JP2023117689A - vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に関する。 The present invention relates to vehicles.
近年、地球の気候変動に対する具体的な対策として、低炭素社会または脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化している。自動車などの車両においても、CO2排出量の削減やエネルギー効率の向上が要求され、駆動源の電動化が進んでいる。具体的には、駆動輪を駆動する駆動源としての電動機と、この電動機に電力を供給可能な二次電池としてのバッテリとを備える車両(以下「電動車両」ともいう。例えば電気自動車)が開発されている。 In recent years, as a concrete countermeasure against global climate change, efforts toward realization of a low-carbon society or a decarbonized society have been activated. Vehicles such as automobiles are also required to reduce CO 2 emissions and improve energy efficiency, and electrification of drive sources is progressing. Specifically, a vehicle (hereinafter also referred to as an "electric vehicle", such as an electric vehicle) is developed that includes an electric motor as a drive source for driving the drive wheels and a battery as a secondary battery capable of supplying power to the electric motor. It is
一般的に、電動車両では、バッテリと電動機との間で授受される電力の変換を行う電力変換装置がバッテリと電動機との間に設けられる。このような電力変換装置は、バッテリの出力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を電動機へ出力する電圧制御部(例えばDC/DCコンバータ)を含んで構成される。電圧制御部は、VCU(Voltage Control Unit)とも称される。 Generally, in an electric vehicle, a power conversion device is provided between the battery and the electric motor for converting electric power transferred between the battery and the electric motor. Such a power conversion device includes a voltage control section (for example, a DC/DC converter) that boosts the output voltage of the battery and outputs the boosted voltage to the motor. The voltage control unit is also called a VCU (Voltage Control Unit).
下記特許文献1には、4つの車輪のそれぞれに駆動用モータが配置される電気自動車に搭載されたナビゲーション装置の情報処理装置が、目的地までの案内経路を探索すると、その案内経路について、電気自動車が走行する際に各駆動用モータの温度上昇レベルが上限値を超えないように駆動用モータの個別の使用計画を生成するようにした技術が開示されている。例えば、下記特許文献1に記載された発明では、電気自動車が複数の駆動用モータを用いて走行する場合に、各駆動用モータにかかる負荷を分散して、これらの温度上昇を抑制している。 In Patent Document 1 below, when an information processing device of a navigation device mounted on an electric vehicle in which drive motors are arranged for each of four wheels searches for a guidance route to a destination, an electric vehicle is generated for the guidance route. A technique is disclosed for generating an individual usage plan for each drive motor so that the temperature rise level of each drive motor does not exceed the upper limit when an automobile is running. For example, in the invention described in Patent Document 1 below, when an electric vehicle runs using a plurality of drive motors, the load applied to each drive motor is distributed to suppress the temperature rise of these motors. .
また、下記特許文献2には、ハイブリッド車両に設けられた昇降圧コンバータが、昇圧動作時には、走行用バッテリから供給された直流電圧(バッテリ電圧)を昇圧したシステム電圧を、それぞれ異なるモータジェネレータに対応して設けられた複数のインバータへ共通に供給するようにした技術が開示されている。 Further, in Patent Document 2 below, a step-up/step-down converter provided in a hybrid vehicle, during step-up operation, converts a system voltage obtained by stepping up a DC voltage (battery voltage) supplied from a running battery to different motor generators. A technique is disclosed in which power is supplied in common to a plurality of inverters provided as a unit.
複数の電動機を車両に設けた場合、それぞれの電動機の体格や運転状態の違いなどから、それぞれの電動機にとっての最適な入力電圧が互いに異なることがある。このため、例えば、複数の電動機のうちの一の電動機にとって最適な入力電圧を複数の電動機のそれぞれに共通して供給するようにすると、複数の電動機のうちの他の電動機にとっては最適でない入力電圧が供給されることになり、その入力電圧に起因した損失の増加によって他の電動機が高温状態となりやすくなる。一方、複数の電動機のそれぞれに対応して電圧制御部を設ければ、それぞれの電動機に最適な入力電圧を供給できるようになるが、このようにした場合には、必要となる電圧制御部の数が増加して車両の構成が煩雑になる。 When a plurality of electric motors are provided in a vehicle, the optimum input voltages for the respective electric motors may differ from each other due to the difference in physical size and operating conditions of the respective electric motors. For this reason, for example, if an optimum input voltage for one of the plurality of electric motors is commonly supplied to each of the plurality of electric motors, the input voltage for the other electric motors of the plurality of electric motors will not be optimum. will be supplied, and the increase in losses due to that input voltage will tend to cause other motors to become hot. On the other hand, if a voltage control section is provided for each of a plurality of electric motors, the optimum input voltage can be supplied to each electric motor. As the number increases, the configuration of the vehicle becomes complicated.
本発明は、車両の構成が煩雑になるのを抑制しながら、複数の電動機が高温状態となるのを抑制可能な車両を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a vehicle capable of suppressing a plurality of electric motors from reaching a high temperature state while suppressing complication of the configuration of the vehicle.
本発明の一態様は、
バッテリと、駆動輪を駆動する電動機を含む複数の電動機と、前記バッテリと前記複数の電動機との間で授受される電力の変換を行う電力変換装置と、前記電力変換装置を制御する制御装置と、を備える車両であって、
前記電力変換装置は、前記バッテリの出力電圧を昇圧することにより得られた昇圧電圧を前記複数の電動機へ供給する電圧制御部を有し、
前記制御装置は、
前記車両が所定の走行予定経路を走行する際の、前記複数の電動機の回転数の推定値である推定回転数と、出力トルクの推定値である推定トルクとを導出し、
前記推定回転数と前記推定トルクとに基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧の推定値である推定昇圧電圧を導出し、
前記推定昇圧電圧を前記複数の電動機へ供給した場合の前記複数の電動機の温度を推定し、
推定した前記複数の電動機の温度のうちのいずれかの電動機の温度が閾値を超える場合には、当該電動機の温度上昇を抑制するように、前記推定昇圧電圧を補正した補正昇圧電圧を導出し、導出した前記補正昇圧電圧に基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧を制御する、
車両である。
One aspect of the present invention is
a battery, a plurality of electric motors including an electric motor that drives drive wheels, a power conversion device that converts power exchanged between the battery and the plurality of electric motors, and a control device that controls the power conversion device a vehicle comprising
The power conversion device has a voltage control unit that supplies a boosted voltage obtained by boosting the output voltage of the battery to the plurality of electric motors,
The control device is
deriving an estimated rotation speed, which is an estimated rotation speed value, and an estimated torque, which is an estimated output torque value, of the plurality of electric motors when the vehicle travels along a predetermined planned travel route;
deriving an estimated boosted voltage, which is an estimated value of the boosted voltage when traveling on the planned travel route, based on the estimated rotational speed and the estimated torque;
estimating temperatures of the plurality of electric motors when the estimated boosted voltage is supplied to the plurality of electric motors;
when the temperature of any one of the estimated temperatures of the plurality of electric motors exceeds a threshold, deriving a corrected boosted voltage obtained by correcting the estimated boosted voltage so as to suppress the temperature rise of the electric motor; controlling the boosted voltage when traveling the planned travel route based on the derived corrected boosted voltage;
is a vehicle.
本発明によれば、車両の構成が煩雑になるのを抑制しながら、複数の電動機が高温状態となるのを抑制可能な車両を提供できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a vehicle capable of suppressing a plurality of electric motors from reaching a high temperature state while suppressing complexity of the configuration of the vehicle.
以下、本発明の車両の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。また、以下では、同一または類似の要素には同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化することがある。 Hereinafter, one embodiment of the vehicle of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are viewed in the direction of the reference numerals. Also, hereinafter, the same or similar elements may be denoted by the same or similar reference numerals, and the description thereof may be omitted or simplified as appropriate.
[車両]
図1に示すように、本発明の一実施形態の車両10は、ハイブリッド電気自動車(Hybrid Electric Vehicle)であり、エンジンENGと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータMG2と、バッテリBATと、クラッチCLと、電力変換装置11と、各種センサ12と、ナビゲーション装置13と、表示装置14と、制御装置20と、を含んで構成される。なお、図1において、太い実線は機械連結を示し、二重点線は電気配線を示し、細い実線矢印は制御信号または検出信号の送受を示す。
[vehicle]
As shown in FIG. 1, a
エンジンENGは、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、供給された燃料を燃焼させることで発生した動力を出力する。エンジンENGは、第2モータジェネレータMG2に連結されるとともに、クラッチCLを介して車両10の駆動輪DWに連結される。エンジンENGが出力する動力(以下「エンジンENGの出力」ともいう)は、クラッチCLが切断状態である場合には第2モータジェネレータMG2に伝達され、クラッチCLが接続状態(締結状態)である場合には第2モータジェネレータMG2および駆動輪DWに伝達される。なお、第2モータジェネレータMG2およびクラッチCLについては後述する。
Engine ENG is, for example, a gasoline engine or a diesel engine, and outputs power generated by burning supplied fuel. Engine ENG is coupled to second motor generator MG2 and is coupled to drive wheels DW of
第1モータジェネレータMG1は、主に車両10の駆動源として用いられるモータジェネレータ(いわゆるトラクションモータ)であり、例えば交流モータで構成される。第1モータジェネレータMG1は、電力変換装置11を介して、バッテリBATおよび第2モータジェネレータMG2に電気的に接続される。第1モータジェネレータMG1には、バッテリBATおよび第2モータジェネレータMG2の少なくとも一方の電力が供給され得る。第1モータジェネレータMG1は、電力が供給されることによって電動機として動作し、車両10が走行するための動力を出力する。また、第1モータジェネレータMG1は駆動輪DWと連結されており、第1モータジェネレータMG1が出力する動力(以下「第1モータジェネレータMG1の出力」ともいう)は、駆動輪DWに伝達される。車両10は、前述したエンジンENGの出力および第1モータジェネレータMG1の出力の少なくとも一方が駆動輪DWに伝達されることで走行する。
The first motor-generator MG1 is a motor-generator (so-called traction motor) mainly used as a drive source for the
また、第1モータジェネレータMG1は、車両10の制動時(エンジンENGあるいは駆動輪DWによって回転させられる際)に発電機として回生動作し、発電(いわゆる回生発電)を行う。第1モータジェネレータMG1が回生動作することによって発生した電力(以下「回生電力」ともいう)は、例えば、電力変換装置11を介してバッテリBATに供給される。これにより、回生電力によってバッテリBATを充電できる。
Further, the first motor generator MG1 performs regenerative operation as a generator to generate power (so-called regenerative power generation) when the
また、回生電力は、バッテリBATに供給されず、電力変換装置11を介して第2モータジェネレータMG2に供給されることもある。回生電力を第2モータジェネレータMG2に供給することで、バッテリBATの充電を行わずに回生電力を消費する「廃電」を行うことができる。なお、廃電に際して、第2モータジェネレータMG2に供給された回生電力は第2モータジェネレータMG2の駆動に用いられ、これにより発生した動力はエンジンENGへ入力されることでエンジンENGの機械的摩擦損失等によって消費される。
Further, the regenerated electric power may be supplied to the second motor generator MG2 via the
第2モータジェネレータMG2は、主に発電機として用いられるモータジェネレータであり、例えば交流モータで構成される。第2モータジェネレータMG2は、エンジンENGの動力によって駆動され、発電を行う。第2モータジェネレータMG2が発電した電力は、電力変換装置11を介してバッテリBATおよび第1モータジェネレータMG1の少なくとも一方に供給される。第2モータジェネレータMG2が発電した電力をバッテリBATに供給することで、該電力によってバッテリBATを充電できる。また、第2モータジェネレータMG2が発電した電力を第1モータジェネレータMG1に供給することで、該電力によって第1モータジェネレータMG1を駆動できる。
The second motor-generator MG2 is a motor-generator that is mainly used as a power generator, and is composed of, for example, an AC motor. The second motor generator MG2 is driven by the power of the engine ENG to generate power. Electric power generated by second motor generator MG2 is supplied via
電力変換装置11は、入力された電力を変換し、変換した電力を出力する装置(いわゆるパワーコントロールユニット。「PCU」ともいう)であり、第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2、およびバッテリBATと接続される。例えば、電力変換装置11は、第1インバータ111と、第2インバータ112と、電圧制御装置110と、を含んで構成される。第1インバータ111、第2インバータ112、および電圧制御装置110は、それぞれ電気的に接続される。
The
電圧制御装置110は、入力された電圧を変換し、変換した電圧を出力する電圧制御部として機能する。電圧制御装置110としては、DC/DCコンバータなどを用いることができる。電圧制御装置110は、例えば、バッテリBATの電力を第1モータジェネレータMG1に供給する場合には、バッテリBATの出力電圧を昇圧して第1インバータ111へ出力する。また、電圧制御装置110は、例えば、第1モータジェネレータMG1によって回生発電が行われた場合には、第1インバータ111を介して受け付けた第1モータジェネレータMG1の出力電圧を降圧してバッテリBATへ出力する。また、電圧制御装置110は、第2モータジェネレータMG2によって発電が行われた場合には、第2インバータ112を介して受け付けた第2モータジェネレータMG2の出力電圧を降圧してバッテリBATへ出力する。
The
第1インバータ111は、バッテリBATの電力を第1モータジェネレータMG1に供給する場合には、電圧制御装置110を介して受け付けたバッテリBATの電力(直流)を交流に変換して第1モータジェネレータMG1へ出力する。また、第1インバータ111は、第1モータジェネレータMG1によって回生発電が行われた場合には、第1モータジェネレータMG1から受け付けた電力(交流)を直流に変換して電圧制御装置110へ出力する。また、第1インバータ111は、第1モータジェネレータMG1の回生電力を廃電する場合には、第1モータジェネレータMG1から受け付けた電力(交流)を直流に変換して第2インバータ112へ出力する。
When
第2インバータ112は、第2モータジェネレータMG2によって発電が行われた場合には、第2モータジェネレータMG2から受け付けた電力(交流)を直流に変換して電圧制御装置110へ出力する。また、第2インバータ112は、第1モータジェネレータMG1の回生電力を廃電する場合には、第1インバータ111を介して受け付けた第1モータジェネレータMG1の回生電力(直流)を交流に変換して第2モータジェネレータMG2へ出力する。
When second motor generator MG2 generates power,
バッテリBATは、充放電可能な二次電池であり、直列あるいは直並列に接続された複数の蓄電セルを有する。バッテリBATは、例えば100~400[V]といった高電圧を出力可能に構成される。バッテリBATの蓄電セルとしては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などを用いることができる。 The battery BAT is a rechargeable secondary battery, and has a plurality of storage cells connected in series or in series-parallel. The battery BAT is configured to be capable of outputting a high voltage such as 100 to 400 [V]. A lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or the like can be used as a storage cell of the battery BAT.
クラッチCLは、エンジンENGから駆動輪DWまでの動力伝達経路を接続(締結)する接続状態と、エンジンENGから駆動輪DWまでの動力伝達経路を切断(遮断)する切断状態と、をとり得る。エンジンENGの出力は、クラッチCLが接続状態である場合に駆動輪DWに伝達され、クラッチCLが切断状態である場合には駆動輪DWに伝達されない。 Clutch CL can take a connected state in which the power transmission path from engine ENG to drive wheels DW is connected (fastened) and a disconnected state in which the power transmission path from engine ENG to drive wheels DW is disconnected (disconnected). The output of the engine ENG is transmitted to the driving wheels DW when the clutch CL is in the engaged state, and is not transmitted to the driving wheels DW when the clutch CL is in the disengaged state.
各種センサ12は、例えば、車両10の走行速度(以下「車速」ともいう)を検出する車速センサ、車両10のアクセルペダルに対する操作量を検出するアクセルポジション(以下「AP」ともいう)センサ、バッテリBATに関する各種情報(例えばバッテリBATの出力電圧、充放電電流、温度)を検出するバッテリセンサなどを含む。各種センサ12による検出結果は、検出信号として制御装置20へ送信される。
ナビゲーション装置13は、地図データなどを記憶する記憶装置(例えばフラッシュメモリ)、測位衛星から受信した信号に基づいて車両10の位置(以下「自車位置」ともいう)を特定可能なGNSS(Global Navigation Satellite System)受信機、各種情報を表示するディスプレイ、ユーザ(車両10の乗員で、例えば運転者。以下の説明においても同様)からの操作を受け付ける操作ボタン(タッチパネルを含む)などを備える。
The
ナビゲーション装置13が記憶する地図データは、道路に関する道路データを含む。例えば、道路データにおいて、各道路は所定の区間ごとに分割されている。道路データは、各区間に対応するリンクと、リンク同士を接続するノードと、の情報を含む。また、道路データには、各リンクに対応付けて、該リンクに対応する区間の距離、規制速度(例えば法定速度)、道路勾配(例えば傾き角度)などを示す属性情報が設けられている。
The map data stored by the
ナビゲーション装置13は、例えば、車両10の現在地である自車位置から、車両10のユーザにより設定された目的地までの経路(以下「誘導経路」ともいう)を、地図データなどを参照して決定し、決定した誘導経路をディスプレイに表示することによってユーザに案内する。
The
また、ナビゲーション装置13は、自車位置、車両10の進行方向、設定された目的地、地図データなどを参照して、車両10の走行予定経路を予測する。一例として、ナビゲーション装置13は、自車位置から車両10の進行方向上(すなわち前方)の所定範囲内にある区間(例えば自車位置から進行方向に10[km]先までの区間)を、走行予定経路として予測する。
Further, the
ナビゲーション装置13は、走行予定経路を予測すると、該走行予定経路についての経路情報を制御装置20へ送信する。この経路情報には、走行予定経路に含まれる各区間を示す情報と、各区間の属性情報とが含まれる。これにより、ナビゲーション装置13は、走行予定経路に含まれる各区間と、該区間の規制速度や道路勾配などを制御装置20に通知できる。また、ナビゲーション装置13は、自車位置も制御装置20に適宜通知する。
After predicting the planned travel route, the
さらに、ナビゲーション装置13は、渋滞情報を含む道路交通情報を受信可能に構成され、受信した道路交通情報を制御装置20に送信するようにしてもよい。このようにすれば、ナビゲーション装置13は、走行予定経路の渋滞状況などを制御装置20に通知することが可能になる。
Furthermore, the
表示装置14は、車両10に関する各種情報を表示可能な表示装置であり、例えば、いわゆる「マルチインフォメーションディスプレイ」と称される液晶ディスプレイである。表示装置14が表示する情報としては、例えば、バッテリBATの残容量をあらわす情報(以下「残容量情報」ともいう)や、車両10の航続可能距離をあらわす情報(以下「航続可能距離情報」ともいう)などを挙げることができる。なお、表示装置14が表示する情報は、残容量情報や航続可能距離情報に限られず、例えば車両10周辺の気温(いわゆる「外気温」)など、他の情報であってもよい。また、表示装置14は、液晶ディスプレイに限られず、ランプ表示器などの他種類の表示装置であってもよい。
The
制御装置20は、例えば、各種演算を行うプロセッサ、各種情報を記憶する非一過性の記憶媒体を有する記憶装置、制御装置20の内部と外部とのデータの入出力を制御する入出力装置などを備えるECU(Electronic Control Unit)によって実現され、車両10全体を制御する装置(コンピュータ)である。制御装置20は、1つのECUによって実現されてもよいし、複数のECUによって実現されてもよい。
The
具体的に説明すると、制御装置20は、エンジンENG、クラッチCL、電力変換装置11、各種センサ12、ナビゲーション装置13、および表示装置14と通信可能に設けられている。そして、制御装置20は、エンジンENGの出力を制御したり、電力変換装置11を制御することで第1モータジェネレータMG1や第2モータジェネレータMG2の出力を制御したり、クラッチCLの状態を制御したりする。これにより、制御装置20は、後述するように、車両10の走行モードを制御することが可能である。また、制御装置20は、例えば、表示装置14を制御して、そのときのバッテリBATの残容量に応じた残容量情報や航続可能距離情報を表示装置14に表示させたりもする。
Specifically, the
[車両の走行モード]
つぎに、車両10の走行モードについて説明する。車両10は、走行モードとして、EV走行モードと、ハイブリッド走行モードと、エンジン走行モードと、をとり得る。そして、車両10は、これらの走行モードのうちのいずれかの走行モードによって走行する。車両10をいずれの走行モードで走行させるかは、制御装置20によって制御される。
[Vehicle driving mode]
Next, driving modes of the
[EV走行モード]
EV走行モードは、バッテリBATの電力のみを第1モータジェネレータMG1に供給し、該電力に応じて第1モータジェネレータMG1が出力する動力によって車両10を走行させる走行モードである。このEV走行モードは、本発明における第1走行モードの一例である。
[EV driving mode]
The EV running mode is a running mode in which only the electric power of battery BAT is supplied to first motor generator MG1, and
具体的に説明すると、EV走行モードの場合、制御装置20は、クラッチCLを切断状態にする。また、EV走行モードの場合、制御装置20は、エンジンENGへの燃料の供給を停止して、エンジンENGからの動力の出力(以下「エンジンENGの作動」ともいう)を停止させる。このため、EV走行モードでは、第2モータジェネレータMG2による発電が行われないことになる。そして、EV走行モードの場合、制御装置20は、バッテリBATの電力のみを第1モータジェネレータMG1に供給するようにし、該電力に応じた動力を第1モータジェネレータMG1から出力させ、該動力によって車両10を走行させる。
Specifically, in the case of the EV running mode, the
制御装置20は、例えば、第1モータジェネレータMG1にバッテリBATからの電力のみが供給され、該電力に応じて第1モータジェネレータMG1が出力する動力によって、車両10の走行に要求される駆動力(以下「要求駆動力」ともいう)を得られることを条件に、車両10をEV走行モードで走行させる。
For example, the first motor generator MG1 is supplied with electric power only from the battery BAT, and the
なお、EV走行モードでは、エンジンENGへの燃料の供給が停止されるので、エンジンENGへの燃料の供給が行われる他の走行モードに比べて、エンジンENGが消費する燃料が低減され、車両10の燃費が向上する。したがって、車両10をEV走行モードとする頻度(機会)を増加させることで、車両10の燃費向上を図ることが可能である。一方で、EV走行モードでは、第2モータジェネレータMG2による発電が行われず、バッテリBATの電力のみによって第1モータジェネレータMG1を駆動することになるので、バッテリBATの残容量(SOC:State of chargeともいう)が低下しやすくなる。
Note that in the EV travel mode, the supply of fuel to the engine ENG is stopped. improves fuel efficiency. Therefore, by increasing the frequency (opportunities) of setting the
[ハイブリッド走行モード]
ハイブリッド走行モードは、少なくとも第2モータジェネレータMG2が発電した電力を第1モータジェネレータMG1に供給し、該電力に応じて第1モータジェネレータMG1が出力する動力を主として車両10を走行させる走行モードである。
[Hybrid driving mode]
The hybrid running mode is a running mode in which at least the electric power generated by the second motor-generator MG2 is supplied to the first motor-generator MG1, and the power output by the first motor-generator MG1 in accordance with the electric power is mainly used to drive the
具体的に説明すると、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置20は、クラッチCLを切断状態にする。また、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置20は、エンジンENGへの燃料の供給を行って、エンジンENGから動力を出力させ、エンジンENGの動力によって第2モータジェネレータMG2を駆動する。これにより、ハイブリッド走行モードでは、第2モータジェネレータMG2による発電が行われる。また、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置20は、クラッチCLにより動力伝達経路を切断状態として、第2モータジェネレータMG2が発電した電力を第1モータジェネレータMG1に供給し、該電力に応じた動力を第1モータジェネレータMG1から出力させ、該動力によって車両10を走行させる。
Specifically, in the case of the hybrid running mode, the
第2モータジェネレータMG2から第1モータジェネレータMG1に供給される電力は、バッテリBATから第1モータジェネレータMG1に供給される電力よりも大きい。したがって、ハイブリッド走行モードでは、EV走行モードに比べて、第1モータジェネレータMG1の出力を大きくすることができ、車両10を走行させる駆動力(以下「車両10の出力」ともいう)として大きな駆動力を得ることができる。
The power supplied from second motor generator MG2 to first motor generator MG1 is greater than the power supplied from battery BAT to first motor generator MG1. Therefore, in the hybrid running mode, the output of the first motor generator MG1 can be increased compared to the EV running mode, and the driving force for running the vehicle 10 (hereinafter also referred to as "the output of the
なお、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置20は、必要に応じてバッテリBATの電力も第1モータジェネレータMG1に供給するようにしてもよい。すなわち、制御装置20は、ハイブリッド走行モードにおいて、第2モータジェネレータMG2およびバッテリBATの双方の電力を第1モータジェネレータMG1に供給するようにしてもよい。これにより、第2モータジェネレータMG2の電力のみを第1モータジェネレータMG1に供給する場合に比べて、第1モータジェネレータMG1に供給する電力を大きくすることができ、車両10の出力として一層と大きな駆動力を得ることができる。
In the case of the hybrid running mode,
[エンジン走行モード]
エンジン走行モードは、エンジンENGが出力する動力を主として車両10を走行させる走行モードである。
[Engine running mode]
The engine driving mode is a driving mode in which the
具体的に説明すると、エンジン走行モードの場合、制御装置20は、クラッチCLを接続状態にする。また、エンジン走行モードの場合、制御装置20は、エンジンENGへの燃料の供給を行って、エンジンENGから動力を出力させる。エンジン走行モードの場合、クラッチCLによって動力伝達経路が接続状態とされているので、エンジンENGの動力は、駆動輪DWに伝達されて駆動輪DWを駆動する。このように、エンジン走行モードの場合、制御装置20は、エンジンENGから動力を出力させ、該動力によって車両10を走行させる。
Specifically, in the engine running mode, the
また、エンジン走行モードの場合、制御装置20は、必要に応じてバッテリBATの電力を第1モータジェネレータMG1に供給するようにしてもよい。これにより、エンジン走行モードでは、バッテリBATの電力が供給されることによって第1モータジェネレータMG1が出力する動力も用いて車両10を走行させることができ、エンジンENGの動力のみによって車両10を走行させる場合に比べて、車両10の出力として一層と大きな駆動力を得ることができる。また、これにより、エンジンENGの動力のみによって車両10を走行させるようにした場合に比べて、エンジンENGの出力を抑制することができ、車両10の燃費向上を図ることができる。
In the case of the engine running mode,
[バッテリと電力変換装置と各モータジェネレータとの電気的な接続関係]
つぎに、バッテリBATと、電力変換装置11と、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2との電気的な接続関係の一例について説明する。図2に示すように、電力変換装置11の電圧制御装置110は、バッテリBATの出力電圧であるV1電圧を入力電圧として2つのスイッチング素子をオンオフ切換動作することによって、出力側のV2電圧をV1電圧よりも高い電圧に昇圧可能である。なお、電圧制御装置110の2つのスイッチング素子がオンオフ切換動作しないときのV2電圧はV1電圧に等しい。
[Electrical Connection Relationship Between Battery, Power Conversion Device, and Each Motor Generator]
Next, an example of the electrical connection relationship between battery BAT,
第1インバータ111は、直流電圧を交流電圧に変換して3相電流を第1モータジェネレータMG1に供給する。また、第1インバータ111は、車両1の制動時に第1モータジェネレータMG1が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。第2インバータ112は、エンジンENGの駆動によって第2モータジェネレータMG2が発電した交流電圧を直流電圧に変換する。また、第2インバータ112は、車両1の制動時に第1モータジェネレータMG1で発電され第1インバータ111によって変換された直流電圧を交流電圧に変換して3相電流を第2モータジェネレータMG2に供給してもよい。
このように、車両10では、バッテリBATの出力電圧としてのV1電圧を単一の電圧制御装置110によって昇圧することにより得られた昇圧電圧としてのV2電圧を、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2へ共通して供給するようにした。これにより、単一の電圧制御装置110によって、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2のそれぞれを駆動するのに必要なV2電圧をこれらに供給できる。したがって、各モータジェネレータに対応する電圧制御装置110をそれぞれ個別に設けるようにした場合に比べて、必要となる電圧制御装置110の数を削減でき、車両10の構成が煩雑になるのを抑制できる。
Thus, in
[制御装置が行う制御の一例]
第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2との体格や運転状態などの違いに起因して、第1モータジェネレータMG1にとって最適なV2電圧と、第2モータジェネレータMG2にとって最適なV2電圧とが互いに異なることがある。
[Example of control performed by control device]
The optimum V2 voltage for the first motor-generator MG1 and the optimum V2 voltage for the second motor-generator MG2 may be different from each other due to the difference in physique, operating state, etc. between the first motor-generator MG1 and the second motor-generator MG2. It can be different.
例えば、ハイブリッド走行モードにより車両1が高速巡航する場合、第1モータジェネレータMG1は高回転且つ低出力で運転される。このように第1モータジェネレータMG1が高回転且つ低出力で運転されるとき、第1モータジェネレータMG1は比較的大きいV2電圧と必要とする。その一方で、第2モータジェネレータMG2は、エンジンENGのBSFC(Brake Specific Fuel Consumption)を考慮して運転されるため、第1モータジェネレータMG1とは異なり、そこまで大きいV2電圧を必要としない。 For example, when the vehicle 1 is cruising at high speed in the hybrid traveling mode, the first motor generator MG1 is operated at high rotation and low output. Thus, when the first motor generator MG1 is operated at high speed and low output, the first motor generator MG1 requires a relatively large V2 voltage. On the other hand, the second motor generator MG2 is operated in consideration of the BSFC (Brake Specific Fuel Consumption) of the engine ENG, so unlike the first motor generator MG1, it does not require such a large V2 voltage.
一般的に、このような場合には、車両1の要求駆動力を確保する観点から、制御装置20は、第1モータジェネレータMG1が必要とするV2電圧(すなわち比較的大きいV2電圧)を、電力変換装置11(電圧制御装置110)から第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2へ供給させる。したがって、このときには、第2モータジェネレータMG2にとっては過剰な大きさのV2電圧が供給されることになり、このV2電圧に起因して、第2モータジェネレータMG2の損失および発熱が大きくなる。そして、このような状態が長期間にわたって続くと、第2モータジェネレータMG2が高温状態となり得る。しかしながら、第2モータジェネレータMG2を含む各モータジェネレータが高温状態になることは、劣化や破損を防止する観点から好ましくない。
Generally, in such a case, from the viewpoint of ensuring the required driving force of the vehicle 1, the
そこで、制御装置20は、第1モータジェネレータMG1にとって最適なV2電圧と、第2モータジェネレータMG2にとって最適なV2電圧とを適宜持ち替えるように電圧制御装置110を制御することで、V2電圧に起因した発熱により第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2が高温状態となるのを抑制する。
Therefore,
具体的に説明すると、制御装置20は、車両10が所定の走行予定経路を走行する際の、各モータジェネレータの回転数の推定値である推定回転数(例えば後述のモータ推定回転数N_est)と、出力トルクの推定値である推定トルク(例えば後述のモータ推定トルクTrq_est)とを導出する。つぎに、制御装置20は、導出した推定回転数と推定トルクとに基づき、走行予定経路を走行する際のV2電圧の推定値である推定昇圧電圧(例えば後述の推定昇圧電圧V2_est1)を導出する。そして、制御装置20は、導出した推定昇圧電圧を各モータジェネレータへ供給した場合の各モータジェネレータの温度(例えば後述のモータ温度T_est)を推定し、推定した各モータジェネレータの温度のうちのいずれかのモータジェネレータの温度が閾値を超える場合には、当該モータジェネレータの温度上昇を抑制するように推定昇圧電圧を補正した補正昇圧電圧(例えば後述の補正昇圧電圧V2_est2)を導出し、導出した補正昇圧電圧に基づき、走行予定経路を走行する際のV2電圧を制御する。これにより、車両10が所定の走行予定経路を走行する際に、V2電圧に起因した発熱により、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2が高温状態となるのを抑制することが可能となる。
More specifically, the
[制御装置が実行する処理の一例]
以下、図3および図4を参照して、制御装置20が実行する処理の一例について、具体的に説明する。例えば、制御装置20は、車両10の走行予定経路の経路情報をナビゲーション装置13から所定の周期で取得し、走行予定経路の経路情報を取得するごとに図3に示す一連の処理を実行する。
[Example of processing executed by control device]
An example of the processing executed by the
図3に示すように、制御装置20は、ナビゲーション装置13から取得した車両10の走行予定経路の経路情報を参照して、車両1が走行予定経路を走行する際の、各モータジェネレータの回転数の推定値であるモータ推定回転数N_estと、出力トルクの推定値であるモータ推定トルクTrq_estとを導出する(ステップS1)。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では、ステップS1の処理により、第1モータジェネレータMG1についてのモータ推定回転数N_estであるモータ推定回転数N_est1と、第2モータジェネレータMG2についてのモータ推定回転数N_estであるモータ推定回転数N_est2と、第1モータジェネレータMG1についてのモータ推定トルクTrq_estであるモータ推定トルクTrq_est1と、第2モータジェネレータMG2についてのモータ推定トルクTrq_estであるモータ推定トルクTrq_est2とが導出される。 In the present embodiment, by the process of step S1, the estimated motor rotation speed N_est1, which is the estimated motor rotation speed N_est for the first motor generator MG1, and the estimated motor rotation speed N_est, which is the estimated motor rotation speed N_est for the second motor generator MG2. N_est2, a motor estimated torque Trq_est1 that is the motor estimated torque Trq_est for the first motor generator MG1, and a motor estimated torque Trq_est2 that is the motor estimated torque Trq_est for the second motor generator MG2 are derived.
制御装置20がステップS1の処理により導出するモータ推定回転数N_est1の一例を、図4(b)中の実線400にて示す。なお、図4(b)において、縦軸は回転数をあらわし、横軸は時期をあらわす。
An example of the estimated motor rotation speed N_est1 derived by the
実線400にて示すように、制御装置20は、例えば、車両1が所定の走行予定経路を走行し得る今後の所定期間(以下「処理対象期間」ともいう)におけるモータ推定回転数N_est1の時期的推移をあらわすタイムチャートを導出する。また、図示および詳細な説明を省略するが、制御装置20は、モータ推定回転数N_est1のタイムチャートと同様に、処理対象期間におけるモータ推定回転数N_est2の時期的推移をあらわすタイムチャートについても、ステップS1の処理により導出する。
As indicated by a
なお、各時期におけるモータ推定回転数N_est(例えばモータ推定回転数N_est1)は、例えば、対応する時期の車速などに基づき導出できる。各時期における車速は、例えば、ナビゲーション装置13から取得した走行予定経路の経路情報に含まれる各区間の属性情報(例えば各区間の規制速度)などに基づき予測できる。また、処理対象期間は、例えば、制御装置20の製造者などによりあらかじめ定められた長さの期間とすることができる。
Note that the estimated motor rotation speed N_est (for example, the estimated motor rotation speed N_est1) at each time can be derived based on the vehicle speed at the corresponding time, for example. The vehicle speed at each period can be predicted, for example, based on the attribute information of each section (for example, the speed limit of each section) included in the route information of the planned travel route acquired from the
制御装置20がステップS1の処理により導出するモータ推定トルクTrq_est1の一例を、図4(c)中の実線410にて示す。なお、図4(c)において、縦軸はトルクをあらわし、横軸は時期をあらわす。
An example of the estimated motor torque Trq_est1 derived by the
実線410にて示すように、制御装置20は、例えば、処理対象期間におけるモータ推定トルクTrq_est1の時期的推移をあらわすタイムチャートを導出する。また、図示および詳細な説明を省略するが、制御装置20は、モータ推定トルクTrq_est1のタイムチャートと同様に、処理対象期間におけるモータ推定トルクTrq_est2の時期的推移をあらわすタイムチャートについても、ステップS1の処理により導出する。
As indicated by a
なお、各時期におけるモータ推定トルクTrq_est(例えばモータ推定トルクTrq_est1)は、例えば、対応する時期の車両1の要求駆動力などに基づき導出できる。各時期における要求駆動力は、例えば、各時期における車速や、各時期において走行する区間の道路勾配などに基づき予測できる。 Note that the estimated motor torque Trq_est (for example, the estimated motor torque Trq_est1) at each time can be derived based on, for example, the required driving force of the vehicle 1 at the corresponding time. The required driving force at each time period can be predicted based on, for example, the vehicle speed at each time period, the road gradient of the section traveled at each time period, and the like.
つぎに、制御装置20は、ステップS1の処理により導出したモータ推定回転数N_estおよびモータ推定トルクTrq_estに基づき、車両1が走行予定経路を走行する際のV2電圧の推定値である推定昇圧電圧V2_est1を導出する(ステップS2)。
Next, based on the estimated motor rotation speed N_est and the estimated motor torque Trq_est derived by the process of step S1, the
制御装置20がステップS2の処理により導出する推定昇圧電圧V2_est1の一例を、図4(d)中の破線420にて示す。なお、図4(d)において、縦軸は電圧をあらわし、横軸は時期をあらわす。
An example of the estimated boosted voltage V2_est1 derived by the
破線420にて示すように、制御装置20は、例えば、処理対象期間における推定昇圧電圧V2_est1の時期的推移をあらわすタイムチャートを導出する。各時期における推定昇圧電圧V2_est1は、例えば、対応する時期のモータ推定回転数N_estおよびモータ推定トルクTrq_estなどに基づき導出できる。
As indicated by a dashed line 420, the
より具体的に説明すると、本実施形態では、MG1側V2電圧推定用マップと、MG2側V2電圧推定用マップとが、制御装置20にあらかじめ記憶されているものとする。ここで、MG1側V2電圧推定用マップは、第1モータジェネレータMG1の回転数および出力トルクと、その回転数および出力トルクで第1モータジェネレータMG1を運転するのに必要となるV2電圧との関係をあらわすマップ(情報)である。また、MG2側V2電圧推定用マップは、第2モータジェネレータMG2の回転数および出力トルクと、その回転数および出力トルクで第2モータジェネレータMG2を運転するのに必要となるV2電圧との関係をあらわすマップである。
More specifically, in this embodiment, it is assumed that the MG1 side V2 voltage estimation map and the MG2 side V2 voltage estimation map are stored in advance in the
そして、制御装置20は、MG1側V2電圧推定用マップを参照して、ステップS1の処理により導出したモータ推定回転数N_est1およびモータ推定トルクTrq_est1に基づき、処理対象期間に含まれる各時期において第1モータジェネレータMG1を運転するのに必要なV2電圧を導出する。また、制御装置20は、MG2側V2電圧推定用マップを参照して、ステップS1の処理により導出したモータ推定回転数N_est2およびモータ推定トルクTrq_est2に基づき、処理対象期間に含まれる各時期において第2モータジェネレータMG2を運転するのに必要なV2電圧を導出する。そして、制御装置20は、同じ時期に対応する、第1モータジェネレータMG1を運転するのに必要なV2電圧と、第2モータジェネレータMG2を運転するのに必要なV2電圧とを比較して、大きい方をその時期の推定昇圧電圧V2_est1として採用する。
Then, the
なお、第1モータジェネレータMG1を運転するのに必要なV2電圧は、通常、第2モータジェネレータMG2を運転するのに必要なV2電圧よりも大きい。したがって、推定昇圧電圧V2_est1としては、通常、第1モータジェネレータMG1を運転するのに必要なV2電圧の方が採用される。 Note that the V2 voltage required to drive the first motor generator MG1 is normally higher than the V2 voltage required to drive the second motor generator MG2. Therefore, as the estimated boosted voltage V2_est1, the V2 voltage necessary for driving the first motor generator MG1 is normally employed.
つぎに、制御装置20は、ステップS2の処理により導出した推定昇圧電圧V2_est1を各モータジェネレータに供給した場合の、各モータジェネレータの温度の推定値であるモータ温度T_estを推定する(ステップS3)。
Next,
本実施形態では、ステップS3の処理により、第1モータジェネレータMG1についてのモータ温度T_estであるモータ温度T_est1と、第2モータジェネレータMG2についてのモータ温度T_estであるモータ温度T_est2とが導出される。 In the present embodiment, a motor temperature T_est1, which is the motor temperature T_est for the first motor generator MG1, and a motor temperature T_est2, which is the motor temperature T_est for the second motor generator MG2, are derived by the process of step S3.
制御装置20がステップS3の処理により導出するモータ温度T_est2の一例を、図4(a)中の破線430にて示す。なお、図4(a)において、縦軸は温度をあらわし、横軸は時期をあらわす。
An example of the motor temperature T_est2 derived by the
破線430にて示すように、制御装置20は、例えば、処理対象期間におけるモータ温度T_est2の時期的推移をあらわすタイムチャートを導出する。各時期におけるモータ温度T_est2は、例えば、対応する時期のモータ推定回転数N_est2、モータ推定トルクTrq_est2、および推定昇圧電圧V2_est1などに基づき導出できる。
As indicated by a dashed
また、図示および詳細な説明を省略するが、制御装置20は、モータ温度T_est2のタイムチャートと同様に、処理対象期間におけるモータ温度T_est1の時期的推移をあらわすタイムチャートについても、ステップS3の処理により導出する。各時期におけるモータ温度T_est1は、例えば、対応する時期のモータ推定回転数N_est1、モータ推定トルクTrq_est1、および推定昇圧電圧V2_est1などに基づき導出できる。
Further, although illustration and detailed description are omitted, the
つぎに、制御装置20は、ステップS3の処理により導出したモータ温度T_estが所定の閾値を超えるか否かを判定する(ステップS4)。ここで、閾値は、例えば、各モータジェネレータのそれぞれに対応して、制御装置20の製造者などによりあらかじめ定められた所定値である。この閾値は、例えば、各モータジェネレータの耐熱性能などを勘案して定められる。
Next, the
本実施形態では、例えば、第2モータジェネレータMG2に対応する閾値として、図4(a)に示すTthが制御装置20にあらかじめ設定されているものとする。そして、破線430で示したモータ温度T_est2のタイムチャートは、処理対象期間中の期間TmにてTthを超えている。このような場合、制御装置20は、ステップS4の処理において、モータ温度T_estが閾値を超えると判定して(ステップS4:Yes)、ステップS5の処理に進む。
In the present embodiment, for example, it is assumed that Tth shown in FIG. The time chart of the motor temperature T_est2 indicated by the dashed
一方、ステップS3の処理により導出したモータ温度T_estがいずれも閾値以下である場合には、制御装置20は、ステップS4の処理において、モータ温度T_estが閾値を超えていないと判定して(ステップS4:No)、そのままステップS6の処理に進む。
On the other hand, if all the motor temperatures T_est derived by the process of step S3 are equal to or less than the threshold, the
ステップS3の処理により導出したモータ温度T_estが閾値を超えると判定した場合、制御装置20は、モータ温度T_estが閾値を超えると予測されたモータジェネレータの温度上昇を抑制するように、ステップS2の処理により導出した推定昇圧電圧V2_est1を補正した補正昇圧電圧V2_est2を導出する(ステップS5)。
When it is determined that the motor temperature T_est derived by the process of step S3 exceeds the threshold, the
図4に示す例では、第2モータジェネレータMG2に対応するモータ温度T_est2が期間TmにてTthを超えている。このような場合、制御装置20は、ステップS5の処理において、第2モータジェネレータMG2の温度上昇を抑制するように推定昇圧電圧V2_est1を補正した補正昇圧電圧V2_est2を導出する。
In the example shown in FIG. 4, motor temperature T_est2 corresponding to second motor generator MG2 exceeds Tth in period Tm. In such a case,
より具体的には、例えば、図4(a)中の白抜き矢印αおよび実線431と、図4(d)中の白抜き矢印βおよび実線421とによって示すように、制御装置20は、期間Tmにおけるモータ温度T_est2がTthを超えなくなるように、期間Tmにおける電圧を推定昇圧電圧V2_est1よりも小さくしたものを補正昇圧電圧V2_est2として導出する。
More specifically, for example, as indicated by the white arrow α and the
ところで、図4(c)において、破線411は、各モータジェネレータの温度を考慮したV2電圧に応じて第1モータジェネレータMG1が出力可能な出力トルクの上限値(以下「MG1アウトライントルク」ともいう)を示している。仮に、MG1アウトライントルクが小さくなったことに起因して車両1の要求駆動力を確保できなくなると、いわゆる「もたつき(ヘジテーションともいう)」が発生して、車両10におけるドライバビリティが低下し得る。
Incidentally, in FIG. 4(c), the dashed
そこで、制御装置20は、補正昇圧電圧V2_est2を、車両1の要求駆動力を第1モータジェネレータMG1が出力可能な電圧とする。より具体的に説明すると、制御装置20は、図4(c)中の破線411および白抜き矢印γに示すように、車両1の要求駆動力を第1モータジェネレータMG1が出力できる範囲でMG1アウトライントルクをできるだけ絞るような補正昇圧電圧V2_est2を導出する。これにより、例えば、期間Tmにおいて、車両1の要求駆動力を第1モータジェネレータMG1が出力するのを阻害しないようにしつつも、第2モータジェネレータMG2の温度上昇を抑制することが可能となる。
Therefore,
そして、制御装置20は、ステップS2の処理により導出した推定昇圧電圧V2_est1またはステップS5の処理により導出した補正昇圧電圧V2_est2に基づき、車両10が走行予定経路を走行する際のV2電圧を制御して(ステップS6)、図3に示す一連の処理を終了する。
Based on the estimated boosted voltage V2_est1 derived by the process of step S2 or the corrected boosted voltage V2_est2 derived by the process of step S5, the
例えば、制御装置20は、ステップS5の処理を実行していなければ、ステップS2の処理により導出した推定昇圧電圧V2_est1に応じたV2電圧を生成するように、電圧制御装置110を制御する。これにより、この場合には、モータ推定回転数N_estおよびモータ推定トルクTrq_estから導出した推定昇圧電圧V2_est1に応じたV2電圧を第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2へ供給できる。したがって、例えば、MG1アウトライントルクを高めに維持でき、車両1の要求駆動力を第1モータジェネレータMG1がより確実に出力することを可能にする。
For example,
一方、制御装置20は、ステップS5の処理を実行していれば、ステップS5の処理により導出した補正昇圧電圧V2_est2に応じたV2電圧を生成するように、電圧制御装置110を制御する。これにより、この場合には、例えば、期間Tmにおける第2モータジェネレータMG2の温度上昇を抑制して、期間Tmにおいても第2モータジェネレータMG2の温度がTthを超えないようにすることができる。
On the other hand, if
[本実施形態の効果の一例]
最後に、図5を参照して、本実施形態による効果の一例について説明する。例えば、仮に、第1モータジェネレータMG1にとって最適なV2電圧を、常時、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2へ供給するようにしたとする。このようにした場合には、図5(a)に示すように、第1モータジェネレータMG1の発熱は抑制できるため、第1モータジェネレータMG1の温度を所定の保護ライン以下に抑えることはできる。しかし、このようにした場合には、第2モータジェネレータMG2の発熱は増加するため、第2モータジェネレータMG2の温度を保護ライン以下に抑えることは難しくなる。
[Example of effects of the present embodiment]
Finally, with reference to FIG. 5, an example of the effects of this embodiment will be described. For example, it is assumed that the optimum V2 voltage for the first motor generator MG1 is always supplied to the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2. In this case, as shown in FIG. 5A, the heat generation of the first motor generator MG1 can be suppressed, so the temperature of the first motor generator MG1 can be suppressed below the predetermined protection line. However, in this case, heat generation of the second motor-generator MG2 increases, so it becomes difficult to keep the temperature of the second motor-generator MG2 below the protective line.
一方、第2モータジェネレータMG2にとって最適なV2電圧を、常時、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2へ供給するようにしたとする。このようにした場合には、図5(b)に示すように、第2モータジェネレータMG2の発熱は抑制できるため、第2モータジェネレータMG2の温度を保護ライン以下に抑えることはできる。しかし、このようにした場合には、第1モータジェネレータMG1の発熱は増加するため、第1モータジェネレータMG1の温度を保護ライン以下に抑えることは難しくなる。 On the other hand, it is assumed that the optimum V2 voltage for the second motor generator MG2 is always supplied to the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2. In this case, as shown in FIG. 5B, the heat generation of the second motor generator MG2 can be suppressed, so the temperature of the second motor generator MG2 can be suppressed below the protection line. However, in this case, since the heat generation of the first motor generator MG1 increases, it becomes difficult to keep the temperature of the first motor generator MG1 below the protective line.
これに対して、本実施形態によれば、前述したように、第1モータジェネレータMG1にとって最適なV2電圧と、第2モータジェネレータMG2にとって最適なV2電圧とを適宜持ち替えるように電圧制御装置110を制御することで、図5(C)に示すように、運転状態などが互い異なり得る第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2の温度をいずれも保護ライン以下に抑えることが可能となる。これにより、例えば、第1モータジェネレータMG1または第2モータジェネレータMG2の温度が保護ラインを超えた場合に、これらを保護するためにこれらの出力を制限するパワーセーブモードを設けたとしても、パワーセーブモードへの移行頻度の低減を図れる。したがって、第1モータジェネレータMG1または第2モータジェネレータMG2が本来有する出力性能を発揮できなくなる機会を減らすことができ、車両10の商品性の向上を図れる。
In contrast, according to the present embodiment, as described above, the
以上に説明したように、本実施形態によれば、車両10の構成が煩雑になるのを抑制しながら、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2がいずれも高温状態となるのを抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent both the first motor-generator MG1 and the second motor-generator MG2 from reaching a high temperature state while preventing the configuration of the
以上、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前述した実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an example. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood. Moreover, each component in the above-described embodiments may be combined arbitrarily without departing from the gist of the invention.
例えば、前述した実施形態では、第1モータジェネレータMG1を車両10の駆動源として用いられるモータジェネレータとし、第2モータジェネレータMG2を発電機として用いられるモータジェネレータとしたが、これに限られない。例えば、第1モータジェネレータMG1を、車両10の前輪と後輪とのうちの一方を駆動するモータジェネレータとするとともに、第2モータジェネレータMG2を、車両10の前輪と後輪とのうちの他方を駆動するモータジェネレータとしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the first motor generator MG1 is a motor generator used as a drive source for the
また、前述した実施形態では、本発明をハイブリッド電気自動車である車両10に適用した場合の一例について説明したが、これに限らない。本発明は、バッテリと、駆動輪を駆動する電動機を含む複数の電動機と、バッテリと複数の電動機との間で授受される電力の変換を行う電力変換装置と、電力変換装置を制御する制御装置と、を備える車両であれば、電気自動車(例えばBattery Electric Vehicle)や燃料電池自動車(Fuel Cell Electric Vehicle)などであっても適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the
本明細書等には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、前述した実施形態において対応する構成要素などを示しているが、これに限定されるものではない。 At least the following matters are described in this specification and the like. Components in parentheses correspond to those in the above-described embodiment, but are not limited to these.
(1) バッテリ(バッテリBAT)と、駆動輪を駆動する電動機(第1モータジェネレータMG1)を含む複数の電動機(第1モータジェネレータMG1、第2モータジェネレータMG2)と、前記バッテリと前記複数の電動機との間で授受される電力の変換を行う電力変換装置(電力変換装置11)と、前記電力変換装置を制御する制御装置(制御装置20)と、を備える車両(車両10)であって、
前記電力変換装置は、前記バッテリの出力電圧を昇圧することにより得られた昇圧電圧を前記複数の電動機へ供給する電圧制御部(電圧制御装置110)を有し、
前記制御装置は、
前記車両が所定の走行予定経路を走行する際の、前記複数の電動機の回転数の推定値である推定回転数と、出力トルクの推定値である推定トルクとを導出し、
前記推定回転数と前記推定トルクとに基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧の推定値である推定昇圧電圧を導出し、
前記推定昇圧電圧を前記複数の電動機へ供給した場合の前記複数の電動機の温度を推定し、
推定した前記複数の電動機の温度のうちのいずれかの電動機の温度が閾値を超える場合には、当該電動機の温度上昇を抑制するように前記推定昇圧電圧を補正した補正昇圧電圧を導出し、導出した前記補正昇圧電圧に基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧を制御する、
車両。
(1) A battery (battery BAT), a plurality of electric motors (first motor generator MG1, second motor generator MG2) including an electric motor (first motor generator MG1) that drives drive wheels, the battery and the plurality of electric motors A vehicle (vehicle 10) comprising a power conversion device (power conversion device 11) that converts power exchanged between and a control device (control device 20) that controls the power conversion device,
The power conversion device has a voltage control unit (voltage control device 110) that supplies a boosted voltage obtained by boosting the output voltage of the battery to the plurality of electric motors,
The control device is
deriving an estimated rotation speed, which is an estimated rotation speed value, and an estimated torque, which is an estimated output torque value, of the plurality of electric motors when the vehicle travels along a predetermined planned travel route;
deriving an estimated boosted voltage, which is an estimated value of the boosted voltage when traveling on the planned travel route, based on the estimated rotational speed and the estimated torque;
estimating temperatures of the plurality of electric motors when the estimated boosted voltage is supplied to the plurality of electric motors;
When the temperature of any one of the estimated temperatures of the plurality of electric motors exceeds a threshold value, a corrected boosted voltage obtained by correcting the estimated boosted voltage so as to suppress the temperature rise of the electric motor is derived. controlling the boosted voltage when traveling the planned travel route based on the corrected boosted voltage that has been set;
vehicle.
(1)によれば、車両の構成が煩雑になるのを抑制しながら、複数の電動機が高温状態となるのを抑制できる。 According to (1), it is possible to prevent the plurality of electric motors from being in a high temperature state while preventing the configuration of the vehicle from becoming complicated.
(2) (1)に記載の車両であって、
前記補正昇圧電圧は、前記推定昇圧電圧よりも小さい、
車両。
(2) The vehicle according to (1),
the corrected boosted voltage is smaller than the estimated boosted voltage;
vehicle.
(2)によれば、推定昇圧電圧を複数の電動機へ供給するといずれかの電動機が高温状態になることが見込まれる場合には、推定昇圧電圧よりも小さい補正昇圧電圧に基づき昇圧電圧を制御するので、複数の電動機が高温状態となるのを抑制できる。 According to (2), if the estimated boosted voltage is supplied to a plurality of electric motors, the boosted voltage is controlled based on the corrected boosted voltage that is smaller than the estimated boosted voltage when it is expected that one of the motors will be in a high temperature state. Therefore, it is possible to prevent a plurality of electric motors from reaching a high temperature state.
(3) (2)に記載の車両であって、
前記補正昇圧電圧は、前記車両の走行に要求される駆動力を、前記駆動輪を駆動する電動機が出力可能な電圧である、
車両。
(3) The vehicle according to (2),
The corrected boosted voltage is a voltage that allows an electric motor that drives the drive wheels to output the driving force required for running the vehicle.
vehicle.
(3)によれば、車両の走行に要求される駆動力を、駆動輪を駆動する電動機が出力するのを阻害しないようにしつつも、複数の電動機が高温状態となるのを抑制できる。 According to (3), it is possible to suppress the plurality of electric motors from being in a high temperature state while not preventing the electric motors for driving the drive wheels from outputting the driving force required for running the vehicle.
(4) (1)から(3)のいずれかに記載の車両であって、
前記制御装置は、
推定した前記複数の電動機の温度のうちのいずれの電動機の温度も前記閾値を超えない場合には、前記推定昇圧電圧に基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧を制御する、
車両。
(4) The vehicle according to any one of (1) to (3),
The control device is
If the temperature of any one of the estimated temperatures of the plurality of electric motors does not exceed the threshold value, the boosted voltage when traveling the planned travel route is controlled based on the estimated boosted voltage.
vehicle.
(4)によれば、推定昇圧電圧を複数の電動機へ供給してもいずれかの電動機も高温状態にならないことが見込まれる場合には、推定回転数および推定トルクから導出した推定昇圧電圧に応じた昇圧電圧を複数の電動機へ供給できる。 According to (4), when it is expected that even if the estimated boosted voltage is supplied to a plurality of electric motors, none of the motors will be in a high temperature state, the estimated boosted voltage derived from the estimated rotation speed and the estimated torque is A boosted voltage can be supplied to a plurality of electric motors.
(5) (1)から(4)のいずれかに記載の車両であって、
前記車両は、内燃機関(エンジンENG)をさらに備え、
前記複数の電動機は、前記駆動輪を駆動する電動機である第1電動機(第1モータジェネレータMG1)と、前記内燃機関によって駆動されることにより発電を行う第2電動機(第2モータジェネレータMG2)と、を含む、
車両。
(5) A vehicle according to any one of (1) to (4),
The vehicle further comprises an internal combustion engine (engine ENG),
The plurality of electric motors include a first electric motor (first motor generator MG1) that drives the drive wheels, and a second electric motor (second motor generator MG2) that generates power by being driven by the internal combustion engine. ,including,
vehicle.
(5)によれば、運転状態が互い異なり得る第1電動機および第2電動機のいずれも高温状態となるのを抑制できる。 According to (5), both the first electric motor and the second electric motor, which may be operating in different states, can be prevented from reaching a high temperature state.
10 車両
11 電力変換装置
110 電圧制御装置(電圧制御部)
ENG エンジン(内燃機関)
MG1 第1モータジェネレータ(電動機)
MG2 第2モータジェネレータ(電動機)
10
ENG engine (internal combustion engine)
MG1 First motor generator (motor)
MG2 Second motor generator (motor)
Claims (5)
前記電力変換装置は、前記バッテリの出力電圧を昇圧することにより得られた昇圧電圧を前記複数の電動機へ供給する電圧制御部を有し、
前記制御装置は、
前記車両が所定の走行予定経路を走行する際の、前記複数の電動機の回転数の推定値である推定回転数と、出力トルクの推定値である推定トルクとを導出し、
前記推定回転数と前記推定トルクとに基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧の推定値である推定昇圧電圧を導出し、
前記推定昇圧電圧を前記複数の電動機へ供給した場合の前記複数の電動機の温度を推定し、
推定した前記複数の電動機の温度のうちのいずれかの電動機の温度が閾値を超える場合には、当該電動機の温度上昇を抑制するように前記推定昇圧電圧を補正した補正昇圧電圧を導出し、導出した前記補正昇圧電圧に基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧を制御する、
車両。 a battery, a plurality of electric motors including an electric motor that drives drive wheels, a power conversion device that converts power exchanged between the battery and the plurality of electric motors, and a control device that controls the power conversion device a vehicle comprising
The power conversion device has a voltage control unit that supplies a boosted voltage obtained by boosting the output voltage of the battery to the plurality of electric motors,
The control device is
deriving an estimated rotation speed, which is an estimated rotation speed value, and an estimated torque, which is an estimated output torque value, of the plurality of electric motors when the vehicle travels along a predetermined planned travel route;
deriving an estimated boosted voltage, which is an estimated value of the boosted voltage when traveling on the planned travel route, based on the estimated rotational speed and the estimated torque;
estimating temperatures of the plurality of electric motors when the estimated boosted voltage is supplied to the plurality of electric motors;
When the temperature of any one of the estimated temperatures of the plurality of electric motors exceeds a threshold value, a corrected boosted voltage obtained by correcting the estimated boosted voltage so as to suppress the temperature rise of the electric motor is derived. controlling the boosted voltage when traveling the planned travel route based on the corrected boosted voltage that has been set;
vehicle.
前記補正昇圧電圧は、前記推定昇圧電圧よりも小さい、
車両。 A vehicle according to claim 1,
the corrected boosted voltage is smaller than the estimated boosted voltage;
vehicle.
前記補正昇圧電圧は、前記車両の走行に要求される駆動力を、前記駆動輪を駆動する電動機が出力可能な電圧である、
車両。 A vehicle according to claim 2,
The corrected boosted voltage is a voltage that allows an electric motor that drives the drive wheels to output the driving force required for running the vehicle.
vehicle.
前記制御装置は、
推定した前記複数の電動機の温度のうちのいずれの電動機の温度も前記閾値を超えない場合には、前記推定昇圧電圧に基づき、前記走行予定経路を走行する際の前記昇圧電圧を制御する、
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The control device is
If the temperature of any one of the estimated temperatures of the plurality of electric motors does not exceed the threshold value, the boosted voltage when traveling the planned travel route is controlled based on the estimated boosted voltage.
vehicle.
前記車両は、内燃機関をさらに備え、
前記複数の電動機は、前記駆動輪を駆動する電動機である第1電動機と、前記内燃機関によって駆動されることにより発電を行う第2電動機と、を含む、
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle further comprises an internal combustion engine,
The plurality of electric motors includes a first electric motor that drives the drive wheels, and a second electric motor that generates power by being driven by the internal combustion engine.
vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022020392A JP2023117689A (en) | 2022-02-14 | 2022-02-14 | vehicle |
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