JP2014096885A - モータ搭載自動車の低温時駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータ搭載自動車の低温時駆動制御装置は、モータ9の回転をギヤを介して車輪に伝達し、モータ9の冷却用の油とギヤの潤滑用の油とが共用される。モータ搭載自動車は、アクセル入力に応じてモータ9への指令トルクを演算する指令トルク演算手段24と、指令トルク演算手段24で演算された指令トルクに応じて、モータ9に流す電流値を制御するモータ駆動制御手段23と、油温を検出する油温検出手段21と、油温検出手段21で検出される油温に応じて、指令トルクを変更するモータトルク変更手段25とを有する。
【選択図】 図3
Description
始動前にモータのコイルに通電して油を温める技術では、油が温まる前に始動され、運転者が違和感を感じる場合がある。
アクセル入力手段27から入力されたアクセル入力に応じて前記モータ9への指令トルクを演算する指令トルク演算手段24と、
この指令トルク演算手段24で演算された指令トルクに応じて、前記モータ9に流す電流値を制御するモータ駆動制御手段23と、
前記油の温度を検出する油温検出手段21と、
前記油温検出手段21で検出される油温に応じて、指令トルクを変更するモータトルク変更手段25とを有することを特徴とする。
前記モータ搭載自動車の電源を投入し、このモータ搭載自動車を発進させるとき、指令トルク演算手段24は、アクセル入力手段27から入力されたアクセル入力に応じてモータ9への指令トルクを演算する。モータ駆動制御手段23は、演算された指令トルクに応じて、モータ9に流す電流値を制御する。ここで外気温が極めて低温の場合には、モータ9の冷却用およびギヤ13,14,17の潤滑用の油の粘度が高くなるため、モータ9の回転抵抗が増加する。
前記モータトルク変更手段25は、前記指令トルク演算手段24で演算された指令トルクに、前記油温検出手段21で検出される油温によって変わるオフセット値を、加算するものとしても良い。
アクセル入力とトルク指令値との関係を表すマップを油温毎に複数設け、前記モータトルク変更手段25は、前記油温検出手段21で検出される油温によって定められるマップを選択し、マップの設定内容に応じて、モータ駆動制御手段23に送る指令トルクを変更するものとしても良い。
例えば、極低温時における実験やシミュレーション等により、アクセルの踏み込み量と、出力されるモータトルクとの関係を求め、常温時におけるアクセルの踏み込み量と、出力されるモータトルクとの関係と比較する。これにより、前記係数、前記オフセット値、前記マップを定めることができる。
前記モータ搭載自動車全体の統合制御を行う統合制御ECU6に、前記モータトルク変更手段25を設けたものとしても良い。
前記モータ9に接続されたインバータ22と、このインバータ22を制御する前記モータ駆動制御手段23とを有するインバータ装置7に、前記油温検出手段で検出される油温に応じて、前記モータに流す電流値を変更するモータ電流変更手段25Aを設けたものとしても良い。
図2に示すように、車両用モータ駆動装置Aは、走行駆動用のモータ9と、このモータ9の出力軸10の回転を変速して出力する変速機11と、この変速機11から出力された回転を左右一対の前輪1(図1)に分配するディファレンシャル12とを有する。
変速機11は、互いに変速比が異なる複数の変速段のギヤ列13,14と、モータ9の出力軸であるモータ軸10に連結された入力軸15と前記各変速段のギヤ列13,14にそれぞれ介在し断続の切換えが可能な2ウェイ型のローラクラッチ(図示せず)と、これら各ローラクラッチの断続の切換えを行う変速比切換機構16とを有する。
図3に示すように、インバータ装置7は、インバータ22と、このインバータ22を制御するモータ駆動制御手段23とを有する。インバータ22は、スイッチング素子からなる複数のパワー素子で構成されて、バッテリ8の直流電力を3相の交流電力に変換する。モータ駆動制御手段23は、後述する指令トルク演算手段24で演算された指令トルクに応じて、モータ9に流す電流値を制御する。このモータ駆動制御手段23では、指令トルクから電流指令に変換して、図示外のPWMドライバに電流指令を与える。このPWMドライバは入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各スイッチング素子にオンオフ指令を与える。インバータ装置7には、さらに前記油温推定手段20が設けられている。
このモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置は、指令トルク演算手段24と、モータ駆動制御手段23と、油温検出手段21と、モータトルク変更手段25とを有する。
指令トルク演算手段24は、アクセルペダル(アクセル入力手段)27から入力されたアクセル入力、つまり加速指令に応じてモータ9への指令トルクを演算する。なお、この例では、アクセル入力のみから指令トルクを演算しているが、この例に限定されるものではない。例えば、アクセルペダル27の出力する加速指令と、図示外のブレーキ操作手段の出力する減速指令とから、モータ9に与える加速・減速指令を指令トルクとして演算しても良い。
前述したように、外気温が極めて低温の場合には、モータ冷却用およびギヤ潤滑用の油の粘度が高くなるため、モータ9の回転抵抗が増加する。
図4は、各種油の温度と粘度との関係を示す図である。同図に示すように、モータ冷却用およびギヤ潤滑用の4種類の油(1)〜(4)について油温と粘度との関係を調べたところ、いずれの油(1)〜(4)についても、油温が下がる程、粘度が高くなる傾向が認められた。
モータ搭載自動車の電源を投入し、このモータ搭載自動車を発進させるとき、指令トルク演算手段24は、アクセル入力手段27から入力されたアクセル入力に応じてモータ9への指令トルクを演算する。モータ駆動制御手段23は、演算された指令トルクに応じて、モータ9に流す電流値を制御する。ここで外気温が極低温(例えば、−30℃よりも低温)の場合には、モータ9の冷却用およびギヤ列等の潤滑用の油の粘度が高くなるため、モータ9の回転抵抗が増加する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
図3または図10の構成において、判定部25aおよびメモリ28のいずれか一方または両方を、モータトルク変更手段25,モータ電流変更手段25Aとは別に設けても良い。
6…統合制御ECU
7…インバータ装置
9…モータ
20…油温推定手段
21…油温検出手段
22…インバータ
23…モータ駆動制御手段
24…指令トルク演算手段
25…モータトルク変更手段
25A…モータ電流変更手段
27…アクセル入力手段
Claims (8)
- モータの回転をギヤを介して車輪に伝達し、前記モータの冷却用の油と前記ギヤの潤滑用の油とが共用されるモータ搭載自動車において、
アクセル入力手段から入力されたアクセル入力に応じて前記モータへの指令トルクを演算する指令トルク演算手段と、
この指令トルク演算手段で演算された指令トルクに応じて、前記モータに流す電流値を制御するモータ駆動制御手段と、
前記油の温度を検出する油温検出手段と、
前記油温検出手段で検出される油温に応じて、指令トルクを変更するモータトルク変更手段と、
を有することを特徴とするモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。 - 請求項1記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、前記モータトルク変更手段は、前記指令トルク演算手段で演算された指令トルクに、前記油温検出手段で検出される油温によって変わる係数を、乗算するものとしたモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
- 請求項1または請求項2記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、前記モータトルク変更手段は、前記指令トルク演算手段で演算された指令トルクに、前記油温検出手段で検出される油温によって変わるオフセット値を、加算するものとしたモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、アクセル入力とトルク指令値との関係を表すマップを油温毎に複数設け、前記モータトルク変更手段は、前記油温検出手段で検出される油温によって定められるマップを選択し、マップの設定内容に応じて、トルク指令値を変更し前記モータに流す電流値を変更するモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、前記モータ電流変更手段は、前記油温検出手段で検出される油温が定められた温度よりも低温のとき、常温時の最大電流以上の電流値を前記モータに流すモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、前記油温検出手段は、前記モータのステータまたはモータハウジングの温度を検出する温度センサと、この温度センサで検出される温度に基づき前記油の温度を推定する油温推定手段とを有するモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、前記モータ搭載自動車全体の統合制御を行う統合制御ECUに、前記モータトルク変更手段を設けたモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置において、前記モータに接続されたインバータと、このインバータを制御する前記モータ駆動制御手段とを有するインバータ装置に、前記油温検出手段で検出される油温に応じて、前記モータに流す電流値を変更するモータ電流変更手段を設けたモータ搭載自動車の低温時駆動制御装置。
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