JP5772754B2 - Electric vehicle drive device - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両の駆動装置、特に電動ポンプが供給する冷却液で冷却される駆動用モータを有し、電動ポンプによる冷却と騒音との調整を図ることができる電動車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for an electric vehicle, and more particularly to a drive device for an electric vehicle having a drive motor cooled by a coolant supplied by an electric pump and capable of adjusting cooling by the electric pump and noise.
電気自動車や、ハイブリット車では、駆動用モータの駆動力を利用して車両が走行する。この駆動用モータは、出力が大きいために発熱量も大きい。そこで、冷却液を循環させることにより車両の駆動用モータを冷却する冷却システムが知られている。この種の冷却システムには、冷却液を送出するポンプとして電動ポンプを採用しているものがある。 In an electric vehicle or a hybrid vehicle, the vehicle travels using the driving force of the driving motor. Since this driving motor has a large output, it generates a large amount of heat. Therefore, a cooling system that cools a driving motor of a vehicle by circulating a coolant is known. Some cooling systems of this type employ an electric pump as a pump for delivering a coolant.
この電動ポンプが駆動する時、動作音が発生する。この動作音は、車内にいる乗員にとって騒音として感じられる場合がある。特に低速走行時には、路面をタイヤが転がるロードノイズや風切り音などが小さくなり、車内の静粛性がより高くなるために、上記電動ポンプの動作音は騒音として乗員に感じられやすくなる。 When this electric pump is driven, an operating noise is generated. This operation sound may be felt as noise for the passengers in the vehicle. Particularly when traveling at low speed, road noise, wind noise, and the like that the tire rolls on the road surface are reduced, and the quietness of the interior of the vehicle is increased, so that the operation sound of the electric pump is easily felt by the passengers as noise.
これに関連して、特許文献1には、電動ポンプの動作音を騒音として乗員に認識されにくくすることを目的として、電動ポンプの動作音以外の騒音の大きさが所定閾値以上であるときに電動ポンプをオンとし、それ以外のときには電動ポンプをオフとするようにした電動ポンプの制御装置が記載されている。
In this connection,
かかる冷却システムでは、電動ポンプの動作音以外の騒音が所定閾値以下の場合は、電動ポンプは駆動用モータに冷却液を送出しない。そのため、電動ポンプの動作音以外の騒音が所定閾値以下の場合、駆動用モータの冷却が十分に行われない場合がある。 In such a cooling system, when the noise other than the operation sound of the electric pump is equal to or lower than a predetermined threshold, the electric pump does not send the coolant to the drive motor. Therefore, when the noise other than the operation sound of the electric pump is equal to or lower than a predetermined threshold, the driving motor may not be sufficiently cooled.
本発明に係る電動車両の駆動装置は、電動ポンプと、前記電動ポンプが供給する冷却液により冷却される第1の駆動用モータと、第2の駆動用モータと、前記電動ポンプおよび前記2つの駆動用モータを制御する制御部とを有する、電動車両の駆動装置であって、車内における騒音の大きさが所定値未満である場合は、所定値以上の場合に比べて、前記制御部は、前記電動ポンプの回転数を小さくし、前記第1の駆動用モータのトルクを小さくし、前記第2の駆動用モータのトルクを大きくするよう制御することを特徴とする。 An electric vehicle driving apparatus according to the present invention includes an electric pump, a first driving motor cooled by a coolant supplied by the electric pump, a second driving motor, the electric pump, and the two A drive unit for an electric vehicle having a control unit for controlling a drive motor, and when the noise level in the vehicle is less than a predetermined value, the control unit Control is performed such that the rotational speed of the electric pump is reduced, the torque of the first drive motor is reduced, and the torque of the second drive motor is increased.
また、本発明に係る電動車両の駆動装置において、前記駆動用モータに電力を供給する二次電池を有し、前記二次電池の充電量が所定量以上の時のみ、前記電動ポンプの回転数および前記2つの駆動用モータのトルクを制御することが好ましい。 The electric vehicle drive device according to the present invention further includes a secondary battery that supplies electric power to the drive motor, and the rotational speed of the electric pump is only when the charge amount of the secondary battery is equal to or greater than a predetermined amount. It is preferable to control the torques of the two drive motors.
また、本発明に係る電動車両の駆動装置において、要求された駆動トルクが所定トルク以上の時のみ、前記電動ポンプの回転数および前記2つの駆動用モータのトルクを制御することが好ましい。 In the electric vehicle driving apparatus according to the present invention, it is preferable that the rotational speed of the electric pump and the torques of the two driving motors are controlled only when the required driving torque is equal to or greater than a predetermined torque.
また、本発明に係る電動車両の駆動装置において、前記騒音は前記電動ポンプの動作音を除いた車内における騒音であることを特徴とすることが好ましい。 In the drive device for an electric vehicle according to the present invention, it is preferable that the noise is a noise in a vehicle excluding an operation sound of the electric pump.
また、本発明に係る電動車両の駆動装置において、前記所定値とは、前記電動ポンプの動作音の大きさに基づいた値であることが好ましい。 Moreover, in the drive device for an electric vehicle according to the present invention, the predetermined value is preferably a value based on the loudness of the operation sound of the electric pump.
このように、車内における騒音の大きさが所定値未満である場合は、所定値以上の場合に比べて、制御部は、電動ポンプの回転数を小さくし、第1の駆動用モータのトルクを小さくし、第2の駆動用モータのトルクを大きくするよう制限する。したがって、車内における騒音が小さく、電動ポンプの作動が制御される場合であっても、第1の駆動用モータの温度上昇を抑制することができる。 As described above, when the noise level in the vehicle is less than the predetermined value, the control unit reduces the number of rotations of the electric pump and increases the torque of the first drive motor as compared to the case where the noise level is higher than the predetermined value. The torque is reduced to limit the torque of the second drive motor. Therefore, even if the noise in the vehicle is small and the operation of the electric pump is controlled, the temperature increase of the first drive motor can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。まず、図1を用いて、実施形態に係る車両の制御装置を搭載した電動車両10の全体構成について説明する。図1に示すように、電動車両10は、高圧バッテリ12と、インバータ14,16と、フロントモータ18と、リアモータ20と、前輪22と、後輪24と、モータ冷却装置26と、モータ制御装置28とを有する電気自動車である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of an
高圧バッテリ12は車両の駆動のための電力を蓄えておくことのできる二次電池であり、インバータ14,16へ電力を供給する。インバータ14、インバータ16は、高圧バッテリ12から供給される直流電圧を三相交流電圧に変換して、フロントモータ18、リアモータ20に供給する。フロントモータ18、リアモータ20は三相交流電圧により駆動される、三相同期型回転電機である。フロントモータ18から出力される駆動トルクは前輪22に伝えられ、前輪22が駆動される。リアモータ20から出力される駆動トルクは後輪24に伝えられ、後輪24が駆動される。なお、高圧バッテリ12は、図示しない充電用装置を介して、家庭用の商用電源、あるいは、充電スタンドの急速充電用電源などから供給される電力によって充電される。
The
次に、モータ冷却装置26について説明する。モータ冷却装置26は、フロントモータ18の温度が過熱状態とならないように冷却するものである。モータ冷却装置26は、電動ポンプ30と、ラジエータ32と、冷却配管34とからなる。電動ポンプ30はフロントモータ18に冷却液を送出するためのポンプである。ラジエータ32は外気との熱交換を行い、冷却液を冷却する。冷却配管34は、フロントモータ18とラジエータ32と電動ポンプ30との間で冷却液を循環させるための配管である。電動ポンプ30は、モータの回転力によって、冷却液を送出するものであり、ダイヤフラムポンプなど各種タイプのポンプが採用可能である。
Next, the
電動ポンプ30により送出された冷却液は冷却配管34を通ってラジエータ32へと送られる。ラジエータ32にて冷やされた冷却液は冷却配管34を通ってフロントモータ18へと供給され、フロントモータ18を冷却する。フロントモータ18との熱交換により温度の上がった冷却液は、冷却配管34を通って再び電動ポンプ30へと送られる。
The coolant sent out by the
次に、モータ制御装置28について説明する。モータ制御装置28は、車速センサ36と、アクセル開度センサ38と、トルク検出手段40と、電圧センサ42と、温度センサ44と、ECU46とからなる。車速センサ36は、車両の走行速度を検出してECU46に供給する。アクセル開度センサ38は、アクセルペダルの開度(操作量)を検出してECU46に供給する。トルク検出手段40は、フロントモータ18、リアモータ20が出力する駆動トルクをそれぞれ検出してECU46に供給する。なお、トルク検出手段40は、例えばフロントモータ18、リアモータ20の駆動軸に設けたトルクセンサによって構成される。また、トルク検出手段40がECU46から各インバータ14、16に供給するフロントモータ18、リアモータ20の各制御量に基づいて各駆動トルクを推定するようにしてもよい。この場合、ECU46が、トルク検出手段40として機能する。電圧センサ42は高圧バッテリ12の電圧を検出してECU46に供給する。検出された電圧の値に基づき、ECU46は高圧バッテリ12の充電量を推定し、その充電量に基づき高圧バッテリ12の充電状態(SOC)を推定する。なお、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)の推定をする方法は、電圧センサ42により行う場合に限定されない。例えば、電流センサを用いて放電電流を測定することにより高圧バッテリ12の充電状態(SOC)を推定してもよい。温度センサ44は、フロントモータ18の温度を検出してECU46に供給する。
Next, the
次に、電動ポンプ30の動作音以外の騒音と電動ポンプ30の動作音とについて説明する。上記のように電動ポンプ30を含むモータ冷却装置26を用いてフロントモータ18を冷却する場合、電動ポンプ30の作動に伴い動作音が発生する。車内における電動ポンプ30の動作音以外の騒音(ロードノイズや風切り音など)が大きいときは、電動ポンプ30の動作音は他の騒音によってマスキングされるため、車内の乗員は電動ポンプ30の動作音を聴覚的に認識しにくい。しかし、騒音が小さいときには、電動ポンプ30の動作音が車内の乗員に聴覚的に認識されやすく、耳障りな音として目立ってしまう。ここで、電動ポンプ30の動作音をマスキングされる騒音の音圧の範囲のうち、最小の値を所定値Lbとする。なお、第1の実施例では騒音の大きさとして音圧を用いているが、これに限定されない。例えば、乗員にとって耳障りに感じられる特定の周波数に重みを付けて算出した値などを用いてもよい。また、第1の実施例では電動ポンプ30の動作音がマスキングされるか否かによって所定値を決めているが、所定値の決め方はこれに限定されない。例えば、車内の静粛性がさほど必要とされていない場合は、上記の最小値よりも更に小さい値を所定値Lbとしてもよい。反対に、高い静粛性が必要とされる場合は、上記の最小値よりも大きい値を所定値Lbとしてもよい。
Next, noise other than the operation sound of the
図2は、電動車両10の車速と騒音の音圧との関係を表す図である。横軸は車速V[km/h]、縦軸は車内における騒音の音圧[dB]である。車内における騒音のうちロードノイズや風切り音等の大きさは、車速Vが増大するにつれて増大する傾向がある。一方、電動ポンプ30の動作音は車速によっては増減しない。したがって、電動ポンプ30の動作音、ロードノイズ、風切り音等を全て合わせた騒音の大きさは、図2に示すように車速Vが増大するにつれて増大する。したがって、あらかじめ測定等を行うことにより図2の関係が分かっていれば、車速Vから車内における騒音の大きさを推定することができる。具体的には、車内における騒音の大きさが所定値Lbとなるときの車速がVbであれば、車速Vが閾値Vb未満である場合車内における騒音は所定値Lb未満であり、車速Vが閾値Vb以上である場合車内における騒音は所定値Lb以上であると推測することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the vehicle speed of the
そこで、ECU46は車速Vが閾値Vb以上である場合は車内における騒音の大きさは所定値Lb以上であるものとし、電動ポンプ30によりフロントモータ18の冷却を行う。こうすることで、フロントモータ18を冷却液により確実に冷却すると共に、電動ポンプ30の動作音が他の騒音によりマスキングされ、乗員に電動ポンプ30の動作音を聴覚的に認識しにくくすることができる。一方、車速Vが閾値Vb未満である場合は車内における騒音の大きさは所定値Lb未満であるものとし、電動ポンプ30は作動せず、フロントモータ18とリアモータ20のトルク配分を変更するトルク分配を行う。電動ポンプ30を駆動しないので電動ポンプ30の動作音は発生せず、車内における静粛性を確保することができる。
Therefore, when the vehicle speed V is greater than or equal to the threshold value Vb, the
ここで、トルク分配について説明する。ECU46は通常、フロントモータ18およびリアモータ20の全体としての効率が最大となるように、要求トルクTrqdを2つの駆動トルクTrq1、Trq2に配分してフロントモータ18およびリアモータ20を駆動制御する。より具体的には、ECU46は、フロントモータ18から駆動トルクTrq1、リアモータ20から駆動トルクTrq2をそれぞれ出力させるために必要な制御指令を、インバータ14、16に与える。なお要求トルクTrqdは、アクセル開度センサ38によって検出されたアクセル開度と、車速センサ36によって検出された車速とに応じて算出する。なお、第1の実施例のECU46は、通常走行時には、フロントモータ18およびリアモータ20の全体としての効率を最大とするために、リアモータ20に比べて出力の大きいフロントモータ18を使用する。また、急発進時など過度のトルクが要求される場合には、フロントモータ18をアシストするためにリアモータ20を使用する。
Here, torque distribution will be described. The
トルク分配を行う場合、ECU46はリアモータ20の駆動トルクを増大させて要求トルクTrqdの全トルクを出力させるとともに、フロントモータ18の駆動トルクをゼロまで減少させる。なお、要求トルクTrqdが大きいためにリアモータ20をフルトルクとしても要求トルクTrqdを出力できない場合には、その不足分の駆動トルクの大きさにて、フロントモータ18を駆動させる。これにより、要求トルクTrqdを満足させつつフロントモータ18の駆動トルクを小さくすることができるので、駆動によるフロントモータ18の発熱を抑制することができる。なおトルク分配を解除する場合には、フロントモータ18とリアモータ20の駆動トルクを、上述したように駆動装置全体としての効率を最大とするトルク配分に切り換える。
When performing torque distribution, the
次に、図3を用いてモータ制御装置28の動作を説明する。まずECU46はS10において高圧バッテリ12の充電状態(SOC)を検出し、検出した高圧バッテリ12の充電状態(SOC)とあらかじめ定めた閾値Q%との大小関係を判定する。高圧バッテリ12の充電状態は電圧センサ42によって検出された高圧バッテリ12の放電電圧に基づき、高圧バッテリ12の充電容量が電池定格容量に対して何%であるかを推定することによって得られる。この時の閾値Q%は、高圧バッテリ12が過放電とならない下限値として例えば45%とすることができる。無論、この値は一例であって、これ以外の値に設定することができる。S10において高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上であると判定された時は、続くS12において車速Vを検出し、検出された車速Vと閾値Vbとの大小関係を比較する。S12において車速Vが閾値Vb未満であると判定されたときは、S14によりフロントモータ18の駆動トルクを減少させ、リアモータ20の駆動トルクを増大させるトルク分配を行い、S16により電動ポンプ30を停止する。S10において高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%未満と判定されたとき、あるいはS12において車速Vが閾値Vb以上であると判定されたときは、S18によりトルク分配を行わず、S20により電動ポンプ30を通常作動させる。以上のようなモータ制御装置28の判定を行う動作はある周期にて繰り返される。この周期は所定時間ごと(例えば8ミリ秒ごと)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
以上説明したように、本実施の形態によれば、車速Vおよび高圧バッテリ12の充電状態(SOC)の値に応じて、2つの駆動用モータおよび電動ポンプ30の作動状態が最適になるように切り換えられる。具体的には、ECU46は高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上であり、かつ車速Vが閾値Vb未満であれば電動ポンプ30を停止させるとともにトルク分配を行う。したがって、要求トルクTrqdを満足させつつ、トルク分配によりフロントモータ18の温度が許容温度を超過することを抑制できる。また、電動ポンプ30を作動させないため、乗員が電動ポンプ30の動作音を認識することはなく、電動車両10内の静粛性を確保することができる。
As described above, according to the present embodiment, the operating states of the two drive motors and the
また、ECU46は、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上であっても車速Vが閾値Vb以上であるときは、トルク分配を行わずに電動ポンプ30を通常作動させる。したがって、電動ポンプ30から供給された冷却液によりフロントモータ18を確実に冷却することができ、フロントモータ18の温度が許容温度を超過することを抑制できる。また、車速Vが大きいためにロードノイズや風切り音などの騒音により電動ポンプ30の動作音がマスキングされ、乗員が電動ポンプ30の動作音を聴覚的に認識しにくくなる。
Further, the
なお、第1の実施例ではS10にて高圧バッテリ12の充電状態(SOC)と閾値Q%との大小関係を比較しているが、このステップがなくても上記のような効果を得ることができる。第1の実施例のようにS10のステップがある場合は、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%未満であるときはトルク分配をせずに電動ポンプ30を通常作動させるため、上記の効果に加え、消費電力を減少させ高圧バッテリ12の過放電を抑制できるという効果を得ることができる。
In the first embodiment, the magnitude relationship between the state of charge (SOC) of the high-
次に本発明の第2の実施例を示す。上述の第1の実施例では電動車両10の車速Vおよび高圧バッテリ12の充電状態(SOC)に基づいて、ECU46が電動ポンプ30および二つの駆動用モータを制御していた。一方第2の実施例では、フロントモータ18の温度と、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)と、電動車両10の車内における騒音の大きさと、要求トルクとに基づいて、ECU46が電動ポンプ30および二つの駆動用モータを制御する。全体構成は図1と同じであるが、電動ポンプ30および二つの駆動用モータの制御は図4に示すフローチャートに従って行われる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the
次に、図4を用いてモータ制御装置28の動作を説明する。ECU46は、まずS22においてフロントモータ18が過熱状態であるかどうかを判定する。具体的には、温度センサ44によって検出されたフロントモータ18の温度Tmgが120℃以上か否かを判定する。なお、第2の実施例の電動車両10においては、フロントモータ18の温度Tmgが160℃を超えるとその使用が制限される。したがって、フロントモータ18の使用制限の発生を予防するため、160℃よりも低い120℃を閾値の温度としているが、この閾値は適宜変更可能である。S22においてフロントモータ18の温度Tmgが120℃未満であると判定すると、続くS38によりトルク分配を行わず、続くS40により電動ポンプ30を停止させる。そして、本ルーチンを終了する。
Next, the operation of the
ECU46は、S22においてフロントモータ18の温度Tmgが120℃以上であると判定すると、続くS24においてフロントモータ18の温度Tmgに基づいて電動ポンプ30の基準回転数Nを設定する。この基準回転数Nは、フロントモータ18の過熱を抑制するのに十分な量の冷却液を供給可能な電動ポンプ30の回転数である。具体的には、電動ポンプ30の回転数が多段階にて切り換えられる場合はフロントモータ18の温度Tmgが高いほど大きい値を基準回転数Nとして設定し、Tmgが低いほど小さい値を基準回転数Nとして設定する。また、電動ポンプ30の駆動状態をONとOFFの2通りしか選べない場合はONの状態における回転数を基準回転数Nに設定する。また、電動ポンプ30の回転数を連続的に切り換えられる場合は、Tmgに比例する値を基準回転数Nとして設定してもよい。
When the
ECU46は、S24において電動ポンプ30の基準回転数Nを算出した後、続くS26において要求トルクTrqdの大きさを判定する。具体的には、まずアクセル開度センサ38によって検出されたアクセル開度と、車速センサ36によって検出された車速とに応じて要求トルクTrqdを算出する。要求トルクTrqdと閾値Tbとを比較し、要求トルクTrqdがTb未満と判定すると続くS38によりトルク分配を行わず、続くS40により電動ポンプ30を停止させる。そして、本ルーチンを終了する。
The
ECU46は、S26において要求トルクTrqdがTb以上と判定すると、続くS28において高圧バッテリ12の充電状態(SOC)について判定する。高圧バッテリ12の充電状態(SOC)が閾値Q%未満であると判定すると、続くS42によりトルク分配を行わず、続くS44により電動ポンプ30を基準回転数Nにて作動させる。そして、本ルーチンを終了する。
When the
ECU46は、S28において高圧バッテリ12の充電状態(SOC)と閾値Q%とを比較し、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)が閾値Q%以上であると判定すると、続くS30において電動車両10の車速の大きさを判定する。具体的には、車速センサ36により検出された車速Vと閾値Vbとを比較する。車速Vが閾値Vb以上であると判定すると、続くS42によりトルク分配を行わず、続くS44により電動ポンプ30を基準回転数Nにて作動させる。そして、本ルーチンを終了する。
When the
ECU46は、S30において車速Vが閾値Vb未満であると判定すると、続くS32において車速Vに基づいて電動ポンプ30の許容回転数Npを設定する。この許容回転数Npは、電動ポンプ30の動作音が、電動車両10が車速Vにて走行するときの騒音によってマスキング可能な電動ポンプ30の回転数のうち、最大の回転数とする。具体的には、電動ポンプ30の回転数が多段階にて切り換えられる場合は、車速Vが大きいほど大きい値を許容回転数Npとして設定し、車速Vが小さいほど小さい値を許容回転数Npとして設定する。また、電動ポンプの駆動状態をONとOFFの2通りしか選べない場合は、許容回転数をOFFの状態、すなわちNp=0とする。また、電動ポンプ30の回転数が無段階にて切り換えられる場合は、車速Vに比例する値を許容回転数Nとして設定してもよい。
When the
ECU46は、S32において許容回転数Npの値を設定すると、S34によりトルク分配を実施し、続くS36により電動ポンプを許容回転数Npよりも小さい回転数にて作動する。そして、本ルーチンを終了する。第1の実施例と同じく第2の実施例のフローチャートも、所定の周期をもって繰り返し実行される。
When the value of the allowable rotational speed Np is set in S32, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、ECU46は、車速Vおよび高圧バッテリ12の充電状態(SOC)の変化に応じて、2つの駆動用モータおよび電動ポンプ30の作動状態を切り換える。具体的には、ECU46は、フロントモータ18の温度Tmgが120℃未満であれば、フロントモータ18は冷却の必要がないためトルク分配を行わず電動ポンプ30を停止する。また、フロントモータ18の温度Tmgが120℃以上であっても、要求トルクTrqdがTb未満であれば、フロントモータ18の駆動トルクが小さいためにフロントモータ18の温度が大きく上昇しないため、トルク分配を行わず電動ポンプ30を停止する。したがって、フロントモータ18を冷却する必要性が低い場合は電動ポンプ30を作動させないため、電動車両10全体の省電力化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、ECU46は、フロントモータ18の温度Tmgが120℃以上であって、要求トルクTrqdがTb以上であっても、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%未満であれば、トルク分配を行わず電動ポンプ30を基準回転数Nにて作動させる。したがって、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)が不十分である場合は、トルク分配を行うのに比べて消費電力の小さい電動ポンプ30を作動させることにより、高圧バッテリ12の充電容量の低下を抑制することができる。また、電動ポンプ30を用いてフロントモータ18を冷却するため、フロントモータ18が過熱状態となることを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、ECU46は、フロントモータ18の温度Tmgが120℃以上であり、要求トルクTrqdがTb以上であり、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上であっても、車速Vが閾値Vb以上であれば、トルク分配を行わず電動ポンプ30を基準回転数Nにて作動させる。したがって、車速が速く、車内におけるロードノイズや風切り音などの騒音が大きい場合は、騒音により電動ポンプ30の作動音がマスキングされるため、乗員が電動ポンプ30の動作音を聴覚的に認識しにくくなる。また、電動ポンプ30を用いてフロントモータ18を冷却するため、フロントモータ18が許容温度を超えることを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、ECU46は、フロントモータ18の温度Tmgが120℃以上であり、要求トルクTrqdがTb以上であり、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上であり、車速Vが閾値Vb未満である場合、トルク分配を行うとともに電動ポンプ30を許容回転数Npよりも小さい回転数にて作動させる。したがって、要求トルクTrqdを満足させつつ、トルク分配によりフロントモータ18が過熱状態となることを抑制できる。また、電動ポンプ30を、車速Vに応じて設定した許容回転数Np以下の範囲にて作動する。車速Vと車内の騒音の大きさは図2の関係があるため、許容回転数Npは車内の騒音の大きさに応じて設定することになる。したがって、車内の騒音によってマスキングされる範囲にて電動ポンプ30を作動することができ、乗員が電動ポンプ30の動作音を認識しにくくなる。
Further, according to the present embodiment, the
次に、図5を用いて、第2の実施例の電動車両10が走行した場合の、2つの駆動用モータおよび電動ポンプ30の作動の変化を説明する。図5は横軸に時間を取り、縦軸に各要素の状態を示したものである。ここでは、図5の上段側から下段側に向かって、電動ポンプ30の回転数、フロントモータ18の駆動トルク、リアモータ20の駆動トルク、車速、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)、要求トルクが順に示されている。なお、図示はしていないが、図5における時間軸の範囲においてはフロントモータ18の温度Tmgは120℃以上であるとする。
Next, changes in the operation of the two drive motors and the
ここで、時刻t1までは車速がVb以上、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上、要求トルクがTb以上であり、図4のフローチャートをS22、S24、S26、S28、S30、S42、S44の順にたどることとなる。S42にてトルク分配は実施せず、S44にて電動ポンプ30は基準回転数Nにて制限されることなく作動する。
Here, until the time t1, the vehicle speed is Vb or more, the state of charge (SOC) of the
時刻t1において、車速Vが閾値Vb以下となる。したがって、時刻t1以降時刻t2以前においては、車速がVb未満、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上、要求トルクがTb以上であり、図4のフローチャートをS22、S24、S26、S28、S30、S32、S34、S36の順にたどることとなる。したがって、時刻t1直前に比べて、フロントモータ18の駆動トルクを減少させるとともに、リアモータ20の駆動トルクを増大させる。また、時刻t1直前までは電動ポンプ30は基準回転数Nにて作動していたが、時刻t1以降は電動ポンプ30が許容回転数Npにて作動するように制限される。
At time t1, the vehicle speed V becomes equal to or less than the threshold value Vb. Therefore, after time t1 and before time t2, the vehicle speed is less than Vb, the state of charge (SOC) of the
時刻t2において、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以下となる。したがって、時刻t2以降時刻t3以前においては、車速がVb未満、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%未満、要求トルクがTb以上であり、図4のフローチャートをS22、S24、S26、S28、S42、S44の順にたどることとなる。したがって、時刻t2直前に比べて、フロントモータ18の駆動トルクを増大させるとともに、リアモータ20の駆動トルクを減少させる。また、時刻t2直前までは電動ポンプ30は許容回転数Npにて作動するように制限されていたが、時刻t2以降は電動ポンプ30が回転数を増大させ、基準回転数Nにて作動するように制御される。
At time t2, the state of charge (SOC) of the
時刻t3において、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上となる。したがって、時刻t3以降時刻t4以前においては、車速がVb未満、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上、要求トルクがTb以上であり、図4のフローチャートをS22、S24、S26、S28、S30、S32、S34、S36の順にたどることとなる。したがって、時刻t3直前に比べて、フロントモータ18の駆動トルクを減少させるとともに、リアモータ20の駆動トルクを増大させる。また、時刻t3直前までは電動ポンプ30は基準回転数Nにて作動していたが、時刻t3以降は電動ポンプ30が許容回転数Npにて作動するように制限される。
At time t3, the state of charge (SOC) of the
時刻t4において、要求トルクがTb未満となる。したがって、時刻t3以降時刻t4以前においては、車速がVb未満、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上、要求トルクがTb未満であり、図4のフローチャートをS22、S24、S26、S38、S40の順にたどることとなる。したがって、時刻t4直前に比べて、フロントモータ18の駆動トルクを増大させるとともに、リアモータ20の駆動トルクを減少させる。また、時刻t4直前までは電動ポンプ30は許容回転数Npにて作動するように制限されていたが、時刻t4以降は電動ポンプ30の作動を停止するように制御される。なお、第2の実施例では時刻t4にて電動ポンプ30を停止するよう切り換えたが、停止させずに許容回転数Npにて作動を続けてもよいし、許容回転数Np以下の回転数にて作動するように切り換えてもよい。
At time t4, the required torque becomes less than Tb. Therefore, after time t3 and before time t4, the vehicle speed is less than Vb, the state of charge (SOC) of the high-
時刻t5において、要求トルクがTb以上となる。高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上となる。したがって、時刻t5以降においては、車速がVb未満、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)がQ%以上、要求トルクがTb以上であり、図4のフローチャートをS22、S24、S26、S28、S30、S32、S34、S36の順にたどることとなる。したがって、時刻t5直前に比べて、フロントモータ18の駆動トルクを減少させるとともに、リアモータ20の駆動トルクを増大させる。また、時刻t5直前までは電動ポンプ30の作動を停止していたが、時刻t5以降は電動ポンプ30が許容回転数Npにて作動するように制御される。
At time t5, the required torque becomes Tb or more. The state of charge (SOC) of the high-
以上説明したように、第2の実施例の電動車両10が走行した場合、車速Vおよび高圧バッテリ12の充電状態(SOC)の変化に応じて、2つの駆動用モータおよび電動ポンプ30の作動状態が最適になるように切り換えられる。したがって、その時々の電動車両10の状態に応じて、電動ポンプ30の動作音をできる限り制限して、車内の静粛性を確保することができる。同時に、フロントモータ18の温度上昇を抑制し、フロントモータ18の過熱による性能低下を抑制することができる。なお、図5に示す電動車両10の走行状態はあくまで第2の実施例の説明のための一例であり、車速、高圧バッテリ12の充電状態(SOC)、要求トルクのそれぞれの推移はこれに限定されるものではない。
As described above, when the
なお、第1の実施例及び第2の実施例では、電動車両10がフロントモータ18およびリアモータ20を備える電気自動車である場合について説明した。しかし、本発明はそれらフロントモータ18、リアモータ20に加えて走行用の駆動源としてのエンジンを有するハイブリット自動車にも適用可能である。すなわち、本発明において電動車両10とは、走行用の駆動源としてフロントモータ18、リアモータ20に加えてエンジンを有するハイブリット自動車も含む。
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the
また、第1の実施例及び第2の実施例では、電動車両10が備える2つの駆動用モータがフロントモータ18およびリアモータ20である場合について説明した。しかし本発明は、それら2つの駆動用モータは両方ともフロントに配置されていてもよいし、両方ともリアに配置されていてもよい。また、2つの駆動用モータは両方とも前輪に駆動トルクを伝えるものであってもよいし、両方とも後輪に駆動トルクを伝えるものであってもよい。また、2つのモータの出力の大きさは同程度であってもよい。すなわち、本発明において2つの駆動用モータとは、その配置等によって制限されず、駆動輪に動力を伝えるもの全てを含む。
In the first embodiment and the second embodiment, the case where the two drive motors included in the
また、第1の実施例及び第2の実施例では、モータ冷却装置26はフロントモータ18を冷却するものとして説明したが、リアモータ20の出力が大きく冷却の必要性がある場合は、リアモータ20を冷却するモータ冷却装置を備えていてもよい。また、1つのモータ冷却装置26を用いて2つの駆動用モータを同時に冷却するものであってもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the
また、第1の実施例及び第2の実施例におけるトルク分配では、フロントモータ18の過熱を抑制するためにフロントモータ18の駆動トルクを減少させ、リアモータ20の駆動トルクを増大させるものとして説明した。しかし本発明は、リアモータ20の出力がフロントモータ18の出力と同等以上である場合などは、モータ冷却装置26はリアモータ20を冷却するものとし、トルク分配の際にはフロントモータ18の駆動トルクを増大させると同時にリアモータ20の駆動トルクを減少させ、リアモータ20が過熱状態となることを抑制してもよい。また、第1の実施例及び第2の実施例にて説明したフロントモータ18の過熱抑制のためのシステムと同じものをもう一つ備え、リアモータ20の過熱抑制を同時に図ってもよい。
In the torque distribution in the first and second embodiments, the driving torque of the
また、第1の実施例および第2の実施例では、車内における騒音の大きさを車速から推定したが、本発明は、車内にマイクロフォン等の測定器を設置し、騒音の大きさを直接測定してもよい。 In the first and second embodiments, the noise level in the vehicle is estimated from the vehicle speed. However, in the present invention, a measuring instrument such as a microphone is installed in the vehicle to directly measure the noise level. May be.
また、第1の実施例及び第2の実施例では、トルク分配を行う際には、リアモータ20にて全トルクを出力し、リアモータ20だけでは要求トルクを出力しきれない場合は過剰分のトルクをフロントモータ18にて出力するとした。しかし本発明は、トルクの配分方法はこの方法だけに限定されない。例えば、トルク分配を行う際には、リアモータ20の駆動トルクをトルク分配前のリアモータ20の駆動トルクよりも大きい範囲の値に設定してもよい。つまり、要求トルクに対するフロントモータ18の駆動トルクの比率が、トルク分配前よりもトルク分配後に小さくなっていればよい。このようにすれば、トルク分配によってフロントモータ18の駆動トルクが減少するため、フロントモータ18の過熱を抑制できるという効果を得ることができる。
In the first and second embodiments, when torque is distributed, the
また、第1の実施例及び第2の実施例では、車内における騒音とは、電動ポンプ30の動作音も含んだ騒音とした。しかし、本発明では、車内における騒音とは電動ポンプ30の動作音以外の騒音としてもよい。電動ポンプ30の動作音は車速にはよらないため、この場合であっても第1の実施例及び第2の実施例と同じように車速Vから騒音の大きさを推定すれば、電動ポンプ30の動作音以外の騒音の大きさを推定したことになる。また、マイクロフォン等により車内の騒音の大きさを直接測定する場合は、測定した騒音の大きさから電動ポンプ30の動作音の大きさ分だけ差し引くことにより、電動ポンプ30の動作音以外の騒音の大きさを推定することができる。電動ポンプ30の動作音の大きさとは、電動ポンプ30の回転数に基づいて推定してもよいし、電動ポンプ30の近傍に配置したマイクロフォン等の測定器により測定してもよい。このように、車内における騒音の大きさを電動ポンプ30の動作音を除いた車内における騒音とすることにより、第1の実施例及び第2の実施例の効果に加えて以下の効果も得ることができる。すなわち、電動ポンプ30の動作音が大きく、車内における電動ポンプ30の動作音も含んだ騒音が大きい場合であっても、電動ポンプ30の動作音以外の騒音が小さければ電動ポンプ30の回転数を小さくして車内の静粛性を確保することができる。
In the first and second embodiments, the noise in the vehicle is the noise including the operation sound of the
10 電動車両、12 高圧バッテリ、14,16 インバータ、18 フロントモータ、20 リアモータ、22 前輪、24 後輪、26 モータ冷却装置、28 モータ制御装置、30 電動ポンプ、32 ラジエータ、34 冷却配管、36 車速センサ、38 アクセル開度センサ、40 トルク検出手段、42 電圧センサ、44 温度センサ、46 ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記電動ポンプが供給する冷却液により冷却される第1の駆動用モータと、
第2の駆動用モータと、
前記電動ポンプおよび前記2つの駆動用モータを制御する制御部とを有する、
電動車両の駆動装置であって、
車内における騒音の大きさが所定値未満である場合は、
所定値以上の場合に比べて、
前記制御部は、前記電動ポンプの回転数を小さくし、
前記第1の駆動用モータのトルクを小さくし、
前記第2の駆動用モータのトルクを大きくするよう制御する
ことを特徴とする電動車両の駆動装置。 An electric pump,
A first drive motor cooled by a coolant supplied by the electric pump;
A second drive motor;
A control unit for controlling the electric pump and the two drive motors,
A drive device for an electric vehicle,
If the noise level in the car is less than the specified value,
Compared to the case of the predetermined value
The control unit reduces the rotational speed of the electric pump,
Reducing the torque of the first drive motor;
A drive device for an electric vehicle, wherein control is performed so as to increase the torque of the second drive motor.
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