JP2005143274A - 電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 - Google Patents
電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005143274A JP2005143274A JP2003380139A JP2003380139A JP2005143274A JP 2005143274 A JP2005143274 A JP 2005143274A JP 2003380139 A JP2003380139 A JP 2003380139A JP 2003380139 A JP2003380139 A JP 2003380139A JP 2005143274 A JP2005143274 A JP 2005143274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- inverter
- power
- phase
- power source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Abstract
【課題】装置の大型化を伴わずに特定の3相交流モータの出力トルクを短時間で上昇させる。
【解決手段】3相交流モータ5a,5bの一方及び他方がそれぞれ力行動作及び回生動作を行い、且つ、3相交流モータ5a,5bの少なくとも一方がトルク制限値以上の出力トルクを要求された場合には、インバータ供給電圧判断部4が、高電位電源2aをインバータ13a,13bに接続するように直流電圧切換手段3を制御する。これにより、電源の大型化及び3相交流モータ5a,5bを大型化することなく、定電力領域におけるトルク制限値より大きなトルクを瞬時に出力することができる。
【選択図】図1
【解決手段】3相交流モータ5a,5bの一方及び他方がそれぞれ力行動作及び回生動作を行い、且つ、3相交流モータ5a,5bの少なくとも一方がトルク制限値以上の出力トルクを要求された場合には、インバータ供給電圧判断部4が、高電位電源2aをインバータ13a,13bに接続するように直流電圧切換手段3を制御する。これにより、電源の大型化及び3相交流モータ5a,5bを大型化することなく、定電力領域におけるトルク制限値より大きなトルクを瞬時に出力することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数の電動機を動力源として備える電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法に関し、より詳しくは、装置の大型化を伴わずに特定の電動機の出力トルクを短時間で上昇させることにより電動車両の姿勢を効果的に制御することを可能にする技術に係わる。
従来より、複数の車輪(車軸)毎に電動機を有する電動車両では、各電動機の出力トルクを制御することにより、電動車両の姿勢制御を行う駆動制御装置が利用されており(例えば、特許文献1を参照)、このような駆動制御装置によれば、電動車両の走行安定性を大幅に向上させることができる。
特開2002−186107号公報(図2参照)
ところで、一般に、電動車両の姿勢制御を行うためには、電動機の出力トルクを短時間で大きく変化させる必要がある。このような背景から、電動機の出力トルクを短時間で上昇させるために、例えば特開平5−236608号公報に開示されているような、直流電源の切換を行うことにより電動機に印加する電圧を上げる方法が提案されている。しかしながら、電動機が大出力を得るためには、直流電源も大電力の供給に見合うように容量を大きくする必要がある。
本発明は、上述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、装置の大型化を伴わずに電動機の出力トルクを短時間で上昇させることにより電動車両の姿勢を効果的に制御することが可能な、電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法を提供することにある。
上述の課題を解決するために、本発明に係る電動車両の駆動制御装置の特徴は、インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択するインバータ供給電圧判断部と、インバータ供給電圧判断部が選択した電源の電圧をインバータに供給する直流電圧切換手段とを備え、インバータ供給電圧判断部は、第1及び第2の駆動軸にそれぞれ接続された第1及び第2の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、第1及び第2の電動機の一方がトルク制限値以上のトルク出力を要求された場合、高電圧値の電源を選択することにある。
また、上述の課題を解決するために、本発明に係る電動車両の駆動制御方法の特徴は、インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択する選択ステップと、選択ステップにおいて選択した電源の電圧をインバータに供給する供給ステップとを有し、選択ステップは、第1及び第2の駆動軸にそれぞれ接続された第1及び第2の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、第1及び第2の電動機の一方がトルク制限値以上のトルクを出力することを要求された場合、高電圧値の電源を選択するステップを含むことにある。
本発明に係る電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法によれば、装置の大型化を伴わずに電動機の出力トルクを短時間で上昇させ、電動車両の姿勢を効果的に制御することができる。
以下、図面を参照して、本発明の第1〜第3の実施形態となる電動車両の駆動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、以下の実施形態では、駆動制御装置は、無通電状態における磁石磁束の方向をd軸、及びd軸と直交する軸をq軸に設定した、モータ回転に同期して回転する回転直交座標系(dq)座標系を制御演算に用いる。
〔駆動制御装置の構成〕
始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施形態となる駆動制御装置の構成について説明する。
始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施形態となる駆動制御装置の構成について説明する。
本発明の第1の実施形態となる駆動制御装置は、図1に示すように、電力変換部1a,1bと、高電位及び低電位の直流電圧源2a,2bと、直流電圧切換手段3と、インバータ供給電圧判断部4と、本発明に係る電動機として機能する3相交流モータ5a,5bと、回転角センサ(PS)6a,6bとを主な構成要素として備える。
上記直流電圧切換手段3は、図2に示すように、高電位の直流電圧源(以下、高電位電源と略記)2aの正極側に並列接続されたスイッチ17a及びダイオード18aと、高電位電源2aの負極側及び低電位の直流電圧源(以下、低電位電源と略記)2bの正極側に並列接続されたスイッチ17b及びダイオード18bとを有し、スイッチ17a,17b及びダイオード18a,18bの電圧源に接続されない側はそれぞれ電力変換部1a,1b内のインバータ13a,13bと電気的に接続されている。なお、この実施形態では、高電位電源2a及び低電位電源2bは、直列に接続にされているが、本発明はこの構成に限られることはなく、並列に接続してもよい。
上記インバータ供給電圧判断部4は、図3に示すような、3相交流モータ5a,5bの回転速度−トルク特性のデータを記憶し、詳しくは後述するが、電力変換部1a,1b内のトルク制御部7a,7b(図示せず)からトルク指令Te1*,Te2*及びモータ回転速度ωe1,ωe2が入力されるのに応じて、記憶している回転速度−トルク特性のデータを参照して、電力変換部1a,1b内のインバータ12a,12b(図示せず)に接続する電源を高電位電源2aと低電位電源2bとの間で切り換える。なお、図3に示す回転速度−トルク特性のx軸及びy軸はそれぞれ、3相交流モータの回転速度及びトルク制限値を示し、トルク制限値は、定電力領域において3相交流モータの回転速度が大きくなるのに従って減少する。
上記3相交流モータ5a,5bは、電力変換部1a,1bから入力された電圧を利用して駆動する。上記回転角センサ(PS)6a,6bは、3相交流モータ5a,5bの回転角度θmを検出し、検出した回転角度θmを電力変換部1a,1b内の位相・速度計算手段16a,16b(図示せず)に入力する。
〔電力変換部の内部構成〕
次に、上記電力変換部1a,1bの内部構成について説明する。なお、電力変換部1bの内部構成は電力変換部1aのそれと同じであるので、以下では電力変換部1aの内部構成についてのみ説明し、電力変換部1bの内部構成の図示及び説明は省略する。
次に、上記電力変換部1a,1bの内部構成について説明する。なお、電力変換部1bの内部構成は電力変換部1aのそれと同じであるので、以下では電力変換部1aの内部構成についてのみ説明し、電力変換部1bの内部構成の図示及び説明は省略する。
上記電力変換部1aは、トルク制御部7aと、電流制御部8aと、非干渉制御部9aと、加算部10aと、dq/3相変換部11aと、PWM生成部12aと、インバータ13aと、電流センサ14aと、3相/dq変換部15aと、位相・速度計算部16aとを備える。
上記トルク制御部7aは、トルク指令Te1*と位相・速度計算部16aから入力されるモータ回転速度ωe1とに基づいて、3相交流モータ5aのd軸電流指令値id*とq軸電流指令値iq*を生成し、生成した電流指令値id*,iq*を電流制御部8aと非干渉制御部9aに入力する。また、トルク制御部7aは、トルク指令Te1*とモータ回転速度ωe1をインバータ供給電圧判断部4に入力する。
上記電流制御部8aは、d軸とq軸の実電流id,iqをそれぞれd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*に一致させるためにPI(比例・積分)演算を行うことにより、d軸とq軸の電圧指令値vd*,vq*を生成し、生成した電圧指令値vd*,vq*を加算部10aに入力する。
上記非干渉制御部9aは、トルク制御部7aから入力された電流指令値id*,iq*を利用して、d軸とq軸の干渉項を補償するために用いる電圧成分である、d軸補償電圧vd_cmpとq軸補償電圧vq_cmpを算出し、算出した補償電圧vd_cmp,vq_cmpを加算部10aに入力する。
上記加算部10aは、電流制御部8a及び非干渉制御部9aから入力される電圧指令値vd*,vq*と補償電圧vd_cmp,vq_cmpとをそれぞれ加算することにより、d軸とq軸の電圧指令値vdo*,vqo*を算出し、算出した電圧指令値vdo*,vqo*をdq/3相変換部11aに入力する。
上記dq/3相変換部11aは、位相・速度計算部16aから入力される3相交流座標系から見たdq座標系の位相θeに基づいて、加算部10aから入力された電圧指令値vdo*,vqo*を3相交流電圧指令値vu_tmp*,vv_tmp*,vw_tmp*に変換し、3相交流電圧指令値vu_tmp*,vv_tmp*,vw_tmp*をPWM生成部12aに入力する。
上記PWM生成部12aは、dq/3相変換部11aから入力される3相交流電圧指令値vu_tmp*,vv_tmp*,vw_tmp*に基づいて、PWM信号vu*,vv*,vw*を生成し、生成したPWM信号vu*,vv*,vw*をインバータ13aに入力する。
上記インバータ13aは、PWM生成部12aから入力されるPWM信号vu*,vv*,vw*に基づいて、直流電圧切換手段3を介して入力される直流電圧Vdcを3相交流電圧に変換して3相交流モータ5aに印加する。なお、この実施形態では、インバータ13aの入力側には、図2に示すように、平滑用コンデンサ19aが設けられ、電荷を蓄積,放出可能なように構成されている。
上記電流センサ14aは、3相交流モータ5aのU相とV相の実電流iu,ivを検出し、検出した実電流iu,ivを3相/dq変換部15aに入力する。上記3相/dq変換部15aは、位相・速度計算部16aから入力される3相交流座標系から見たdq座標系の位相θeに基づいて、3相交流モータ5aの実電流iu,iv,iw(=−iu−iv)をd軸とq軸の実電流id,iqに変換し、実電流id,iqを電流制御部8aに入力する。
上記位相・速度計算部16aは、回転角センサ6aが検出した回転位置θmに基づいて、回転速度ωe1と3相交流座標系から見たdq座標系の位相θeを演算し、演算結果をトルク制御部7a,非干渉制御部9a,dq/3相変換部11a,及び3相/dq変換部15aに入力する。
〔駆動制御装置の動作〕
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより、3相交流モータ5a,5bを大型化することなく、3相交流モータ5a,5bの一方の出力トルクを図3に示すトルク制限値以上の値に短時間で上昇させることを可能にする。以下、図1を参照して、3相交流モータ5aを駆動する際の駆動制御装置の動作について説明する。
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより、3相交流モータ5a,5bを大型化することなく、3相交流モータ5a,5bの一方の出力トルクを図3に示すトルク制限値以上の値に短時間で上昇させることを可能にする。以下、図1を参照して、3相交流モータ5aを駆動する際の駆動制御装置の動作について説明する。
3相交流モータ5aを駆動する際は、始めに、インバータ供給電圧判断部4が、トルク指令Te1*と3相交流モータ5aの回転数ωe1が入力されるのに応じて、3相交流モータ5aの回転速度−トルク特性のデータを参照して、高電位電源2aと低電位電源2bのどちらの電源をインバータ13aに接続するかを指示する信号f_vdcを生成し、生成した信号f_vdcを直流電圧切換手段3に入力する。そして、直流電圧切換手段3は、インバータ供給電圧判断部4から入力された信号f_vdcに従って、インバータ13aに接続する電源を高電位電源2aと低電位電源2bとの間で切り換える。
より具体的に説明すると、3相交流モータ5aの回転速度が定電力領域(図3参照)の回転速度である時、インバータ供給電圧判断部4は、回転速度−トルク特性とトルク指令Te1*とを比較し、回転速度−トルク特性が示すトルク制限値よりトルク指令Te1*の方が小さい場合、低電位電源2bをインバータ13aに接続することを指示する信号f_vdc=0を直流電圧切換手段3に入力する。これにより、インバータ13aは、PWM生成部12aが生成したPWM信号vu*,vv*,vw*に基づいて、低電位電源2bの直流電圧を3相交流電圧に変換し、3相交流モータ5aに印加する。
一方、回転速度−トルク特性が示すトルク制限値よりトルク指令Te1*の方が大きい場合には、インバータ供給電圧判断部4は、高電位電源2aをインバータ13aに接続することを指示する信号f_vdc=1を直流電圧切換手段3に入力する。これにより、インバータ13aの平滑用コンデンサ19aが高電位電源2aによって急速に充電され、インバータ13aの直流入力電圧は高電圧状態となる。また、インバータ13aの直流入力電圧の上昇に伴い、ダイオード18bには逆電圧が印加されるために、低電位電源2bはインバータ13aから電気的に切り離され、低電位電源2bの電力はインバータ13aに供給されなくなる。このため、インバータ13aは、PWM生成部12で生成されたPWM信号vu*,vv*,vw*に基づいて、高電位電源2aの直流電圧を3相交流電圧に変換し、3相交流モータ5aに印加するようになる。
ここで、インバータ13aの直流入力電圧が高電圧状態になると、3相交流モータ5aの回転速度−トルク特性は、図4に示すように、定電力領域のトルク制限値が増加して一定となる形になるので、3相交流モータ5aに大トルクの回生を行うような指示が出された場合であっても、3相交流モータ5aはトルク制限値以上の大きなトルク,電力の回生を行うことができる。さらに、電力変換部1a,1bのインバータ13a,13bの入力側は共通であり、3相交流モータ5aで回生された電力は電力変換部1bのインバータ13bに供給されるので、3相交流モータ5bに大トルクの力行を行うような指示が出された場合であっても、3相交流モータ5bはトルク制限値以上の大きなトルク,電力の力行を行うことができる。但し、高電位電源2aと低電位電源2bはそれまでの電力と同等の電力を供給すればよい。
なお、図4では、インバータ13aの直流入力電圧が高電圧状態になるのに応じて、トルク制限値が増加して定電力領域の出力トルクが一定の状態になるとしたが、この状態は、図5(a)において、モータに印加する電圧を最も大きくした状態であり、通常、モータの耐久性を考慮して出力トルクや印加電圧の大きさは制限されるために、トルク制限値が図5(b)に示す直線Aで示した値である場合、斜線領域のトルクは出力されず、出力トルクは必ずしも一定にはならないことに留意されたい。
また、トルク指令Te1*がトルク制限値より大きい状態から小さい状態に戻った際には、インバータ供給電圧判断部4は、低電位電源2bをインバータ13aに接続することを直流電圧切換手段3に指示し、直流電圧切換手段3は、スイッチ17aを操作して高電位電源2aをインバータ13aから切り離す。また、3相交流モータ5aは、回生を終了して電力の供給を停止、若しくは、力行を開始する。3相交流モータ5aが力行を継続した場合には、平滑用コンデンサ19aに蓄えられた電荷は短時間で消費され、インバータ13aの入力電圧は低下する。そして、インバータ13aの入力電圧が低電位電源2bより低くなると、ダイオード18bが順方向に印加されるために、低電位電源18bがインバータ13aに電気的に接続されて、トルク指令Te1*がトルク制限値より小さい場合の動作に戻る。
また、3相交流モータ5aの回生動作に伴い電源を充電する場合、スイッチ17bを操作することにより、低電位電源2bに電力を充電することができる。また、スイッチ17aを操作することにより、高電位電源2aが接続されている時には、回生によって高電位電源2aよりインバータ13aの入力側の電圧が高くなると、ダイオード18aに順バイアスが印加されることになり、高電位電源2aに電力を充電することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明の第1の実施形態となる電動車両の駆動制御装置は、3相交流モータ5a,5bの一方及び他方がそれぞれ力行動作及び回生動作を行い、且つ、3相交流モータ5a,5bの一方がトルク制限値以上の出力トルクを要求された場合、インバータ供給電圧判断部4が、高電位電源2aをインバータ13a,13bに接続するように直流電圧切換手段3を制御する。そして、このような構成によれば、電源を大型化することなく、且つ、3相交流モータ5a,5bを大型化することなく、定電力領域におけるトルク制限値より大きなトルクを瞬時に出力し、電動車両の姿勢を効果的に制御することができる。また、平滑用コンデンサ19a,19bは高電位電源2aから直接充電されるために、インバータ13a,13bは瞬時に高電圧かして高出力が可能となる。
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置の構成は、電力変換部と3相交流モータをそれぞれ3つ有する点が、第1の実施形態となる駆動制御装置の構成と異なる。そこで以下では、上記相違点についてのみ説明し、第1の実施形態となる駆動制御装置の構成と同一部分の構成及び動作についてはその説明を省略する。
〔駆動制御装置の構成〕
本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置では、電力変換部1a,1bに加えて、第3の電力変換部を有し、第3の電力変換部には図6に示す3相交流モータ5cが接続されている。また、電力変換部1a,1bのインバータ13a,13bの入力側には、図6に示すように、スイッチ17cとダイオード18cを介して高電位電源2aの正極側が、及びダイオード18dを介して低電位電源2bの正極側がそれぞれ接続されている。なお、この実施形態では、電力変換部1a,1bに接続される3相交流モータ5a,5bは、電動車両の副駆動輪左右モータ、第3の電力変換部に接続される3相交流モータ5cは電動車両の主駆動用モータであるとする。
本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置では、電力変換部1a,1bに加えて、第3の電力変換部を有し、第3の電力変換部には図6に示す3相交流モータ5cが接続されている。また、電力変換部1a,1bのインバータ13a,13bの入力側には、図6に示すように、スイッチ17cとダイオード18cを介して高電位電源2aの正極側が、及びダイオード18dを介して低電位電源2bの正極側がそれぞれ接続されている。なお、この実施形態では、電力変換部1a,1bに接続される3相交流モータ5a,5bは、電動車両の副駆動輪左右モータ、第3の電力変換部に接続される3相交流モータ5cは電動車両の主駆動用モータであるとする。
〔駆動制御装置の動作〕
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより車両の回転角加速度を制御することを可能にする。以下、本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置の動作について詳しく説明する。なお、以下の説明では、第3の電力変換部は低電位電源2bに常時接続されており、3相交流モータ5cには安定した電力が常に供給されているものとする。
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより車両の回転角加速度を制御することを可能にする。以下、本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置の動作について詳しく説明する。なお、以下の説明では、第3の電力変換部は低電位電源2bに常時接続されており、3相交流モータ5cには安定した電力が常に供給されているものとする。
副駆動輪左右モータ(=3相交流モータ5a,5b)にトルク制限値以上のトルク指令が入力された場合、インバータ供給電圧判断部4は、高電位電源2aをインバータ13a,13bに接続することを直流電圧切換手段3に指示し(f_vdc=1)、直流電圧切換手段3は、スイッチ17cを操作することにより、高電位電源2aをインバータ13a,13bに接続する。高電位電源2aが接続されると、インバータ13a,13bの平滑用コンデンサ19a,19bは高電位電源2aによって急速に充電され、インバータ13a,13bの入力は高電圧状態となる。そして、インバータ13a,13bの入力電圧の上昇に伴い、ダイオード18dには逆電圧が印加されるために、低電位電源2bはインバータ13a,13bから電気的に切り離され、低電位電源2bからの電力はインバータ13a,13bには供給されなくなる。続いて、3相交流モータ5aに回生を行わせる指令が出された場合、3相交流モータ5aは大きなトルク,電力の回生を行い、インバータ13aにおいて回生された電力はインバータ13bに供給され、3相交流モータ5bが大きなトルク,電力での力行を行う。
以上の説明から明らかなように、本発明の第2の実施形態となる駆動制御装置によれば、インバータ13a,13bの入力が高電位状態になった後、3相交流モータ5a,5bの一方が高トルクの回生(制動)を行い、3相交流モータ5a,5bの他方は回生された電力を利用して高トルクの力行を行うので、副駆動輪の左右で大トルクの力行と回生(制動)を同時に行うことにより、車両の回転角加速度を制御することができる。また、高い電圧を必要としない3相交流モータ5cを不必要に高電圧化してインバータ3cの損失を増大させることを防止できる。
次に、図7を参照して、本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置の構成及び動作について説明する。なお、本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置では、直流電圧切換手段3及び直流電源切換手段3に接続される電源の構成が第2の実施形態のそれとは異なる。そこで以下では、上記相違点についてのみ説明し、第2の実施形態となる駆動制御装置の構成と同一部分の構成及び動作についてはその説明を省略する。
〔駆動制御装置の構成〕
本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置では、低電位電源として機能する燃料電池(FC)20と、低電位電源より十分に高い電圧値を有する二次電池2cが直流電圧切換手段3に接続されている。また、直流電圧切換手段3は、燃料電池20の正極側に接続され、電力が燃料電池20に戻ることを阻止するダイオード18eと、ダイオード18eのカソード側と二次電池2c間に設けられたDC/DCコンバータ(DC/DC)21とを有し、DC/DCコンバータ21は、燃料電池20の過渡的な遅れによる電力の過不足を二次電池2cから補完すると共に、回生された電力等を昇圧して二次電池2cを充電する。また、直流電圧切換手段3は、DC/DCコンバータ21と並列接続になるようにダイオード18eのカソード側に接続されたダイオード18fを有し、ダイオード18fは、燃料電池20からの電力を電力変換部1a,1bに供給する。また、ダイオード18fのカソード側と二次電池2cの正極側間には、スイッチ17dとダイオード18gが接続されている。
本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置では、低電位電源として機能する燃料電池(FC)20と、低電位電源より十分に高い電圧値を有する二次電池2cが直流電圧切換手段3に接続されている。また、直流電圧切換手段3は、燃料電池20の正極側に接続され、電力が燃料電池20に戻ることを阻止するダイオード18eと、ダイオード18eのカソード側と二次電池2c間に設けられたDC/DCコンバータ(DC/DC)21とを有し、DC/DCコンバータ21は、燃料電池20の過渡的な遅れによる電力の過不足を二次電池2cから補完すると共に、回生された電力等を昇圧して二次電池2cを充電する。また、直流電圧切換手段3は、DC/DCコンバータ21と並列接続になるようにダイオード18eのカソード側に接続されたダイオード18fを有し、ダイオード18fは、燃料電池20からの電力を電力変換部1a,1bに供給する。また、ダイオード18fのカソード側と二次電池2cの正極側間には、スイッチ17dとダイオード18gが接続されている。
〔駆動制御装置の動作〕
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより、エネルギー・マネージメントを容易に行うことを可能にする。以下、本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置の動作について詳しく説明する。
このような構成を有する駆動制御装置は、以下に示すように動作することにより、エネルギー・マネージメントを容易に行うことを可能にする。以下、本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置の動作について詳しく説明する。
副駆動輪左右モータ(=3相交流モータ5a,5b)にトルク制限値以上の大きなトルク指令が入力された場合、インバータ供給電圧判断部4は、二次電池2cをインバータ13a,13bに接続することを直流電圧切換手段3に指示し(f_vdc=1)、直流電圧切換手段3は、スイッチ17dを操作することにより、二次電池2cをインバータ13a,13bに接続する。二次電池2cが接続されると、インバータ13a,13bの平滑用コンデンサ19a,19bは二次電池2cによって急速に充電され、インバータ13a,13bへの入力電圧は高電圧状態になる。そして、インバータ13a,13bの入力電圧の上昇に伴い、ダイオード18fには逆電圧が印加されるために、燃料電池20はインバータ13a,13bから電気的に切り離され、燃料電池20からの電力はインバータ13a,13bには供給されなくなる。なお、燃料電池20からインバータ13a,13bに供給されなくなった電力は、DC/DCコンバータ21で高電圧状態に変換された後、二次電池2cやインバータ13a,13bに供給してもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置によれば、インバータ13a,13bは、燃料電池20から切り離され、副駆動輪モータ(=3相交流モータ5a,5b)が大電力駆動を行っても燃料電池20と接続する主駆動輪モータ(=3相交流モータ5c)の電力に影響を与えることがないため、エネルギー・マネジメントを容易に行うことができる。
また、本発明の第3の実施形態となる駆動制御装置によれば、高電位電源及び低電位電源はそれぞれ二次電池2c及び燃料電池20により構成されているので、燃料電池車両を構成する部品点数を増やすことなく大電力を出力することが可能となる。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
1a,1b:電力変換部
2a:高電位電源
2b:低電位電源
2c:二次電池
3:直流電圧切換手段
4:インバータ供給電圧判断部
5a,5b,5c:3相交流モータ
13a,13b,13c:インバータ
20:燃料電池
2a:高電位電源
2b:低電位電源
2c:二次電池
3:直流電圧切換手段
4:インバータ供給電圧判断部
5a,5b,5c:3相交流モータ
13a,13b,13c:インバータ
20:燃料電池
Claims (6)
- 複数の電動機と、当該電動機毎に設けられ、電動機に電圧を印加するインバータと、当該インバータに直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える電動車両の駆動制御装置であって、
前記直流電圧供給手段は、前記インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択するインバータ供給電圧判断部と、インバータ供給電圧判断部が選択した電源の電圧をインバータに供給する直流電圧切換手段とを備え、
前記インバータ供給電圧判断部は、第1及び第2の駆動軸にそれぞれ接続された第1及び第2の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、当該第1及び第2の電動機の一方がトルク制限値以上のトルク出力を要求された場合、高電圧値の電源を選択すること
を特徴とする電動車両の駆動制御装置。 - 前記第1及び第2の駆動軸はそれぞれ電動車両の左輪及び右輪の駆動軸であり、
前記直流電圧切換手段は、高電圧値の電源の電圧を第1及び第2のインバータに供給した後、回生動作により生成された電力を力行動作を行う電動機に供給すること
を特徴とする請求項1に記載の電動車両の駆動制御装置。 - 前記直流電圧切換手段は、複数のインバータのうち、高電圧値を必要としないインバータの入力電圧は変化させないことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動車両の駆動制御装置。
- 前記複数の電源は、燃料電池と燃料電池の出力電圧より高い電圧値を有する電源とを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のうち、いずれか1項に記載の電動車両の駆動制御装置。
- 前記燃料電池の出力電圧より高い電圧値を有する電源は、二次電池又はコンデンサにより構成されることを特徴とする請求項4に記載の電動車両の駆動制御装置。
- 複数の電動機と、当該電動機毎に設けられ、電動機に電圧を印加するインバータと、当該インバータに直流電圧を供給する直流電圧供給手段とを備える電動車両の駆動制御方法であって、
インバータに直流電圧を供給する電源を電圧値が異なる複数の電源の中から選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択した電源の電圧をインバータに供給する供給ステップとを有し、
前記選択ステップは、第1及び第2の駆動軸にそれぞれ接続された第1及び第2の電動機の一方及び他方が力行動作及び回生動作を行い、且つ、当該第1及び第2の電動機の一方がトルク制限値以上のトルクを出力することを要求された場合、高電圧値の電源を選択するステップを含むこと
を特徴とする電動車両の駆動制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003380139A JP2005143274A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003380139A JP2005143274A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005143274A true JP2005143274A (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=34689973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003380139A Pending JP2005143274A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005143274A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007136122A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 四輪駆動式車両の駆動力制御装置 |
JP2008182843A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
WO2009095094A1 (de) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromrichteranordnung mit mehreren unabhängigen antriebseinheiten |
WO2012090253A1 (ja) | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両の回生制御システム |
WO2014064729A1 (ja) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両の回生ブレーキ制御システム |
WO2014064730A1 (ja) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 電動式乗物の回生ブレーキ制御システム |
WO2014064728A1 (ja) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両の回生ブレーキ制御システム |
JP2015142508A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチチャネルdcバスを有する車両推進システムおよび同システムを製造する方法 |
US9415694B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-08-16 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Power device of electric vehicle |
-
2003
- 2003-11-10 JP JP2003380139A patent/JP2005143274A/ja active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007136122A1 (ja) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 四輪駆動式車両の駆動力制御装置 |
JP2007313982A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Toyota Motor Corp | 四輪駆動式車両の駆動力制御装置 |
US8195348B2 (en) | 2006-05-24 | 2012-06-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Driving power control apparatus for four wheel drive vehicle |
JP2008182843A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Hitachi Ltd | モータ制御装置 |
WO2009095094A1 (de) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromrichteranordnung mit mehreren unabhängigen antriebseinheiten |
US9415694B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-08-16 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Power device of electric vehicle |
US9096132B2 (en) | 2010-12-28 | 2015-08-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Regeneration control system in electric vehicle |
WO2012090253A1 (ja) | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両の回生制御システム |
US9616755B2 (en) | 2012-10-22 | 2017-04-11 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Regenerative brake control system of electric vehicle |
WO2014064730A1 (ja) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 電動式乗物の回生ブレーキ制御システム |
WO2014064728A1 (ja) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両の回生ブレーキ制御システム |
WO2014064729A1 (ja) | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両の回生ブレーキ制御システム |
US9387764B2 (en) | 2012-10-22 | 2016-07-12 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Regenerative brake control system of electric vehicle |
US9457668B2 (en) | 2012-10-22 | 2016-10-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Regenerative brake control system of electric vehicle |
JP2015142508A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチチャネルdcバスを有する車両推進システムおよび同システムを製造する方法 |
US10442296B2 (en) | 2014-01-30 | 2019-10-15 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
US10549648B2 (en) | 2014-01-30 | 2020-02-04 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
US10933754B2 (en) | 2014-01-30 | 2021-03-02 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
US11351874B2 (en) | 2014-01-30 | 2022-06-07 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8483896B2 (en) | Motor control device and motor system equipped with motor control device | |
JP5138781B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP3396440B2 (ja) | 同期電動機の制御装置 | |
US7893637B2 (en) | Motor drive system | |
JP4295734B2 (ja) | バッテリー駆動車両及びその制御方法 | |
WO2010047221A1 (ja) | 交流電動機の制御装置および制御方法 | |
JP4657215B2 (ja) | 交流回転機の制御装置および交流回転機の制御方法 | |
US11018614B2 (en) | Dual-inverter drive apparatus for synchronous motor | |
JP2005143274A (ja) | 電動車両の駆動制御装置及び駆動制御方法 | |
JP6994968B2 (ja) | Srモータ制御システム | |
JP2011067010A (ja) | 車両のモータ駆動装置 | |
US8269437B2 (en) | Rotary electric machine control system | |
US20230079985A1 (en) | Control device for multi-phase rotating machine | |
JP4007309B2 (ja) | モータ制御装置及びモータ制御方法 | |
JP2007006666A (ja) | モーター制御装置 | |
JP2005168140A (ja) | モータ制御装置及びその制御方法 | |
JP2010193665A (ja) | 交流機制御装置 | |
JP5320850B2 (ja) | 電力変換装置及び自動車システム | |
JPH10117403A (ja) | 電気車用ハイブリッド駆動システム | |
JP2003018886A (ja) | 電動機駆動制御装置 | |
JP2001008487A (ja) | 電気車の制御装置及び制御方法 | |
JP5705677B2 (ja) | 回転電機制御システム | |
JP2005130670A (ja) | モータ駆動装置及び電動車両 | |
JP5986034B2 (ja) | 補機用電力変換システム及び制御方法 | |
JP2013169028A (ja) | 車両の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090520 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091013 |