JPH03261306A - 電気自動車の回生制動制御装置 - Google Patents
電気自動車の回生制動制御装置Info
- Publication number
- JPH03261306A JPH03261306A JP2058735A JP5873590A JPH03261306A JP H03261306 A JPH03261306 A JP H03261306A JP 2058735 A JP2058735 A JP 2058735A JP 5873590 A JP5873590 A JP 5873590A JP H03261306 A JPH03261306 A JP H03261306A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotational
- regenerative braking
- motor
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- rotational fluctuation
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-
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- 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
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明はモータの回生制動を利用して制動を行う電気自
動車の回生制動制御装置に係り、特に惰性運転時に発生
する減速機のギヤかた打ちによる振動、騒音を防止でき
る電気自動車の回生制動制御装置に関する。
動車の回生制動制御装置に係り、特に惰性運転時に発生
する減速機のギヤかた打ちによる振動、騒音を防止でき
る電気自動車の回生制動制御装置に関する。
［従来の技術］
従来から、電気自動車において、アクセルペダルを離し
たときにエンジン車両におけるエンジンブレーキ相当の
制動力を走行用のモータ回生制動により発生させ、発生
エネルギーによってバッテリを充電している。そして、
このエネルギー回収によってバッテリー充電当たりの走
行距離の増大を図っている。なお、このような回生制動
を利用した電気自動車は、例えば特開昭５９−２０９０
０４号公報等に示されている。
たときにエンジン車両におけるエンジンブレーキ相当の
制動力を走行用のモータ回生制動により発生させ、発生
エネルギーによってバッテリを充電している。そして、
このエネルギー回収によってバッテリー充電当たりの走
行距離の増大を図っている。なお、このような回生制動
を利用した電気自動車は、例えば特開昭５９−２０９０
０４号公報等に示されている。
第５図は上記のような従来の電気自動車の駆動機構を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
図において、１０は電気自動車の駆動用誘導モータ（以
下、モータという）、１２は減速機で、減速機１２はモ
ータ１０の回転を減速する。１４はプロペラシャフトで
、両端に設けられたフックスジヨイント１６を介して、
一端は減速機１２に、また他端はデファレンシャル１８
に接続されている。２０は駆動輪となるホイールで、デ
ファレンシャル１８に接続されている。
下、モータという）、１２は減速機で、減速機１２はモ
ータ１０の回転を減速する。１４はプロペラシャフトで
、両端に設けられたフックスジヨイント１６を介して、
一端は減速機１２に、また他端はデファレンシャル１８
に接続されている。２０は駆動輪となるホイールで、デ
ファレンシャル１８に接続されている。
第６図は上記フックスジヨイント１６の構造図である。
フックスジヨイント１６は、不等速型のジヨイントであ
り、駆動軸２２および被駆動軸２４の２軸が互いに角度
θをなして交わる場合、角速度の関係は次のようになる
。
り、駆動軸２２および被駆動軸２４の２軸が互いに角度
θをなして交わる場合、角速度の関係は次のようになる
。
ｅＯ８θ
ただし、ω ：駆動軸角速度、ω２：被駆動軸角速度、
θ：２軸の交差角度、φ：駆動軸の回転角度（なお、ヨ
ークが２軸を含む平面に垂直なときをＯとする）である
。
θ：２軸の交差角度、φ：駆動軸の回転角度（なお、ヨ
ークが２軸を含む平面に垂直なときをＯとする）である
。
従って、被駆動軸角速度ω２は、駆動軸角速度ω□か一
定だとしても、２軸の交差角度θおよび駆動軸の回転角
度φによって変動する。
定だとしても、２軸の交差角度θおよび駆動軸の回転角
度φによって変動する。
［発明が解決しようとする課８］
すなわち、上記のような従来の電気自動車の駆動機構に
あっては、例えば第７図に示すように、フックスジヨイ
ント１６の２軸の交差角度θか変わることによって、被
駆動軸２４の回転数が変動する。
あっては、例えば第７図に示すように、フックスジヨイ
ント１６の２軸の交差角度θか変わることによって、被
駆動軸２４の回転数が変動する。
このため、惰性運転（惰行）時には上記回転変動に起因
して、減速機１２内の駆動側ギヤおよび被駆動側ギヤの
ギヤ同士がぶつかり合って振動、騒音が発生していた。
して、減速機１２内の駆動側ギヤおよび被駆動側ギヤの
ギヤ同士がぶつかり合って振動、騒音が発生していた。
そして、このギヤの振動、騒音が減速機１２から車両へ
と伝達されて、車両そのものの騒音、振動となっていた
。
と伝達されて、車両そのものの騒音、振動となっていた
。
この発明は、上記のような従来技術の課題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、惰行時に発生す
る減速機のギヤかた打ちによる振動、騒音を防止できる
電気自動車の回生制動制御装置を提供することにある。
めになされたものであり、その目的は、惰行時に発生す
る減速機のギヤかた打ちによる振動、騒音を防止できる
電気自動車の回生制動制御装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る電気自動車の回生制動制御装置は、電気
自動車の駆動用誘導モータと、このモータの回転を減速
して駆動輪に出力する減速機を含み、モータの回生制動
を利用して制動を行う電気自動車において、前記減速機
の出力軸における回転変動を検出する回転変動検出手段
と、この回転変動を所定の基準値と比較する演算比較手
段と、上記回転変動か基準値より大きくなった場合に回
生制動トルクを増加させる制動トルク制御手段と、を含
むことを特徴とする。
自動車の駆動用誘導モータと、このモータの回転を減速
して駆動輪に出力する減速機を含み、モータの回生制動
を利用して制動を行う電気自動車において、前記減速機
の出力軸における回転変動を検出する回転変動検出手段
と、この回転変動を所定の基準値と比較する演算比較手
段と、上記回転変動か基準値より大きくなった場合に回
生制動トルクを増加させる制動トルク制御手段と、を含
むことを特徴とする。
口作用］
上記構成を有する電気自動車の回生制動制御装置におい
ては、回転変動検８手段によって減速機の出力軸におけ
る回転変動を検出し、演算比較手段によってこの回転変
動を所定の基準値と比較し、制動トルク制御手段によっ
て上記回転変動が基準値より大きくなった場合に回生制
動トルクを増加させる。
ては、回転変動検８手段によって減速機の出力軸におけ
る回転変動を検出し、演算比較手段によってこの回転変
動を所定の基準値と比較し、制動トルク制御手段によっ
て上記回転変動が基準値より大きくなった場合に回生制
動トルクを増加させる。
［実施例コ
以下、図面に基づいてこの発明の好適な実施例について
説明する。
説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る電気自動車の回生制
動制御装置を示す概略構成図であり、第５図と同一また
は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
動制御装置を示す概略構成図であり、第５図と同一また
は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
第１図において、モータ１０は、バッテリ３２の直流電
力を交流電力に変換するインバータ主回路３０に接続さ
れており、このインバータ主回路３０から供給される交
流電力によって回転駆動される。モータ１０の回転は、
減速機１２により減速されて、フックスジヨイント１６
を用いたプロペラシャフト１４を介してデファレンシャ
ル１８に伝達され、ホイール２０を回転させる。
力を交流電力に変換するインバータ主回路３０に接続さ
れており、このインバータ主回路３０から供給される交
流電力によって回転駆動される。モータ１０の回転は、
減速機１２により減速されて、フックスジヨイント１６
を用いたプロペラシャフト１４を介してデファレンシャ
ル１８に伝達され、ホイール２０を回転させる。
３４はコントローラで、走行制御、回生制動Ｉ１１御等
の処理を実行する。走行時においてコントローラ３４は
、車両の速度、駆動力に対応した交流電圧と周波数をイ
ンバータ主回路３０によって発生させ、モータ１０の回
転数、出力を制御している。また、アクセルＯＦＦ時に
はエンジンブレーキ相当の回生制動を行っている。
の処理を実行する。走行時においてコントローラ３４は
、車両の速度、駆動力に対応した交流電圧と周波数をイ
ンバータ主回路３０によって発生させ、モータ１０の回
転数、出力を制御している。また、アクセルＯＦＦ時に
はエンジンブレーキ相当の回生制動を行っている。
３６は回転数センサで、モータ１０の回転数Ｎを検出す
る。３８は回転数検出部で、アクセルＯＦＦ時あるいは
ブレーキにより制動を行っている制動中の減速機１２の
出力軸における回転数口を検出する。
る。３８は回転数検出部で、アクセルＯＦＦ時あるいは
ブレーキにより制動を行っている制動中の減速機１２の
出力軸における回転数口を検出する。
第２図は上記回転数検出部３８の一実施例を示すもので
ある。図示の回転数検出部３８は、減速機１２の出力軸
５０上に取付けられた歯車５２と、この歯車５２の歯並
び形状に応じたパルス信号を検出するパルス検出器５４
とから構成されている。
ある。図示の回転数検出部３８は、減速機１２の出力軸
５０上に取付けられた歯車５２と、この歯車５２の歯並
び形状に応じたパルス信号を検出するパルス検出器５４
とから構成されている。
本実施例の回転数検出部３８においては、パルス検出器
５４により検出されるパルス信号に基づいて、減速機出
力軸５０の回転数ｎを検出する。なお、後述する回転変
動検出手段４０で回転変動ｄｎ／ｄｔを精度良く算出す
るためには、歯車５２の歯数を６０以上にすることが望
ましい。
５４により検出されるパルス信号に基づいて、減速機出
力軸５０の回転数ｎを検出する。なお、後述する回転変
動検出手段４０で回転変動ｄｎ／ｄｔを精度良く算出す
るためには、歯車５２の歯数を６０以上にすることが望
ましい。
このようにして検出された回転数ｎは、第１図に示した
コントローラ３４の回転変動検出手段４０に入力される
。本発明の第１の特徴的構成要素である回転数変動検出
手段４０は、回転数ｎを時間微分することにより回転変
動ｄｎ／ｄｔを算出する。なお、後述の演算比較手段４
２て所定の（固定の）回転変動基準値と比較する場合は
、回転数変動検出手段４０はこの回転変動ｄｎ／ｄｔを
そのまま出力しても構わないが、本実施例では基準値を
そのときの制動トルクの値と関連つけるため、回転変動
検出手段４０はこの回転変動ｄｎ／ｄｔに回転系の慣性
モーメントＪを乗じて回転変動トルクｔに変換して出力
する。（なお、回転数変動検出手段４０で回転変動トル
クｔを算出するかわりに駆動系にトルクメーターを付加
して直接トルクを検出し、それから回転変動ｔ・ルクｔ
を求めても良い。） 回転数変動検出手段４０で算出された回転変動トルクｔ
は、演算比較手段４２に入力される。本発明の第２の特
徴的構成要素である演算比較手段４２は、回転変動トル
クｔが制動時の回生制動トルクＴに占める比率（ｔ／Ｔ
）を求め、このトルク比率（ｔ ／Ｔ）と所定の基準比
率αとを比較する。
コントローラ３４の回転変動検出手段４０に入力される
。本発明の第１の特徴的構成要素である回転数変動検出
手段４０は、回転数ｎを時間微分することにより回転変
動ｄｎ／ｄｔを算出する。なお、後述の演算比較手段４
２て所定の（固定の）回転変動基準値と比較する場合は
、回転数変動検出手段４０はこの回転変動ｄｎ／ｄｔを
そのまま出力しても構わないが、本実施例では基準値を
そのときの制動トルクの値と関連つけるため、回転変動
検出手段４０はこの回転変動ｄｎ／ｄｔに回転系の慣性
モーメントＪを乗じて回転変動トルクｔに変換して出力
する。（なお、回転数変動検出手段４０で回転変動トル
クｔを算出するかわりに駆動系にトルクメーターを付加
して直接トルクを検出し、それから回転変動ｔ・ルクｔ
を求めても良い。） 回転数変動検出手段４０で算出された回転変動トルクｔ
は、演算比較手段４２に入力される。本発明の第２の特
徴的構成要素である演算比較手段４２は、回転変動トル
クｔが制動時の回生制動トルクＴに占める比率（ｔ／Ｔ
）を求め、このトルク比率（ｔ ／Ｔ）と所定の基準比
率αとを比較する。
演算比較手段４２の比較結果は制動トルク制御手段４４
に入力される。本発明の第３の特徴的構成要素である制
動トルク制御手段４４は、上記トルク比率（ｔ ／Ｔ）
か基準値αより大きくなった場合に回生制動トルクＴを
ΔＴたけ増加させる。
に入力される。本発明の第３の特徴的構成要素である制
動トルク制御手段４４は、上記トルク比率（ｔ ／Ｔ）
か基準値αより大きくなった場合に回生制動トルクＴを
ΔＴたけ増加させる。
ここで、基準比率αにより回生制動トルクの増加を判断
するようにしたのは、もともと回生制動か充分にかけら
れている状況下では回転変動か多くて回生制動トルクＴ
により駆動・被駆動歯車の離れか防止できるため回生制
動トルクＴの増加か必要無いためである（第４図参照）
。なお、回生制動トルクＴは、例えば回転センサ３６に
より検出された制動開始時のモータ回転数Ｎを微分する
ことによって、その最大値が規定されている。
するようにしたのは、もともと回生制動か充分にかけら
れている状況下では回転変動か多くて回生制動トルクＴ
により駆動・被駆動歯車の離れか防止できるため回生制
動トルクＴの増加か必要無いためである（第４図参照）
。なお、回生制動トルクＴは、例えば回転センサ３６に
より検出された制動開始時のモータ回転数Ｎを微分する
ことによって、その最大値が規定されている。
上記構成を有する本実施例の制動トルク制御処理手順を
第３図のフローチャートに従って説明する。
第３図のフローチャートに従って説明する。
まず、コントローラ３４は、回転数センサ３６あるいは
回転数検出部３８等から入力される各々の検出値に基づ
いて初期値を設定する（ステップ１０１）。次いでコン
トローラ３４は、アクセルの０Ｎ１０ＦＦから回生制動
を実行するタイミングを判断しくステップ１０２）、ア
クセルＯＦＦならば回転変動検出手段４０によって回転
変動トルクｔを検出する（ステップ１０３）。
回転数検出部３８等から入力される各々の検出値に基づ
いて初期値を設定する（ステップ１０１）。次いでコン
トローラ３４は、アクセルの０Ｎ１０ＦＦから回生制動
を実行するタイミングを判断しくステップ１０２）、ア
クセルＯＦＦならば回転変動検出手段４０によって回転
変動トルクｔを検出する（ステップ１０３）。
この回転変動トルクｔは、第４図に示すように、前述し
た２軸の交差角度θか小さい場合には振幅か小さい回転
変動トルクｔ１として現われる。また、２軸の交差角度
θか大きい場合には振幅か大きい回転変動トルクｔ２と
して現われる。そして、従来技術にあっては、エンジン
ブレーキ和尚の回生制動トルクＴに占める回転変動トル
クｔの割合か大きくなると、減速機１２のギヤの振動、
騒音を引き起こしていた。
た２軸の交差角度θか小さい場合には振幅か小さい回転
変動トルクｔ１として現われる。また、２軸の交差角度
θか大きい場合には振幅か大きい回転変動トルクｔ２と
して現われる。そして、従来技術にあっては、エンジン
ブレーキ和尚の回生制動トルクＴに占める回転変動トル
クｔの割合か大きくなると、減速機１２のギヤの振動、
騒音を引き起こしていた。
そこで、本発明にあっては、演算比較手段４２によりト
ルク比率ｔ／Ｔか基準比率αより大きいかどうかを判断
しくステップ１０４） 、ＹＥＳならば制動トルク制御
手段４４において、回生制動トルクをＴｅ−Ｔ＋ΔＴに
より規定しくステップ１０５）、ＮｏならばＴｅ−Ｔに
より規定する（ステップ１０６）。
ルク比率ｔ／Ｔか基準比率αより大きいかどうかを判断
しくステップ１０４） 、ＹＥＳならば制動トルク制御
手段４４において、回生制動トルクをＴｅ−Ｔ＋ΔＴに
より規定しくステップ１０５）、ＮｏならばＴｅ−Ｔに
より規定する（ステップ１０６）。
次いてコントローラ３４は、上記回生制動トルクＴｅを
発生させるためのベクトル演算指令をインバータ主回路
３０に出力しくステップ１０７）、ステップ１０２に戻
る。
発生させるためのベクトル演算指令をインバータ主回路
３０に出力しくステップ１０７）、ステップ１０２に戻
る。
一方、ステップ１０２の判断てＹＥＳならば、コントロ
ーラ３４は、アクセルの踏込み量に応して必要な駆動力
を算出しくステップ１０８）、ステップ１０７に進む。
ーラ３４は、アクセルの踏込み量に応して必要な駆動力
を算出しくステップ１０８）、ステップ１０７に進む。
このように回生制動トルクを切換えることて、プロペラ
シャフト１４の回転変動に起因する車両の振動、騒音を
軽減できるので、車両の乗り心地を向上させることがで
きる。
シャフト１４の回転変動に起因する車両の振動、騒音を
軽減できるので、車両の乗り心地を向上させることがで
きる。
なお、上記実施例においては回転変動の基準値をそのと
きの回生制動トルクの値に関連づけて設定したか、これ
にかかわらず基準値をある固定された値とし、回転変動
の検出値がこの値を越えたときに回生制動トルクを増加
するよう制御しても良い。また、回転変動はプロペラシ
ャフトのフックスジヨイント交差角度θが大きくなった
ときに生ずるものであるので、このような条件をサスペ
ンションストローク等から機械的に検出し、交差角度θ
が大きくなったときに回生制動力を増加させるように制
御しても良い。
きの回生制動トルクの値に関連づけて設定したか、これ
にかかわらず基準値をある固定された値とし、回転変動
の検出値がこの値を越えたときに回生制動トルクを増加
するよう制御しても良い。また、回転変動はプロペラシ
ャフトのフックスジヨイント交差角度θが大きくなった
ときに生ずるものであるので、このような条件をサスペ
ンションストローク等から機械的に検出し、交差角度θ
が大きくなったときに回生制動力を増加させるように制
御しても良い。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係る電気自動車の回生制動
制御装置によれば、回生制動トルクを増加させることに
より、減速機のギヤかた打ちを弓き起こす回転変動トル
クの影響力を、吸収・減殺することができ、上記のギヤ
かた打ちに起因する振動、騒音を軽減することができる
。
制御装置によれば、回生制動トルクを増加させることに
より、減速機のギヤかた打ちを弓き起こす回転変動トル
クの影響力を、吸収・減殺することができ、上記のギヤ
かた打ちに起因する振動、騒音を軽減することができる
。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例に係る電気自動車の回生制
動制御装置を示す概略構成図、第２図は回転数変動検出
部の一実施例を示す概略構成図、 第３図は本実施例の制動トルク制御処理手順を示すフロ
ーチャート、 第４図は車両がエンジンブレーキ相当の回生制動力を受
けて減速しているときの回生制動トルクと回転変動トル
クの関係を車両速度の低下に従って示す特性図、 第５図は従来の電気自動車の駆動機構を示す概略構成図
、 第６図はフックスジヨイントの構造図、第７図はフック
スジヨイントの２軸の交差角度θおよび駆動軸の回転角
度φの変化による被駆動軸の回転数変動を示す特性図で
ある。 ０・・・モータ ２・・・減速機 Ｏ・・・回転変動検出手段 ２・・・演算比較手段 ４・・・制御トルク制御手段
動制御装置を示す概略構成図、第２図は回転数変動検出
部の一実施例を示す概略構成図、 第３図は本実施例の制動トルク制御処理手順を示すフロ
ーチャート、 第４図は車両がエンジンブレーキ相当の回生制動力を受
けて減速しているときの回生制動トルクと回転変動トル
クの関係を車両速度の低下に従って示す特性図、 第５図は従来の電気自動車の駆動機構を示す概略構成図
、 第６図はフックスジヨイントの構造図、第７図はフック
スジヨイントの２軸の交差角度θおよび駆動軸の回転角
度φの変化による被駆動軸の回転数変動を示す特性図で
ある。 ０・・・モータ ２・・・減速機 Ｏ・・・回転変動検出手段 ２・・・演算比較手段 ４・・・制御トルク制御手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電気自動車の駆動用誘導モータと、このモータの回転を
減速して駆動輪に出力する減速機を含み、モータの回生
制動を利用して制動を行う電気自動車において、 前記減速機の出力軸における回転変動を検出する回転変
動検出手段と、 この回転変動を所定の基準値と比較する演算比較手段と
、 上記回転変動が基準値より大きくなった場合に回生制動
トルクを増加させる制動トルク制御手段と、を含むこと
を特徴とする電気自動車の回生制動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058735A JP2671549B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 電気自動車の回生制動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058735A JP2671549B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 電気自動車の回生制動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261306A true JPH03261306A (ja) | 1991-11-21 |
| JP2671549B2 JP2671549B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=13092770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058735A Expired - Fee Related JP2671549B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | 電気自動車の回生制動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671549B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP0901933A3 (en) * | 1997-09-09 | 2000-09-06 | Ecostar Electric Drive Systems L.L.C. | Vibration control for a vehicle drivetrain |
| US7495403B2 (en) | 2004-03-30 | 2009-02-24 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Method, apparatus and article for vibration compensation in electric drivetrains |
| US7877184B2 (en) | 2006-06-28 | 2011-01-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus and control method for hybrid vehicle |
| US20140251273A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | GM Global Technology Operations LLC | Oil pump control systems and methods for noise minimization |
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| JPH0217253A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-22 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関等における歯車騒音防止装置 |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP2058735A patent/JP2671549B2/ja not_active Expired - Fee Related
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