ついにというか、やっとというか、重い腰をあげる。インバータ制御用のCPUの開発環境はあまり変えたくないので、E1を使えるルネサスのRX62Tに変更。単精度だけど、浮動小数点演算してくれるからね。いっそのこと、Cortex-M3/M4あたりに行けば良いのだろうけど、、NXPのLPC4000シリーズとか。使い易いサイズのボードがねぇ。
ひとまず、現行のNECマークのV850ES3の乗ったMITSUBAのCont Ver2.0とのI/F回路を検討。電源はスイッチング電源でいきたいな。
夜遅くに、I/F変換部は設計完。
モータ対向したベンチで、負荷側に電子負荷を接続して、フルスロットル時の効率をとってみた結果、モータ効率74％程度。負荷側の効率を入れてないので、もう少し良くなるはずだけど、、それにしても悪過ぎ。電子負荷が250Wまでしか引けないので、、ピークはもう少し後ろにありそう。
直線番長なモータに仕上がったわけか。0発進でフルスロットルで50A over。24Vx50A=1.2kW。効率70％として360Wが熱になってる！うへ。高速域はとりあえず回ってるだけの制御なので、、いたしかたないか。
良く寝れない夜が明けるのは早く、出発の時間。無事にレンタカーを借りて、7:00前に荷物一式を積込み終わり、一路、袖ヶ浦を目指す。海のこちらと向こうとで、天候が違うのに驚く。当初予定の時間(8:00ごろ)にたどり着くものの、、駐車場が判らず、、ちょっと慌てる。CQの山本さんが見つけて下さり、、無事駐車。
時は流れ、、いよいよレース本番。あれよあれよと言う間に、レーススタート(シグナルが10番グリッドからは全然みえなんだ。GoProにははっきり写っているので、意識として見えていなかった)。10番グリッドからのスタート。[中略]今年はゴールチェッカーを受けられず、、4周完走で、4位。5周完走もやりようによっては出来たと想像される状況。来年こそは、3位入賞＆チェッカーを受けるべく、問題点をクリアにしていこう。。。とログを見て見ると、、リタイヤ宣言の後、120秒経過したあと、22.4Vまで復活していたので、コース脇からの再出発ができたのか。どこまで行けたか判らぬが。
直接の敗因は電池のパワーを最後まで絞り出し切れなかった点で、ハード・ソフト的な故障が原因では無いことは明確。なぜ、4周目のラップでベストタイムを出してしまったのか。他者との駆け引き、とだけつぶやいておこう。2015年Ver.はレースが出来る車両に出来た点が大きな改善ポイントか。
あと直前までの充電環境は用意すべきだ。。
電流ベクトル制御 180度正弦波駆動と、120度矩形波駆動のフィーリングの違い。今の電流ベクトル制御では、むにゅ〜としたスロットル感覚。120度矩形波駆動はダイレクトフィーリング。スロットル回した分だけズイズイと回る。という感触。
Tyun01のラップタイム(手元の集計値)
それにしても、自分の仕立てたミニカートで、レースウェイを疾走する爽快感は、病み付きになる。アップダウンの楽しさ。。来年こそは。。同行のT君には、5周は行けてたハズのレースを落とした。。と。
一日ありがとうございました。CQ出版の皆様、JEVRAの皆様、関係各位の皆様。
年
今回の「CQ EVミニカート袖ヶ浦レース」は、「SCCN OCTOBER RACE MEETING in SODEGAURA」レースの一部に組み込まれています。ということは、常時ピットを使えない = バッテリに充電できないという図式が成り立つ可能性が高い。
シールド鉛電池の自己放電は少ないとはいえ、少なからずあるわけで。直前まで充電していたい。そんな思いから、2直のシールド鉛電池(24V)から、充電できるような装置。が欲しくなるわけで。。今回は間に合いませんでした。残念。
度重なる過電圧ストレスからか、、出力コンデンサ50V1000uFがお汁吹いてます。。めちゃくちゃ発熱してて、人差し指の先をやけど。温度みるときって、人差し指のツメの付け根あたりをあててみて、やりません？？ 僕だけか。
レース参戦に向けて、メモは作ってあったけど、折角なので、ホゲフガな部屋を復活させて、ここにまとめる様にする。これって、忘却防止の役割が大部分なんだよな〜。と。
てな事を、朝からやってたら、既に暗くなり始めているではないか。。
回転数、負荷、電流のグラフを作ろうと思い立ち、、いざ始めて見ると、、なんだかモータが騒がしい。ということで、パラメータの見直し。
気持ちよく回る様になった〜。それに引き換え、120度矩形波駆動のやかましいことよ。
2015/10/18(日) 袖ヶ浦フォレストレースウェイでは、「2015 SCCN OCTOBER RACE MEETING in SODEGAURA」が開催されます。この隙間でCQ EVミニカート袖ヶ浦レースが開催されます。公式通知No.1タイムスケジュールには「ミニカート」と記載あり。わーお。本格的な競技車両が間近でみられる絶好のチャンス。撮影機材いっぱい持って行こう。
整備用にパドックが使えないので、鉛電池の充電が直前までは出来ないことも判明。最低限のデバイスが使える様に準備はしておこう。
帰宅して、壊れたFETを含めて6個全部取り外す。。生きてる奴4つは捨てずに温存しておこう。壊れた奴も記念に取っておこう。。って、1つも捨てないのか！
なんと、通販業者からiRFP4368PBFが届いたので(宅配便 受け取り成功！！)、さっそく実装。うひひ。どうせなので、ゲート抵抗も見直し(30Ω→4.7Ω)。リンギングもしてないので、コレくらい小さくてもよさげ。スッチング速度(TfTr)倍速化[当社比]。
赤いコンデンサは、3倍速化するため。。。ではなく、電源ノイズ対策用です。
腐った頭で作業するとロクでもないことに。。
MDOなオシロを車両のコンロトーラにセットして、FETドライバ外してから、デバック。回生制動開始後100ms間、PWMのパターンが回生駆動用に変更されていないことが判明。ソース上の問題箇所はすぐに判明し、修正、コンパイル、確認までOK。
悲劇はこれから。車両セットアップズミということは、EDLCも搭載されていた。さすがにバッテリでは無く安定化電源で。モータ駆動を確認して、わーい。となっていた所、アクセルON・回生ブレーキを繰り返していたら、、アクセルに反応しないことがあることが判明。無反応箇所を調べようと、、よせば良いのに、ハードブレークをかけて。。。ステップトレース。感の良い方なら、、最初のモータ駆動パターンをタイマにセットした後に、事件が発生。PWM値がOFF位置でない値で駆動された様で、ロック電流がガツンと流れて、安定化電源のFANがうなりだし、しばらくしてコントローラ基板の40AのFUSEが飛んだ。お約束の半導体が壊れた時のイヤなにおいもかすかに。
なんでだーと、iRFP4768はID(max)=66A(@Tc=100℃)。FUSEは40A。80Aで溶断と考えると、、つじつまはあうか。
調べて見ると、W相Hiside、U相のLowsideのFETが短絡故障していた。この時期にやっちまった〜。どうせなら、設計時のデバイス(iRFP4368 ID(max)=250A(@Tc=100℃))に差し替えようか。。泣き。
処理順番を見直して足りない制御は追加しておいた。。
仕事から帰ってちまちま作業。無負荷空転でメータ読みで60km/hオーバを記録。計算どおり？ちょっと速い気がする。回生制動かけると、動作が怪しい。けど、ふらふらでネムイので寝る。
そろそろレース本番まで日数が無くなって来た。昨年イマイチだったバックミラーの位置を変更したい。車両コントローラ兼データロガーの位置もかえたい。とか色々ある。
2015/5のWEMでのWEM-LIGHT参加車両の写真をパラパラ見ていたら、、東海大学のINAZUMA IIのデザインが良い感じ。実際に車両に乗って、あれこれ位置関係を確かめる。材料は買い出してあったものを使う。5mmのアルミ円棒を加工して取り付ける。取り付けベースは、コントローラのベースに便乗。
ホールセンサ基板からの引き出しケーブルの根元を、シリコンゴム系のエポキシ接着剤で固める。不安要素はケアしておこう。ということで。。ケーブル自体は、屈曲に耐えるロボットケーブルとみてます(VSVC-018坂東電線)。シールドはコントローラ側でとります。
ベクトル電流制御は正弦波で電流を流したい。そのために、三角波PWMなるタイマモードを使ってます。三角波の山の部分で割り込み発生させて、その部分でADコンバータをキックして、UVW相の電流を取り込みます。スキャンモードでANI0から順番に取り込むように設定し、一気にADC。そこから、モータの電気角を元にベクトル電流制御の演算して、タイマに新しいPWM値をセット。この山割り込みから、AD変換からPWM値セットまでの時間が、実測値で217us。割り込み間隔は250us。間に合う様にいろいろつじつま合わせ入ってます。というのを思い出した。
D9が割り込み、D10が後処理で終るたびにトグル。D[5:0]がFET駆動パルス。D[8:6]がホールセンサの出力。Ch.[3:1]は、WVU相の電流波形。Ch.4はインバータ電源の電流波形。最高回転数近辺だと、電気回転速度に対して演算が充分でないため、制御が雑になっている。もっと高速な処理系で、なめらかに制御したいものである。こんな制御系でも機械回転数3000rpm程度まではまわるものである(1回転で5回程度しか処理が回って来ない)。制御が雑になるとウルサいけど。機械は正直である。
なんで、こんなに電流波形がみだれているのかって？？さぁ。
ゆっくりまわすと、こんな感じの電流波形。ゼロクロスの所で電流がひずんでいるのと、コブが出来ていたり、UVW相の電流バランスが悪い。なんだろうか。。勉強中。スクリーンショットがiPhoneなのかって？転送が面倒なだけ。
スロットル開度に応じてd軸にマイナス電流流してたので、トルクかかって低速回転してる時にも、一律制御。さすがにマズいので、回転数に応じて制限入れることにした。。ちゃんとやるにはマップ作るべきだろうけど。勉強アイテムの一つにリストアップ。