JP2021005967A - Driving control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、駆動制御装置に関し、例えば、インホイールモータ等の駆動輪用のモータを搭載した車輪独立駆動式車両において、駆動輪用のモータ、モータや減速機等の潤滑または冷却用の油、または駆動制御装置の半導体等が過熱してしまった場合に、安全な走行または暫定的な退避走行を行うことを可能とした技術に関する。 The present invention relates to a drive control device, for example, in a wheel-independent drive type vehicle equipped with a motor for drive wheels such as an in-wheel motor, a motor for drive wheels, an oil for lubrication or cooling of a motor, a speed reducer, or the like. Alternatively, the present invention relates to a technique that enables safe running or provisional evacuation running when a semiconductor or the like of a drive control device is overheated.
従来、インバータの温度がどの領域にあるかによって電流制限条件を設定してインバータに与える電流指令に制限を加える制御を行う技術が提案されている(特許文献1)。
その他の従来技術として、油温センサとモータステータに設けられた温度センサで検出される温度のうち、いずれか一方または両方の温度がそれぞれ定められた閾値を超えたときにモータの電流を制限する技術が提案されている(特許文献2)。
Conventionally, a technique has been proposed in which a current limiting condition is set according to the region in which the temperature of the inverter is located and control is performed to limit the current command given to the inverter (Patent Document 1).
As another conventional technique, the current of the motor is limited when one or both of the temperatures detected by the oil temperature sensor and the temperature sensor provided on the motor stator exceed a predetermined threshold value. A technique has been proposed (Patent Document 2).
車輪独立駆動式車両において、例えば、高速旋回走行時等に片輪だけ過熱により制限がかかってしまった場合に左右の駆動輪で発生するトルクに意図しない大きな差が発生し、車両の挙動が不安定になってしまう可能性がある。 In a wheel-independent drive type vehicle, for example, when only one wheel is limited by overheating during high-speed turning, a large unintended difference occurs in the torque generated by the left and right drive wheels, resulting in poor vehicle behavior. It may become stable.
この発明の目的は、左右の駆動輪を個別のモータでそれぞれ独立して駆動可能な車両について、左右のトルク差を抑え車両の挙動が不安定になることを防止することができる駆動制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a drive control device capable of suppressing a torque difference between the left and right and preventing the behavior of the vehicle from becoming unstable in a vehicle in which the left and right drive wheels can be driven independently by individual motors. Is to provide.
この発明の駆動制御装置16は、左右の駆動輪2,2を個別のモータ6,6でそれぞれ独立して駆動可能な車両の前記モータ6,6を制御する駆動制御装置であって、
前記各モータ6のモータ温度またはこのモータ温度の変化に影響する部位の温度を検出する温度検出手段Ksと、
この温度検出手段Ksで検出される検出温度に基づいて前記各モータ6のトルクをそれぞれ制限するトルク制限手段40と、を備え、
このトルク制限手段40は、
前記温度検出手段Ksで検出される一方のモータ側の検出温度が第1の閾値以下のとき、前記一方のモータ6を最大トルクまで出力可能とし、
前記一方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えこの第1の閾値よりも大きい第2の閾値以下のとき、前記検出温度が上昇するに従って、前記一方のモータ6で出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限を行い、
前記一方のモータ側の検出温度が前記第2の閾値を超えたとき、前記一方のモータ6のトルクを零に制限し、
他方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えていない場合でも、前記一方のモータ6のトルク制限に従って、前記他方のモータ6で出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限を行い、前記一方のモータ側の検出温度が前記第2の閾値を超えたとき、前記他方のモータ6で出力可能な最大のトルクに対し定められた比率に設定されたトルク制限値に設定する。
前記定められた比率は、設計等によって任意に定める比率であって、例えば、構成される部品の耐熱温度と、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な比率を求めて定められる。
The
Temperature detecting means Ks for detecting the motor temperature of each of the
A torque limiting means 40 for limiting the torque of each of the
The torque limiting means 40 is
When the detected temperature on one motor side detected by the temperature detecting means Ks is equal to or lower than the first threshold value, the one
When the detection temperature on the one motor side exceeds the first threshold value and is equal to or lower than the second threshold value larger than the first threshold value, the maximum output possible by the one
When the detection temperature on the one motor side exceeds the second threshold value, the torque of the one
Even if the detected temperature on the other motor side does not exceed the first threshold value, the torque limit that lowers the maximum torque that can be output by the
The determined ratio is a ratio arbitrarily determined by design or the like, and is determined by obtaining an appropriate ratio by, for example, the heat resistant temperature of the component to be constructed and one or both of the test and the simulation.
この構成によると、一方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えて一方のモータ6で出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限が行われると、前記一方のモータ6のトルク制限に従って、他方のモータ6で出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限が行われる。このため、左右の駆動輪のトルク差が大きくなり過ぎず、車両の挙動が不安定になることを防止することができる。一方のモータ側の検出温度が第2の閾値を超えたとき、他方のモータ6で出力可能な最大のトルクに対し定められた比率に設定したトルク制限値に設定するため、最低限の駆動力を確保することができる。これにより、暫定的な退避走行を行うことができる。このようにトルク制限を行うことで、モータ6の過負荷を抑えると共に車両の挙動の安定化を図れる。
前記「一方のモータ側」とは、左右の駆動輪におけるいずれか一方の駆動輪を駆動するモータである一方のモータ、および、この一方のモータのモータ温度の変化に影響する部位を意味する。
前記「モータ温度の変化に影響する部位」とは、モータの温度が上下するとモータの発熱の程度によって温度変化する部位、およびモータの温度を上下させるようなモータ電流が流れる部位であり、
前者は例えばモータの冷却を行う冷却液の循環流路、後者は例えばインバータ装置のスイッチング素子および前記インバータ装置を冷却する冷却液の循環流路である。
According to this configuration, when the detection temperature on one motor side exceeds the first threshold value and the torque limit is applied to lower the maximum torque that can be output by the one
The "one motor side" means one of the left and right drive wheels, which is a motor for driving one of the drive wheels, and a portion that affects a change in the motor temperature of the one motor.
The "parts that affect the change in motor temperature" are parts that change in temperature depending on the degree of heat generation of the motor when the temperature of the motor rises and falls, and parts in which a motor current that raises and lowers the temperature of the motor flows.
The former is, for example, a circulation flow path of a coolant that cools a motor, and the latter is, for example, a circulation flow path of a coolant that cools a switching element of an inverter device and the inverter device.
複数のスイッチング素子の開閉により直流電力を前記モータ6の駆動に用いる交流電力に変換するインバータ31を備え、
前記温度検出手段Ksは、各モータ6のモータ温度をそれぞれ検出するモータ用の温度センサ42と、前記各インバータ31の温度をそれぞれ検出するインバータ用の温度センサ34と、潤滑または冷却滑用の油温センサのうち少なくとも2つを有し、
前記トルク制限手段40は、同一の前記駆動輪を駆動する前記モータ6、およびそのインバータ31、油のうちの少なくとも2つの温度をそれぞれ検出する複数の温度センサ42,34で検出される検出温度がそれぞれに対応する第1の閾値を超えたとき、温度センサ毎に求められるトルク制限値のうち最も小さい値で前記モータ6のトルク制限を行ってもよい。このようにモータ6のトルク制限を行うことで、モータ6の過負荷をより確実に抑えることができる。
The
The temperature detecting means Ks includes a
In the torque limiting means 40, the detected temperatures detected by a plurality of
前記トルク制限手段40は、両方のモータ側の検出温度が共に第1の閾値を超えたとき、一方のモータ側の温度検出手段Ksの検出温度に従って求められる前記左右の駆動輪のトルク制限値と、他方のモータ側の温度検出手段Ksの検出温度に従って求められる前記左右の駆動輪のトルク制限値とのうち、低いトルク制限値で前記両方のモータ6,6のトルク制限を行ってもよい。このように低いトルク制限値を採用することで、左右の駆動輪を駆動する両方のモータ6,6が共に過熱した場合に、両方のモータ6,6の過負荷をより確実に抑えることができる。
The torque limiting means 40 has a torque limit value of the left and right drive wheels obtained according to the detection temperature of the temperature detecting means Ks on one motor side when the detected temperatures of both motors both exceed the first threshold value. Of the torque limit values of the left and right drive wheels obtained according to the detection temperature of the temperature detecting means Ks on the other motor side, the torque limit values of both
前記トルク制限手段40は、前記定められた比率を車速によって変更してもよい。
前記比率を車速により変更する発明において、前記トルク制限手段40は、前記車速が低速になる程前記定められた比率を大きく、前記車速が高速になる程前記定められた比率を小さく設定してもよい。この場合、例えば、左右の駆動輪のトルク差が大きくても影響の少ない低速走行時には、他方のモータ6のトルク制限値を大きいままとし、左右の駆動輪のトルク差が大きいと影響のある高速走行時には他方のモータ6のトルク制限値を小さくすることができる。
The torque limiting means 40 may change the predetermined ratio according to the vehicle speed.
In the invention of changing the ratio according to the vehicle speed, the torque limiting means 40 may set the predetermined ratio to be larger as the vehicle speed is lower and the predetermined ratio to be smaller as the vehicle speed is higher. Good. In this case, for example, during low-speed driving where a large torque difference between the left and right drive wheels has little effect, the torque limit value of the
前記トルク制限手段40は、前記定められた比率を車速によらず一定としてもよい。この場合、駆動制御装置16のソフトウェアの簡易化が可能となり、コスト低減を図れる。
The torque limiting means 40 may keep the predetermined ratio constant regardless of the vehicle speed. In this case, the software of the
前記車両が旋回中であるか否かを判定する舵角検出手段Dkを有し、前記トルク制限手段40は、前記舵角検出手段Dkにより前記車両が旋回中であると判定されたときのみ前記各モータ6のトルクをそれぞれ制限してもよい。この場合、旋回中における車両の挙動を安定化することができる。
The torque limiting means 40 has a steering angle detecting means Dk for determining whether or not the vehicle is turning, and the torque limiting means 40 only when the steering angle detecting means Dk determines that the vehicle is turning. The torque of each
前記舵角検出手段Dkを有する発明において、前記トルク制限手段40は、前記車両の直進中、前記検出温度が第1の閾値を超えていない側の駆動輪は、このモータ6の最大トルクまで出力可能としてもよい。この場合、車両の直進中に車両の駆動力を高めることで、急峻な登坂路等において自力走行することができる。
In the invention having the steering angle detecting means Dk, the torque limiting means 40 outputs the driving wheels on the side where the detected temperature does not exceed the first threshold value up to the maximum torque of the
前記舵角検出手段Dkを有する発明において、前記トルク制限手段40は、前記車両の直進中前記定められた比率αを「1」とし、前記舵角検出手段Dkにより車両の旋回度合いが大きい程前記定められた比率αを小さくしてもよい。このように車両の旋回度合いに応じて比率αを変えることで、旋回中における車両の挙動をより確実に安定化することができる。 In the invention having the steering angle detecting means Dk, the torque limiting means 40 sets the predetermined ratio α to "1" while the vehicle is traveling straight, and the greater the degree of turning of the vehicle by the steering angle detecting means Dk, the more the said. The defined ratio α may be reduced. By changing the ratio α according to the degree of turning of the vehicle in this way, the behavior of the vehicle during turning can be more reliably stabilized.
前記モータ6は、このモータ6と、前記駆動輪を支持する車輪用軸受4と、前記モータ6の回転を減速して前記車輪用軸受4に伝える減速機7とを含むインホイールモータ駆動装置IWMを構成してもよい。インホイールモータ駆動装置IWMの場合、コンパクト化を図る結果、車輪用軸受4、減速機7およびモータ6は、材料使用量の削減、モータ6の高速回転化を伴うため、これらの信頼性を確保することが重要な課題となる。前記検出温度に基づいて各モータ6のトルク制限を行い各モータ6の過負荷を抑えることで、インホイールモータ駆動装置IWMの信頼性を確保し得る。
The
この発明の駆動制御装置は、左右の駆動輪を個別のモータでそれぞれ独立して駆動可能な車両の前記モータを制御する駆動制御装置であって、前記各モータのモータ温度またはこのモータ温度の変化に影響する部位の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出される検出温度に基づいて前記各モータのトルクをそれぞれ制限するトルク制限手段と、を備え、このトルク制限手段は、前記温度検出手段で検出される一方のモータ側の検出温度が第1の閾値以下のとき、前記一方のモータを最大トルクまで出力可能とし、前記一方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えこの第1の閾値よりも大きい第2の閾値以下のとき、前記検出温度が上昇するに従って、前記一方のモータで出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限を行い、前記一方のモータ側の検出温度が前記第2の閾値を超えたとき、前記一方のモータのトルクを零に制限し、他方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えていない場合でも、前記一方のモータのトルク制限に従って、前記他方のモータで出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限を行い、前記一方のモータ側の検出温度が前記第2の閾値を超えたとき、前記他方のモータで出力可能な最大のトルクに対し定められた比率に設定されたトルク制限値に設定する。このため、左右の駆動輪を個別のモータでそれぞれ独立して駆動可能な車両について、左右のトルク差を抑え車両の挙動が不安定になることを防止することができる。 The drive control device of the present invention is a drive control device that controls the motor of a vehicle in which the left and right drive wheels can be driven independently by individual motors, and the motor temperature of each motor or a change in the motor temperature. The torque limiting means includes a temperature detecting means for detecting the temperature of a portion affecting the temperature and a torque limiting means for limiting the torque of each motor based on the detected temperature detected by the temperature detecting means. When the detection temperature on one motor side detected by the temperature detecting means is equal to or lower than the first threshold value, the one motor can be output up to the maximum torque, and the detection temperature on the one motor side sets the first threshold value. When the value exceeds the first threshold value and is equal to or lower than the second threshold value, as the detection temperature rises, torque limitation is performed to reduce the maximum torque that can be output by the one motor, and the detection on the one motor side is performed. When the temperature exceeds the second threshold value, the torque of the one motor is limited to zero, and even when the detected temperature on the other motor side does not exceed the first threshold value, the torque limit of the one motor is limited. According to this, torque is limited to reduce the maximum torque that can be output by the other motor, and when the detected temperature on the one motor side exceeds the second threshold value, the maximum torque that can be output by the other motor is applied. Set to the torque limit value set to the specified ratio. Therefore, for a vehicle in which the left and right drive wheels can be driven independently by individual motors, it is possible to suppress the torque difference between the left and right and prevent the behavior of the vehicle from becoming unstable.
[第1の実施形態]
この発明の実施形態を図1ないし図7と共に説明する。
<車両の概念構成について>
図1は、この実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車両を平面図で示す概念構成のブロック図である。この車両は、車体1の左右の後輪となる車輪2が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪3が従動輪とされた四輪の電気自動車である。前輪となる車輪3は操舵輪とされている。駆動輪となる左右の車輪2,2は、それぞれ独立して駆動可能な走行用のモータ6により駆動される。各モータ6は、後述のインホイールモータ駆動装置IWMを構成する。各車輪2,3には、ブレーキが設けられている。また左右の前輪となる操舵輪である車輪3,3は、図示しない転舵機構を介して転舵可能であり、ハンドル等の操舵手段15により操舵される。
[First Embodiment]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
<Conceptual composition of vehicle>
FIG. 1 is a block diagram having a conceptual configuration showing a vehicle equipped with the drive control device according to this embodiment in a plan view. This vehicle is a four-wheel electric vehicle in which
<インホイールモータ駆動装置IWMの概略構成について>
図2に示すように、左右のインホイールモータ駆動装置IWMは、それぞれ、モータ6と、車輪を支持する車輪用軸受4と、モータ6の回転を減速して車輪用軸受4に伝える減速機7とを有し、これらの一部または全体が車輪内に配置される。モータ6の回転は、減速機7および車輪用軸受4を介して駆動輪である車輪2に伝達される。車輪用軸受4のハブ輪4aのフランジ部には前記ブレーキを構成するブレーキロータ5が固定され、同ブレーキロータ5は、車輪2と一体に回転する。
<About the outline configuration of the in-wheel motor drive device IWM>
As shown in FIG. 2, the left and right in-wheel motor drive devices IWM each have a
モータ6は、三相のモータであり、例えば、ロータ6aのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ6は、ハウジング8に固定したステータ6bと、回転出力軸9に取り付けたロータ6aとの間にラジアルギャップを設けたモータである。モータ6は、減速機7の潤滑、冷却を兼ねる油(冷却液)により冷却される。前記油は循環流路Jrを流れる。
The
<制御系について>
図3は、この駆動制御装置16の制御系のブロック図である。駆動制御装置16は、車両全般の制御を行う電気制御ユニットである車両制御ECU14と、この車両制御ECU14の指令トルクに従って走行用の左右のモータ6,6の制御を行うインバータ装置13と、センサ類とを有する。車両が電気自動車の場合、車両制御ECUは、VCU(車両制御ユニット)とも称される。
<About control system>
FIG. 3 is a block diagram of the control system of the
車両制御ECU14は、指令トルク演算部47と、トルク配分手段48とを有する。指令トルク演算部47は、アクセルセンサ51が出力する加速指令と、ブレーキセンサ53が出力する減速指令とから、左右のモータ6,6に与える加速・減速指令を指令トルクとして生成する。アクセルセンサ51は、アクセルペダル等のアクセル操作手段20の操作量を検出し、この検出した操作量に従って加速指令を出力する。ブレーキセンサ53は、ブレーキペダル等のブレーキ操作手段21の操作量を検出し、この検出した操作量に従って減速指令を出力する。トルク配分手段48は、指令トルク演算部47で演算された指令トルクを、左右のモータ6,6へ分配するようにインバータ装置13へ出力する。
The
インバータ装置13は、各モータ6に対してそれぞれ設けられたパワー回路部28,28と、これらパワー回路部28,28を制御するモータコントロール部29とを有する。モータコントロール部29は、各モータ6に対応するモータ駆動制御部30,30、トルク制限手段である過熱時トルク配分変更部40、スイッチング素子温度検出部39,39、モータ温度検出部43,43、油温検出部45,45および速度検出手段41を備える。モータコントロール部29は、このモータコントロール部29が持つインホイールモータ駆動装置IWM(図1)に関する各検出値および制御値等の各情報を車両制御ECU14に出力する機能を有する。
The
各パワー回路部28は、バッテリBt(図1)の直流電力を各モータ6の駆動に用いる三相の交流電力に変換するインバータ31と、このインバータ31を駆動するPWMドライバ32とを有する。各インバータ31は、複数のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成される。
モータコントロール部29は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成され、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部30,30を有する。各モータ駆動制御部30は、各系統を個別に制御する。
Each
The
各モータ駆動制御部30は、車両制御ECU14から過熱時トルク配分変更部40を介して与えられる指令トルクに対応する電流指令を演算しこの電流指令に対し、検出されるモータ電流を電流センサ38から得て追従させる電流フィードバック制御を行う。各モータ駆動制御部30は、電流フィードバック制御により電圧指令を算出し、パワー回路部28のPWMドライバ32に電圧指令を与える。また、モータ駆動制御部30は、モータ6のロータ6a(図2)の回転角を回転角検出手段33から得て、ベクトル制御を行う。
Each motor
トルク制限手段である過熱時トルク配分変更部40は、温度検出手段Ksで検出される検出温度に基づいて、各モータ6のトルクをそれぞれ制限する。
温度検出手段Ksは、各モータ6のモータ温度またはこのモータ温度の変化に影響する部位の温度を検出する。前記モータ温度の変化に影響する部位として、前記スイッチング素子および前記減速機の潤滑、冷却を行う油(冷却液)の循環流路等が挙げられる。この実施形態の温度検出手段Ksは、各モータ用の温度センサ42およびそのモータ温度検出部43と、各インバータ31用の温度センサ34およびそのスイッチング素子温度検出部39と、各減速機用の油温センサ44およびその油温検出部45とを有する。
The overheated torque
The temperature detecting means Ks detects the motor temperature of each
モータ用の温度センサ42は、各モータ6における所定の箇所、例えばステータ6b(図2)に設けられ、モータ温度検出部43は、前記温度センサ42で測定された電圧等から成る測定値を温度に変換する。インバータ用の温度センサ34は、各インバータ31における複数のスイッチング素子のいずれか一つに設けられ、スイッチング素子温度検出部39は、前記温度センサ34で測定された電圧等から成る測定値を温度に変換する。油温センサ44は、減速機7(図2)の前記油の貯留部Tk(図2)に設けられ、油温検出部45は、油温センサ44で測定された電圧等から成る測定値を温度に変換する。
The
温度センサ42,34、油温センサ44として、例えば、温度センシング用のダイオードまたはサーミスタ等を適用し得る。モータ温度検出部43、スイッチング素子温度検出部39、油温検出部45として、例えば、測定値をリニアライズ(直線化)する手段、高電圧と低電圧との絶縁体、電圧増幅用のアンプ、フィルタ回路およびADコンバータ等が含まれる。
As the
過熱時トルク配分変更部40は、一方のモータ側の検出温度のうちモータ温度、スイッチング素子温度および油温のいずれかが第1の閾値以下のとき前記一方のモータ6を最大トルクまで出力可能とし、第1の閾値を超えこの第1の閾値よりも大きい第2の閾値以下のとき、検出温度が上昇するに従って前記一方のモータ6で出力可能な最大のトルク(トルク制限値)を下げるトルク制限を行う。過熱時トルク配分変更部40は、一方のモータ側の検出温度のうちモータ温度、スイッチング素子温度および油温のいずれかが第2の閾値を超えたとき、前記一方のモータ6のトルクを零に制限する。
The overheated torque
過熱時トルク配分変更部40は、他方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えていない場合でも、前記一方のモータ6のトルク制限に従って、前記他方のモータ6で出力可能な最大のトルク(トルク制限値)を下げるトルク制限を行い、前記一方のモータ側の検出温度が第2の閾値を超えたとき、前記他方のモータ6で出力可能な最大のトルクに対し定められた比率α(0〜1)に設定されたトルク制限値に設定する。
The overheated torque
ここで言う最大トルクとは、図7に示すような、モータの回転速度と出力トルクの特性であるいわゆるN‐Tカーブ曲線(最大出力曲線)から求めた最大トルクであってもよいし、モータ自体の最大トルクでもよい。図3に示すように、過熱時トルク配分変更部40は、最大トルクに比率αを掛けた値をトルク制限値にしている。
The maximum torque referred to here may be the maximum torque obtained from the so-called NT curve curve (maximum output curve), which is a characteristic of the rotation speed and output torque of the motor, as shown in FIG. 7, or the motor. It may be its own maximum torque. As shown in FIG. 3, the overheated torque
油温、モータ6のステータ、スイッチング素子の許容温度は異なるため、それぞれの温度に対して第1の閾値と第2の閾値を設定している。各検出対象における第1,第2の閾値は、例えば、構成される部品の耐熱温度と、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により定められる。但し、各検出対象において、第2の閾値は第1の閾値よりも大きく設定される。
また、同一の駆動輪を駆動するモータ6、インバータ31、および減速機の貯留部Tk(図2)で、モータ温度、スイッチング素子温度および油温のうち複数の温度が同時に第1の閾値を超えている場合、過熱時トルク配分変更部40は、最も低いトルク制限値を採用しこのトルク制限値で前記駆動輪のモータ6のトルク制限を行う。
Since the oil temperature, the stator of the
Further, in the
図4は、左輪側で過熱が発生した場合の例を示す図である。以後、図3も適宜参照しつつ説明する。左輪側のモータ6、インバータ31、前記貯留部のいずれかで過熱が発生した場合、過熱時トルク配分変更部40は、過熱した検出対象が第1の閾値を超えたところで左右輪のトルク制限値を下げていき、第2の閾値を超えたところで左輪側のトルク制限値を零とし、右輪側のトルク制限値を最大トルクに比率αを乗じた値とする。この方法によって、過熱により左右輪のトルク差が過大になることを防いでいる。
FIG. 4 is a diagram showing an example when overheating occurs on the left wheel side. Hereinafter, FIG. 3 will be described with reference to the appropriate reference. When overheating occurs in any of the
図3に示すように、過熱時トルク配分変更部40は、両方のモータ側の検出温度が共に第1の閾値を超えたとき、一方のモータ側の温度検出手段Ksの検出温度に従って求められる左右の駆動輪のトルク制限値と、他方のモータ側の温度検出手段Ksの検出温度に従って求められる左右の駆動輪のトルク制限値とのうち、低いトルク制限値で両方のモータ6,6のトルク制限を行う。具体例として、図5は、左右両輪で過熱が発生した場合の例を示す。
As shown in FIG. 3, the overheated torque
図3および図5に示すように、左輪側のモータ6、インバータ31、前記貯留部のいずれか、および右輪側のモータ6、インバータ31、前記貯留部のいずれかで過熱が発生した場合、左輪側の検出温度に従って求められる左輪側のトルク制限値A(図5(a))が、右輪側の検出温度に従って求められる左輪側のトルク制限値A´(図5(b))よりも小さい(A<A´)ため、左輪側のトルク制限値としてAを採用する。これと共に、右輪側の検出温度に従って求められる右輪側のトルク制限値B´(図5(b))が、左輪側の検出温度に従って求められる右輪側のトルク制限値B(図5(a))よりも小さい(B>B´)ため、右輪側のトルク制限値としてB´を採用する。
As shown in FIGS. 3 and 5, when overheating occurs in any of the
<比率αの設定例>
図3および図6(a)に示すように、過熱時トルク配分変更部40は、比率αを車速によらず一定としてもよい。この場合、駆動制御装置16のソフトウェアの簡易化が可能となり、コスト低減を図れる。比率αを仮に「1」と設定した場合は、反対輪の過熱に影響を受けず最大トルクが出力可能となる。比率αを仮に「0」に設定した場合は、反対輪の過熱により、両輪で同じトルク制限値とすることもできる。
<Ratio α setting example>
As shown in FIGS. 3 and 6A, the torque
図3および図6(b)〜(d)に示すように、過熱時トルク配分変更部40は、比率αを車速によって変更してもよい。例えば、車速が低速になる程比率αを大きく、車速が高速になる程比率αを小さく設定してもよい。この駆動制御装置16において、例えば、駆動輪の回転速度を検出する速度センサ35と、この速度センサ35で検出された回転速度から定められた演算式またはマップ等に従って車速を求める車速検出手段41とを備え、車速検出手段41で求められる車速から比率αを変更し得る。この場合、異常が発生した駆動輪とは反対側の駆動輪では、低速時に最大出力またはそれに近い値を出力でき、高速時には出力を制限でき、左右輪に意図しない過大なトルク差が発生しない。なお四輪独立駆動車の場合、一つの駆動輪当たりに分配されるトルクは、総駆動力が同等の二輪駆動車と比べて小さくなるため、比率αを大きめに設定できる。
As shown in FIGS. 3 and 6 (b) to 6 (d), the overheated torque
<作用効果>
以上説明した駆動制御装置16によれば、一方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えて一方のモータ6で出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限が行われると、前記一方のモータ6のトルク制限に従って、他方のモータ6で出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限が行われる。このため、左右の駆動輪のトルク差が大きくなり過ぎず、車両の挙動が不安定になることを防止することができる。一方のモータ側の検出温度が第2の閾値を超えたとき、他方のモータ6で出力可能な最大のトルクに対し定められた比率に設定したトルク制限値に設定するため、最低限の駆動力を確保することができる。これにより、暫定的な退避走行を行うことができる。このようにトルク制限を行うことで、モータ6の過負荷を抑えると共に車両の挙動の安定化を図れる。
<Effect>
According to the
<他の実施形態について>
以下の説明においては、各実施の形態で先行して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号を付し、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。
<About other embodiments>
In the following description, the same reference numerals will be given to the parts corresponding to the matters described in advance in each embodiment, and duplicate description will be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described above unless otherwise specified. It has the same effect from the same configuration. In addition to the combination of the parts specifically described in each embodiment, it is also possible to partially combine the embodiments as long as the combination does not cause any trouble.
図3に示すように、駆動制御装置16において、車両が旋回中であるか否かを判定する舵角検出手段Dkを設け、過熱時トルク配分手段40は、舵角検出手段Dkにより車両が旋回中であると判定されたときのみ各モータ6のトルクをそれぞれ制限してもよい。舵角検出手段Dkとして、例えば、図示外のステアリングハンドル等の操舵角を取得する舵角センサを適用し得る。
As shown in FIG. 3, the
舵角検出手段Dkを備えた構成において、過熱時トルク配分手段40は、舵角検出手段Dkにより車両が直進中と判定されたとき、検出温度が第1の閾値を超えていない側の駆動輪は、このモータ6の最大トルクまで出力可能としてもよい。この場合、車両の直進中に車両の駆動力を高めることで、急峻な登坂路等において自力走行することができる。
In the configuration provided with the steering angle detecting means Dk, the overheated torque distributing means 40 drives the drive wheels on the side where the detection temperature does not exceed the first threshold value when the steering angle detecting means Dk determines that the vehicle is traveling straight. May be able to output up to the maximum torque of the
舵角検出手段Dkを備えた構成において、過熱時トルク配分手段40は、舵角検出手段Dkにより車両が直進中と判定されたとき比率αを最大の「1」とし、舵角検出手段Dkにより車両の旋回度合いが大きい程比率αを小さくしてもよい。このように車両の旋回度合いに応じて比率αを変えることで、旋回中における車両の挙動をより確実に安定化することができる。 In the configuration provided with the steering angle detecting means Dk, the overheated torque distributing means 40 sets the ratio α to the maximum “1” when the steering angle detecting means Dk determines that the vehicle is traveling straight, and the steering angle detecting means Dk The ratio α may be reduced as the degree of turning of the vehicle increases. By changing the ratio α according to the degree of turning of the vehicle in this way, the behavior of the vehicle during turning can be more reliably stabilized.
インホイールモータ駆動装置においては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、2軸並行減速機、その他の減速機を適用可能である。
前記の実施形態においては、インホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車に駆動制御装置を適用した例を説明したが、図8に示すように、車体1に二台のモータ6,6および各モータ6に対応する減速機7,7を設け、これらモータ6,6により左右の駆動輪である車輪3,3を駆動する二モータオンボードタイプの車両に、駆動制御装置を備えても良い。
In the in-wheel motor drive device, a cycloid type speed reducer, a planetary speed reducer, a two-axis parallel speed reducer, and other speed reducers can be applied.
In the above-described embodiment, an example in which the drive control device is applied to an electric vehicle provided with an in-wheel motor drive device has been described. However, as shown in FIG. 8, two
図1、図8において、モータ6で駆動する左右の駆動輪は前後輪のいずれであってもよい。また、四輪駆動としてもよい。モータ6は減速機を介在させずに駆動輪を駆動するダイレクトモータとしてもよい。
In FIGS. 1 and 8, the left and right drive wheels driven by the
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above based on the embodiments, the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
2…車輪(駆動輪)、4…車輪用軸受、6…モータ、7…減速機、16…駆動制御装置、31…インバータ、40…過熱時トルク配分変更部(トルク制限手段)、34,42…温度センサ、Dk…舵角検出手段、Ks…温度検出手段、IWM…インホイールモータ駆動装置 2 ... Wheels (driving wheels), 4 ... Wheel bearings, 6 ... Motors, 7 ... Reducers, 16 ... Drive control devices, 31 ... Inverters, 40 ... Overheated torque distribution changing unit (torque limiting means), 34, 42 ... Temperature sensor, Dk ... Steering angle detecting means, Ks ... Temperature detecting means, IWM ... In-wheel motor drive device
Claims (10)
前記各モータのモータ温度またはこのモータ温度の変化に影響する部位の温度を検出する温度検出手段と、
この温度検出手段で検出される検出温度に基づいて前記各モータのトルクをそれぞれ制限するトルク制限手段と、を備え、
このトルク制限手段は、
前記温度検出手段で検出される一方のモータ側の検出温度が第1の閾値以下のとき、前記一方のモータを最大トルクまで出力可能とし、
前記一方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えこの第1の閾値よりも大きい第2の閾値以下のとき、前記検出温度が上昇するに従って、前記一方のモータで出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限を行い、
前記一方のモータ側の検出温度が前記第2の閾値を超えたとき、前記一方のモータのトルクを零に制限し、
他方のモータ側の検出温度が第1の閾値を超えていない場合でも、前記一方のモータのトルク制限に従って、前記他方のモータで出力可能な最大のトルクを下げるトルク制限を行い、前記一方のモータ側の検出温度が前記第2の閾値を超えたとき、前記他方のモータで出力可能な最大のトルクに対し定められた比率に設定されたトルク制限値に設定する駆動制御装置。 A drive control device that controls the motors of a vehicle in which the left and right drive wheels can be driven independently by individual motors.
A temperature detecting means for detecting the motor temperature of each of the motors or the temperature of a portion that affects the change in the motor temperature, and
A torque limiting means for limiting the torque of each of the motors based on the detected temperature detected by the temperature detecting means is provided.
This torque limiting means
When the detection temperature on one motor side detected by the temperature detecting means is equal to or lower than the first threshold value, the one motor can be output up to the maximum torque.
When the detection temperature on the one motor side exceeds the first threshold value and is equal to or lower than the second threshold value larger than the first threshold value, the maximum torque that can be output by the one motor as the detection temperature rises. Perform torque limit to lower
When the detection temperature on the one motor side exceeds the second threshold value, the torque of the one motor is limited to zero.
Even if the detected temperature on the other motor side does not exceed the first threshold value, the torque limit that lowers the maximum torque that can be output by the other motor is performed according to the torque limit of the one motor, and the one motor A drive control device that sets a torque limit value set at a predetermined ratio to the maximum torque that can be output by the other motor when the detected temperature on the side exceeds the second threshold value.
前記温度検出手段は、各モータのモータ温度をそれぞれ検出するモータ用の温度センサと、前記各インバータの温度をそれぞれ検出するインバータ用の温度センサと、潤滑または冷却用の油温センサのうちの少なくとも2つを有し、
前記トルク制限手段は、同一の前記駆動輪を駆動する前記モータ、およびそのインバータ、油のうちの少なくとも2つの温度をそれぞれ検出する複数の温度センサで検出される検出温度がそれぞれに対応する第1の閾値を超えたとき、温度センサ毎に求められるトルク制限値のうち最も小さい値で前記モータのトルク制限を行う駆動制御装置。 The drive control device according to claim 1 includes an inverter that converts DC power into AC power used to drive the motor by opening and closing a plurality of switching elements.
The temperature detecting means is at least one of a temperature sensor for a motor that detects the motor temperature of each motor, a temperature sensor for an inverter that detects the temperature of each inverter, and an oil temperature sensor for lubrication or cooling. Have two
In the torque limiting means, the first is that the detection temperature detected by a plurality of temperature sensors that detect at least two temperatures of the motor for driving the same drive wheel, its inverter, and oil corresponds to each other. A drive control device that limits the torque of the motor with the smallest torque limit value obtained for each temperature sensor when the threshold value of is exceeded.
In the drive control device according to any one of claims 1 to 9, the motor is a motor, a wheel bearing that supports the drive wheels, and a wheel bearing that reduces the rotation of the motor. A drive control device that constitutes an in-wheel motor drive device including a speed reducer that transmits to bearings.
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