JP2018074655A - Electric vehicle - Google Patents

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義和 中村
Yoshikazu Nakamura
義和 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric vehicle which can exhibit a maximum driving force even when a difference is caused in cooling performance between motors.SOLUTION: An electric vehicle comprises: an output shaft which can transmit driving force of a first motor and a second motor to drive wheels; a control part which controls outputs of those motors; a first temperature detection part which detects a temperature of the first motor; and a second temperature detection part which detects a temperature of the second motor. In the electric vehicle, the control part is configured so as to control outputs of the first motor and second motor so that output torque of the first motor is limited to upper limit torque in the case that the temperature of the first motor is an output limit temperature or higher, and output torque of the second motor is limited to upper limit torque in the case that the temperature of the second motor is an output limit temperature or higher, and in the case that both of the temperatures of the first motor and the second motor are lower than the output limit temperature, output torque of one motor of which the detected temperature is relatively higher, out of the first motor and the second motor, becomes smaller than output torque of the other motor.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、モータの駆動力によって走行する電動車両に関する。   The present invention relates to an electric vehicle that travels by a driving force of a motor.

モータの駆動力によって走行する電動車両が普及しており、近年では、大型バスのような大型の車両においても電動車両の開発が進んでいる。大型の電動車両を走行させるには大きな駆動力が必要となるが、そのために、例えば、特許文献1の電動車両では、モータを2つ備え、その2つのモータを同一の出力軸に接続して同時に駆動することで、当該出力軸から、2つのモータの出力を合成した2倍の駆動力を得るようにしている。   Electric vehicles that travel by the driving force of a motor are in widespread use. In recent years, electric vehicles have been developed even for large vehicles such as large buses. To drive a large electric vehicle, a large driving force is required. For this reason, for example, the electric vehicle disclosed in Patent Document 1 includes two motors, and the two motors are connected to the same output shaft. By simultaneously driving, a double driving force obtained by synthesizing the outputs of the two motors is obtained from the output shaft.

特開2016−54598号公報JP-A-2006-54598

ところで、このような電動車両では、通常、要求されるトルクに対して、2つのモータから出力されるトルクが互いに等しくなるようにそれらモータの出力が制御されるが、モータ間の冷却性能に差が生じ、一方のモータの温度が一定の温度を超えて上昇した場合には、モータ保護のために当該一方のモータに対して出力制限を行う必要がある。しかし、出力制限が行われている間は当該一方のモータの駆動力が低下することから、最大駆動力を発揮できる機会が減少させられてしまう。そのため、出力制限が適用される機会をできるだけ減少させることが好ましい。   By the way, in such an electric vehicle, the outputs of the two motors are normally controlled so that the torques output from the two motors are equal to each other with respect to the required torque. When the temperature of one motor rises above a certain temperature, it is necessary to limit the output of the one motor to protect the motor. However, since the driving force of the one motor is reduced while the output is limited, the opportunity to exhibit the maximum driving force is reduced. For this reason, it is preferable to reduce as much as possible the opportunity to apply power restrictions.

従って、本発明の目的は、モータ間の冷却性能に差が生じた場合にも、最大駆動力を発揮できる機会を増加させることのできる電動車両を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric vehicle capable of increasing the chances of exhibiting the maximum driving force even when a difference occurs in the cooling performance between the motors.

本発明に係る電動車両は、第1のモータと、第2のモータと、前記第1のモータおよび前記第2のモータが接続され、前記第1のモータおよび前記第2のモータの駆動力を駆動輪へ伝達可能な出力軸と、前記第1のモータおよび前記第2のモータを同時に駆動しつつ、前記第1のモータおよび前記第2のモータの出力を制御する制御部と、を備えた電動車両において、前記第1のモータの温度を検出する第1温度検出部と、前記第2のモータの温度を検出する第2温度検出部と、を更に備えている。そして、前記制御部が、前記第1温度検出部によって検出された前記第1のモータの温度が所定の出力制限温度以上の場合は前記第1のモータの出力トルクを所定の上限トルクに制限し、前記第2温度検出部によって検出された前記第2のモータの温度が前記出力制限温度以上の場合は前記第2のモータの出力トルクを前記上限トルクに制限し、前記第1のモータの温度および前記第2のモータの温度がともに前記出力制限温度よりも低い場合に、前記第1のモータと前記第2のモータとのうち前記検出された温度の相対的に高い一方のモータの出力トルクが他方のモータの出力トルクよりも小さくなるように前記第1のモータおよび前記第2のモータの出力を制御するように構成されている。   In the electric vehicle according to the present invention, a first motor, a second motor, the first motor and the second motor are connected, and driving force of the first motor and the second motor is obtained. An output shaft capable of being transmitted to the drive wheel; and a controller that controls the outputs of the first motor and the second motor while simultaneously driving the first motor and the second motor. The electric vehicle further includes a first temperature detection unit that detects the temperature of the first motor, and a second temperature detection unit that detects the temperature of the second motor. The control unit limits the output torque of the first motor to a predetermined upper limit torque when the temperature of the first motor detected by the first temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined output limit temperature. When the temperature of the second motor detected by the second temperature detector is equal to or higher than the output limit temperature, the output torque of the second motor is limited to the upper limit torque, and the temperature of the first motor And when the temperature of the second motor is lower than the output limit temperature, the output torque of one of the first motor and the second motor that has a relatively high detected temperature. Is configured to control the outputs of the first motor and the second motor so as to be smaller than the output torque of the other motor.

本発明の電動車両では、2つのモータの温度がともに出力制限温度よりも低いときには、相対的に温度の高い一方のモータの出力トルクが相対的に温度の低い他方のモータの出力トルクよりも小さくなるように、2つのモータの出力が制御される。   In the electric vehicle of the present invention, when the temperatures of the two motors are both lower than the output limit temperature, the output torque of one motor having a relatively high temperature is smaller than the output torque of the other motor having a relatively low temperature. Thus, the outputs of the two motors are controlled.

従って、当該一方のモータの温度の上昇を抑制でき、且つ、他方のモータによって駆動力を増大できるので、最大駆動力を発揮できる機会を増加させることができる。また、各モータが出力制限温度に達する機会の発現が抑制されるので、車両の耐久性を向上させることができる。   Accordingly, an increase in the temperature of the one motor can be suppressed, and the driving force can be increased by the other motor, so that the opportunity to exhibit the maximum driving force can be increased. In addition, since the occurrence of the opportunity for each motor to reach the output limit temperature is suppressed, the durability of the vehicle can be improved.

本発明の実施形態に係る電動車両の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric vehicle which concerns on embodiment of this invention. ギヤ機構の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a gear mechanism. 電動車両における制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system in an electric vehicle. 電動車両で行われるモータ出力制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the motor output control performed with an electric vehicle. モータ出力制御で使用するモータの温度差とトルク差補正係数との対応を定めたマップデータのイメージ図である。It is an image figure of the map data which defined the response | compatibility with the temperature difference and torque difference correction coefficient of the motor used by motor output control.

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、本発明の電動車両を、例えば大型バスに適用した場合の一例を示すものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. This embodiment shows an example when the electric vehicle of the present invention is applied to, for example, a large bus.

図1は、本実施形態の電動車両の構成を示すブロック図である。同図に示すとおり、電動車両10は、第1駆動装置100と、第2駆動装置200と、動力伝達装置300とを備えている。第1駆動装置100及び第2駆動装置200は、それぞれ、電動車両10の走行に必要な駆動力を生成する。動力伝達装置300は、第1駆動装置100及び第2駆動装置200においてそれぞれ個別に生成される駆動力を合成し、その合成後の駆動力を電動車両10の左右の駆動輪11,12に伝達する。即ち、電動車両10は、第1駆動装置100及び第2駆動装置200により生成される駆動力によって走行する。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the electric vehicle according to the present embodiment. As shown in the figure, the electric vehicle 10 includes a first drive device 100, a second drive device 200, and a power transmission device 300. The first drive device 100 and the second drive device 200 each generate a driving force necessary for traveling the electric vehicle 10. The power transmission device 300 synthesizes the driving forces individually generated in the first driving device 100 and the second driving device 200 and transmits the combined driving force to the left and right driving wheels 11 and 12 of the electric vehicle 10. To do. That is, the electric vehicle 10 travels with the driving force generated by the first driving device 100 and the second driving device 200.

ここで、図1に示すように、第1駆動装置100と第2駆動装置200との構成は互いに同一となっている。そのため図1においては、第1駆動装置100の構成要素には100番台の符号を付し、それに対応する第2駆動装置200の構成要素には200番台の符号を付している。さらに互いに対応する構成要素の符号は下2桁を同一としている。そして以下の説明においては、第1駆動装置100の構成について主に説明することとし、第2駆動装置200の構成については説明を適宜省略する。   Here, as shown in FIG. 1, the structure of the 1st drive device 100 and the 2nd drive device 200 is mutually the same. Therefore, in FIG. 1, constituent elements of the first driving device 100 are denoted by reference numerals in the 100s, and corresponding constituent elements of the second driving device 200 are denoted by reference numerals in the 200s. Furthermore, the code | symbol of the component which mutually respond | corresponds makes the last 2 digits the same. In the following description, the configuration of the first drive device 100 will be mainly described, and the description of the configuration of the second drive device 200 will be omitted as appropriate.

第1駆動装置100は、燃料電池装置110と、蓄電装置120と、インバータ130と、モータジェネレータ(MG)140(本発明の第1のモータに相当。以下、第1モータという場合もある。)とを備えている。   The first drive device 100 includes a fuel cell device 110, a power storage device 120, an inverter 130, and a motor generator (MG) 140 (corresponding to a first motor of the present invention. Hereinafter, it may be referred to as a first motor). And.

燃料電池装置110は、燃料タンク111と、燃料電池スタック112と、昇圧コンバータ113とを有している。燃料タンク111には、水素等のガス燃料が高圧の状態で貯蔵されている。燃料タンク111は、貯蔵されたガス燃料を減圧して燃料電池スタック112に供給する。燃料電池スタック112は、固体酸化物形燃料電池セルを複数接続して重ね合わせた積層構造の燃料電池である。燃料電池スタック112は、燃料タンク111から供給されるガス燃料とブロア(不図示)から供給される空気(外気)との化学反応によって発電する。昇圧コンバータ113は、燃料電池スタック112によって発電される直流電力をインバータ130への供給に適した電圧に変換(昇圧)し、その昇圧後の直流電力をインバータ130に入力する。   The fuel cell device 110 includes a fuel tank 111, a fuel cell stack 112, and a boost converter 113. The fuel tank 111 stores gas fuel such as hydrogen in a high pressure state. The fuel tank 111 depressurizes the stored gas fuel and supplies it to the fuel cell stack 112. The fuel cell stack 112 is a fuel cell having a stacked structure in which a plurality of solid oxide fuel cells are connected and overlapped. The fuel cell stack 112 generates power by a chemical reaction between gas fuel supplied from the fuel tank 111 and air (outside air) supplied from a blower (not shown). Boost converter 113 converts (boosts) the DC power generated by fuel cell stack 112 into a voltage suitable for supply to inverter 130, and inputs the boosted DC power to inverter 130.

蓄電装置120は、再充電可能なバッテリ121と、昇圧コンバータ122とを有している。昇圧コンバータ122は、昇圧と降圧の両方に対応したDC/DCコンバータである。昇圧コンバータ122は、リレー等で構成されるスイッチング回路(不図示)を有している。当該回路が駆動されることで、昇圧コンバータ122では、バッテリ121の充電時と放電時の通電経路の切替えが行われる。昇圧コンバータ122は、放電時の通電経路に切替えられている場合、バッテリ121から供給(放電)される直流電力をインバータ130への供給に適した電圧に変換(昇圧)し、その昇圧後の直流電力をインバータ130に入力する。また、昇圧コンバータ122は、充電時の通電経路に切替えられている場合、燃料電池装置110からその昇圧コンバータ113を介して供給される直流電力をバッテリ121への供給に適した電圧に変換(降圧)し、その降圧後の直流電力をバッテリ121に供給する。これにより、バッテリ121の充電が行われて、燃料電池装置110で発電された電力のうちのモータジェネレータ140で消費されなかった余剰の電力がバッテリ121に蓄えられる。バッテリ121は、例えばニッケル・水素蓄電池などから構成されている。   Power storage device 120 includes a rechargeable battery 121 and a boost converter 122. The step-up converter 122 is a DC / DC converter that supports both step-up and step-down. Boost converter 122 has a switching circuit (not shown) configured by a relay or the like. By driving the circuit, the boost converter 122 switches between energization paths when the battery 121 is charged and discharged. Boost converter 122 converts (boosts) the DC power supplied (discharged) from battery 121 to a voltage suitable for supply to inverter 130 when switched to the energization path during discharging, and the DC after boosting Electric power is input to the inverter 130. Boost converter 122 converts DC power supplied from fuel cell device 110 via boost converter 113 to a voltage suitable for supply to battery 121 (step-down) when switched to the energization path during charging. Then, the DC power after the step-down is supplied to the battery 121. As a result, the battery 121 is charged, and surplus power that has not been consumed by the motor generator 140 out of the power generated by the fuel cell device 110 is stored in the battery 121. The battery 121 is composed of, for example, a nickel / hydrogen storage battery.

インバータ130は、燃料電池装置110からその昇圧コンバータ113を介して、あるいは蓄電装置120からその昇圧コンバータ122を介して供給される直流電力を交流電力(例えば、三相交流電力)に変換してモータジェネレータ140に供給する。この供給により、モータジェネレータ140が駆動力を発生させるようになる。また、インバータ130は、モータジェネレータ140からの回生電力(交流電力)を直流電力に変換して蓄電装置120に供給する。このとき、蓄電装置120の昇圧コンバータ122は、インバータ130から供給される直流電力をバッテリ121への供給に適した電圧に変換(降圧)し、その降圧後の直流電力をバッテリ121に供給する。これにより、バッテリ121の充電が行われて、回生電力がバッテリ121に蓄えられる。   Inverter 130 converts the DC power supplied from fuel cell device 110 via its boost converter 113 or from power storage device 120 via its boost converter 122 to AC power (for example, three-phase AC power) to convert the motor into a motor. This is supplied to the generator 140. This supply causes the motor generator 140 to generate a driving force. Inverter 130 also converts regenerative power (AC power) from motor generator 140 into DC power and supplies it to power storage device 120. At this time, boost converter 122 of power storage device 120 converts (steps down) the DC power supplied from inverter 130 to a voltage suitable for supply to battery 121, and supplies the DC power after the step-down to battery 121. As a result, the battery 121 is charged and the regenerative power is stored in the battery 121.

モータジェネレータ140は、交流電力の供給を受けて駆動力を発生させる回転電機である。かかる駆動力は、動力伝達装置300によって電動車両10の走行のための推進力に変換される。また、モータジェネレータ140では、電動車両10の減速時に回生電力が発生する。回生電力は、上記のように蓄電装置120のバッテリ121に蓄えられて、後に電動車両10の走行などのために利用される。   The motor generator 140 is a rotating electrical machine that receives a supply of AC power and generates a driving force. Such driving force is converted into propulsive force for traveling of the electric vehicle 10 by the power transmission device 300. In motor generator 140, regenerative power is generated when electric vehicle 10 is decelerated. The regenerative power is stored in the battery 121 of the power storage device 120 as described above, and is used later for traveling the electric vehicle 10 and the like.

また、モータジェネレータ140には、そのモータハウジング内に収容されたステータやロータなどを冷却するための冷却回路が設けられている(何れも不図示)。冷却回路は、モータハウジングを含む冷却経路内にモータ冷却用のオイルを供給して循環させるオイルポンプ、モータハウジングから排出されたモータ冷却後のオイルを冷却用温度に冷やすオイルクーラー、冷却用温度に冷やされたオイルを貯留するリザーバタンク、及びそれらを接続する配管などから構成されている。この冷却回路では、モータ冷却用のオイルが、オイルポンプによってその冷却経路内を循環させられることで、モータジェネレータ140のステータやロータなどが冷却されるようになっている。オイルポンプは、機械式ギヤポンプや電動オイルポンプなどである。   Further, the motor generator 140 is provided with a cooling circuit for cooling a stator, a rotor and the like housed in the motor housing (none is shown). The cooling circuit includes an oil pump that supplies and circulates oil for cooling the motor in the cooling path including the motor housing, an oil cooler that cools the cooled oil discharged from the motor housing to a cooling temperature, and a cooling temperature. It is composed of a reservoir tank for storing cooled oil and piping for connecting them. In this cooling circuit, oil for motor cooling is circulated in the cooling path by an oil pump, so that the stator and rotor of the motor generator 140 are cooled. The oil pump is a mechanical gear pump or an electric oil pump.

動力伝達装置300は、ギヤ機構310と、プロペラシャフト320と、差動機構を含む終減速機330とを備えている。   The power transmission device 300 includes a gear mechanism 310, a propeller shaft 320, and a final reduction gear 330 including a differential mechanism.

ギヤ機構310は、モータジェネレータ140の回転軸141及びモータジェネレータ240(本発明の第2のモータに相当。以下、第2モータという場合もある。)の回転軸241から出力される駆動力を、当該ギヤ機構310の出力軸を介して、プロペラシャフト320に伝達する。具体的には、図2に示すとおり、ギヤ機構310は、アイドラ軸311と、出力軸312とを備えている。アイドラ軸311には、入力ギヤ311aと出力ギヤ311bとが一体回転するように連結されて固定されている。入力ギヤ311aには、モータジェネレータ140の回転軸141に固定された出力ギヤ141a、及びモータジェネレータ240の回転軸241に固定された出力ギヤ241aが接続されている。また出力ギヤ311bは、出力軸312に固定されたドリブンギヤ312aに接続されている。このような構成により、ギヤ機構310では、第1モータの回転軸141及び第2モータの回転軸241が回転すると、それらの回転によりアイドラギヤ311が回転する。このとき、回転軸141及び回転軸241の回転はアイドラ軸311の回転として合成される。そして、その合成後のアイドラ軸311の回転が出力軸312の回転として出力される。つまり、電動車両10では、モータジェネレータ140及びモータジェネレータ240を備え、それら2つのモータジェネレータを同一の出力軸312に接続することで、2つのモータジェネレータの出力を合成した2倍の駆動力が出力軸312から得られるようになっている。なお、回転軸141及び回転軸241は、アイドラ軸311に歯車結合されているため、一方のみが回転することはできなくなっている。そのため、例えばモータジェネレータ140が駆動されて回転軸141のみが回転する場合であっても、それによるアイドラ軸311の回転に伴って回転軸241が回転することとなる。また、出力軸312にはプロペラシャフト320の一端が連結されている(不図示)。よって、プロペラシャフト320は出力軸312と一体に回転する。   The gear mechanism 310 receives the driving force output from the rotating shaft 141 of the motor generator 140 and the rotating shaft 241 of the motor generator 240 (corresponding to the second motor of the present invention, hereinafter also referred to as a second motor). This is transmitted to the propeller shaft 320 via the output shaft of the gear mechanism 310. Specifically, as shown in FIG. 2, the gear mechanism 310 includes an idler shaft 311 and an output shaft 312. An input gear 311a and an output gear 311b are connected and fixed to the idler shaft 311 so as to rotate together. An output gear 141 a fixed to the rotating shaft 141 of the motor generator 140 and an output gear 241 a fixed to the rotating shaft 241 of the motor generator 240 are connected to the input gear 311 a. The output gear 311 b is connected to a driven gear 312 a that is fixed to the output shaft 312. With such a configuration, in the gear mechanism 310, when the rotation shaft 141 of the first motor and the rotation shaft 241 of the second motor rotate, the idler gear 311 rotates by the rotation thereof. At this time, the rotation of the rotation shaft 141 and the rotation shaft 241 is combined as the rotation of the idler shaft 311. Then, the rotation of the combined idler shaft 311 is output as the rotation of the output shaft 312. In other words, the electric vehicle 10 includes the motor generator 140 and the motor generator 240, and by connecting these two motor generators to the same output shaft 312, a double driving force obtained by combining the outputs of the two motor generators is output. It can be obtained from the shaft 312. In addition, since the rotating shaft 141 and the rotating shaft 241 are gear-coupled to the idler shaft 311, only one of them cannot rotate. Therefore, for example, even when the motor generator 140 is driven and only the rotation shaft 141 rotates, the rotation shaft 241 rotates along with the rotation of the idler shaft 311. In addition, one end of a propeller shaft 320 is connected to the output shaft 312 (not shown). Therefore, the propeller shaft 320 rotates integrally with the output shaft 312.

終減速機330は、図1に示すとおり、プロペラシャフト320の他端と接続されている。また、終減速機330には、ドライブシャフト331,332のそれぞれの一端が接続されている。プロペラシャフト320が回転すると、終減速機330の差動機構によって駆動力が分配されて、ドライブシャフト331,332が回転する。ドライブシャフト331,332の他端には左右の駆動輪11,12がそれぞれ接続されている。なお、電動車両10は、左右の2つの駆動輪11,12の他に更に2つの非駆動輪を備えているが、当該非駆動輪については図示を省略している。   The final reduction gear 330 is connected to the other end of the propeller shaft 320 as shown in FIG. Further, one end of each of the drive shafts 331 and 332 is connected to the final reduction gear 330. When the propeller shaft 320 rotates, the driving force is distributed by the differential mechanism of the final reduction gear 330, and the drive shafts 331 and 332 rotate. Left and right drive wheels 11 and 12 are connected to the other ends of the drive shafts 331 and 332, respectively. The electric vehicle 10 further includes two non-driving wheels in addition to the left and right driving wheels 11 and 12, but the non-driving wheels are not shown.

このような構成により、電動車両10では、その走行時には、モータジェネレータ140及びモータジェネレータ240から出力される駆動力が、動力伝達装置300を介して駆動輪11,12に伝達されることで、走行のための推進力が得られる。また、電動車両10では、その制動時には、駆動輪11,12の回転が動力伝達装置300を介して回転軸141及び回転軸241に伝達されることで、モータジェネレータ140及びモータジェネレータ240においてそれぞれ回生電力が発生する。   With such a configuration, when the electric vehicle 10 travels, the driving force output from the motor generator 140 and the motor generator 240 is transmitted to the drive wheels 11 and 12 via the power transmission device 300, thereby traveling. The driving force for In the electric vehicle 10, during braking, the rotation of the drive wheels 11 and 12 is transmitted to the rotation shaft 141 and the rotation shaft 241 via the power transmission device 300, so that the motor generator 140 and the motor generator 240 respectively regenerate. Electric power is generated.

また、電動車両10は、車両を制御するための制御装置400を備えている。   In addition, the electric vehicle 10 includes a control device 400 for controlling the vehicle.

図3は、本実施形態の電動車両10における制御装置400の構成を示すブロック図である。図3に示すとおり、制御装置400(本発明の制御部に相当)は、主制御部401、第1制御部410、及び第2制御部420によって構成されている。これら各制御部401、410、420は、それぞれコンピュータを有する電子制御ユニット(ECU)として構成されている。制御装置400は、主制御部401、第1制御部410、及び第2制御部420により実質的に一つのコンピュータシステムとして構成されている。主制御部401は、電動車両10の全体を統合制御する機能を有している。第1制御部410及び第2制御部420は、それぞれ主制御部401と信号線を介して電気的に接続されている。この接続により、主制御部401と、第1制御部410及び第2制御部420とは、相互に通信することが可能となっている。また、図1に示すとおり、第1制御部410は、第1駆動装置100の一部として組み込まれており、第1駆動装置100の動作を制御するためのサブシステムとなっている。この第1制御部410により、モータジェネレータ140の駆動、燃料電池装置110の発電、蓄電装置120の充放電等が制御される。一方、第2制御部420は、第2駆動装置200の一部として組み込まれており、第2駆動装置200の動作を制御するためのサブシステムとなっている。第2制御部420は、第2駆動装置200の各構成要素に関し、第1制御部410と同様の制御を行う。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the control device 400 in the electric vehicle 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the control device 400 (corresponding to the control unit of the present invention) includes a main control unit 401, a first control unit 410, and a second control unit 420. Each of these control units 401, 410, 420 is configured as an electronic control unit (ECU) having a computer. The control device 400 is substantially configured as one computer system by the main control unit 401, the first control unit 410, and the second control unit 420. The main control unit 401 has a function of integrally controlling the entire electric vehicle 10. The first control unit 410 and the second control unit 420 are electrically connected to the main control unit 401 via signal lines, respectively. With this connection, the main control unit 401, the first control unit 410, and the second control unit 420 can communicate with each other. As shown in FIG. 1, the first control unit 410 is incorporated as a part of the first drive device 100 and is a subsystem for controlling the operation of the first drive device 100. The first control unit 410 controls driving of the motor generator 140, power generation of the fuel cell device 110, charge / discharge of the power storage device 120, and the like. On the other hand, the second control unit 420 is incorporated as a part of the second drive device 200 and is a subsystem for controlling the operation of the second drive device 200. The second control unit 420 performs the same control as the first control unit 410 regarding each component of the second drive device 200.

これら各制御部401、410、420は、制御プログラムを実行して各種の演算を行うマイクロプロセッサ(CPU)、制御プログラムや各種マップデータ等を記憶するROM、CPUによる演算結果等のデータを一時的に記憶するRAM、及び入出力ポートを備えている(何れも不図示)。   Each of these control units 401, 410, and 420 is a microprocessor (CPU) that executes a control program to perform various calculations, a ROM that stores a control program and various map data, and data such as calculation results by the CPU temporarily. And an input / output port (both not shown).

第1制御部410による第1駆動装置100の動作の制御は、CPUが、入出力ポートを介し、第1駆動装置100の制御対象となる構成要素に対して制御信号を出力することによって行う。例えば、CPUが、昇圧コンバータ122に対して制御信号を出力して当該昇圧コンバータ122の駆動を制御することで、第1制御部410は、蓄電装置120からインバータ130に供給される電力を制御する。また、CPUが、燃料電池スタック112及び昇圧コンバータ113に対して制御信号を出力してそれらの駆動を制御することで、第1制御部410は、燃料電池装置110から蓄電装置120及びインバータ130に供給される電力を制御する。また、CPUが、インバータ130に対して制御信号を出力することで、第1制御部410は、当該インバータ130を介して、モータジェネレータ140の駆動を制御する。第2制御部420による第2駆動装置200の動作の制御についても、この第1制御部410による制御と同様の方法で行われる。   The control of the operation of the first drive device 100 by the first control unit 410 is performed by the CPU outputting a control signal to the component to be controlled by the first drive device 100 via the input / output port. For example, the CPU outputs a control signal to the boost converter 122 to control driving of the boost converter 122, so that the first control unit 410 controls power supplied from the power storage device 120 to the inverter 130. . In addition, the CPU outputs control signals to the fuel cell stack 112 and the boost converter 113 to control the driving of the fuel cell stack 112 and the boost converter 113, so that the first control unit 410 changes from the fuel cell device 110 to the power storage device 120 and inverter 130. Control the power supplied. Further, the CPU outputs a control signal to the inverter 130, whereby the first control unit 410 controls driving of the motor generator 140 via the inverter 130. The control of the operation of the second drive device 200 by the second control unit 420 is also performed by the same method as the control by the first control unit 410.

また、各制御部401、410、420のCPUには、入出力ポートを介して、電動車両10に設けられた各種のセンサから車両の状態を示す検出信号が入力される。図3に示すとおり、主制御部401には、電動車両10の車速を検出する車速センサ13、運転者により操作される不図示のアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ14、運転者により操作される不図示のブレーキペダルの踏み込み量(ブレーキ操作量)を検出するブレーキペダルセンサ15等が接続されている。また、第1制御部410には、モータジェネレータ140の回転軸141の回転数(回転速度)を検出するMG回転数センサ142、モータジェネレータ140のステータコイル(不図示)の温度を検出するコイル温度センサ143(本発明の第1温度検出部に相当)、バッテリ121のSOC値を検出するSOCセンサ123等が接続されている。SOC(State Of Charge:充電状態)値は、完全放電状態を0%とし、満充電状態を100%と定義した上で、バッテリの充電状態を0%から100%の範囲で表した値である。また、第2制御部420には、モータジェネレータ240の回転軸241の回転数(回転速度)を検出するMG回転数センサ242、モータジェネレータ240のステータコイル(不図示)の温度を検出するコイル温度センサ243(本発明の第2温度検出部に相当)、バッテリ221のSOC値を検出するSOCセンサ223等が接続されている。これらのセンサが接続されることにより、各制御部401、410、420は、車両の状態を判断するために必要な情報を、自己のセンサから、あるいは通信により他の制御部のセンサから取得することができる。なお、MG回転数センサ142,242は、モータジェネレータ140,240に内蔵されたレゾルバ(回転角センサ)や、モータジェネレータの回転軸141,241の近傍に設けられた磁気式回転角センサなどである。コイル温度センサ143,243は、モータジェネレータ140,240のステータコイル(不図示)に設けられている。このコイル温度センサ143,243には、例えば、サーミスタなどが用いられている。   Further, detection signals indicating the state of the vehicle are input to the CPUs of the control units 401, 410, and 420 from various sensors provided in the electric vehicle 10 via the input / output ports. As shown in FIG. 3, the main control unit 401 includes a vehicle speed sensor 13 that detects the vehicle speed of the electric vehicle 10, and an accelerator opening that detects a depression amount (accelerator opening) of an unillustrated accelerator pedal operated by the driver. A sensor 14 and a brake pedal sensor 15 for detecting a depression amount (brake operation amount) of a brake pedal (not shown) operated by the driver are connected. The first controller 410 also includes an MG rotation speed sensor 142 that detects the rotation speed (rotation speed) of the rotation shaft 141 of the motor generator 140, and a coil temperature that detects the temperature of a stator coil (not shown) of the motor generator 140. A sensor 143 (corresponding to the first temperature detection unit of the present invention), an SOC sensor 123 that detects the SOC value of the battery 121, and the like are connected. The SOC (State Of Charge) value is a value representing the state of charge of the battery in the range of 0% to 100% after defining the fully discharged state as 0% and the fully charged state as 100%. . The second control unit 420 also includes an MG rotation speed sensor 242 that detects the rotation speed (rotation speed) of the rotation shaft 241 of the motor generator 240, and a coil temperature that detects the temperature of a stator coil (not shown) of the motor generator 240. A sensor 243 (corresponding to the second temperature detection unit of the present invention), an SOC sensor 223 for detecting the SOC value of the battery 221, and the like are connected. By connecting these sensors, each control unit 401, 410, 420 acquires information necessary for judging the state of the vehicle from its own sensor or from the sensors of other control units by communication. be able to. The MG rotation speed sensors 142 and 242 are resolvers (rotation angle sensors) built in the motor generators 140 and 240, magnetic rotation angle sensors provided in the vicinity of the rotation shafts 141 and 241 of the motor generator, and the like. . Coil temperature sensors 143 and 243 are provided in stator coils (not shown) of motor generators 140 and 240. For the coil temperature sensors 143 and 243, for example, a thermistor is used.

電動車両10が走行する際、制御装置400は、走行に必要な駆動力を出力させるため、2つのモータ(モータジェネレータ140,240)を以下のように駆動する。   When electric vehicle 10 travels, control device 400 drives the two motors (motor generators 140 and 240) as follows in order to output the driving force necessary for traveling.

先ず、制御装置400の主制御部401は、電動車両10のアクセル開度及び車速の情報をセンサ14,13により取得し、それらの情報と、ROMから取得したマップデータ等とに基づいて、車両に対する要求駆動力を算出する。次に、主制御部401は、算出した要求駆動力に基づいて合計の要求トルクtgrを算出し、この要求トルクtgrに基づいて、モータジェネレータ140が出力すべきトルク(MG1出力トルク)tg1とモータジェネレータ240が出力すべきトルク(MG2出力トルク)tg2とを算出する。そして、主制御部401は、算出したMG1出力トルクtg1に基づくMGトルク指令(値)を第1制御部410に対して送信し、また、算出したMG2出力トルクtg2に基づくMGトルク指令(値)を第2制御部420に対して送信する。   First, the main control unit 401 of the control device 400 acquires information on the accelerator opening and the vehicle speed of the electric vehicle 10 with the sensors 14 and 13, and based on the information and map data acquired from the ROM, the vehicle The required driving force for is calculated. Next, the main control unit 401 calculates a total required torque tgr based on the calculated required driving force, and based on this required torque tgr, the torque (MG1 output torque) tg1 to be output by the motor generator 140 and the motor Torque (MG2 output torque) tg2 to be output by generator 240 is calculated. The main control unit 401 transmits an MG torque command (value) based on the calculated MG1 output torque tg1 to the first control unit 410, and an MG torque command (value) based on the calculated MG2 output torque tg2. Is transmitted to the second control unit 420.

制御装置400の第1制御部410は、MGトルク指令を受信すると、そのMGトルク指令により要求される出力トルク(MG1出力トルクtg1)を目標出力トルクとして設定し、その設定に基づき、インバータ130を介してモータジェネレータ140の駆動を制御する。具体的には、第1制御部410は、インバータ130に対し制御信号を出力して、インバータ130からモータジェネレータ140に供給される電圧をPWM(パルス幅変調)制御することで、設定した目標出力トルクが実際にモータジェネレータ140から出力されるように当該モータジェネレータ140の駆動を制御する。第2制御部420がMGトルク指令を受信した場合に行うモータジェネレータ240の駆動の制御についても、この第1制御部410による制御と同様に行われる。なお、目標出力トルクが正の値に設定されている場合、モータジェネレータは電動機として機能し、駆動輪を回転させるためのトルクを出力する。一方、目標出力トルクが負の値に設定されている場合、モータジェネレータは発電機として機能し、駆動輪から伝達される回転によって回生発電を行う。   When receiving the MG torque command, the first control unit 410 of the control device 400 sets the output torque required by the MG torque command (MG1 output torque tg1) as the target output torque, and based on the setting, the inverter 130 The driving of the motor generator 140 is controlled via this. Specifically, the first control unit 410 outputs a control signal to the inverter 130 and performs PWM (pulse width modulation) control on the voltage supplied from the inverter 130 to the motor generator 140, thereby setting the target output that has been set. The drive of the motor generator 140 is controlled so that the torque is actually output from the motor generator 140. The drive control of the motor generator 240 performed when the second control unit 420 receives the MG torque command is performed in the same manner as the control by the first control unit 410. When the target output torque is set to a positive value, the motor generator functions as an electric motor and outputs torque for rotating the drive wheels. On the other hand, when the target output torque is set to a negative value, the motor generator functions as a generator and performs regenerative power generation by the rotation transmitted from the drive wheels.

ところで、電動車両10では、モータジェネレータ(以下、単に、モータという。)140,240の寿命を等しくする等の観点から、原則として、モータ140,240の出力にできるだけトルク差が生じないように2つのモータ140,240の駆動が制御される。しかし、搭載上の制約によるモータ冷却回路の配管位置等の相違やモータ冷却回路を構成する部品の個体差などの要因によりモータ間の冷却性能に差が生じ、一方のモータの温度が一定の温度を超えて上昇した場合には、モータ保護のために当該一方のモータに対して出力制限を行う必要が生じる。そして、モータの出力制限が行われた場合には、当該一方のモータの出力トルクが低下することから、合計の最大駆動力が低下してしまう。   By the way, in the electric vehicle 10, from the viewpoint of equalizing the service life of the motor generators (hereinafter simply referred to as motors) 140, 240, in principle, the output of the motors 140, 240 should be as small as possible so as not to cause a torque difference. The driving of the two motors 140 and 240 is controlled. However, there are differences in the cooling performance between motors due to factors such as differences in the piping position of the motor cooling circuit due to mounting restrictions and individual differences in the parts that make up the motor cooling circuit. When it rises exceeding this, it will be necessary to carry out output restriction | limiting with respect to the said one motor for motor protection. When the motor output is limited, the output torque of the one motor is reduced, and the total maximum driving force is reduced.

そこで、この点を改善するため、本実施形態の電動車両10では、モータ140,240が出力制限を必要とする温度にできるだけ達しないように、それらモータ間の温度差を考慮して2つのモータ140,240の出力を制御するようにしている。   Therefore, in order to improve this point, in the electric vehicle 10 according to the present embodiment, the two motors are considered in consideration of the temperature difference between the motors 140 and 240 so that the motors 140 and 240 do not reach the temperature requiring the output restriction as much as possible. The outputs 140 and 240 are controlled.

以下、本実施形態の電動車両10において行われるこのモータ出力制御について説明する。   Hereinafter, this motor output control performed in the electric vehicle 10 of this embodiment is demonstrated.

図4は、本実施形態の電動車両10で行われるモータ出力制御を説明するためのフローチャートである。なお、図4に示される処理は、電動車両10が、例えば、走行モードに設定された場合に、制御装置400の主制御部401によって所定時間ごとに繰り返し実行されるようになっている。   FIG. 4 is a flowchart for explaining motor output control performed in the electric vehicle 10 of the present embodiment. Note that the process shown in FIG. 4 is repeatedly executed at predetermined time intervals by the main control unit 401 of the control device 400 when the electric vehicle 10 is set to the travel mode, for example.

主制御部401は、フローチャートの処理を開始すると、ステップS1において、車両の状態として、アクセル開度及び車速の情報を、アクセル開度センサ14及び車速センサ13によって取得する。   When the processing of the flowchart is started, the main control unit 401 acquires information on the accelerator opening and the vehicle speed by the accelerator opening sensor 14 and the vehicle speed sensor 13 as the vehicle state in step S1.

次に、主制御部401は、ステップS2において、それらアクセル開度及び車速の情報と、ROMから取得したマップデータ等とに基づいて、車両に対する要求駆動力を算出する。具体的には、例えば、マップデータからアクセル開度に対応する駆動力特性線を選択し、その駆動力特性線を車速で検索することにより要求駆動力を算出する。   Next, in step S2, the main control unit 401 calculates the required driving force for the vehicle based on the information on the accelerator opening and the vehicle speed, the map data acquired from the ROM, and the like. Specifically, for example, the required driving force is calculated by selecting a driving force characteristic line corresponding to the accelerator opening from the map data and searching the driving force characteristic line by the vehicle speed.

次に、主制御部401は、ステップS3において、第1モータであるモータ140及び第2モータであるモータ240の温度情報を取得する。具体的には、主制御部401は、第1制御部410及び第2制御部420と通信して、コイル温度センサ143,243からモータ140及びモータ240の温度情報を取得する。   Next, the main control part 401 acquires the temperature information of the motor 140 which is a 1st motor, and the motor 240 which is a 2nd motor in step S3. Specifically, the main control unit 401 communicates with the first control unit 410 and the second control unit 420 and acquires temperature information of the motor 140 and the motor 240 from the coil temperature sensors 143 and 243.

次に、主制御部401は、ステップS4において、ステップS3で取得した温度情報を基にモータ140の温度th1(以下、第1モータ温度th1という場合もある。)が所定の出力制限温度未満であるか否かを判定する。そして、主制御部401は、ステップS4において第1モータ温度th1が所定の出力制限温度未満であると判定した場合には、ステップS5(YES側)へ移行する。一方、主制御部401は、第1モータ温度th1が所定の出力制限温度以上であると判定した場合には、ステップS10(NO側)へ移行する。   Next, in step S4, the main control unit 401 determines that the temperature th1 of the motor 140 (hereinafter also referred to as the first motor temperature th1) is less than a predetermined output limit temperature based on the temperature information acquired in step S3. It is determined whether or not there is. If the main control unit 401 determines in step S4 that the first motor temperature th1 is lower than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 proceeds to step S5 (YES side). On the other hand, when the main control unit 401 determines that the first motor temperature th1 is equal to or higher than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 proceeds to step S10 (NO side).

ステップS5において、主制御部401は、ステップS3で取得した温度情報を基にモータ240の温度th2(以下、第2モータ温度th2という場合もある。)が所定の出力制限温度未満であるか否かを判定する。そして、主制御部401は、ステップS5において第2モータ温度th2が所定の出力制限温度未満であると判定した場合には、ステップS6(YES側)へ移行する。一方、主制御部401は、第2モータ温度th2が所定の出力制限温度以上であると判定した場合には、ステップS9(NO側)へ移行する。   In step S5, the main control unit 401 determines whether or not the temperature th2 of the motor 240 (hereinafter sometimes referred to as the second motor temperature th2) is lower than a predetermined output limit temperature based on the temperature information acquired in step S3. Determine whether. When the main control unit 401 determines in step S5 that the second motor temperature th2 is lower than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 proceeds to step S6 (YES side). On the other hand, when the main control unit 401 determines that the second motor temperature th2 is equal to or higher than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 proceeds to step S9 (NO side).

ステップS6において、主制御部401は、要求駆動力に対する要求トルクtgrを算出する。   In step S6, the main control unit 401 calculates a required torque tgr with respect to the required driving force.

次に、ステップS7において、主制御部401は、第1モータ温度th1と第2モータ温度th2とから2つのモータの温度差thdを算出し、この温度差thdに基づいてモータ140,240に対するトルク配分を決定する。   Next, in step S7, the main control unit 401 calculates the temperature difference thd of the two motors from the first motor temperature th1 and the second motor temperature th2, and the torque for the motors 140 and 240 based on the temperature difference thd. Determine the allocation.

運転中に、2つのモータ140,240に温度差が生じた場合、温度の相対的に高い方のモータの出力トルクを温度の相対的に低い方のモータの出力トルクよりも小さくするように、つまり、モータの出力に温度差と逆のトルク差をもたせるようにして2つのモータの出力を制御すれば、温度の高い一方のモータの温度の上昇を抑制できる。また、それとともに、温度の低い他方のモータによって駆動力を増大できる。   When a temperature difference occurs between the two motors 140 and 240 during operation, the output torque of the motor having a relatively high temperature is made smaller than the output torque of the motor having a relatively low temperature. In other words, if the outputs of the two motors are controlled so that the motor outputs have a torque difference opposite to the temperature difference, an increase in the temperature of the one motor having a higher temperature can be suppressed. At the same time, the driving force can be increased by the other motor having a lower temperature.

また、このように2つのモータの出力を制御すれば、次第に、温度の高い方のモータの温度は低下し、温度の低い方のモータの温度は上昇するようになる。そして、2つのモータに温度差がなくなったと考えられる時点で、モータから出力されるトルクが等しくなるように2つのモータの出力を制御するようにすれば、2つのモータの温度が均等化されるようになる。この場合、モータが出力制限を必要とする温度に達しない範囲で、2つのモータの温度が均等化されるようになる。そのため、各モータが出力制限温度に達する機会の発現を抑制でき、車両の耐久性を向上できる。   If the outputs of the two motors are controlled in this way, the temperature of the motor having the higher temperature gradually decreases, and the temperature of the motor having the lower temperature increases. Then, when it is considered that there is no temperature difference between the two motors, the temperature of the two motors is equalized by controlling the outputs of the two motors so that the torques output from the motors are equal. It becomes like this. In this case, the temperatures of the two motors are equalized within a range in which the motor does not reach a temperature that requires output limitation. Therefore, the occurrence of the opportunity for each motor to reach the output limit temperature can be suppressed, and the durability of the vehicle can be improved.

そこで、本実施形態の電動車両10では、モータの温度差と逆のトルク差をもたせるように、2つのモータ140,240間の出力のトルク差を予め定めておき、その定めたデータを例えばマップデータ等として主制御部401のROMに予め記憶させておくようにしている。その一例として、図5に、モータの温度差とトルク差との対応を定めたマップデータのイメージを示す。このマップデータの例では、モータの温度差thd(横軸)の絶対値が所定値thaを超える部分について、2つのモータの出力にトルク差を生じさせるためのトルク差補正係数α(縦軸)が、温度差thdに比例して絶対値で大きくなるように定められている。トルク差補正係数αは、2つのモータ140,240に対する要求トルクtgrの配分割合を補正するためのトルク差の加算分及び減算分の補正値を定めたものである。なお、所定値thaは、熱に対するモータ寿命について、2つのモータ間の寿命に差を与えない温度差の上限値であり、また、制御のハンチングを防止するための閾値でもある。   Therefore, in the electric vehicle 10 according to the present embodiment, the output torque difference between the two motors 140 and 240 is determined in advance so as to have a torque difference opposite to the temperature difference between the motors. Data or the like is stored in advance in the ROM of the main control unit 401. As an example, FIG. 5 shows an image of map data that defines the correspondence between the motor temperature difference and the torque difference. In this example of map data, a torque difference correction coefficient α (vertical axis) for causing a torque difference between the outputs of the two motors at a portion where the absolute value of the motor temperature difference thd (horizontal axis) exceeds a predetermined value tha. However, it is determined so as to increase in absolute value in proportion to the temperature difference thd. The torque difference correction coefficient α defines correction values for addition and subtraction of the torque difference for correcting the distribution ratio of the required torque tgr to the two motors 140 and 240. The predetermined value tha is an upper limit value of a temperature difference that does not give a difference in the lifetime between the two motors with respect to the motor lifetime against heat, and is also a threshold value for preventing control hunting.

モータ出力制御では、このようなマップデータを使用して、2つのモータ140,240の出力を制御する。即ち、主制御部401は、ROMからマップデータを取得すると、算出したモータの温度差thd=th1−th2に対応するトルク差補正係数αを当該マップデータから求める。そして、主制御部401は、そのトルク差補正係数αに基づいて2つのモータ140,240に対するトルク配分を決定する。具体的には、例えば、第1モータであるモータ140の温度th1の方が第2モータであるモータ240の温度th2よりも高く、マップデータから求めたトルク差補正係数αが「−0.1」であったとする。この場合、トルク差補正係数αの「−0.1」をモータ数の「2」で除して得た除算値の「−0.05」を、2つモータに対する要求トルクtgrの配分割合、ここではモータが2つであるため「0.5(モータ140):0.5(モータ240)」に対して加減算する。即ち、モータ140の配分割合「0.5」に対しては当該除算値の「−0.05」を加算し、一方、モータ240の配分割合「0.5」に対しては当該除算値の「−0.05」を減算する。この計算によって得られた値が2つのモータに対するトルク配分となる。この場合、「0.5+(−0.05):0.5−(−0.05)」との式を計算することとなり、トルク配分は「0.45(モータ140):0.55(モータ240)」に決定される。   In the motor output control, the output of the two motors 140 and 240 is controlled using such map data. That is, when acquiring the map data from the ROM, the main control unit 401 obtains the torque difference correction coefficient α corresponding to the calculated motor temperature difference thd = th1−th2 from the map data. The main control unit 401 determines torque distribution for the two motors 140 and 240 based on the torque difference correction coefficient α. Specifically, for example, the temperature th1 of the motor 140 that is the first motor is higher than the temperature th2 of the motor 240 that is the second motor, and the torque difference correction coefficient α obtained from the map data is “−0.1. ”. In this case, the distribution ratio “−0.05” obtained by dividing “−0.1” of the torque difference correction coefficient α by “2” of the number of motors is the distribution ratio of the required torque tgr to the two motors, Here, since there are two motors, addition / subtraction is performed on “0.5 (motor 140): 0.5 (motor 240)”. That is, the division value “−0.05” is added to the distribution ratio “0.5” of the motor 140, while the division value “0.5” of the motor 240 is added to the division value “0.5”. Subtract “−0.05”. The value obtained by this calculation is the torque distribution for the two motors. In this case, the formula “0.5 + (− 0.05): 0.5 − (− 0.05)” is calculated, and the torque distribution is “0.45 (motor 140): 0.55 ( Motor 240) ".

次に、主制御部401は、同ステップS7において、その決定したトルク配分を、ステップS6で算出した要求トルクtgrにそれぞれ乗算することにより、モータ140が出力すべきトルク(MG1出力トルク)tg1及びモータ240が出力すべきトルク(MG2出力トルク)tg2を算出する。   Next, in step S7, the main control unit 401 multiplies the determined torque distribution by the required torque tgr calculated in step S6, respectively, so that the torque (MG1 output torque) tg1 to be output by the motor 140 and Torque (MG2 output torque) tg2 to be output by the motor 240 is calculated.

次に、主制御部401は、ステップS8において、そのMG1出力トルクtg1に基づくMGトルク指令(値)を第1制御部410に対し、また、MG2出力トルクtg2に基づくMGトルク指令(値)を第2制御部420に対して送信する。なお、第1制御部410及び第2制御部420がMGトルク指令を受信した場合に行うモータの駆動の制御については既述のとおりである。   Next, in step S8, the main control unit 401 sends an MG torque command (value) based on the MG1 output torque tg1 to the first control unit 410 and an MG torque command (value) based on the MG2 output torque tg2. It transmits to the 2nd control part 420. The motor drive control performed when the first control unit 410 and the second control unit 420 receive the MG torque command is as described above.

上記のようにモータ出力制御を行った後、主制御部401は本ルーチンを終了する。   After performing the motor output control as described above, the main control unit 401 ends this routine.

本実施形態の電動車両10で行われるモータ出力制御では、上記のように、モータ間の温度差を考慮して、温度の高い方のモータの出力トルクが温度の低い方のモータの出力トルクよりも小さくなるように2つのモータの出力が制御される。   In the motor output control performed in the electric vehicle 10 of the present embodiment, the output torque of the motor having the higher temperature is higher than the output torque of the motor having the lower temperature in consideration of the temperature difference between the motors as described above. The outputs of the two motors are controlled so as to be smaller.

他方、上記ステップS5で第2モータ温度(モータ240の温度)th2が所定の出力制限温度以上であると判定した場合、主制御部401は、ステップS9において、その出力制限温度に対応する出力制限値(本発明の上限トルクに相当)をROMから取得し、その出力制限値(トルク)をそのままMG2出力トルクtg2として算出する。さらに主制御部401は、要求駆動力に基づいてステップS6と同様に要求トルクtgrを算出すると共に、この要求トルクtgrから出力制限値を減じて得られた結果をMG1出力トルクtg1として算出する。そして、主制御部401はステップS8へ移行する。   On the other hand, when it is determined in step S5 that the second motor temperature (the temperature of the motor 240) th2 is equal to or higher than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 outputs the output limit corresponding to the output limit temperature in step S9. A value (corresponding to the upper limit torque of the present invention) is acquired from the ROM, and the output limit value (torque) is directly calculated as the MG2 output torque tg2. Further, main controller 401 calculates required torque tgr based on the required driving force, and calculates the result obtained by subtracting the output limit value from required torque tgr as MG1 output torque tg1. Then, the main control unit 401 proceeds to step S8.

また、上記ステップS4で第1モータ温度(モータ140の温度)th1が所定の出力制限温度以上であると判定した場合、主制御部401は、ステップS10において、上記ステップS3で取得した温度情報を基にモータ240の温度(第2モータ温度)th2が所定の出力制限温度未満であるか否かを判定する。そして、主制御部401は、ステップS10において第2モータ温度th2が所定の出力制限温度未満であると判定した場合には、ステップS11(YES側)へ移行する。一方、主制御部401は、第2モータ温度th2が所定の出力制限温度以上であると判定した場合には、ステップS12(NO側)へ移行する。   If it is determined in step S4 that the first motor temperature (the temperature of the motor 140) th1 is equal to or higher than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 obtains the temperature information acquired in step S3 in step S10. Based on this, it is determined whether or not the temperature of the motor 240 (second motor temperature) th2 is less than a predetermined output limit temperature. If the main control unit 401 determines in step S10 that the second motor temperature th2 is lower than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 proceeds to step S11 (YES side). On the other hand, when the main control unit 401 determines that the second motor temperature th2 is equal to or higher than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 proceeds to step S12 (NO side).

ステップS11において、主制御部401は、出力制限温度に対応する出力制限値をROMから取得し、その出力制限値(トルク)をそのままMG1出力トルクtg1として算出する。さらに主制御部401は、要求駆動力に基づいてステップS6と同様に要求トルクtgrを算出すると共に、この要求トルクtgrから出力制限値を減じて得られた結果をMG2出力トルクtg2として算出する。そして、主制御部401はステップS8へ移行する。   In step S11, the main control unit 401 acquires an output limit value corresponding to the output limit temperature from the ROM, and calculates the output limit value (torque) as it is as the MG1 output torque tg1. Further, main controller 401 calculates required torque tgr based on the required driving force in the same manner as step S6, and calculates the result obtained by subtracting the output limit value from required torque tgr as MG2 output torque tg2. Then, the main control unit 401 proceeds to step S8.

本実施形態の電動車両10で行われるモータ出力制御では、このように、一方のモータの温度が出力制限温度に達してしまった場合には、当該モータの出力トルクが出力制限によって減少させられた分、他方のモータの出力トルクを増大させるように2つのモータの出力が制御される。   In the motor output control performed in the electric vehicle 10 of the present embodiment, when the temperature of one motor has reached the output limit temperature, the output torque of the motor is reduced by the output limit. Therefore, the outputs of the two motors are controlled so as to increase the output torque of the other motor.

また、上記ステップS10でモータ240の温度(第2モータ温度)th2が所定の出力制限温度以上であると判定した場合、主制御部401は、ステップS12において、出力制限温度に対応する出力制限値をROMから取得する。この場合、モータ140及びモータ240の双方に対して出力制限が必要とされる。そのため、主制御部401は、ROMから取得した出力制限値(トルク)をそのままMG1出力トルクtg1及びMG2出力トルクtg2として算出するようにする。そして、主制御部401はステップS8へ移行する。   When it is determined in step S10 that the temperature (second motor temperature) th2 of the motor 240 is equal to or higher than the predetermined output limit temperature, the main control unit 401 outputs an output limit value corresponding to the output limit temperature in step S12. Is obtained from the ROM. In this case, output limitation is required for both the motor 140 and the motor 240. Therefore, the main control unit 401 calculates the output limit value (torque) acquired from the ROM as it is as the MG1 output torque tg1 and the MG2 output torque tg2. Then, the main control unit 401 proceeds to step S8.

本実施形態の電動車両10で行われるモータ出力制御では、このように、両モータの温度が出力制限温度に達してしまった場合には、出力制限の範囲内で、出力トルクが等しくなるように2つのモータの出力が制御される。   In the motor output control performed in the electric vehicle 10 according to the present embodiment, when the temperatures of both motors have reached the output limit temperature, the output torque is set to be equal within the range of the output limit. The outputs of the two motors are controlled.

上記のように、本実施形態の電動車両10で行われるモータ出力制御では、センサにより検出されたアクセル開度及び車速に基づいて車両に対する要求駆動力(ステップS2)及び要求トルクtgr(ステップS6)が算出される。そして、センサにより検出された2つのモータの温度、即ち、第1モータ温度th1及び第2モータ温度th2が何れも出力制限温度よりも低い場合には、2つのモータの温度差thd=th1−th2が算出され、要求トルクtgr及び温度差thdに基づいて、MG1出力トルクtg1及びMG2出力トルクtg2が算出される(ステップS7)。その際、トルク配分は、温度の相対的に高い一方のモータの出力トルクが温度の相対的に低い(即ち、前記一方のモータの温度よりも低い)他方のモータの出力トルクよりも小さくなるように、且つ、温度差thdが大きいほど、出力トルクの差が絶対値で大きくなるように決定される。   As described above, in the motor output control performed in the electric vehicle 10 of the present embodiment, the required driving force (step S2) and the required torque tgr (step S6) for the vehicle based on the accelerator opening and the vehicle speed detected by the sensor. Is calculated. When the temperatures of the two motors detected by the sensor, that is, the first motor temperature th1 and the second motor temperature th2 are both lower than the output limit temperature, the temperature difference between the two motors thd = th1-th2 And MG1 output torque tg1 and MG2 output torque tg2 are calculated based on the required torque tgr and the temperature difference thd (step S7). At this time, the torque distribution is such that the output torque of one motor having a relatively high temperature is smaller than the output torque of the other motor having a relatively low temperature (that is, lower than the temperature of the one motor). In addition, the larger the temperature difference thd, the larger the output torque difference is determined in absolute value.

本実施形態の電動車両10で行われるモータ出力制御では、このようにして算出されたMG1出力トルクtg1及びMG2出力トルクtg2に基づいて、2つのモータ140,240の出力がそれぞれ制御される。従って、この場合、温度の相対的に高い一方のモータの温度の上昇を抑制でき、且つ、他方のモータによって駆動力を増大できるので、最大駆動力の低下を抑制することができる。また、この場合、各モータが出力制限温度に達する機会の発現が抑制されるので、最大駆動力を発揮できる状況を増加させることができる。また、当該発現が抑制されることにより、熱に対するモータ寿命の低下を抑制できるので、車両の熱寿命の低下が抑えられて車両の耐久性を向上することができる。   In the motor output control performed in the electric vehicle 10 of the present embodiment, the outputs of the two motors 140 and 240 are controlled based on the MG1 output torque tg1 and the MG2 output torque tg2 calculated as described above. Therefore, in this case, an increase in the temperature of one of the motors having a relatively high temperature can be suppressed, and the driving force can be increased by the other motor, so that a decrease in the maximum driving force can be suppressed. In this case, since the occurrence of the opportunity for each motor to reach the output limit temperature is suppressed, it is possible to increase the situation where the maximum driving force can be exhibited. In addition, since the reduction of the motor life with respect to heat can be suppressed by suppressing the expression, the reduction of the heat life of the vehicle can be suppressed and the durability of the vehicle can be improved.

なお、本実施形態の電動車両10では、第1モータ(モータ140)の回転軸に固定された出力ギヤと第2モータ(モータ240)の回転軸に固定された出力ギヤとが同じアイドラ軸311の入力ギヤ311aに並列に接続される構成であるとして説明した。しかし、2つのモータの出力を合成した2倍の駆動力が出力軸312から得られる構成である限り、上記以外の構成であってもかまわない。   In the electric vehicle 10 of the present embodiment, the output gear fixed to the rotation shaft of the first motor (motor 140) and the output gear fixed to the rotation shaft of the second motor (motor 240) are the same idler shaft 311. In the above description, the input gear 311a is connected in parallel. However, as long as the double driving force obtained by synthesizing the outputs of the two motors can be obtained from the output shaft 312, a configuration other than the above may be used.

また、本実施形態の制御装置400(主制御部401、第1制御部410、及び第2制御部420)の構成は、あくまで一例を示したものであり、上記の構成に限定されない。例えば、主制御部401を省いて、制御装置400を第1制御部410及び第2制御部420によって構成するようにしてもよい。そうした場合、第1制御部410及び第2制御部420を信号線により電気的に接続して相互通信可能とする。また、主制御部401に接続されるセンサ(車速センサ13、アクセル開度センサ14、ブレーキペダルセンサ15など)を第1制御部410及び第2制御部420の一方又は双方に接続するようにする。そして、主制御部401によって実行される上記のモータ出力制御(図4に示される処理)が第1制御部410又は第2制御部420によって実行されるようにするとよい。即ち、第1制御部410又は第2制御部420が主制御部401の代わりとなるようにすればよい。   In addition, the configuration of the control device 400 (the main control unit 401, the first control unit 410, and the second control unit 420) of the present embodiment is merely an example, and is not limited to the above configuration. For example, the main control unit 401 may be omitted, and the control device 400 may be configured by the first control unit 410 and the second control unit 420. In such a case, the first control unit 410 and the second control unit 420 are electrically connected by a signal line to enable mutual communication. In addition, sensors connected to the main control unit 401 (vehicle speed sensor 13, accelerator opening sensor 14, brake pedal sensor 15, etc.) are connected to one or both of the first control unit 410 and the second control unit 420. . The motor output control (the process shown in FIG. 4) executed by the main control unit 401 may be executed by the first control unit 410 or the second control unit 420. That is, the first control unit 410 or the second control unit 420 may be substituted for the main control unit 401.

また、上記では、モータの数が2つ(モータ140,240)であるとして説明したが、モータの数は3つ以上であってもよい。なお、その場合には、例えば、モータの温度を入力値として、各モータの温度差に基づき、温度差と逆のトルク差をもたせるように、モータに対する要求トルクtgrの配分割合(既述)を補正するための補正値を出力する関数などを予め作成しておくようにする。そして、ここで、例えばモータの数が3つであるとし、その3つのモータMG1,MG2,MG3に対する要求トルクtgrの配分割合を、例えば「MG1=0.33:MG2=0.34:MG3=0.33」としたとする。その場合に、各モータの温度が、「MG1=T1,MG2=T2,MG3=T3」であり、これら3つのモータの温度の値を予め作成しておいた関数に入力として与えると、当該関数からは、例えば「MG1=−0.1:MG2=+0.05:MG3=+0.05」とのような配分割合に対する補正値が得られたとする。この場合、その補正値を上記の配分割合に対して加算し、その計算によって得られた値が、要求トルクtgrに対する3つのモータについてのトルク配分となる。つまり、この場合には、トルク配分は「MG1=0.23:MG2=0.39:MG3=0.38」に決定されるので、このトルク配分と要求トルクtgrとに基づき既述の手順によりMG1出力トルク、MG2出力トルク、及びMG3出力トルクを算出し、それらのトルクに基づいて3つのモータの出力をそれぞれ制御するとよい。   In the above description, the number of motors is two (motors 140 and 240). However, the number of motors may be three or more. In this case, for example, the distribution ratio of the required torque tgr to the motor is set so that the torque difference opposite to the temperature difference is given based on the temperature difference of each motor with the motor temperature as an input value. A function for outputting a correction value for correction is created in advance. Here, for example, the number of motors is three, and the distribution ratio of the required torque tgr to the three motors MG1, MG2, MG3 is, for example, “MG1 = 0.33: MG2 = 0.34: MG3 = 0.33 ". In this case, the temperature of each motor is “MG1 = T1, MG2 = T2, MG3 = T3”, and if the values of the temperatures of these three motors are given as inputs to the functions created in advance, , It is assumed that a correction value for the distribution ratio such as “MG1 = −0.1: MG2 = + 0.05: MG3 = + 0.05” is obtained. In this case, the correction value is added to the above distribution ratio, and the value obtained by the calculation becomes the torque distribution for the three motors with respect to the required torque tgr. That is, in this case, the torque distribution is determined as “MG1 = 0.23: MG2 = 0.39: MG3 = 0.38”, and therefore, according to the procedure described above based on this torque distribution and the required torque tgr. The MG1 output torque, the MG2 output torque, and the MG3 output torque may be calculated, and the outputs of the three motors may be controlled based on these torques.

また、上記では、モータの出力の制御を「トルク(N・m)」ベースで行うように説明したが、「トルク(N・m)」の代わりに「パワー(W)」ベースでモータの出力の制御を行うようにしてもよい。   In the above description, the motor output is controlled on the basis of “torque (N · m)”, but the motor output is based on “power (W)” instead of “torque (N · m)”. You may make it perform control of.

10 電動車両、11,12 駆動輪、13 車速センサ、14 アクセル開度センサ、130,230 インバータ、140,240 モータジェネレータ(MG)、141,241 回転軸、143,243 コイル温度センサ、300 動力伝達装置、310 ギヤ機構、311 アイドラ軸、312 出力軸、400 制御装置、401 主制御部、410 第1制御部、420 第2制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric vehicle, 11, 12 Drive wheel, 13 Vehicle speed sensor, 14 Accelerator opening sensor, 130, 230 Inverter, 140, 240 Motor generator (MG), 141, 241 Rotating shaft, 143, 243 Coil temperature sensor, 300 Power transmission Device, 310 gear mechanism, 311 idler shaft, 312 output shaft, 400 control device, 401 main control unit, 410 first control unit, 420 second control unit.

Claims (1)

第1のモータと、
第2のモータと、
前記第1のモータおよび前記第2のモータが接続され、前記第1のモータおよび前記第2のモータの駆動力を駆動輪へ伝達可能な出力軸と、
前記第1のモータおよび前記第2のモータを同時に駆動しつつ、前記第1のモータおよび前記第2のモータの出力を制御する制御部と、
を備えた電動車両において、
前記第1のモータの温度を検出する第1温度検出部と、
前記第2のモータの温度を検出する第2温度検出部と、を更に備え、
前記制御部は、前記第1温度検出部によって検出された前記第1のモータの温度が所定の出力制限温度以上の場合は前記第1のモータの出力トルクを所定の上限トルクに制限し、前記第2温度検出部によって検出された前記第2のモータの温度が前記出力制限温度以上の場合は前記第2のモータの出力トルクを前記上限トルクに制限し、前記第1のモータの温度および前記第2のモータの温度がともに前記出力制限温度よりも低い場合に、前記第1のモータと前記第2のモータとのうち前記検出された温度の相対的に高い一方のモータの出力トルクが他方のモータの出力トルクよりも小さくなるように前記第1のモータおよび前記第2のモータの出力を制御するように構成されていることを特徴とする電動車両。
A first motor;
A second motor;
An output shaft to which the first motor and the second motor are connected and capable of transmitting the driving force of the first motor and the second motor to driving wheels;
A controller that controls outputs of the first motor and the second motor while simultaneously driving the first motor and the second motor;
In an electric vehicle equipped with
A first temperature detector for detecting the temperature of the first motor;
A second temperature detector for detecting the temperature of the second motor,
The controller limits the output torque of the first motor to a predetermined upper limit torque when the temperature of the first motor detected by the first temperature detector is equal to or higher than a predetermined output limit temperature, When the temperature of the second motor detected by the second temperature detector is equal to or higher than the output limit temperature, the output torque of the second motor is limited to the upper limit torque, and the temperature of the first motor and the temperature of the first motor When both of the temperatures of the second motor are lower than the output limit temperature, the output torque of one of the first motor and the second motor having the relatively high detected temperature is the other. An electric vehicle configured to control outputs of the first motor and the second motor to be smaller than an output torque of the motor.
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