JP7578080B2 - Electric vehicles - Google Patents
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Description
本明細書が開示する技術は、電動車両に関する。 The technology disclosed in this specification relates to electric vehicles.
特許文献1の電動車両では、周回路の走行時におけるエネルギマネジメント技術が開示されている。具体的には、モータに供給される電力を制限する設定値を、走行区間ごとに予め設定する。設定値に基づいてモータが制御されることで、各周回毎の充放電収支が釣り合うようにエネルギマネジメントが行われる。これにより、モータからトルクを出力させる必然性が高い箇所で、より多くの電力をモータに供給できるため、タイムの最適化が可能となる。
The electric vehicle in
走行時における実際の電力の回生量や消費量が、モータへの供給電力を制限する設定値に対してばらつく場合がある。すると、各周回毎の充放電収支が釣り合わなくなり、エネルギマネジメントが困難となってしまう。 The actual amount of power regenerated and consumed while driving may vary from the set value that limits the power supplied to the motor. This causes the charge/discharge balance for each lap to become unbalanced, making energy management difficult.
本明細書が開示する技術は、電動車両に具現化される。電動車両は、モータを備える。電動車両は、モータに電力を供給するとともに、モータで発生した回生電力を蓄積する蓄電装置を備える。電動車両は、周回路における電動車両の走行位置を取得する走行位置取得手段を備える。電動車両は、複数の区間に区切られた周回路の各区間ごとに、モータに供給する供給電力を制限する電力制限手段を備える。電力制限手段は、周回路の特定地点における蓄電装置の充電率が予め定められた目標充電率になるように供給電力を制限する。電力制限手段は、複数の区間ごとに制限設定値を設定する処理と、走行位置取得手段によって取得された走行位置に基づいて、制限設定値に従って供給電力を制限する処理と、特定地点の通過時に測定される充電率である測定充電率と目標充電率との差分を算出する処理と、測定充電率が目標充電率に近づくように、差分に基づいて制限設定値を補正する処理と、を実行可能に構成されている。 The technology disclosed in this specification is embodied in an electric vehicle. The electric vehicle includes a motor. The electric vehicle includes a power storage device that supplies power to the motor and accumulates regenerative power generated by the motor. The electric vehicle includes a traveling position acquisition means that acquires the traveling position of the electric vehicle on a circuit. The electric vehicle includes a power limiting means that limits the supply power supplied to the motor for each section of the circuit divided into multiple sections. The power limiting means limits the supply power so that the charging rate of the power storage device at a specific point on the circuit becomes a predetermined target charging rate. The power limiting means is configured to execute a process of setting a limit setting value for each of the multiple sections, a process of limiting the supply power according to the limit setting value based on the traveling position acquired by the traveling position acquisition means, a process of calculating the difference between a measured charging rate, which is a charging rate measured when passing through a specific point, and the target charging rate, and a process of correcting the limit setting value based on the difference so that the measured charging rate approaches the target charging rate.
上記の構成によると、測定充電率と目標充電率との差分を算出することで、実際の充放電量が制限設定値に対して有するばらつきを算出することができる。そして、測定充電率が目標充電率に近づくように制限設定値に補正を行うことで、当該ばらつきを抑制できるため、各周回毎の充放電収支を釣り合わせることが可能となる。タイムの最適化が可能となる。 With the above configuration, the difference between the measured charging rate and the target charging rate can be calculated to calculate the variation that the actual charging/discharging amount has against the limit setting value. Then, by correcting the limit setting value so that the measured charging rate approaches the target charging rate, the variation can be suppressed, making it possible to balance the charge/discharge balance for each lap. Time optimization becomes possible.
(ハイブリッド車10の構成)
図1を参照して、実施例のハイブリッド車10について説明する。本実施例のハイブリッド車10は、電動車に属するものであり、典型的には路面を走行する電動車(いわゆる自動車)である。但し、本実施例で説明する技術の一部又は全部は、例えば軌道を走行する電動車にも同様に採用することができる。ハイブリッド車10は、車体12と、車体12の前部に設けられた一対の前輪14と、車体12の後部に設けられた一対の後輪16とを備える。なお、車体12の具体的な構成や、ハイブリッド車10が備える車輪の数は特に限定されない。また、ハイブリッド車10は、ユーザによって運転操作されるものに限られず、外部装置によって遠隔操作されるものや、自律走行するものであってもよい。
(Configuration of Hybrid Vehicle 10)
A
ハイブリッド車10はさらに、エンジン18と、第1モータジェネレータ(以下、「第1モータ」と称する)20と、クラッチ22と、変速機24と、第1動力伝達経路26とを備える。エンジン18は、第1動力伝達経路26を介して、一対の後輪16接続されている。エンジン18は、燃料を燃焼して動力を発生する内燃機関であり、特に限定されないが、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、水素エンジン等が挙げられる。
The
第1モータ20は、第1動力伝達経路26に設けられている。第1モータ20は、エンジン18と後輪16との間に位置しており、エンジン18と共に後輪16を駆動する原動機として機能する。また、第1モータ20は、原動機としてだけでなく、発電機としても機能することができる。即ち、ハイブリッド車10は、エンジン18によって第1モータ20を駆動することで、第1モータ20による発電を行うことができる。あるいは、ハイブリッド車10は、減速する必要があるときに、第1モータ20を発電機として機能させることで、一対の後輪16の回生制動を行うことができる。
The
クラッチ22は、第1動力伝達経路26に設けられている。クラッチ22は、エンジン18及び第1モータ20と、一対の後輪16との間に位置している。クラッチ22は、第1動力伝達経路26を機械的に接続及び切断することによって、エンジン18及び第1モータ20と後輪16との間の動力伝達を接続及び遮断することができる。このような構成によると、ハイブリッド車10は、エンジン18を一対の後輪16から機械的に切り離した状態で、エンジン18によって第1モータ20を駆動することにより、第1モータ20による発電を行うことができる。即ち、ハイブリッド車10は、その速度にかかわらず、第1モータ20による発電を行うことができる。
The
変速機24は、第1動力伝達経路26に設けられている。変速機24は、クラッチ22と一対の後輪16との間に位置している。変速機24は、クラッチ22から入力される回転運動を、選択された変速段に応じた変速比で変速して、一対の後輪16へ出力する。変速機24の出力する回転運動(即ち、トルク)は、図示しないデファレンシャルギヤを介して、一対の後輪16へ分配される。
The
ハイブリッド車10はさらに、第2モータジェネレータ(以下、「第2モータ」と称する)30を備える。第2モータ30は、第2動力伝達経路32を介して、一対の前輪14に接続されており、一対の前輪14を駆動する原動機として機能する。第2動力伝達経路32には、デファレンシャルギヤ34が設けられており、第2モータ30が出力する回転運動(即ち、トルク)は、デファレンシャルギヤ34を介して、一対の前輪14に分配される。また、第2モータ30は、原動機だけでなく、前輪14を回生制動するための発電機としても機能することができる。即ち、ハイブリッド車10は、減速する必要があるときに、第2モータ30を発電機として機能させることで、前輪14の回生制動を行うことができる。図示省略するが、第2動力伝達経路32には、必要に応じて減速機やクラッチが設けられてもよい。
The
ハイブリッド車10は、さらに、バッテリ40と、第1パワーコントロールユニット(以下、「第1PCU」と称する)36と、第2パワーコントロールユニット(以下、「第2PCU」と称する)38とを備える。バッテリ40は、第1モータ20及び第2モータ30のための電源装置である。バッテリ40は、複数の二次電池セルを有しており、繰り返し充放電可能に構成されている。ここでいう二次電池セルは、特に限定されないが、例えばリチウムイオン電池セル又はニッケル水素電池セルであってよい。
The
第1PCU36は、電力変換装置であって、バッテリ40と第1モータ20との間に介在する。即ち、バッテリ40は、第1PCU36を介して、第1モータ20に接続されている。第1モータ20が原動機として機能する場合、第1PCU36は、バッテリ40から出力される直流電力を三相交流電力に変換して、第1モータ20へ供給する。一方、第1モータ20が発電機として機能する場合、第1PCU36は、第1モータ20から出力される三相交流電力を直流電力に変換して、バッテリ40へ供給する。これにより、バッテリ40は、第1モータ20で発電された電力によって充電される。
The first PCU 36 is a power conversion device and is interposed between the
第1PCU36の具体的な構成は特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における第1PCU36は、バッテリ40に接続された電圧コンバータと、その電圧コンバータと第1モータ20との間に位置するインバータと、それらの動作を制御するパワーコントローラとを備える。電圧コンバータは、直流電力を昇圧及び降圧可能に構成されており、インバータは、直流電力と交流電力との間で電力変換可能に構成されている。
The specific configuration of the first PCU 36 is not particularly limited. As an example, the
第2PCU38は、同じく電力変換装置であって、バッテリ40と第2モータ30との間に介在する。即ち、バッテリ40は、第2PCU38を介して、第2モータ30に接続されている。第2モータ30が原動機として機能する場合、第2PCU38は、バッテリ40から出力される直流電力を三相交流電力に変換して、第2モータ30へ供給する。一方、第2モータ30が発電機として機能する場合、第2PCU38は、第2モータ30から出力される三相交流電力を直流電力に変換して、バッテリ40へ供給する。これにより、バッテリ40は、第2モータ30で発電された電力によって充電される。第2PCU38の具体的な構成についても特に限定されない。一例ではあるが、本実施例における第2PCU38は、第1PCU36と同様に、電圧コンバータとインバータとパワーコントローラとを備える。
The second PCU 38 is also a power conversion device and is interposed between the
(制御装置50の構成および機能)
ハイブリッド車10はさらに、制御装置50を備える。制御装置50は、コンピュータ装置を用いて構成されており、各種の制御プログラムを記憶するメモリ51、それらの制御プログラムを実行するプロセッサ52、ハイブリッド車10の走行位置を取得する走行位置取得部53、等を有する。制御装置50は、エンジン18、第1PCU36、第2PCU38、クラッチ22、及び、変速機24と電気的に接続されており、これらの動作を制御可能に構成されている。制御装置50には、例えば、ユーザによる操作情報や、ハイブリッド車10の状態を示す車両情報が入力される。操作情報とは、例えば、ユーザによるアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度情報や、ユーザによるブレーキペダルの操作量を示すブレーキ踏力情報である。車両情報とは、例えば、ハイブリッド車10の速度を示す車速情報や、バッテリ40の充電率(SOC:State of Charge)を示すバッテリ情報である。制御装置50は、入力された操作情報や車両情報に応じて、上述したハイブリッド車10の各部の動作を制御する。換言すると、バッテリ40、第1モータ20、第2モータ30を含んだ動力システムにおける、放出可能エネルギ残量、放出エネルギ、回収エネルギなどの入出力を精度よく管理可能なシステムが、制御装置50によって実現されている。
(Configuration and Function of Control Device 50)
The
メモリ51は、例えばEEPROMを備えている。メモリ51は、各種のプログラム(例:エネルギマネジメントプログラム)や、各種のデータ(例:周回路CCのコース図、区間、上限設定値US、目標充電率Tsoc、など)を記憶する。
The
走行位置取得部53は、ハイブリッド車10の現在の車両位置を特定可能な装置である。走行位置取得部53は、例えばGPSを備えていてもよい。または、特定地点SPからの走行距離や不図示の加速度センサで測定される加速度によって、周回路上の車両位置を特定するものであってもよい。
The traveling
メモリ51に格納されたエネルギマネジメントプログラムをプロセッサ52が実行するとき、制御装置50は、第1モータ20および第2モータ30に供給する供給電力を制限する電力制限手段として機能する。電力制限手段は、より速く安定したタイムで周回路を走行するために、各周回毎のバッテリ40の充放電収支が釣り合うようにエネルギマネジメントを行う手段である。放電の原資となるエネルギは走行中のブレーキ回生やエンジン余力の発電によって賄われるが、高負荷走行割合の高いサーキット走行においては、ドライバ要求分の駆動力要求をすべて満たすだけの放電原資を確保することは困難である。従って、電力制限手段により放電を適切に制限することで、充放電収支を釣り合わせることができる。
When the
本実施例では、電力制限手段は、周回路の特定地点SPにおけるバッテリ40の充電率が、予め定められた目標充電率Tsocになるように供給電力を制限する。これにより、充放電収支を釣り合わせることができる。電力制限手段のさらなる具体的な動作については、後述する。
In this embodiment, the power limiting means limits the power supply so that the charging rate of the
(電力制限手段の動作内容)
図2を用いて、電力制限手段により実施されるエネルギマネジメントの動作フローについて説明する。図2のフローは、例えば、ハイブリッド車10の電源が投入されることに応じて開始される。
(Operation of power limiting means)
The operation flow of the energy management performed by the power limiting means will be described with reference to Fig. 2. The flow of Fig. 2 is started, for example, when the
ステップS10において制御装置50は、周回路を所定の区間に区切る。この処理は、制御装置50の内部で行われてもよいし、ハイブリッド車10の外部のコンピュータ等で行われてもよい。区間の区切り方は様々であって良い。例えば、コーナごとに区切ってもよいし、所定の距離ごとに区切ってもよい。また、区切られた区間をメモリ51に記憶してもよい。これにより、次回以降において、ステップS10の処理を省略することが可能となる。
In step S10, the
図3の周回路CCの例を用いて、区間について説明する。周回路CCは、5つのコーナC1~C5を備えている。このコーナの各頂点を境界として、区間SE1~SE5に区切られている。 The sections will be explained using the example of the closed circuit CC in Figure 3. The closed circuit CC has five corners C1 to C5. Each vertex of these corners serves as a boundary to divide the circuit into sections SE1 to SE5.
ステップS20において制御装置50は、特定地点SPを設定する。特定地点SPは、周回路上の任意の位置に定めることができる。図3の例では、特定地点SPは、区間SE1の開始地点に設定されている。
In step S20, the
ステップS30において制御装置50は、放電量の上限設定値USの初期値を設定する。上限設定値USは、第1モータ20および第2モータ30で放電される電力量の上限値を、複数の区間ごとに定めるものである。すなわち上限設定値USは、複数の区間の各々に応じて最適なエネルギ放出量を設定するものである。なお、周回路を過去に走行したときに設定された上限設定値USをメモリ51に保存しておき、ステップS30で読み出してもよい。これにより、ステップS30の処理を簡略化することができる。
In step S30, the
図4の例を用いて、上限設定値USの設定内容について説明する。図4は、周回路CCの1周目および2周目におけるグラフである。図4(A)は、第1モータ20および第2モータ30での放電電力量を示すグラフである。横軸は、周回路CCの特定地点SPから出発して特定地点SPへ戻ってくるまでの走行距離である。実線は、今周回の上限設定値US_Cを示している。一点鎖線は、前周回の上限設定値US_Pを示している。点線は、走行時における実際の放電量を測定した値である、実放電量ADを示している。
The setting of the upper limit setting value US will be explained using the example of Figure 4. Figure 4 is a graph of the first and second laps of the circular circuit CC. Figure 4(A) is a graph showing the amount of discharged power in the
図4(B)は、バッテリ40の充電率を示すグラフである。充電率Msocは、走行時における実際の充電率の測定値を示している。また測定充電率Msoc_SPは、特定地点SPの通過時における充電率の測定値である。また目標充電率Tsocは、測定充電率Msoc_SPの目標値である。
Figure 4 (B) is a graph showing the charging rate of the
図4(C)は、前周回の上限設定値US_P、補正量CA、今周回の上限設定値US_C、タイム感度TS、を示す表である。前周回の上限設定値US_Pは、前周回の周回時に用いられた上限設定値である。今周回の上限設定値US_Cは、前周回の上限設定値US_Pを補正量CAを用いて補正した値であり、今周回の周回時に用いられる上限設定値である。なお、1周目の場合には、前周回の上限設定値US_Pおよび補正量CAは存在しない。 Figure 4 (C) is a table showing the upper limit setting value US_P of the previous lap, the correction amount CA, the upper limit setting value US_C of the current lap, and the time sensitivity TS. The upper limit setting value US_P of the previous lap is the upper limit setting value used during the previous lap. The upper limit setting value US_C of the current lap is the upper limit setting value US_P of the previous lap corrected using the correction amount CA, and is the upper limit setting value used during the current lap. Note that in the case of the first lap, the upper limit setting value US_P and correction amount CA of the previous lap do not exist.
タイム感度TSは、投入エネルギ当たりの走行タイムの向上割合である。タイム感度が大きいほど、同一放電量においても走行タイムの短縮量が大きくなる。本実施例では、区間SE1やSE5のように長いストレートを有する区間のタイム感度TSが大きい。また区間SE4のように、きついコーナに挟まれた区間のタイム感度TSが小さい。また区間SE2およびSE3のタイム感度TSは、中程度である。 Time sensitivity TS is the percentage improvement in driving time per input energy. The higher the time sensitivity, the greater the reduction in driving time for the same amount of discharge. In this embodiment, time sensitivity TS is high in sections with long straights such as sections SE1 and SE5. Time sensitivity TS is low in sections sandwiched between sharp corners such as section SE4. Time sensitivity TS for sections SE2 and SE3 is medium.
前述のように、ステップS30において、今周回の上限設定値US_Cの初期値が設定される(図4(C)、領域R1参照)。このとき、タイム感度TSが大きい区間ほど、上限設定値US_Cが高く設定される。図4(A)および(C)の例では、最長ストレート区間を有するとともに、タイム感度TSが「大」である区間SE1の上限設定値US_Cが、最も高い1.4[MJ]に設定される。また、次に長いストレートを有するとともに、タイム感度TSが「大」である区間SE5の上限設定値US_Cが、2番目に高い1.0[MJ]に設定される。一方、タイム感度TSが「中」である区間SE2およびSE3の各々の上限設定値US_Cが、0.6[MJ]および0.3[MJ]に設定される。またタイム感度TSが「小」である区間SE4の上限設定値US_Cは、0[MJ]に設定されるため、区間SE4ではモータのアシストが発生しない。 As described above, in step S30, the initial value of the upper limit setting value US_C for the current lap is set (see region R1 in FIG. 4C). At this time, the higher the time sensitivity TS of the section, the higher the upper limit setting value US_C is set. In the example of FIGS. 4A and 4C, the upper limit setting value US_C of section SE1, which has the longest straight section and has a time sensitivity TS of "large", is set to the highest 1.4 [MJ]. The upper limit setting value US_C of section SE5, which has the next longest straight section and has a time sensitivity TS of "large", is set to the second highest 1.0 [MJ]. Meanwhile, the upper limit setting values US_C of sections SE2 and SE3, which have a time sensitivity TS of "medium", are set to 0.6 [MJ] and 0.3 [MJ], respectively. The upper limit setting value US_C of section SE4, which has a time sensitivity TS of "small", is set to 0 [MJ], so no motor assist is generated in section SE4.
なお、本制御において設定した区間ごとの上限設定値US_Cは、当該車両においてある一定技量を持ったドライバーが運転した場合に最適なエネルギマネジメントとなるように設定されてもよい。 The upper limit setting value US_C for each section set in this control may be set to provide optimal energy management when the vehicle is driven by a driver with a certain level of skill.
ステップS40において制御装置50は、周回路CCの走行が開始されたか否かを判断する。この判断は、走行位置取得部53によって取得された走行位置に基づいて行われてもよい。否定判断される場合にはステップS40へ戻り待機し、肯定判断される場合にはステップS50へ進む。
In step S40, the
ステップS50において制御装置50は、第1モータ20および第2モータ30への放電量を、今周回の上限設定値US_Cに従って制限する。この処理は、走行位置取得部53によって取得された走行位置に基づいて行われる。具体的には、区間SE1~SE5のうちの何れの区間を走行中であるかを走行位置に基づいて判定する。そして、走行中の区間に応じた上限設定値US_Cを超過しないように、モータでの放電量を制限する。
In step S50, the
図4(A)の例を用いて説明する。区間SE1において、ストレートでの加速に応じて実放電量ADが増加する(領域R2)。そして上限設定値US_Cに到達すると、実放電量ADは1.4[MJ]の一定値に制限され、それ以上増加しなくなる(領域R3)。以下同様にして、区間SE2~SE5の各々における実放電量ADの上限値は、上限設定値US_Cに応じた値とされる。すなわち、ドライバの駆動力要求に対して、放電量が上限設定値US_Cを超えないようにエネルギマネジメントが行われる。 An example will be explained using Figure 4 (A). In section SE1, the actual discharge amount AD increases in response to acceleration on the straight (region R2). When the upper limit set value US_C is reached, the actual discharge amount AD is limited to a constant value of 1.4 [MJ] and does not increase any further (region R3). Similarly, the upper limit value of the actual discharge amount AD in each of sections SE2 to SE5 is set to a value corresponding to the upper limit set value US_C. In other words, energy management is performed so that the discharge amount does not exceed the upper limit set value US_C in response to the driver's driving force request.
ステップS60において制御装置50は、周回路CCを1周して特定地点SPに戻ったか否かを判断する。否定判断される場合には、ステップS70へ進み、走行を終了するか否かを判断する。走行を続行する場合(S70:NO)にはS60へ戻り、走行を終了する場合(S70:YES)にはフローを終了する。
In step S60, the
また、周回路CCを1周したことが判断された場合(S60:YES)には、ステップS80へ進む。ステップS80において制御装置50は、特定地点SPの通過時に測定される測定充電率Msoc_SPを取得する。そして、測定充電率Msoc_SPと予め定められた目標充電率Tsocとの差分DFを算出する。図4(B)の例では、1周目の走行終了時点において、測定充電率Msoc_SP(1)が取得され、差分DF1が算出される。
If it is determined that one lap has been completed around the circuit CC (S60: YES), the process proceeds to step S80. In step S80, the
ステップS90において制御装置50は、差分DFに基づいて前周回の上限設定値US_Pを補正することで、今周回の上限設定値US_Cを算出する。当該補正は、測定充電率Msoc_SPが目標充電率Tsocに近づくように行われる。
In step S90, the
補正の具体的内容の第1の例について、図4を用いて説明する。第1の例は、1周目の終了時点において、測定充電率Msoc_SP(1)が、差分DF1だけ目標充電率Tsocよりも小さい場合の例である。すなわち、差分DF1だけ充電率が不足しているため、次周回では上限設定値US_Cを低下させる必要がある(すなわち放電量をさらに減少させる必要がある)と判断される場合である。 A first example of the specific content of the correction will be described with reference to FIG. 4. The first example is a case where the measured charging rate Msoc_SP(1) is smaller than the target charging rate Tsoc by the difference DF1 at the end of the first lap. In other words, since the charging rate is insufficient by the difference DF1, it is determined that the upper limit set value US_C needs to be lowered in the next lap (i.e., the discharge amount needs to be further reduced).
まず、補正率CRが、差分DF1に基づいて算出される。補正率CRは、上限設定値US_Cで供給可能な最大電力量(図4(A)において、上限設定値US_Cで囲まれた面積)の増減割合である。補正率CRの算出方法は様々であって良い。例えば、差分DFと補正率CRの関係を示すテーブルを用いて求めてもよいし、予め用意された数式に差分DFを代入して算出してもよい。図4の例では、差分DF1に基づいて算出された補正率CRが「0.7」である場合を説明する。 First, the correction rate CR is calculated based on the difference DF1. The correction rate CR is the rate of increase or decrease of the maximum amount of power that can be supplied at the upper limit setting value US_C (the area surrounded by the upper limit setting value US_C in FIG. 4(A)). There may be various methods for calculating the correction rate CR. For example, it may be found using a table showing the relationship between the difference DF and the correction rate CR, or it may be calculated by substituting the difference DF into a formula prepared in advance. In the example of FIG. 4, a case will be described where the correction rate CR calculated based on the difference DF1 is "0.7".
次に、算出された補正率CRに基づいて、上限設定値US_Cを低下させる補正が実行される。具体的には、補正後の最大電力量(今周回の上限設定値US_Cで囲まれた面積)が、補正前の最大電力量(前周回の上限設定値US_Pで囲まれた面積)の0.7倍になるように補正が行われる。また上限設定値US_Cを低下させる補正は、タイム感度TSが小さい区間に対して優先的に実行される。そして、タイム感度TSが小さい区間の補正だけでは最大電力量の低下量が不足する場合には、タイム感度TSが大きい区間に対しても補正が行われる。 Next, a correction is performed to lower the upper limit setting value US_C based on the calculated correction rate CR. Specifically, the correction is performed so that the maximum power amount after correction (the area surrounded by the upper limit setting value US_C for the current lap) is 0.7 times the maximum power amount before correction (the area surrounded by the upper limit setting value US_P for the previous lap). Furthermore, the correction to lower the upper limit setting value US_C is performed preferentially for sections with low time sensitivity TS. Then, if the reduction in the maximum power amount is insufficient with only the correction for sections with low time sensitivity TS, a correction is also performed for sections with high time sensitivity TS.
図4の例では、タイム感度TSが「小」である区間SE4は、すでに上限設定値US_Cが0であるため、補正が行われない。そして、タイム感度TSが「中」である区間SE2およびSE3の上限設定値US_Cが、0に補正される(矢印Y1)。そしてこの補正だけでは、最大電力量を0.7倍まで低下させることができないため、タイム感度TSが「大」である区間SE1およびSE5の上限設定値US_Cが補正される(矢印Y2)。 In the example of FIG. 4, in section SE4 where time sensitivity TS is "low", the upper limit setting value US_C is already 0, so no correction is made. Then, the upper limit setting values US_C of sections SE2 and SE3 where time sensitivity TS is "medium" are corrected to 0 (arrow Y1). And because this correction alone is not enough to reduce the maximum power consumption to 0.7 times, the upper limit setting values US_C of sections SE1 and SE5 where time sensitivity TS is "high" are corrected (arrow Y2).
また、補正の具体的内容の第2の例について、図5を用いて説明する。第2の例は、1周目の終了時点において、測定充電率Msoc_SP(1)が、差分DF1だけ目標充電率Tsocよりも大きい場合の例である。すなわち、差分DF1だけ充電率が超過しているため、次周回では上限設定値US_Cを上昇させる必要がある(すなわち放電量をさらに増加させる必要がある)と判断される場合である。 A second example of the specific content of the correction will be described with reference to FIG. 5. The second example is a case where, at the end of the first lap, the measured charging rate Msoc_SP(1) is greater than the target charging rate Tsoc by the difference DF1. In other words, since the charging rate has been exceeded by the difference DF1, it is determined that the upper limit setting value US_C needs to be increased in the next lap (i.e., the discharge amount needs to be further increased).
前述した方法によって、補正率CRが差分DF1に基づいて算出される。図5の例では、差分DF1に基づいて算出された補正率CRが「1.2」である場合を説明する。そして、補正後の最大電力量が、補正前の最大電力量の1.2倍になるように補正が行われる。上限設定値US_Cを上昇させる補正は、タイム感度TSが大きい区間に対して優先的に実行される。図5の例では、タイム感度TSが「大」である区間SE1およびSE5の上限設定値US_Cが補正される(矢印Y3)。 The correction rate CR is calculated based on the difference DF1 using the method described above. In the example of FIG. 5, the correction rate CR calculated based on the difference DF1 is 1.2. Then, a correction is performed so that the maximum power amount after correction is 1.2 times the maximum power amount before correction. The correction to increase the upper limit setting value US_C is performed preferentially for sections with a large time sensitivity TS. In the example of FIG. 5, the upper limit setting value US_C for sections SE1 and SE5, where the time sensitivity TS is "large", is corrected (arrow Y3).
ステップS90において今周回の上限設定値US_Cが算出されると、ステップS50へ戻る。そして、今周回の上限設定値US_Cに基づいて、今周回の放電量が制限される。図4および図5の例では、2周目の放電量が制限される。そして2周目の走行終了時点において、測定充電率Msoc_SP(2)が取得され、差分DF2が算出される(ステップS80)。差分DF2に基づいて、3周目の上限設定値US_Cが算出される(ステップS90)。以後、周回ごとにステップS60~S90の処理が繰り返される。 When the upper limit setting value US_C for the current lap is calculated in step S90, the process returns to step S50. Then, the discharge amount for the current lap is limited based on the upper limit setting value US_C for the current lap. In the example of Figures 4 and 5, the discharge amount for the second lap is limited. Then, at the end of the second lap, the measured charging rate Msoc_SP(2) is obtained and the difference DF2 is calculated (step S80). The upper limit setting value US_C for the third lap is calculated based on the difference DF2 (step S90). Thereafter, the processes of steps S60 to S90 are repeated for each lap.
(効果)
周回路の走行時には、各種のばらつき要因(例:タイヤなどの車両状態、ドライ・ウェットといった路面状況、コースの他車両などの状況、ドライバ自体の技量差)が存在する。従って、バッテリ40の充電率が目標充電率Tsocに収束するように予め制限値を設定し、この制限値に基づいてモータへの供給電力を制限する場合においても、充電率が目標充電率Tsocからずれてしまう場合がある。周回ごとの充放電収支が釣り合わなくなり、エネルギマネジメントが困難となってしまう。そこで本明細書の技術では、周回ごとに、測定充電率Msoc_SPと目標充電率Tsocとの差分DFを算出する(ステップS80)ことで、実際の充放電量が上限設定値USに対して有するばらつきを算出することができる。そして、測定充電率Msoc_SPが目標充電率Tsocに近づくように上限設定値USに補正を行う(ステップS90)ことで、当該ばらつきを抑制できるため、各周回毎の充放電収支を釣り合わせることが可能となる。タイムの最適化が可能となる。
(effect)
During the running of the circuit, various factors of variation (e.g., vehicle condition such as tires, road surface condition such as dry or wet, conditions of other vehicles on the course, and skill difference of the driver itself) exist. Therefore, even if a limit value is set in advance so that the charging rate of the
本明細書の技術では、上限設定値US_Cを低下させる補正は、タイム感度TSが小さい区間に対して優先的に実行される。また上限設定値US_Cを上昇させる補正は、タイム感度TSが大きい区間に対して優先的に実行される(ステップS90)。これにより、タイム感度TSが大きい区間ほど上限設定値US_Cが高くなるように補正することができるため、さらなるタイム向上が可能となる。 In the technology of this specification, the correction to lower the upper limit setting value US_C is performed preferentially for sections with a small time sensitivity TS. The correction to raise the upper limit setting value US_C is performed preferentially for sections with a large time sensitivity TS (step S90). This allows the upper limit setting value US_C to be corrected higher for sections with a larger time sensitivity TS, making it possible to further improve times.
バッテリの充電率と車速とに基づいて、モータへの供給電力を制限することが考えられる。これは、限られた放電量をより低速域に集中させて放電するほうが、エネルギ当たりのタイム感度が良いため、タイム向上が期待できるためである。しかし上記の手法では、立ち上がり車速で放電量が決まってしまう。従って、同一周回路において、タイム感度が大きい長いストレートとタイム感度が小さい短いストレートとの間で放電量を変えることが出来ない。そこで本明細書の技術では、周回路を複数の区間に区切っている(ステップS10)。そしてタイム感度TSが大きい区間ほど、上限設定値USを高く設定している(ステップS30)。これにより、供給電力の制限量をタイム感度TSに応じて最適化することができる。さらなるタイム向上が可能となる。 It is conceivable to limit the power supplied to the motor based on the battery charge rate and vehicle speed. This is because concentrating the limited amount of discharge at a lower speed range has better time sensitivity per energy, and is therefore expected to lead to improved times. However, with the above method, the amount of discharge is determined by the starting vehicle speed. Therefore, on the same circuit, it is not possible to change the amount of discharge between a long straight with high time sensitivity and a short straight with low time sensitivity. Therefore, in the technology of this specification, the circuit is divided into multiple sections (step S10). The higher the time sensitivity TS of the section, the higher the upper limit setting value US is set (step S30). This allows the amount of power supply limit to be optimized according to the time sensitivity TS. This allows for further improvements in time.
以上、本技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although the embodiments of the present technology have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples exemplified above. The technical elements described in this specification or drawings demonstrate technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Furthermore, the technology exemplified in this specification or drawings achieves multiple objectives simultaneously, and achieving one of these objectives is itself technically useful.
ステップS90の上限設定値US_Pの補正は、タイム感度TSに基づいて優先度を定める形態に限られず、様々な形態で行うことができる。例えば、タイム感度TSに基づいて重みづけを割り当てる形態であってもよい。また、タイム感度TSに限らず、他の指標をもとに補正を行う形態であってもよい。また、全ての区間を同一割合で補正してもよい。 The correction of the upper limit setting value US_P in step S90 is not limited to a form in which a priority is determined based on time sensitivity TS, but can be performed in various forms. For example, it may be a form in which a weight is assigned based on time sensitivity TS. Also, the correction may be based on other indicators, not limited to time sensitivity TS. Also, all sections may be corrected at the same rate.
本実施例では、1ラップごとに差分DFを算出し、次ラップの上限設定値US_Cを補正する形態を説明したが、この形態に限られない。長いコースで区間数が多い場合など、数区間ごとにセクションを区切り、セクションの終了タイミングで差分DFを算出してもよい。そして次セクションの上限設定値US_Cを補正する形態であってもよい。 In this embodiment, the difference DF is calculated for each lap and the upper limit setting value US_C for the next lap is corrected, but this is not the only possible mode. For a long course with many sections, the course may be divided into sections every few sections, and the difference DF may be calculated at the end of each section. Then, the upper limit setting value US_C for the next section may be corrected.
本明細書の技術が適用可能な電動車両は、ハイブリッド車(HEV)に限られない。例えば、電気自動車(BEV)、プラグインハイブリッド車(PHEV)、燃料電池車(FCEV)などにも適用可能である。例えば電気自動車に本明細書の技術を適用すれば、満充電から枯渇するまでに所定の周回数をラップしつつ、タイムを向上させることができる。 The electric vehicles to which the technology of this specification can be applied are not limited to hybrid electric vehicles (HEVs). For example, it can also be applied to battery electric vehicles (BEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), fuel cell electric vehicles (FCEVs), etc. For example, if the technology of this specification is applied to an electric vehicle, it can improve the time by completing a specified number of laps from full charge to depletion.
本実施例では、蓄電装置がバッテリ40である場合を説明したが、この形態に限られない。例えば、蓄電装置がキャパシタであってもよい。
In this embodiment, the power storage device is a
10:ハイブリッド車 20:第1モータ 30:第2モータ 40:バッテリ 50:制御装置 51 メモリ 52 プロセッサ 53 走行位置取得部 CC:周回路 DF:差分 Msoc:充電率 Msoc_SP:測定充電率 Tsoc:目標充電率 TS:タイム感度 SE1~SE5:区間 US_P:前周回の上限設定値 US_C:今周回の上限設定値
10: Hybrid vehicle 20: First motor 30: Second motor 40: Battery 50:
Claims (1)
モータと、
前記モータに電力を供給するとともに、前記モータで発生した回生電力を蓄積する蓄電装置と、
周回路における前記電動車両の走行位置を取得する走行位置取得手段と、
複数の区間に区切られた前記周回路の各区間ごとに、前記モータに供給する供給電力を制限する電力制限手段であって、前記周回路の特定地点における前記蓄電装置の充電率が予め定められた目標充電率になるように前記供給電力を制限する、前記電力制限手段と、
を備え、
前記電力制限手段は、
前記複数の区間ごとに制限設定値を設定する処理と、
前記走行位置取得手段によって取得された前記走行位置に基づいて、前記制限設定値に従って前記供給電力を制限する処理と、
前記特定地点の通過時に測定される充電率である測定充電率と前記目標充電率との差分を算出する処理と、
前記測定充電率が前記目標充電率に近づくように、前記差分に基づいて前記制限設定値を補正する処理と、
を実行可能に構成されている、電動車両。 An electric vehicle,
A motor;
a power storage device that supplies power to the motor and stores regenerative power generated by the motor;
a traveling position acquisition means for acquiring a traveling position of the electric vehicle on a circular route;
a power limiting means for limiting a supply power to be supplied to the motor for each section of the circuit divided into a plurality of sections, the power limiting means limiting the supply power so that a charging rate of the power storage device at a specific point of the circuit becomes a predetermined target charging rate;
Equipped with
The power limiting means includes:
A process of setting a limit setting value for each of the plurality of sections;
A process of limiting the supply power in accordance with the limit setting value based on the traveling position acquired by the traveling position acquisition means;
A process of calculating a difference between a measured charging rate, which is a charging rate measured when passing through the specific point, and the target charging rate;
correcting the limit setting value based on the difference so that the measured charging rate approaches the target charging rate;
The electric vehicle is configured to be able to execute the above steps.
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