JP2005278317A - 電気自動車のトルク制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のモータ及びインバータを有する電気自動車のトルク制御において、これら、モータとインバータの温度が不均一となった時にそれを均一化しようとするものである。
各モータやインバータ間の温度上昇の差異が少なくなる事で、絶縁物の寿命が均一化され、各温度保護装置が動作しにくくなる効果が期待出来る。
【解決手段】。
少なくとも２輪を個別に電気モータで駆動する電気自動車の制御装置において、各電気モータと、該電気モータに電力を供給するインバータを構成する電力半導体の少なくともいずれかの温度を検出し、その温度に応じて各電気モータの発生トルクに関して、温度が高いモータまたはインバータへのトルク指令値を、温度が低いモータまたはインバータへのトルク指令値より相対的に引き下げることを最も主要な特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のモータ及びインバータを有する電気自動車のトルク制御に関するものである。
複数のモータ及びインバータを有する電気自動車は、従来の内燃機関を有する自動車のアクセルペダル及びブレーキペダルの踏み込み量に相当する電気信号を得て、それをモータのトルク指令値に変換し、これを各インバータに供給し、各インバータはそれぞれのモータのトルクが指令値通りになるように制御することで、従来の内燃機関を有する自動車と同様の走行機能を有する。
複数のモータ及びインバータには、全く同一のトルク指令値が与えられても、直進時には
全く問題なく動作し、右旋回、または左旋回時でも各輪に同じトルクを与えられても、外周側の回転数が増加、また内周側の回転数が減少し、トルク×回転数に比例する、いわゆる馬力の差が生ずるのみで、直進同様、全く問題なく機能する。従って従来は、最も単純かつ簡単な、各モータが同一のトルクを発生するようにトルク指令値が配分されていた。
各モータがそれぞれ異なるトルクを発生するようにトルク指令値が配分されている例としては、凍結道路やぬかるみ等での加速または減速時の空転を、個別の輪軸で行う場合や、高速での急旋回時に車体の姿勢制御を行う時などが知られているが、（例えば非特許文献１参照）モータやインバータの温度によってトルク指令の配分の比率を変えるものは見あたらない。
社団法人 電気学会 産業応用部門主催 ２００２年３月１８日開催 産業応用フォーラム配布資料「電気と制御で走る未来のクルマ」堀洋一、坂井真一郎、P11
電気自動車のモータやインバータの冷却条件は、気象条件によって大きく異なる。例として、太陽による日差しが、車体の、右または左に偏った場合には、日差しが当たっている面に取り付けられたホイールやモータの温度が、反対面のそれより高くなることは容易に想像できる。また、横風による自然空冷条件も同様に、風下側のホイールやモータの温度が、反対面のそれより高くなることは容易に想像できる。各モータやインバータ間の温度上昇の差異は、絶縁物の寿命や、温度保護装置が動作しやすくなる点から好ましいことではない。
解決しようとする問題点は、これら、モータとインバータの温度が不均一となった時にそれを均一化しようとする点にある。
本発明は、温度が高いモータまたはインバータへのトルク指令値を、温度が低いモータまたはインバータへのトルク指令値より相対的に引き下げることを最も主要な特徴とする。
各モータやインバータ間の温度上昇の差異が少なくなる事で、絶縁物の寿命が均一化され、各温度保護装置が動作しにくくなる効果が期待出来る。
本発明は、温度が高いモータまたはインバータへのトルク指令値を、温度が低いモータまたはインバータへのトルク指令値より相対的に引き下げる最も簡単な手段で実現した。
図１は、本発明装置の１実施例を示すブロック図であって、１〜８は、図２と同様である。また、９、１５はトルク分配器、１０、１６は加算器、１１，１２，１７、１８は係数器、１３、１９はモータ温度検出器、１４，２０はインバータ温度検出器である。図２と同様、本発明に関係ない部分については省略した。
モータ温度検出器１３、１９からの温度信号は、係数器１１，１７を経由して加算器１０、１６に入力される。インバータ温度検出器１４，２０からの温度信号も同様に係数器１２，１８を経由して加算器１０，１６の別の端子に入力される。係数器１１，１２，１７，１８の設定は、モータ、インバータどちらの温度に重点を置くかで決まるが、経験的にはインバータの温度ばらつきが、モータのそれより小さいので、たとえば１１，１７の係数を１にすれば、１２，１８の係数は０．３程度で十分である。
トルク分配器９，１５の入出力特性は、例えば図３に示すように、温度差１００℃の上昇で１５％のトルク減となるように設定する。このように設定することで、例えば、モータ１の温度が１００℃、モータ２の温度が５０℃であるとすれば、モータ１とモータ２のトルク指令値はモータ２側が７．５％高くなって、温度差が縮小する方向に動作する。
インバータの温度差が実用上無いような機器配置をされたときには、図１のインバータ温度検出器１４，２０、係数器１２，１８は不要である。
この実施例では、モータ・インバータ各２台の例を示したが、それ以上の場合には、図１で示した破線内を必要数増設するだけでよい。
各モータやインバータ間の温度上昇の差異が少なくなる事で、絶縁物の寿命が均一化され、各温度保護装置が動作しにくくなる効果が期待出来る。これらは、ホイールインモータの如く外気に晒されやすい構造の電気自動車に特に有効である。
本発明の１実施例の説明図である。（実施例１） 従来の説明図である。 トルク分配器９，１５の入出力特性の例を示す説明図である。
符号の説明
１ アクセルペダル
２ ブレーキペダル
３ 加算器
４ インバータ１
５ インバータ２
６ モータ１
７ モータ２
８ 蓄電装置１
９、１５ トルク分配器
１０、１６ 加算器
１１，１２，１７、１８ 係数器
１３、１９ モータ温度検出器
１４，２０ インバータ温度検出器

Claims (1)

  1. 少なくとも２輪を個別に電気モータで駆動する電気自動車の制御装置において、各電気モータと、該電気モータに電力を供給するインバータを構成する電力半導体の少なくともいずれかの温度を検出し、その温度に応じて各電気モータの発生トルクを、その指令値に対して減じるように構成したことを特徴とする電気自動車のトルク制御装置。
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