due to increase / decrease in the vicinity of 100% of the duty ratio. Therefore, in the illustrated example, the duty ratio becomes 90% or less. In addition, core insertion is performed according to the 90% determination result signal. This is the reason why the 90% determination result signal from the duty 90
また、モータMにはステータ6に対するロータ4の回転角度を検出する回転センサ36が設けられており、その回転角度信号が制御回路ECU内の回転角度検出回路37に入力し、回転角度検出回路37ではロータ4の回転位置を検出する。回転角度検出回路37から出力される回転位置信号はPWM信号生成回路32と車速検出手段としての速度算出回路38とに入力する。PWM信号生成回路32は、回転位置に応じ、また進角制御する場合には進角制御回路27からの進角信号に応じ、かつ上記出力Duty決定回路29からのデューティ比に基づいてパルス幅変調されたPWM信号をインバータ21に出力する。
Further, the motor M is provided with a
速度算出回路38は、回転位置信号に基づいてロータ4の回転速度(モータ回転速度)を算出し、その速度信号を速度上限判定回路39に出力する。速度上限判定回路39は、速度信号に基づいて車速が予め設定された上限速度(例えば20km/h)に達したか否かを判別する。
The
また、車両の適所には前後進選択手段としての前進/後進切替スイッチ41が設けられている。このスイッチ41による前進/後進選択信号は後進時出力減少回路42に入力する。後進時出力減少回路42には上記速度上限判定回路39からの速度上限判定信号も入力する。後進時出力減少回路42は、前進/後進切替スイッチ41からの後進選択信号が入力されかつ速度上限判定回路39からの速度上限判定信号が入力された場合には出力減少信号を出力Duty決定回路29に出力する。
Further, a forward /
このようにして本図示例における電気自動車におけるモータ駆動装置が構成されているが、各回路はICを用いて構成されるものと、CPUのプログラム制御により構成されるものとを含むものであって良い。また、図示された回路名称及び信号線により理解される部分についてはその詳しい説明を省略する。 In this way, the motor drive device in the electric vehicle in the illustrated example is configured, but each circuit includes one configured using an IC and one configured by CPU program control. good. Further, detailed description of the parts understood by the illustrated circuit names and signal lines will be omitted.
次に、本発明に基づくプログラム制御を行う場合の第1例を図3のフロー図を参照して以下に示す。まずステップST1では前進/後進切替スイッチ41の切替位置を判別し、前進が選択されていた場合にはステップST2に進む。ステップST2では、目標出力Wpが現在出力Wnより大きいか否かを判別し、大きいと判定された場合にはステップST3に進む。この判別は、図2では、電流比較回路28における出力電流指令値と電流検出値との比較により行うことができる。
Next, a first example in the case of performing program control according to the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, at step ST1, the switching position of the forward /
ステップST3では目標出力Wpに近付けるべくデューティ比を増加させる処理を行う。図2にあっては、上記したように電流比較回路28からの電流偏差値に基づいて出力Duty決定回路29でデューティ比を決定しており、増加分に相当するデューティ比の増加処理を行う。
In step ST3, processing for increasing the duty ratio is performed so as to approach the target output Wp. In FIG. 2, as described above, the duty ratio is determined by the output
次のステップST4ではモータMの駆動出力処理を行う。図2にあっては、出力Duty決定回路29からの増加されたデューティ比信号に基づいてPWM信号生成回路32でパルス幅変調されたPWM信号を生成し、そのPWM信号によりインバータ21を制御してモータMに流す駆動電流を増大させることができる。ステップST4での処理が終わったらステップST1に戻る。
In the next step ST4, drive output processing of the motor M is performed. In FIG. 2, the PWM
なお、ステップST2で目標出力Wpが現在出力Wn以下であると判定された場合にはステップST5に進む。ステップST5では、上記ステップST3とは反対にデューティ比を減少させる処理を行う。この処理にあっては、ステップST3に対して増加と減少との違いだけであることから、その説明は省略する。 If it is determined in step ST2 that the target output Wp is equal to or less than the current output Wn, the process proceeds to step ST5. In step ST5, a process of decreasing the duty ratio is performed in contrast to step ST3. In this process, since only the difference between increase and decrease with respect to step ST3, the description thereof is omitted.
ステップST1で後進が選択されていた場合にはステップST6に進む。後進時の制御として、先ず前進時と同様に目標出力Wpが現在出力Wnより大きいか否かを判別する。目標出力Wpが現在出力Wn以下であると判定された場合にはステップST7に進み、そこでは車速Vが上限速度Vupより低いか否かを判別する。後進時に高車速になり過ぎないようにするべく上限速度Vupとしては例えば20km/hとすると良いが、その設定は任意である。 If reverse is selected in step ST1, the process proceeds to step ST6. As control during reverse travel, it is first determined whether or not the target output Wp is greater than the current output Wn, as in forward travel. If it is determined that the target output Wp is less than or equal to the current output Wn, the process proceeds to step ST7 where it is determined whether or not the vehicle speed V is lower than the upper limit speed Vup. The upper limit speed Vup may be set to 20 km / h, for example, so that the vehicle speed does not become too high during reverse travel, but the setting is arbitrary.
ステップST7で車速Vが上限速度Vupより低いと判定された場合にはステップST8に進み、その場合には車速が上限速度Vupに達していない場合であるので、ステップST8では上記ステップST3と同様のデューティ増加処理を行い、ステップST4に進む。 If it is determined in step ST7 that the vehicle speed V is lower than the upper limit speed Vup, the process proceeds to step ST8. In this case, the vehicle speed does not reach the upper limit speed Vup, so in step ST8, the same as step ST3 above. A duty increase process is performed, and the process proceeds to step ST4.
ステップST7で車速Vが上昇速度Vup以上になった場合に進むステップST9では、車速を制限するデューティ制御を行う。この車速制限デューティ制御にあっては、種々の方法があり、その例について図4を参照して以下に示す。 In step ST9, which is performed when the vehicle speed V becomes equal to or higher than the rising speed Vup in step ST7, duty control for limiting the vehicle speed is performed. There are various methods for controlling the vehicle speed limiting duty, and examples thereof will be described below with reference to FIG.
まず、車速制限デューティ制御の第1の例を示す。図4に示されるように、前進/後進切替スイッチ41が後進に切り替わり、アクセル24の操作によりデューティ比が増加し、それに伴って車速Vも上昇する。そして、車速Vが目標車速Vupに達した時にそれ以上の車速上昇を防止するために、第1の例にあってはデューティ比を、図4の実線に示されるように車速Vupに達した時のデューティ比を維持する。これにより車速の上昇が制限された時のショックが抑制され、制御の切替を円滑に行うことができる。
First, a first example of vehicle speed limit duty control is shown. As shown in FIG. 4, the forward /
この第1の例にあっては、アクセル24を戻すことなくまたは図示例のように全開まで操作して走行する場合であっても、上限速度Vupに達した場合にはデューティ比が一定に維持される。なお、外部の条件(石等を乗り超えること)により車速Vが変動する可能性はあるが、アクセル24を戻すことにより車速を下げることができる。車速Vが下降した後にはステップST7からステップST8に進むため、アクセル24を戻していなければ車速Vは再び上限速度Vupまで上昇し得る。また、少なくとも車速Vが上限速度Vupに達したらそれまでの増加率による車速の上昇は制限されるため、大きく加速するようなことは無く、後進時の走行を安定して行うことができる。
In this first example, the duty ratio is kept constant when the upper limit speed Vup is reached even when the vehicle travels without returning the
次に、車速制限デューティ制御の第2の例を示す。この場合は、図4の一点鎖線に示されるように、車速Vが上限速度Vupに達した時にデューティ比を0%にする。これにより、大きな下り坂でない限り車速Vは下降し、車速Vは上限速度Vup以上に上昇することがない。車速Vが下降した場合の処理は上記第1の例と同じである。 Next, a second example of vehicle speed limit duty control is shown. In this case, as indicated by the one-dot chain line in FIG. 4, when the vehicle speed V reaches the upper limit speed Vup, the duty ratio is set to 0%. Thereby, unless it is a big downhill, the vehicle speed V falls, and the vehicle speed V does not rise more than the upper limit speed Vup. The processing when the vehicle speed V decreases is the same as in the first example.
この第2の例にあっては、車速Vが上限速度Vupに達したことを体感することができるため、車速計を見ることができない後進時において上限速度Vupでの走行を容易に認識することができ、安全な後進走行を行い得る。 In this second example, it is possible to feel that the vehicle speed V has reached the upper limit speed Vup, so that it is possible to easily recognize traveling at the upper limit speed Vup during reverse travel where the vehicle speedometer cannot be seen. Can travel safely and reverse.
また、車速制限デューティ制御の第3の例を示す。この場合は、図4の二点鎖線に示されるように、車速Vが上限速度Vupに達したらデューティ比を徐々に低下させる。これにより、上記第2の例と同様に車速Vの上限速度Vup以上の上昇を抑制することができると共に、車速Vが下降した場合の処理は上記第1の例と同じである。さらに、デューティ比を徐々に低下させることから、デューティ比を一気に0%にする場合に比べて上限速度Vupに達した時の車速Vの低下率が抑制されるため、車速低下によるショックが小さい。 A third example of vehicle speed limit duty control is shown. In this case, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 4, when the vehicle speed V reaches the upper limit speed Vup, the duty ratio is gradually decreased. As a result, as in the second example, an increase in the vehicle speed V exceeding the upper limit speed Vup can be suppressed, and the processing when the vehicle speed V decreases is the same as in the first example. Further, since the duty ratio is gradually decreased, the rate of decrease in the vehicle speed V when the upper limit speed Vup is reached is suppressed compared to the case where the duty ratio is set to 0% at a stroke, so that the shock due to the decrease in the vehicle speed is small.
このようにしてステップST9における車速制限デューティ制御を行うことにより、いずれの例においてもアクセル24の操作量の増大に応じて車速Vを上限速度Vup以上に加速することがなく、後進において高速で走行してしまうことを防止でき、後進時の操安性を向上し得る。
By performing the vehicle speed limit duty control in step ST9 in this manner, in any example, the vehicle speed V is not accelerated to the upper limit speed Vup or more according to the increase in the operation amount of the
なお、ステップST6で目標出力Wpが現在出力Wn以下であると判定された場合にはステップST10に進み、そこでステップST5と同様にデューティ比を減少させる制御を行い、ステップST4に進む。 If it is determined in step ST6 that the target output Wp is equal to or less than the current output Wn, the process proceeds to step ST10, where control is performed to decrease the duty ratio as in step ST5, and the process proceeds to step ST4.
上記図示例は図2の回路に基づいた制御要領について示したが、本発明によれば上記図示例に限られず、図5・図6を参照して別の例について以下に示す。なお、上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。 The above illustrated example shows the control procedure based on the circuit of FIG. 2. However, according to the present invention, the present invention is not limited to the illustrated example, and another example will be described below with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to the said example of illustration, and the detailed description is abbreviate | omitted.
図5の回路にあっては、図2における後進時出力減少回路42に変えて、前進/後進切替スイッチ41による前進/後進選択信号が後進時目標出力ゲイン設定回路43に入力するようになっている。その後進時目標出力ゲイン設定回路43の出力信号は、後進時の係数としてのゲイン設定値であり、そのゲイン設定値が出力電流指令回路26に入力する。
In the circuit of FIG. 5, the forward / reverse selection signal by the forward /
出力電流指令回路26は、後進時目標出力ゲイン設定回路43からの出力信号が入力されない場合には、運転操作入力回路25からの操作信号にゲインとして1を掛けて、その演算値に応じてインバータ21に流す電流値としての出力電流指令信号を電流比較回路28に出力する。後進時目標出力ゲイン設定回路43からの出力信号が入力された場合には、その出力信号である後進時ゲインを操作信号に掛ける処理を行う。その後進時のゲイン設定値は1未満に設定し、予めメモリに記憶しておくと良い。その他の回路構成は図2と同じであって良い。なお、この別の例にあっては、車速の比較を行わずに制御をすることから、図2で示した速度算出回路38および速度上限判定回路39を省略している。
When the output signal from the reverse target output
次に、図5に対応した制御要領について図6を参照して以下に示す。なお、図6のフローにおいて、図3と同じ処理を行う部分についてはその詳しい説明を省略する。 Next, the control procedure corresponding to FIG. 5 will be described below with reference to FIG. In the flow of FIG. 6, detailed description of portions that perform the same processing as in FIG. 3 is omitted.
ステップST1〜ST5までは図3と同じであって良い。そのステップST1で後進が選択されたと判定した場合にはステップST6に進む。ステップST6では、上記後進時ゲインを前進時に用いる目標出力Wpに掛け、その演算結果を後進時の目標出力Wpとして設定する。本図示例の場合にはゲイン設定値を1/2としている。 Steps ST1 to ST5 may be the same as those in FIG. If it is determined in step ST1 that reverse travel has been selected, the process proceeds to step ST6. In step ST6, the reverse gain is multiplied by the target output Wp used during forward travel, and the calculation result is set as the target output Wp during reverse travel. In the illustrated example, the gain setting value is ½.
次のステップST7では図3のステップST6と同様の処理を行う。そして、図6のフローでは、図3における車速Vの上限速度Vupとの比較は行わず、目標出力Wpが現在出力Wnより大きい場合にはステップST8に進み、そこでデューティ増加処理を行い(図3のステップST8と同じ)、目標出力Wpが現在出力Wn以下の場合にはステップST9に進み、そこでデューティ減少処理を行う(図3のステップST10と同じ)。図5にあっては、出力Duty決定回路29から、係数(1/2)を掛けたデューティ比をPWM信号生成回路32に出力し、PWM信号生成回路32では前進時のPWM信号出力値のゲインを1/2にした信号値でインバータ21を制御することになる。
In the next step ST7, processing similar to that in step ST6 in FIG. 3 is performed. In the flow of FIG. 6, the vehicle speed V in FIG. 3 is not compared with the upper limit speed Vup. If the target output Wp is larger than the current output Wn, the process proceeds to step ST8, where duty increase processing is performed (FIG. 3). If the target output Wp is less than or equal to the current output Wn, the process proceeds to step ST9 where duty reduction processing is performed (same as step ST10 in FIG. 3). In FIG. 5, the output
このように、後進時にはデューティ減少処理を行わせるための判定値となる目標出力Wpを低減するため、低減された目標出力Wp以下でデューティ増減処理が行われる。これにより、例えば図示例の係数が1/2の場合には、前進時のアクセル操作量の半分の出力でデューティ増減制御が行われることになり、車速を抑制した後進走行を行うことができるため、安定した後進走行を行うことができる。 In this way, in order to reduce the target output Wp, which is a determination value for performing the duty reduction process at the time of reverse travel, the duty increase / decrease process is performed below the reduced target output Wp. Thus, for example, when the coefficient in the illustrated example is ½, duty increase / decrease control is performed with an output that is half the accelerator operation amount during forward travel, and therefore it is possible to perform reverse travel while suppressing the vehicle speed. Stable reverse running can be performed.
ここで、アクセル操作量に対するデューティ比の関係を前進時と上記係数を掛けた後進時とについて図7に示す。図において、横軸がアクセル24の操作量(全閉〜全開)であり、縦軸がモータ出力に対応するデューティ比(出力Duty決定回路29の出力)であり、前進時の場合を二点鎖線で示し、後進時の場合を実線で示している。図に示されるように、後進時にはアクセル操作量に対するデューティ比を低減することから、前進時と同様にアクセル24を全開相当まで操作しても、デューティ比が低く(前進時の1/2)、車速は上がらない。なお、図示例では後進時に用いる係数を1/2としたが、1/2に限定されるものではなく、1未満の値であれば良く、モータ特性や車両の仕様などに応じて任意に設定して良い。
Here, the relationship of the duty ratio to the accelerator operation amount is shown in FIG. 7 for forward travel and reverse travel multiplied by the above coefficient. In the figure, the horizontal axis represents the operation amount of the accelerator 24 (fully closed to fully opened), the vertical axis represents the duty ratio corresponding to the motor output (output of the output duty determining circuit 29), and the case of forward movement is indicated by a two-dot chain line. The case of reverse travel is indicated by a solid line. As shown in the figure, since the duty ratio with respect to the accelerator operation amount is reduced at the time of reverse travel, the duty ratio is low (1/2 of the forward travel) even if the
また、図7の一点鎖線で示されるように、アクセル操作量が任意の操作量θ1以上になったらデューティ比を一定に維持するようにしても良い。この場合には図6のステップST8でデューティ比増加の上限値Dupを予め設定しておくことにより可能である。このようにすることにより、後進時の出力増減特性を任意に変えることができ、モータ特性や車両の仕様などに応じて好適な設定をすることができ、後進時の走行性をより一層向上することができる。 Further, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 7, the duty ratio may be kept constant when the accelerator operation amount becomes an arbitrary operation amount θ1 or more. In this case, it is possible to set an upper limit value Dup for increasing the duty ratio in advance in step ST8 of FIG. By doing so, it is possible to arbitrarily change the output increase / decrease characteristic during reverse travel, and it is possible to make a suitable setting according to motor characteristics, vehicle specifications, etc., and further improve the traveling performance during reverse travel. be able to.
なお、上記図3のフローでは後進時の車速Vが上限速度Vup以上になったらデューティ制御により車速の上昇を抑制し、図6のフローでは後進時の目標出力Wpを前進時の目標出力Wpに1未満の係数を掛けた値に設定したが、それらを組み合わせて行うようにしても良い。その場合には、例えば図6のフローにおいて、ステップST7の次に図3のステップST7を実行し、車速Vが上限速度Vup未満の場合にはステップST8に進み、車速Vが上限速度Vup以上の場合には図3のステップST9を実行する部分を付加することで対応可能である。 In the flow of FIG. 3, when the reverse vehicle speed V becomes equal to or higher than the upper limit speed Vup, the increase in the vehicle speed is suppressed by duty control. In the flow of FIG. 6, the reverse target output Wp is changed to the forward target output Wp. Although a value obtained by multiplying a coefficient less than 1 is set, the values may be combined. In that case, for example, in the flow of FIG. 6, step ST7 of FIG. 3 is executed after step ST7, and when the vehicle speed V is less than the upper limit speed Vup, the process proceeds to step ST8, where the vehicle speed V is equal to or higher than the upper limit speed Vup. This can be dealt with by adding a part for executing step ST9 in FIG.
本発明にかかる電気自動車は、後進時の走行において高速走行を防止して安定した走行を可能にすることができ、電動モータによりダイレクト駆動する装置でギア装置を用いることなく低速で逆転させることができ、正逆転可能なダイレクト駆動モータ装置等にも適用できる。 The electric vehicle according to the present invention can prevent high-speed traveling during traveling in reverse and enables stable traveling, and can be reversely rotated at low speed without using a gear device in a device directly driven by an electric motor. The present invention can also be applied to a direct drive motor device capable of forward and reverse rotation.
4 ロータ
6 ステータ
9 コイル
21 インバータ
24 アクセル、24a アクセル操作センサ
25 運転操作入力回路
26 出力電流指令回路
28 電流比較回路
29 出力Duty決定回路
41 前進/後進切替スイッチ
42 後進時出力減少回路
43 後進時目標出力ゲイン設定回路
ECU 制御回路
M モータ
4
Claims (2)
車両の前進または後進を選択する前後進選択手段と、車速を検出する車速検出手段とを有し、
前記制御手段が、前記後進が選択されかつ前記車速が所定の上限速度に達した場合にはそれ以上の前記アクセルの操作量の増大による前記車速の上昇を制限することを特徴とする電気自動車。 An electric vehicle comprising: an electric motor that drives a wheel; an accelerator operation amount detection unit that detects an operation amount of an accelerator; and a control unit that controls increase / decrease of the output of the motor according to increase / decrease of the operation amount of the accelerator. ,
A forward / reverse selection means for selecting forward or reverse of the vehicle, and a vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed,
An electric vehicle characterized in that the control means limits the increase in the vehicle speed due to the further increase in the amount of operation of the accelerator when the reverse is selected and the vehicle speed reaches a predetermined upper limit speed.
車両の前進または後進を選択する前後進選択手段を有し、
前記制御手段が、前記後進が選択された場合には、前記アクセルの操作量に対する前記モータの出力を前記前進が選択された場合の制御値に1未満の係数を掛けて制御することを特徴とする電気自動車。 An electric vehicle comprising: an electric motor that drives a wheel; an accelerator operation amount detection unit that detects an operation amount of an accelerator; and a control unit that controls increase / decrease of the output of the motor according to increase / decrease of the operation amount of the accelerator. ,
Having forward / reverse selection means for selecting forward or reverse of the vehicle,
When the reverse is selected, the control means controls the output of the motor with respect to the operation amount of the accelerator by multiplying a control value when the forward is selected by a coefficient less than 1. Electric car.
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