OPTIMAL OPERATION AND DESIGN FOR SAVING ENERGY IN POWER MECHATRONIC SYSTEM

• Project/Area Number: 21560262
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: IZUMI Teruyuki 島根大学, 総合理工学部, 教授 (10212953)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2011: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 省エネルギー / 電気自動車 / 最適減速比関数 / 散逸エネルギー / 無段変速機 / オンライン変速比制御 / 最適速度関数 / 最適減速比 / 最適変速比関数 / CVT / 最適加速距離 / メカトロニクス / 減速機 / 最適制動時間

Research Abstract

This study has proposed an optimal design method for saving energy dissipated in power mechatronics such as electric vehicles. The optimal reduction ratio function for continuous variable transmission is solved by minimizing the total dissipated energy of the electric vehicles. The optimal function can also be obtained by solving an algebraic equation the coefficients of which are determined from observed values of velocity and current of the vehicles.

Research Products

• [Journal Article] 電気自動車を省エネルギー化するための最適設計された固定減速機と無段変速機の比較 (2011)
  • Author(s): 李作維, 泉照之
  • Journal Title: 日本設計工学会誌 Volume: 46巻 Pages: 697-704
  • NAID: 10030354424
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電気自動車の省エネルギー化のための最適変速比基本設計法 (2011)
  • Author(s): 李作維, 泉照之
  • Journal Title: 自動車技術会論文集 Volume: 42巻 Pages: 921-926
  • NAID: 130004515700
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電気自動車を省エネルギー化するための最適設計された固定減速機と無段変速機の比較 (2011)
  • Author(s): 李作維, 泉照之
  • Journal Title: 日本設計工学会 Volume: 46 Pages: 697-704
  • NAID: 10030354424
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 受動要素を用いた垂直3関節マニピュレータの省エネルギー設計 (2009)
  • Author(s): 泉照之
  • Journal Title: 日本設計工学会誌 Volume: 44巻 Pages: 202-208
  • NAID: 10024920695
• [Journal Article] Optimal Design of Gear Ratios and Offset for Energy Conservation of an Articulated Manipulator (2009)
  • Author(s): Teruyuki Izumi, Hai Zhou, Zuowei Li
  • Journal Title: IEEE Trans. on Automation Science and Engineering Volume: 6巻 Pages: 551-557
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 減速機を含むパワー・メカトロニクス機器を省エネルギー化する減速比の簡易最適設計 (2009)
  • Author(s): 李作維, 泉照之, 周海
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C Volume: 75巻 Pages: 2757-2764
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 減速機を含むパワー・メカトロニクス機器を省エネルギー化する減速比の簡易最適設計 (2009)
  • Author(s): 李作維
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C 75 Pages: 2757-2764
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optimal Design of Gear Ratios and Offset for Energy Conservation of an Articulated Manipulator (2009)
  • Author(s): Teruyuki Izumi
  • Journal Title: IEEE Trans. on Automation Science and Engineering 6 Pages: 551-557
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 受動要素を用いた垂直3関節マニピュレータの省エネルギー設計 (2009)
  • Author(s): 泉照之
  • Journal Title: 日本設計工学会誌 44 Pages: 202-208
  • NAID: 10024920695
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー化するためのCVT制御の最適性の検討 (2011)
  • Author(s): 出口祐貴, 泉照之, 山本真義
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部
  • Place of Presentation: 岡山大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-26
• [Presentation] 電気自動車用を省エネルギー化するためのCVT制御の最適性の検討 (2011)
  • Author(s): 出口祐貴, 泉照之, 山本真義
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集
  • Place of Presentation: 岡山大学工学部
  • Year and Date: 2011-11-26
• [Presentation] 車速と駆動電流情報による電気自動車用CVTの省エネルギー制御 (2011)
  • Author(s): 泉照之, 山本真義, 出口祐貴
  • Organizer: 自動車技術会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2011-10-14
• [Presentation] 車速と駆動電流情報による電気自動車用CVTの省エネルギー制御 (2011)
  • Author(s): 泉照之, 山本真義, 出口祐貴
  • Organizer: 自動車技術会学術講演会前刷集
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2011-10-14
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー化するためのCVTへの最適制御指令 (2011)
  • Author(s): 泉照之, 出口祐貴
  • Organizer: 電気学会産業応用部門大会
  • Place of Presentation: 琉球大学工学部
  • Year and Date: 2011-09-10
• [Presentation] CVTをもつ電気自動車を省エネルギー運転するための最適変速比制御 (2011)
  • Author(s): 泉照之, 李作維
  • Organizer: 自動車技術会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー化する最適変速比の基本設計法 (2011)
  • Author(s): 李作維, 泉照之
  • Organizer: 自動車技術会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー化する最適変速比の基本設計法 (2011)
  • Author(s): 李作維, 泉照之
  • Organizer: 自動車技術会学術講演会前刷集
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] CVTをもつ電気自動車を省エネルギー運転するための最適変速比制御 (2011)
  • Author(s): 泉照之, 李作維
  • Organizer: 自動車技術会学術講演会前刷集
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] CVTを導入した電気自動車に指令する変速比関数の検討 (2011)
  • Author(s): 船本浩司, 李作維, 泉照之
  • Organizer: 機械学会中国四国支部講演会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] CVTを導入した電気自動車に指令する変速比関数の検討 (2011)
  • Author(s): 船本浩司
  • Organizer: 機械学会中国四国支部講演会
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2011-03-05
• [Presentation] 電気自動車の電気・機械損失のモデル化の研究 (2010)
  • Author(s): 出口祐貴, 山下直之, 泉照之
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 島根大学
  • Year and Date: 2010-11-28
• [Presentation] 電気自動車の電気・機械損失のモデル化の研究 (2010)
  • Author(s): 出口祐貴
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 松江市
  • Year and Date: 2010-11-28
• [Presentation] 省エネルギーのための電気自動車の最適減速比の設計 (2010)
  • Author(s): 加藤大貴
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 松江市
  • Year and Date: 2010-11-28
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー運転するための変速比関数の検討 (2010)
  • Author(s): 船本浩司
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 松江市
  • Year and Date: 2010-11-28
• [Presentation] Minimization of Energy Dissipated in Power Mechatronic System by Considering the Electric Conversion Loss (2010)
  • Author(s): Teruyuki Izumi, Abdul Rahim, Zouwei Li
  • Organizer: Proc. of the XIX International Conference on Electrical Machines
  • Place of Presentation: クラウンプラザセントピータホテル(ローマ)
  • Year and Date: 2010-09-06
• [Presentation] Minimization of Energy Dissipated in Power Mechatronic System by Considerine the Electric Conversion Loss (2010)
  • Author(s): Teruyuki Izumi
  • Organizer: Proc.of the XIX International Conference on Electrical Machines
  • Place of Presentation: イタリア・ローマ
  • Year and Date: 2010-08-09
• [Presentation] 電気ブレーキと機械ブレーキを併用した電気自動車の省エネルギー制動法 (2010)
  • Author(s): 李作維
  • Organizer: 電気学会全国大会講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-03-17
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー運転するための制動時間の研究 (2010)
  • Author(s): 井村昌平
  • Organizer: 電気学会全国大会講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-03-17
• [Presentation] 乗り心地を考慮した電気自動車の省エネルギー加速法の検討 (2010)
  • Author(s): 辻議正
  • Organizer: 機械学会中国四国支部講演会
  • Place of Presentation: 広島市
  • Year and Date: 2010-03-06
• [Presentation] パワー・メカトロニクス系における動力伝達損と電力変換損を最小にする最適関数 (2009)
  • Author(s): アブドール・ラヒム, 李作維, 泉照之
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学
  • Year and Date: 2009-12-24
• [Presentation] パワー・メカトロニクス系における動力伝達損と電力変換損を最小にする最適関数 (2009)
  • Author(s): アブドール・ラヒム
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-12-24
• [Presentation] 省エネルギーと乗り心地を考慮した電気自動車の制動法の研究 (2009)
  • Author(s): 李作維
  • Organizer: 計測自動制御学会システムインテグレーション部門
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-12-24
• [Presentation] ボールねじ機構を省エネルギー動作させるための摩擦モデルの研究 (2009)
  • Author(s): 李作維
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 鳥取市
  • Year and Date: 2009-11-28
• [Presentation] 電力変換損と動力伝達損を考慮したパワーメカトロニクス系の省エネルギー化 (2009)
  • Author(s): アブドール・ラヒム
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 鳥取市
  • Year and Date: 2009-11-28
• [Presentation] 電気自動車を省エネルギー運転するための制動方法の研究 (2009)
  • Author(s): 井村昌平
  • Organizer: 計測自動制御学会中国支部講演会
  • Place of Presentation: 鳥取市
  • Year and Date: 2009-11-28
• [Presentation] Optimal Design of Lead for Minimizing Energy Dissipated in a Mechatronic System with a Ball Screw-nut (2009)
  • Author(s): Zouwei Li, Teruyuki Izumi, Hai Zhou
  • Organizer: Proc. of the 2009 IEEE Int. Conf. on Mechatronics and Automation
  • Place of Presentation: シャングリラホテル(中国長春)
  • Year and Date: 2009-08-09
• [Presentation] Optimal Design of Lead for Minimizing Energy Dissipated in a Mechatronic System with a Ball Screw-nut (2009)
  • Author(s): Zouwei Li
  • Organizer: Proc.of the 2009 IEEE Int.Conf.on Mechatronics and Automation
  • Place of Presentation: 中国長春
  • Year and Date: 2009-08-09
• [Presentation] 減速機をもつメカトロニクス機器を省エネルギー化する最適減速比の簡易設計法 (2009)
  • Author(s): 李作維
  • Organizer: 機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2009-05-24
• [Presentation] ボールねじ機構を用いたパワー・メカトロニクス機器の省エネルギー化の実験 (2009)
  • Author(s): アプドール・ラヒム
  • Organizer: 機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2009-05-24
• [Presentation] 乗り心地を考慮した電気自動車の省エネルギー運転法 (2009)
  • Author(s): 辻議正
  • Organizer: 機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2009-05-24
• [Presentation] パワーメカトロニクス系における電力変換損失を含む散逸エネルギーの最小化 (2009)
  • Author(s): 井村昌平
  • Organizer: 機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2009-05-24
• [Patent(Industrial Property Rights)] 省エネ走行機能付き自動車 (2011)
  • Inventor(s): 泉照之
  • Industrial Property Rights Holder: 島根大学
  • Industrial Property Number: 2011-223548
  • Filing Date: 2011-10-11