JP2010254076A - 駆動制御システム - Google Patents
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Abstract
【課題】電動モータに電力を供給するバッテリの残量が少なくなった状態においても、乗客の意思に基づき車両を後方へ駆動する。
【解決手段】駆動制御システム1は、バッテリの充電電圧が所定の電圧閾値以下であるとバッテリから電動モータへの電力の供給を禁止する。そして、駆動制御システム1は、シフトレバーが後方の駆動方向を指定しているときにおいて、エマージェンシースイッチが操作され、乗客に車両を駆動させたい意思があることが確認された場合には、バッテリから電動モータへの電力の供給を許容され、車両は後方に駆動する。
【選択図】図1
【解決手段】駆動制御システム1は、バッテリの充電電圧が所定の電圧閾値以下であるとバッテリから電動モータへの電力の供給を禁止する。そして、駆動制御システム1は、シフトレバーが後方の駆動方向を指定しているときにおいて、エマージェンシースイッチが操作され、乗客に車両を駆動させたい意思があることが確認された場合には、バッテリから電動モータへの電力の供給を許容され、車両は後方に駆動する。
【選択図】図1
Description
この発明は、ハイブリッド電気自動車の駆動を制御する駆動制御システムに関するものである。
内燃機関と電動モータとを備え、車両に備えられている前輪を内燃機関により回転し、車両に備えられている後輪を電動モータにより回転するハイブリッド電気自動車が提案されている(例えば、特許文献1参照)。上記のハイブリッド電気自動車においても、通常の自動車と同様に、内燃機関のエンジンシャフトの回転の速度を変速し、変速された回転を車両の前輪に伝達する変速機が設けられている。また、変速機にはバックギヤが設けられており、車両の前方または後方への移動は変速機におけるギヤの選択により行われる。
上記のように変速機を備えているハイブリッド電気自動車において、車両の軽量化および低コスト化のために、変速機からバックギヤを排除するとともに、車両の後方への移動は電動モータの動力により行うことが考えられる。
このように、電動モータの動力により車両の後方への駆動が行われるハイブリッド電気自動車において、電動モータに電力を供給するバッテリの残量が少なくなった状態においては、バッテリを保護する観点からバッテリから電動モータへの電力の供給を停止するとともに、乗客の意思に基づき、電動モータに電力を供給するバッテリの残量が少なくなった状態においても、車両を後方へ駆動する駆動制御システムが求められる。
上記の課題を解決するために、本発明のハイブリッド電気自動車の駆動を制御する駆動制御システムは、バックギヤを備えていない変速機を介し前輪を駆動する内燃機関と、減速機を介し後輪を駆動する電動モータと、前記電動モータに電力を供給するバッテリとを備えるハイブリッド電気自動車の駆動を制御する駆動制御システムにおいて、前記駆動制御システムは、予め定められた第1の電圧閾値および前記第1の電圧閾値よりも小さい値に設定された予め定められた第2の電圧閾値が記憶され、前記バッテリの充電電圧が前記第1の電圧閾値以下であるときは第1の信号を出力し、前記バッテリの充電電が前記第2の電圧閾値以下であるときは第2の信号を出力する電圧値判別手段と、シフトレバーにより指定される前方または後方の駆動方向を検出し、前記シフトレバーが後方の駆動方向を指定しているときは後方指定信号を出力する指定方向検出手段と、ブレーキペダルの操作量を検出し、前記ブレーキペダルの操作量に対応するブレーキ操作信号を出力するブレーキ操作量検出手段と、警報を表示する警報表示手段と、前記バッテリから前記電動モータへの電力の供給を禁止または許容する通電制御手段と、乗客による操作により緊急作動指令信号を出力する緊急作動指令手段と、前記電圧値判別手段から前記第1の信号が供給されたときは、前記警報表示手段に対し警報を表示することを指令する第1の指令信号を出力し、前記電圧値判別手段から前記第2の信号が供給されたときは前記通電制御手段に対し、前記バッテリから前記電動モータへの電力の供給を禁止することを指令する第2の指令信号を出力し、前記第2の指令信号を出力した後に、前記指定方向検出手段から後方指定信号が供給され、かつ、前記ブレーキ操作量検出手段から前記ブレーキペダルが踏み込まれていることを示す前記ブレーキ操作信号が供給されるとともに、前記緊急作動指令手段から前記緊急作動指令が供給されたときは、前記通電制御手段に対し、前記バッテリから前記電動モータへの電力の供給を許容することを指令する第3の指令信号を出力する緊急モード判別手段とを備える。
本発明によれば、電動モータの動力により車両の後方への駆動が行われるハイブリッド電気自動車において、電動モータに電力を供給するバッテリの残量が少なくなった状態においては、バッテリを保護する観点からバッテリから電動モータへの電力の供給を停止するとともに、乗客の意思に基づき、電動モータに電力を供給するバッテリの残量が少なくなった状態においても、車両を後方へ駆動することができる。
次に、この発明の実施形態を図1に基づいて説明する。図1に示すように、ハイブリッド電気自動車100は、車両本体200と、車両本体200の前方に配置され、変速機201を介して前輪203、204を駆動する内燃機関202と、車両本体200の後方に配置され、減速機205、206を介して後輪207、208を駆動する電動モータとしてのスイッチトリラクタンスモータ(以下「SRモータ」とする。)209、210と、SRモータ209、210に電力を供給するバッテリ211とを備える。
本実施形態の変速機201は、ローギヤ(1stギヤ)、バックギヤを備えておらず、ハイブリッド電気自動車100の前方および後方への発進ならびに後方への移動は、SRモータ209、210の駆動により行われる。このように変速機201からバックギヤを排除することにより、変速機201は小型、軽量、低コスト化が図られ、変速機201の小型、軽量、低コスト化によりハイブリッド電気自動車100の軽量化等も図られている。
ハイブリッド電気自動車100の駆動を制御する駆動制御システム1は、指定方向検出手段としてのシフト位置検出装置2と、アクセル操作量検出手段3と、ブレーキ操作量検出手段4と、モータ制御手段としての第1のコントローラ5と、インバータ回路6、7と、内燃機関制御手段としての第2のコントローラ8と、電圧値判別手段9と、緊急作動指令手段としてのエマージェンシースイッチ10と、緊急モード判別手段としての第3のコントローラ11と、警報表示手段としての警報灯装置12と、通電制御手段13とを備える。
乗客のシフトレバーの操作によるシフトレバーの指定位置によりハイブリッド電気自動車100の駆動方向が指定され、指定方向検出手段としてのシフト位置検出装置2により、シフトレバーにより指定される前方または後方の駆動方向が検出される。そして、シフト位置検出装置2は、シフトレバーが後方の駆動方向を指定しているときは後方指定信号を出力し、シフトレバーが前方の駆動方向を指定しているときは前方指定信号を出力する。
アクセル操作量検出手段3は、乗客が操作するアクセルペダルの操作量を検出し、アクセルペダルの操作量に対応するアクセル操作信号を出力する。ブレーキ操作量検出手段4は、乗客が操作するブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキペダルの操作量に対応するブレーキ操作信号を出力する。
モータ制御手段としての第1のコントローラ5は、シフト位置検出装置2から後方指定信号が供給されるときに作動し、アクセル操作量検出手段3から供給されるアクセル操作信号に対応するPWM制御信号を出力する。なお、第1のコントローラ5はシフト位置検出装置2から後方指定信号が供給されるときのみならず、シフト位置検出装置2から前方指定信号が供給されるときにも作動しても良い。
インバータ回路6、7は、第1のコントローラ5から供給されるPWM制御信号に基づき、バッテリ211からの電流を制御し、制御電流をSRモータ209、210に供給する。そして、制御電流の供給によりSRモータ209、210は作動し、SRモータ209、210の駆動力が減速機205、206を介して後輪207、208に伝達され、後輪207、208の回転により、ハイブリッド電気自動車100は後方へ駆動する。
内燃機関制御手段としての第2のコントローラ8は、アクセル操作量検出手段3から供給されるアクセル操作信号に対応する制御信号を出力し、内燃機関202の作動を制御する。
ハイブリッド電気自動車100に備えられているバッテリ211は、複数のセルから構成されており、本実施形態において、各セルの定格電圧は3.7Vに設定されている。電圧値判別手段2には、予め定められた第1の電圧閾値および第1の電圧閾値よりも小さい値に設定された予め定められた第2の電圧閾値が記憶されており、電圧値判別手段2において、バッテリ211のセルの充電電圧と第1および第2の電圧閾値とが比較される。そして、電圧値判別手段2は、バッテリ211のセルの充電電圧が第1の電圧閾値以下であると判断されるときは、第1の信号を出力し、バッテリ211のセルの充電電圧が第2の電圧閾値以下であると判断されるときは、第2の信号を出力する。
本実施形態において、第1の電圧閾値は3.3Vに設定されており、第2の電圧閾値は3.0Vに設定されている。なお、定格電圧が3.7Vに設定されているバッテリ211の各セルにおいて、充電電圧が3.3V以下に低下した場合には、バテッリ211の充放電性能が低下する。また、3.0Vはいわゆる放電終止電圧値に近い電圧値であり、充電電圧が約3.0V以下に低下した場合には、バテッリ211の再充電が困難となる。
緊急作動指令手段としてのエマージェンシースイッチ10は、乗客の意思に基づく操作により緊急作動指令信号を出力する。なお、緊急作動指令信号の作用については後述する。
緊急モード判別手段としての第3のコントローラ11は、電圧値判別手段9からバッテリ211のセルの充電電圧が第1の電圧閾値以下となったことを示す第1の信号が供給されたときは、警報灯装置12に対し警報を表示することを指令する第1の指令信号を出力する。警報灯装置12は、第1の指令信号が供給されると、警報灯装置12に備えられている警報灯が点灯される。そして、警報灯の点灯により乗客に対し、バッテリ211の充電電圧が低下していることを認識させることができる。
通電制御手段13は、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給を禁止または許容する。第3のコントローラ11は、電圧値判別手段9からバッテリ211のセルの充電電圧が第2の電圧閾値以下となったことを示す第2の信号が供給されたときは通電制御手段13に対し、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給を禁止することを指令する第2の指令信号を出力する。
通電制御手段13は、第3のコントローラ11から第2の指令信号が供給されると、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給を禁止する。従って、バッテリ211の充電電圧が放電終止電圧に近い電圧値となった場合には、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給が中止される。
このように、バッテリ211の充電電圧が放電終止電圧に近い電圧値となった場合に、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給が中止され、バッテリ211が保護される。
第2の指令信号を出力した後に、シフト位置検出装置2から後方指定信号が供給され、かつ、ブレーキ操作量検出手段4からブレーキペダルが踏み込まれていることを示すブレーキ操作信号が供給されるとともに、エマージェンシースイッチ10から緊急作動指令信号が供給されたときは、第3のコントローラ11は、通電制御手段13に対し、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給を許容することを指令する第3の指令信号を出力する。
そして、通電制御手段13は、第3のコントローラ11から第2の指令信号が供給されると、バッテリ211の充電電圧が放電終止電圧となった場合でも、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給が許容される。
バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給を許容された後に、第1のコントローラ5にアクセル操作量検出手段3からアクセル操作信号が供給されると、上記と同様にアクセル操作信号に対応するPWM制御信号が第1のコントローラ5から出力される。
そして、インバータ回路6、7は、第1のコントローラ5から供給されるPWM制御信号に基づき、バッテリ211からの電流を制御し、制御電流をSRモータ209、210に供給する。制御電流の供給によりSRモータ209、210は作動し、SRモータ209、210の駆動力が減速機205、206を介して後輪207、208に伝達され、後輪207、208の回転により、ハイブリッド電気自動車100は、後方へ駆動する。
このように、バッテリ211の充電電圧が放電終止電圧となり、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給が禁止された後でも、乗客の意思に基づくブレーキペダルの操作およびエマージェンシースイッチ10の操作により、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給が許容され、ハイブリッド電気自動車100を後方へ駆動することがきる。
そのため、SRモータ209、210の動力により車両の後方への駆動が行われるハイブリッド電気自動車100において、SRモータ209、210に電力を供給するバッテリ211の残量が少なくなった状態においても、本実施形態の駆動制御システム1により、乗客の意思の基づき車両100を後方へ駆動することができる。
次に、図2および図3に基づき本実施形態の駆動制御システム1で実行される処理について説明する。図2に示すように、処理が開始されると、電圧値判別手段9によりバッテリ211のセルの充電電圧が第1の電圧閾値である3.3V以下であるか否か判断される(S1)。
処理S1で3.3V以下でないと判断された場合には、駆動制御システム1は通常モードで動作する。一方、処理S1で3.3V以下であると判断された場合には、警報灯装置12に備えられている警報灯が点灯される(S3)。さらに、電圧値判別手段9によりバッテリ211のセルの充電電圧が第2の電圧閾値である3.0V以下であるか否か判断される(S4)。
処理S4で3.0V以下でないと判断された場合には、駆動制御システム1は通常モードで動作する。一方、処理S4で3.0V以下であると判断された場合には、通電制御手段13は、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給を禁止する(S3)。
そして、シフト位置検出装置2から後方指定信号が供給されたか否か(S6)、ブレーキ操作量検出手段4からブレーキ操作信号が供給されるか否か(S7)、およびエマージェンシースイッチ10から緊急作動指令が供給されるか否か(S8)が判断され、処理S6、S7、およびS8において、後方指定信号、ブレーキ操作信号および緊急作動指令信号のいずれもが第3のコントローラ11に供給されていると判断されたときに、駆動制御システム1は緊急モードで動作する。
一方、処理S6、S7、およびS8において、後方指定信号、ブレーキ操作信号および緊急作動指令信号のいずれか一つが第3のコントローラ11に供給されていないと判断されたとき、駆動制御システム1での処理は終了する。
次に、駆動制御システム1で実行される緊急モードについて図3に基づき説明する。緊急モードの処理が開始されると、バッテリ211からSRモータ209、210への電力の供給が許容される(S10)。そして、第1のコントローラ5にアクセル操作量検出手段3からアクセル操作信号が供給されるか否か判断される(S11)。その結果、処理11においてアクセル操作信号が供給されていると判断された場合には、SRモータ209、210は作動し、ハイブリッド電気自動車100は、後方への駆動を開始する(S12)。一方、処理11においてアクセル操作信号が供給されないと判断された場合には、処理は終了する。
1 駆動制御システム
2 指定方向検出手段(シフト位置検出装置)
3 アクセル操作量検出手段
4 ブレーキ操作量検出手段
5 モータ制御手段(第1のコントローラ)
6 インバータ回路
7 インバータ回路
8 内燃機関制御手段(第2のコントローラ)
9 電圧値判別手段
10 緊急作動指令手段(エマージェンシースイッチ)
11 緊急モード判定手段(第3のコントローラ)
12 警報表示手段(警報灯装置)
13 通電制御手段
100 ハイブリッド電気自動車
200 車両本体
201 変速機
202 内燃機関
203 前輪
204 前輪
205 減速機
206 減速機
207 後輪
208 後輪
209 電動モータ(SRモータ)
210 電動モータ(SRモータ)
211 バッテリ
2 指定方向検出手段(シフト位置検出装置)
3 アクセル操作量検出手段
4 ブレーキ操作量検出手段
5 モータ制御手段(第1のコントローラ)
6 インバータ回路
7 インバータ回路
8 内燃機関制御手段(第2のコントローラ)
9 電圧値判別手段
10 緊急作動指令手段(エマージェンシースイッチ)
11 緊急モード判定手段(第3のコントローラ)
12 警報表示手段(警報灯装置)
13 通電制御手段
100 ハイブリッド電気自動車
200 車両本体
201 変速機
202 内燃機関
203 前輪
204 前輪
205 減速機
206 減速機
207 後輪
208 後輪
209 電動モータ(SRモータ)
210 電動モータ(SRモータ)
211 バッテリ
Claims (1)
- バックギヤを備えていない変速機を介し前輪を駆動する内燃機関と、減速機を介し後輪を駆動する電動モータと、前記電動モータに電力を供給するバッテリとを備えるハイブリッド電気自動車の駆動を制御する駆動制御システムにおいて、
前記駆動制御システムは、
予め定められた第1の電圧閾値および前記第1の電圧閾値よりも小さい値に設定された予め定められた第2の電圧閾値が記憶され、前記バッテリの充電電圧が前記第1の電圧閾値以下であるときは第1の信号を出力し、前記バッテリの充電電圧が前記第2の電圧閾値以下であるときは第2の信号を出力する電圧値判別手段と、
シフトレバーにより指定される前方または後方の駆動方向を検出し、前記シフトレバーが後方の駆動方向を指定しているときは後方指定信号を出力する指定方向検出手段と、
ブレーキペダルの操作量を検出し、前記ブレーキペダルの操作量に対応するブレーキ操作信号を出力するブレーキ操作量検出手段と、
警報を表示する警報表示手段と、
前記バッテリから前記電動モータへの電力の供給を禁止または許容する通電制御手段と、
乗客による操作により緊急作動指令信号を出力する緊急作動指令手段と、
前記電圧値判別手段から前記第1の信号が供給されたときは、前記警報表示手段に対し警報を表示することを指令する第1の指令信号を出力し、前記電圧値判別手段から前記第2の信号が供給されたときは前記通電制御手段に対し、前記バッテリから前記電動モータへの電力の供給を禁止することを指令する第2の指令信号を出力し、
前記第2の指令信号を出力した後に、前記指定方向検出手段から後方指定信号が供給され、かつ、前記ブレーキ操作量検出手段から前記ブレーキペダルが踏み込まれていることを示す前記ブレーキ操作信号が供給されるとともに、前記緊急作動指令手段から前記緊急作動指令が供給されたときは、前記通電制御手段に対し、前記バッテリから前記電動モータへの電力の供給を許容することを指令する第3の指令信号を出力する緊急モード判別手段とを備えることを特徴とする駆動制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009104918A JP2010254076A (ja) | 2009-04-23 | 2009-04-23 | 駆動制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009104918A JP2010254076A (ja) | 2009-04-23 | 2009-04-23 | 駆動制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010254076A true JP2010254076A (ja) | 2010-11-11 |
Family
ID=43315521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009104918A Pending JP2010254076A (ja) | 2009-04-23 | 2009-04-23 | 駆動制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010254076A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101749271B1 (ko) | 2015-11-17 | 2017-06-21 | 한국생산기술연구원 | 전후방 모터의 감속비 차이를 이용한 전기자동차 |
US9771066B2 (en) | 2015-09-25 | 2017-09-26 | Hyundai Motor Company | Backward driving control method of hybrid vehicle |
-
2009
- 2009-04-23 JP JP2009104918A patent/JP2010254076A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9771066B2 (en) | 2015-09-25 | 2017-09-26 | Hyundai Motor Company | Backward driving control method of hybrid vehicle |
KR101749271B1 (ko) | 2015-11-17 | 2017-06-21 | 한국생산기술연구원 | 전후방 모터의 감속비 차이를 이용한 전기자동차 |
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