JP2011097706A - Motor cooling controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、走行用の駆動力源として電動機を備えた車両に関し、特にその電動機の冷却を制御するための装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle including an electric motor as a driving force source for traveling, and more particularly to an apparatus for controlling cooling of the electric motor.
車両の燃費を向上させ、あるいは温室効果ガスの排出を抑制するために、車両の駆動力源として電動機が用いられるようになってきており、この種の車両として、ハイブリッド車や電気自動車あるいは車輪毎に電動機を設けたインホイールモータ車などが知られている。それらの電動機の温度が上昇すると出力抑制制御が作動し所望のトルクを出力できなくなるおそれがある。そのため、電動機の温度上昇を抑制する冷却装置や制御装置が開発されており、特許文献1に記載された装置は、トラクションモータの負荷が増大することにより生じる熱を除去してトラクションモータを冷却する装置が記載されている。この装置は、トラクションモータの潤滑油を用いて冷却するものであり、その潤滑油用ポンプの駆動モータを備えている。そして、特許文献1に記載された装置は、トラクションモータの負荷に応じて、潤滑油の駆動モータの回転数を変化させることにより、トラクションモータを冷却するように構成されている。
In order to improve vehicle fuel efficiency or suppress greenhouse gas emissions, electric motors have come to be used as a driving force source for vehicles. As this type of vehicle, a hybrid vehicle, an electric vehicle, or a wheel is used. An in-wheel motor vehicle provided with an electric motor is known. When the temperature of these electric motors rises, output suppression control may be activated and desired torque may not be output. Therefore, a cooling device and a control device that suppress the temperature rise of the electric motor have been developed, and the device described in
また、モータに電気的に接続されたインバータのスイッチング素子やレギュレータの温度を検知し、それらのいずれかの温度が許容温度まで上昇した場合、モータへの通電を遮断し、それ以上の温度上昇を抑制する制御装置が特許文献2に記載されている。さらに、ナビゲーションシステムを搭載した車両において、現在地から目的地までの走行路を検知し、その走行路の勾配などの走行路状況から駆動用モータの上昇温度を予測する温度上昇予測装置が特許文献3に記載されている。
In addition, the temperature of the switching elements and regulators of the inverter electrically connected to the motor is detected, and if any of those temperatures rises to an allowable temperature, the motor is cut off and the temperature rises further. A control device to be suppressed is described in
上述した特許文献1に記載された冷却装置は、モータの負荷に応じて潤滑油用ポンプの駆動モータの回転数を変化させてトラクションモータを冷却するものである。しかしながら、トラクションモータの温度上昇はトラクションモータ自体から生じる熱以外に、モータ外部から熱の影響を受けて上昇することがある。したがって、常時所期の性能で動作するようにモータを冷却してその温度を制御する点では、そのモータ以外の熱の影響を考慮して冷却を行うように改善する余地がある。
The cooling device described in
また、特許文献2に記載の制御装置は、インバータのスイッチング素子やレギュレータなどのコントローラの温度が許容温度に達するとモータへの通電を遮断し、それ以上の温度上昇を防止する制御装置であり、さらに特許文献3に記載の装置は、目的地までの走行路からモータの温度上昇を予測する装置であるが、モータの冷却性能に関しては考慮しておらず、モータが正常に動作して所期の性能を常時出力できるように温度管理を行う点で未だ改善の余地がある。
Further, the control device described in
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、電動機に熱影響を及ぼす発熱源での発熱を予測して電動機の冷却量を制御することにより電動機の温度上昇を未然に防止もしくは抑制することのできる車両の電動機冷却制御装置をを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made against the background described above, and prevents or suppresses an increase in the temperature of the motor by predicting the heat generation at the heat source that affects the motor and controlling the cooling amount of the motor. It is an object of the present invention to provide an electric motor cooling control apparatus for a vehicle that can perform such a process.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、走行のための動力を出力する電動機と、その電動機に熱影響を及ぼす発熱源とを備えた車両の電動機冷却制御装置において、前記発熱源の発熱量の増大を予測する昇温予測手段と、その昇温予測手段によって前記発熱源の発熱量の増大が予測された場合に前記電動機の温度が上昇する前に前記電動機に対する冷却量を増大させる冷却量増大手段とを備えていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記電動機に対して冷却用潤滑油を供給するオイルポンプを更に備え、前記電動機は、前記車両の車輪毎に設けられかつ各車輪を個別に駆動するインホイールモータを含み、前記発熱源は、前記車両に搭載された内燃機関と前記インホイールモータを制御するインバータとの少なくともいずれかを含み、前記昇温予測手段は、前記車両に対する出力増大要求に基づいて前記発熱源の発熱量の増大を予測する手段を含み、前記冷却量増大手段は、前記オイルポンプによる前記インホイールモータに対する潤滑油の供給量を増大させる手段を含むことを特徴とする車両の電動機冷却制御装置である。
The invention of
さらに請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記車両の走行予定路の道路情報を取得する道路情報取得手段を更に備え、前記昇温予測手段は、前記道路情報取得手段によって得られた走行予定路の道路情報に基づいて前記車両に対する出力増大要求を予測するとともにその予測された出力増大要求に基づいて前記発熱源の発熱量の増大を予測する手段を含むことを特徴とする車両の電動機冷却制御装置である。
Further, the invention of
請求項1の発明によれば、電動機に対して熱影響を及ぼす発熱源の発熱量の増大が予測された場合、電動機の温度がその熱影響によって上昇する前に、電動機の冷却量が増大させられる。そのため、発熱源からの熱が電動機に及ぶとしても、その熱の少なくとも幾分かは、冷却量の増大によって電動機から持ち去られ、その結果、電動機の温度が過度に上昇したり、電動機の出力トルクが制約されたりすることを未然に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, when an increase in the amount of heat generated by the heat source that has a thermal effect on the motor is predicted, the amount of cooling of the motor is increased before the temperature of the motor rises due to the thermal effect. It is done. Therefore, even if the heat from the heat source reaches the electric motor, at least some of the heat is carried away from the electric motor due to the increase in the cooling amount, and as a result, the temperature of the electric motor rises excessively or the output torque of the electric motor Can be prevented in advance.
請求項2の発明によれば、内燃機関もしくはインバータの発熱量の増大が予測された場合にオイルポンプから吐出されて電動機の冷却の用に供される潤滑油の量を増大させることができるので、インホイールモータが内燃機関もしくはインバータの熱によって加熱されてその温度が高くなることを防止もしくは抑制することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to increase the amount of lubricating oil discharged from the oil pump and used for cooling the electric motor when an increase in the heat generation amount of the internal combustion engine or the inverter is predicted. It is possible to prevent or suppress the in-wheel motor from being heated by the heat of the internal combustion engine or the inverter to increase its temperature.
請求項3の発明によれば、車両の走行予定路における前方の道路情報に基づいて発熱源の発熱量の増大を予測するので、電動機もしくはインホイールモータの冷却量の増大を的確に行ってその温度上昇を未然に回避もしくは抑制することができる。
According to the invention of
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とすることのできる車両について説明すると、この発明は、走行用の電動機と、その電動機に対して熱影響を及ぼす発熱源とを備えた車両であり、その電動機は、いわゆる電気自動車もしくは燃料電池車のように、従来の車両に搭載されているエンジン(内燃機関)に替えて設けられた電動機であってもよく、あるいはいわゆるインホイールモータ車のように、ホイールごとに設けられたインホイールモータであってもよく、さらにはいわゆるハイブリッド車のように、エンジンと併用されるハイブリッド用の電動機であってもよい。一方、発熱源は、動作することにより熱を発生し、その熱が電動機に及ぶものであり、例えば電気自動車あるいは燃料電池車やインホイールモータ車では、インバータやバッテリーあるいは燃料電池スタックなどである。また、ハイブリッド車にあっては、エンジン(内燃機関)やその排気系統が、この発明における発熱源に相当する。 Next, the present invention will be described based on specific examples. First, a vehicle that can be a subject of the present invention will be described. The present invention is a vehicle that includes an electric motor for traveling and a heat generation source that exerts heat on the electric motor. It may be an electric motor provided in place of an engine (internal combustion engine) mounted on a conventional vehicle such as an electric vehicle or a fuel cell vehicle, or provided for each wheel like a so-called in-wheel motor vehicle. In-wheel motors may be used, and furthermore, a hybrid electric motor used in combination with an engine may be used like a so-called hybrid vehicle. On the other hand, the heat source generates heat by operating, and the heat reaches the electric motor. For example, in an electric vehicle, a fuel cell vehicle, and an in-wheel motor vehicle, it is an inverter, a battery, a fuel cell stack, or the like. In a hybrid vehicle, the engine (internal combustion engine) and its exhaust system correspond to the heat source in the present invention.
この発明を図を参照しつつより具体的に説明する。図7は、この発明で対象とする車両の一例を概略的に示したものである。ここに示す車両は、左右の前輪FR,FLのそれぞれにモータMFR,MFLを内蔵してあり、そのモータMFR,MFLにより前輪FR,FLは駆動され、後輪RR,RLは内燃機関であるエンジン1で発生した動力により駆動させられるように構成された例である。このエンジン1は、この発明における発熱源に相当し、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンもしくはLPGエンジンなどである。また、前輪FR,FLは図示しない操舵装置によって転舵されるように構成され、それぞれに設けられている前記各モータMFR,MFLには、永久磁石式同期電動機などの発電機能を備えたモータが採用されている。各モータMFR,MFLはインバータINVなどのコントローラを介して、図示しない蓄電装置に電気的に接続されている。したがって、車両の走行時には、蓄電装置から電力が供給されてモータとして機能し、制動時では、モータが強制的に回転されることにより発電を行い、その電力を蓄電装置に充電するように構成されている。
The present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 7 schematically shows an example of a vehicle targeted by the present invention. In the vehicle shown here, motors MFR and MFL are built in left and right front wheels FR and FL, respectively, front wheels FR and FL are driven by the motors MFR and MFL, and rear wheels RR and RL are internal combustion engines. 1 is an example configured to be driven by power generated in 1. The
前記左右の前輪FR,FLに設けられているモータMFR,MFLはいわゆるインホイールモータであり、ステータとロータとにより構成されたトラクションモータやそのトラクションモータを冷却するための冷却機構2ならびに前記トラクションモータが出力したトルクを増大させる減速機構などを備えている。
The motors MFR and MFL provided on the left and right front wheels FR and FL are so-called in-wheel motors, a traction motor constituted by a stator and a rotor, a
また、その冷却機構2は、冷却用潤滑油とその冷却用潤滑油を供給するオイルポンプと潤滑油を冷却するオイルクーラーなどを備えており、冷却用潤滑油をトラクションモータに供給してトラクションモータを冷却するものである。そのオイルポンプは、トラクションモータとは独立して駆動するようにオイルポンプ駆動用のモータを備えている。したがって、トラクションモータの回転とは関係なく冷却用潤滑油を供給することができるので、トラクションモータを冷却する必要が生じた際は、適宜、冷却用潤滑油の供給量を制御することができる。
The
つぎに後輪の駆動系統について簡単に説明すると、エンジン1の出力軸はトランスミッション(T/M)3に連結され、そのトランスミッション3の出力は、プロペラシャフトなどの動力伝達装置や終減速機(デファレンシャルギア)を介して、左右の後輪軸に伝達されるようになっている。なお、トランスミッション3は、有段変速機や無段変速機あるいはモータを備えたハイブリッド式の変速機などである。
Next, the rear wheel drive system will be briefly described. The output shaft of the
そのエンジン1は、車両の加速時や登り勾配の走行時などの場合に、運転者のアクセル開度による出力要求に応じてエンジン負荷が増大して、エンジン温度が上昇する。そして、この発明の対象とする車両の一例では、エンジン1が車両の前方に搭載されていて、前輪FR,FLに設けられたモータMFR,MFLに接近しているので、そのモータMFR,MFLがエンジン1で生じた熱の影響を受けて、モータMFR,MFLの温度もしくは冷却性に影響が及ぶ。そのため、この発明に係る制御装置は、エンジン1などの発熱源からの熱影響でモータMFR,MFLの出力が制限されないようにするために、以下の制御を行うように構成されている。
In the
図1はその制御の流れを説明するためのものであり、この図1に示すルーチンは、車両のメインスイッチがオンになっているなど車両が動作状態にあるときに、所定の短時間毎に繰り返し実行される。先ず、エンジン1の負荷が測定(検出)される(ステップS1)。これは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンではスロットル開度やアクセル開度、あるいは吸入空気量などに基づいて検出することができる。エンジン負荷が大きければ、エンジン1が出力する動力が大きくなり、それに伴ってエンジン1での発熱量が多くなるから、ステップS1ではこの発明における発熱源に相当するエンジン1の発熱量の増大を予測していることになる。すなわち、ステップS1を実行する機能的手段がこの発明における昇温予測手段に相当する。
FIG. 1 is a flowchart for explaining the control flow. The routine shown in FIG. 1 is executed every predetermined short time when the vehicle is in an operating state such as when the main switch of the vehicle is turned on. Repeatedly executed. First, the load on the
ついで、測定もしくは検出されたエンジン負荷に基づいて、オイルポンプ指令回転数が求められる(ステップS2)。そのオイルポンプは、エンジン1から熱影響を受ける前記モータMFR,MFLを冷却するための潤滑油を供給するオイルポンプであり、その回転数がエンジン負荷に基づいて決定される。そのオイルポンプ指令回転数は、エンジン負荷の関数として定めておくことができ、さらにはエンジン負荷毎にオイルポンプ指令回転数を定めたマップから求めることができる。図2にはそのマップの一例を示してあり、エンジン負荷が大きいほど、オイルポンプ指令回転数が高回転数になるように構成されている。そして、このようにして決定されたオイルポンプ指令回転数となるようにオイルポンプが駆動される(ステップS3)。オイルポンプは回転数が増大するほど潤滑油の吐出量が多くなるから、その潤滑油が供給される前記モータMFR,MFLから奪われる熱の量すなわち冷却量が、エンジン負荷の増大に応じて増大させられる。したがって、これらステップS2およびステップS3の制御を実行する機能的手段がこの発明における冷却量増大手段に相当する。
Next, the oil pump command rotational speed is obtained based on the measured or detected engine load (step S2). The oil pump is an oil pump that supplies lubricating oil for cooling the motors MFR and MFL that are affected by heat from the
したがって、図1に示す制御を実行するように構成されているこの発明に係る制御装置によれば、モータMFR,MFLに接近して配置されているエンジン1の発熱量が増大することが予測されると、モータMFR,MFLの温度が特には上昇していなくても、モータMFR,MFLに対する潤滑油の供給量が先行して増大させられる。その結果、エンジン1の出力が増大してモータMFR,MFLがエンジン1からの熱影響を受け、あるいはモータMFR,MFLの周囲の温度が高くなって放熱量が抑制されたりした場合であっても、モータMFR,MFLの出力が制限されるほどにその温度が高くなることが防止もしくは抑制される。言い換えれば、車両の動力性能が低下することを防止もしくは抑制することができる。
Therefore, according to the control device according to the present invention configured to execute the control shown in FIG. 1, it is predicted that the heat generation amount of the
上記の図1に示す制御は、エンジン1の発熱量が増大する要因もしくは温度が上昇する要因が既に生じていることにより、エンジン1の発熱量の増大を予測するように構成した例であるが、この発明ではこれに限らず、上記のような発熱量の増大要因もしくは昇温要因が未だ生じていない状態で発熱量の増大や温度上昇を予測し、その予測の結果に基づいてモータMFR,MFLの冷却量を増大させるように構成することができる。その例を図3に示してあり、ここに示す例は、車両の走行予定路上での前方の勾配あるいはコーナーへの接近によって、エンジン1の発熱量や温度上昇を予測するよう構成した例である。
The above-described control shown in FIG. 1 is an example configured to predict an increase in the amount of heat generated by the
具体的に説明すると、先ず、ナビゲーションシステムなどの情報取得システムによって自車両の周囲の地図情報を読み込み、また車速やアクセル開度などの車両の走行状態を示すデータが読み込まれる(ステップS11)。ナビゲーションシステムは、従来広く知られているものであって、地図情報や道路情報を備え、GPS(グローバルポジショニングシステム)を使用した電波航法や自車の動きを検出する推測航法などによって自車の地図上での位置を求め、さらにはその自車の位置および地図情報を利用して目的地に自車を誘導するように構成されている。そして、目的地を入力することにより走行予定路が求められ、併せてその走行予定路の道路情報すなわち一般路や高速道路などの道路の種別、登坂路や降坂路などの情報が検出されるように構成されている。したがって、ステップS11の制御を実行する機能的手段がこの発明における道路情報取得手段に相当する。 Specifically, first, map information around the host vehicle is read by an information acquisition system such as a navigation system, and data indicating the running state of the vehicle such as the vehicle speed and the accelerator opening is read (step S11). Navigation systems are widely known in the past, and include map information and road information. A map of the own vehicle is provided by radio navigation using GPS (global positioning system) or dead reckoning navigation that detects the movement of the own vehicle. It is configured to obtain the above position and further guide the vehicle to the destination using the position of the vehicle and map information. Then, by inputting the destination, the planned travel route is obtained, and the road information of the planned travel route, that is, the type of road such as a general road or an expressway, information such as an uphill road or a downhill road is detected. It is configured. Therefore, the functional means for executing the control in step S11 corresponds to the road information acquisition means in the present invention.
したがって、ステップS11で読み込んだ情報を利用して、勾配(例えば登坂路)もしくはコーナーに接近したか否かが判断される(ステップS12)。勾配もしくはコーナーでは、アクセルペダルが踏み込まれるなど、出力要求が増大するので、ステップS12では、出力要求あるいはそれに伴うエンジン1の発熱量の増大が近々生じるか否かが判断されることになる。なお、その「接近」の判断は、時間あるいは距離に基づいて判断することになるので、その判断の閾値は、不必要にモータMFR,MFLの冷却量を増大させない範囲で、実験やシミュレーションなどに基づいて決めればよい。
Therefore, using the information read in step S11, it is determined whether or not the vehicle has approached a gradient (for example, an uphill road) or a corner (step S12). At the slope or corner, the output request increases, for example, the accelerator pedal is depressed. Therefore, at step S12, it is determined whether an output request or a corresponding increase in the heat generation amount of the
ステップS12で否定的に判断された場合にはリターンし、また反対に勾配もしくはコーナーに接近したことによりステップS12で肯定的に判断された場合には、トルクを増加する車輪が決定される(ステップS13)。これは、主としてコーナーを旋回する場合の制御であり、外輪側の車輪のトルクを増大させて旋回性を向上させるので、このような場合には外輪側の車輪がトルク増加輪となる。なお、アンダーステア傾向にする場合には、前輪がトルク増加輪となり、またオーバーステア傾向にする場合には、後輪がトルク増加輪となる。 If a negative determination is made in step S12, the process returns. On the other hand, if a positive determination is made in step S12 due to approaching a slope or a corner, a wheel for increasing torque is determined (step S12). S13). This is mainly control when turning in a corner, and the torque of the wheel on the outer ring side is increased to improve turning performance. In such a case, the wheel on the outer ring side becomes a torque increasing wheel. In the case of an understeer tendency, the front wheel is a torque increasing wheel, and in the case of an oversteer tendency, the rear wheel is a torque increasing wheel.
車輪で発生させるべき駆動トルクを増大させるには、エンジン1の出力を増大させることになるので、それに伴ってエンジン1の発熱量が増大し、またその温度が上昇する。したがって、つぎのステップS14では、オイルポンプ指令回転数が求められる。すなわち、ステップS11で読み込まれたアクセル開度に基づいて予想出力トルクが判るから、それに応じたオイルポンプ回転数が求められる。これは、前述したステップS2での制御と同様に、予め設定した関数により、もしくはマップにより求めることができ、そのマップの一例を図4に示してある。したがって、オイルポンプ回転数は予想出力トルクの増大に応じて増大する。そして、このようにして決定されたオイルポンプ指令回転数となるようにオイルポンプが駆動される(ステップS15)。オイルポンプは回転数が増大するほど潤滑油の吐出量が多くなるから、その潤滑油が供給される前記モータMFR,MFLから奪われる熱の量すなわち冷却量が、勾配もしくはコーナーに接近することにより、またその際の予想出力トルクに応じて増大させられる。したがって、これらステップS14およびステップS15の制御を実行する機能的手段がこの発明における冷却量増大手段に相当する。
In order to increase the driving torque to be generated by the wheels, the output of the
なお、図3に示す制御例では、車両に要求される出力トルクを予測することになるので、エンジン1だけでなく、モータMFR,MFLの出力トルクの増大をも予測していることになる。したがって、モータMFR,MFLの冷却量の増大は、モータMFR,MFL自体の出力の増大に基づく発熱に対処するための冷却量の増大が、一部、含まれていてもよい。
In the control example shown in FIG. 3, the output torque required for the vehicle is predicted, so that not only the
したがって、図3および図4に示す制御を実行するように構成されたこの発明に係る制御装置によれば、駆動トルクの増大が予測された場合、未だ駆動トルクの増大のための操作や制御が実行されていない時点でモータMFR,MFLに対する潤滑油の供給量が先行して増大させられる。その結果、エンジン1の出力が増大してモータMFR,MFLがエンジン1からの熱影響を受けたり、あるいはモータMFR,MFLの周囲の温度が高くなって放熱量が抑制されたりした場合であっても、モータMFR,MFLの出力が制限されるほどにその温度が高くなることが防止もしくは抑制される。言い換えれば、車両の動力性能が低下することを防止もしくは抑制することができる。
Therefore, according to the control device according to the present invention configured to execute the control shown in FIGS. 3 and 4, when an increase in the drive torque is predicted, an operation or control for increasing the drive torque is still not performed. When not executed, the supply amount of lubricating oil to the motors MFR and MFL is increased in advance. As a result, the output of the
なお、モータMFR,MFLに対するオイルポンプから潤滑油供給量を増大させれば、モータMFR,MFLの冷却量が増大して、発熱があってもその温度上昇を抑制できるので、上述したエンジン1などの発熱源の発熱量の増大の予測と並行して、モータMFR,MFLの負荷や発熱量の増大を予測して、その冷却量を増大させるように構成してもよい。例えば図5に示すように、モータMFR,MFLの発熱量をインバータの負荷として測定(検出)する(ステップS21)。その測定の結果に基づいてオイルポンプ指令回転数を求め(ステップS22)、その求められた回転数となるようにオイルポンプを駆動する(ステップS23)。そのステップS22の制御で使用するとのできるマップの一例を図6に示してある。 If the amount of lubricating oil supplied from the oil pump for the motors MFR, MFL is increased, the cooling amount of the motors MFR, MFL increases, and even if heat is generated, the temperature rise can be suppressed. In parallel with the prediction of the increase in the heat generation amount of the heat generation source, the load of the motors MFR and MFL and the increase in the heat generation amount may be predicted and the cooling amount may be increased. For example, as shown in FIG. 5, the heat generation amounts of the motors MFR and MFL are measured (detected) as inverter loads (step S21). Based on the result of the measurement, an oil pump command rotational speed is obtained (step S22), and the oil pump is driven so as to obtain the obtained rotational speed (step S23). An example of a map that can be used in the control of step S22 is shown in FIG.
一方、この発明で対象とする車両は前述した図7に示す構成に限られないのであり、図8あるいは図9に示すように構成された車両であってもよい。すなわち、図8に示す車両は、左右の後輪RR,RLそれぞれにモータMRR,MRLを内蔵しており、それらのモータMRR,MRLにより後輪RR,RLが駆動されるように構成されている。このモータは前述した車両の例の前輪と同様にインホイールモータであり、そのインホイールモータの構成も前述のものと同様である。また、前輪FR,FLは、エンジン1で発生させられた動力により駆動させられる。なお、このエンジン1は前述した車両の例と同様にガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいはLPGエンジンなどである。そして、前輪FR,FLへの駆動力の伝達系統は、エンジン1の出力軸とトランスミッション3とが連結され、そのトランスミッション3の出力軸は終減速機(デファレンシャルギア)を介して、それぞれの前輪FR,FLの駆動軸に連結されている。さらに、エンジン1からの排気のための排気管4が設けられ、その排気管4は、車両前方に搭載されたエンジン1から車両後方へ延ばされ、車両後部では、排気管4は左右に分岐している。
On the other hand, the target vehicle in the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 7 described above, and may be a vehicle configured as shown in FIG. 8 or FIG. That is, the vehicle shown in FIG. 8 has motors MRR and MRL built in the left and right rear wheels RR and RL, respectively, and the rear wheels RR and RL are driven by these motors MRR and MRL. . This motor is an in-wheel motor similar to the front wheel of the vehicle example described above, and the configuration of the in-wheel motor is the same as that described above. The front wheels FR and FL are driven by the power generated by the
そして、エンジン1から排出される排気の熱の影響と排気の浄化用触媒の化学反応で発生する熱とにより排気管4の温度が高温となることがある。したがって、エンジン1の負荷が増大してエンジン温度が高くなると、そのエンジン1からの排気の温度も高くなるので、その影響を受けて排気管4の温度も上昇する。そのため、車両の後部で左右に分岐している排気管4の熱は、後輪RR,RLに搭載されたモータMRR,MRLに熱影響を与え、モータの温度もしくは冷却性能に影響を及ぼす可能性がある。
Then, the temperature of the
つまり、後輪RR,RLに搭載されたモータMRR,MRLへの熱の影響は、エンジン1の負荷が増大することに従って増加すると考えられる。したがって、この発明の制御装置は、前述した車両の例と同様にエンジン負荷を測定し、予め定めたオイルポンプの駆動マップ(図2参照)からエンジン負荷に対応したオイルポンプの回転数を読み込み、その読み込まれたオイルポンプの回転数でオイルポンプを駆動させる。そのため、エンジン負荷が大きい場合、つまりエンジン1の発熱量が増大する場合は、より多くの冷却用潤滑油をモータに供給するように定めている。
That is, the influence of heat on the motors MRR and MRL mounted on the rear wheels RR and RL is considered to increase as the load on the
上述した二つの車両の例では、エンジン1が搭載され、そのエンジン1の負荷に応じて、車輪に搭載されたモータの冷却用潤滑油のオイルポンプの回転数を制御し、モータがエンジン1や排気管4からの熱の影響を受ける前に冷却量を制御するものであるが、図9に示す車両のように、エンジン1を搭載されていない車両においても、この発明を適用することが可能である。
In the two vehicle examples described above, the
図9に示す車両は、電気自動車や燃料電池車両の概略図であり、前後左右それぞれの車輪FR,FL,RR,RLにモータMFR,MFL,MRR,MRLを備え、それらのモータMFR,MFL,MRR,MRLと電気的に接続されたインバータ5などのコントローラを介して、バッテリー6もしくは燃料電池(FCスタック)7が接続されている。それぞれの車輪FR,FL,RR,RLに設けられたモータMFR,MFL,MRR,MRLは、前述した車両のインホイールモータと同様の構成であり、ステータとロータとにより構成されたトラクションモータやそのトラクションモータを冷却する冷却用潤滑油あるいはその冷却用潤滑油を供給するためのオイルポンプなどで構成されている。
The vehicle shown in FIG. 9 is a schematic diagram of an electric vehicle or a fuel cell vehicle, and includes motors MFR, MFL, MRR, MRL on front, rear, left and right wheels FR, FL, RR, RL, and motors MFR, MFL, MRL, A
また、これらのインバータ5やバッテリー6あるいは燃料電池7は、車両の加速時など運転者によるアクセルの踏み込み量に応じて、モータへ電気の供給を行い、その電気の供給量に基づいて熱を生じる。したがって、前述した車両のエンジン1や排気管4と同様に各部材で生じた熱はモータに影響を与える。そのため、この発明では、これらいずれかの部材の負荷状態を測定し、その負荷状態に応じてモータの冷却用潤滑油のオイルポンプの回転数を制御し、モータがそれらの部材から熱の影響を受ける前にモータの冷却量を制御するようになっている。
The
この発明は、上述した車両や制御パラメータに限るものではなく、要するに走行負荷に伴い発熱量を増大させる部材が電動機に熱影響を与える場合では、その走行負荷を検知もしくは予測するものを制御パラメータとし、その走行負荷が予測されたら電動機の冷却用潤滑油の供給量を増加させ、電動機が加熱される前に冷却性能を向上させるものである。 The present invention is not limited to the above-described vehicle and control parameters. In short, when a member that increases the amount of heat generated due to a travel load has a thermal effect on the motor, the control parameter is a parameter that detects or predicts the travel load. If the running load is predicted, the amount of cooling oil supplied to the motor is increased, and the cooling performance is improved before the motor is heated.
1…エンジン、 2…冷却機構、 3…トランスミッション(T/M)、 4…排気管、 5…インバータ、 6…バッテリー、 7…燃料電池(FCスタック)、 FR,FL,RR,RL…車輪、 MFR,MFL,MRR,MRL…インホイールモータ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記発熱源の発熱量の増大を予測する昇温予測手段と、
その昇温予測手段によって前記発熱源の発熱量の増大が予測された場合に前記電動機の温度が上昇する前に前記電動機に対する冷却量を増大させる冷却量増大手段と
を備えていることを特徴とする車両の電動機冷却制御装置。 In an electric motor cooling control device for a vehicle provided with an electric motor that outputs power for traveling and a heat generation source that heats the electric motor,
A temperature rise prediction means for predicting an increase in the amount of heat generated by the heat source;
And a cooling amount increasing means for increasing a cooling amount for the motor before the temperature of the motor rises when an increase in the heat generation amount of the heat source is predicted by the temperature rise prediction means. A motor cooling control device for a vehicle.
前記電動機は、前記車両の車輪毎に設けられかつ各車輪を個別に駆動するインホイールモータを含み、
前記発熱源は、前記車両に搭載された内燃機関と前記インホイールモータを制御するインバータとの少なくともいずれかを含み、
前記昇温予測手段は、前記車両に対する出力増大要求に基づいて前記発熱源の発熱量の増大を予測する手段を含み、
前記冷却量増大手段は、前記オイルポンプによる前記インホイールモータに対する潤滑油の供給量を増大させる手段を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の電動機冷却制御装置。 An oil pump for supplying cooling lubricant to the electric motor;
The electric motor includes an in-wheel motor provided for each wheel of the vehicle and individually driving each wheel,
The heat source includes at least one of an internal combustion engine mounted on the vehicle and an inverter that controls the in-wheel motor,
The temperature increase prediction means includes means for predicting an increase in the amount of heat generated by the heat source based on an output increase request to the vehicle,
The motor cooling control apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the cooling amount increasing means includes means for increasing a supply amount of lubricating oil to the in-wheel motor by the oil pump.
前記昇温予測手段は、前記道路情報取得手段によって得られて走行予定路の道路情報に基づいて前記車両に対する出力増大要求を予測するとともにその予測された出力増大要求に基づいて前記発熱源の発熱量の増大を予測する手段を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両の電動機冷却制御装置。 Road information acquisition means for acquiring road information of the planned traveling road of the vehicle,
The temperature rise prediction means predicts an output increase request for the vehicle based on road information of a planned travel route obtained by the road information acquisition means, and generates heat from the heat source based on the predicted output increase request. 3. The motor cooling control apparatus for a vehicle according to claim 1, further comprising means for predicting an increase in the amount.
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