JP6355927B2 - モータ搭載自動車の駆動制御装置 - Google Patents
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Description
上記とは逆に各個別冷却路を直列接続とした場合、各個別冷却路に流れる流量はそのままにできる。しかし、循環路の下流に配置したインバータは、それよりも上流に配置されたインバータによって温められた冷却水で冷却することになる。インバータのパワーデバイスの寿命は、ジャンクション温度の変化量や最大温度によって決まるため、循環路の下流に配置されたインバータのパワーデバイス程、寿命が短くなる。
前記複数のインバータ9aにおける、少なくとも2台のインバータ9aの前記個別冷却路36を直列に備え、与えられた指令トルクを前記各インバータ9aに分配するにつき、前記ポンプ38に対し前記循環経路37の上流側の前記インバータ程、大きな指令トルクを分配し、前記循環経路の下流側の前記インバータ程、小さな指令トルクを分配するように指令トルクを決定する指令トルク分配手段31bを備えたことを特徴とする。
図1に示すように、各モータ5は、バッテリー8の電力により各インバータ装置9を介して回転駆動される。図3は、この駆動制御装置のインバータ装置9のブロック図である。各インバータ装置9は、スイッチング素子からなる複数のパワーデバイス9aaで構成されてバッテリー8の直流電力を3相の交流電力に変換するインバータ9aと、このインバータ9aを制御する駆動制御回路であるモータコントロール部9bとを有する。このモータコントロール部9bは、上位制御手段となるECU(電子制御ユニット)10(図1)から与えられた各モータ5に対する駆動指令に応じてインバータ9aをPWM制御等によって出力制御する。
トルク3>トルク4>トルク1>トルク2 …(1)
トルク1+トルク4=トルク2+トルク3 …(2)
トルク3>トルク4>トルク1>トルク2 …(3)
トルク1+トルク4>トルク2+トルク3(右旋回時)またはトルク1+トルク4<トルク2+トルク3(左旋回時) …(4)
循環経路37の上流に、後輪1,1用のインバータ9a,9aを配置し、指令トルク分配手段31bは、前輪2より後輪1のトルクが大きくなるように各インバータ9aに分配する指令トルクを決定したため、加速時に前輪2よりも荷重が大きくなる後輪1のトルクを、前輪2のトルクよりも大きく分配し、加速性能を向上させることができる。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
トルク3>トルク2 …(5)
トルク4>トルク1 …(6)
トルク1+トルク4=トルク2+トルク3 …(7)
トルク3>トルク2 …(8)
トルク4>トルク1 …(9)
トルク1+トルク4>トルク2+トルク3(右旋回時)またはトルク1+トルク4<トルク2+トルク3(左旋回時) …(10)
例えば、図6に示すように、1つのケース41内に2台のインバータ9a1,9a2を収納しても良い。ケース41内において、インバータ9a1,9a2が直列に配管接続される。この場合、指令トルク分配手段31b(図1)は、インバータ9a1,9a2それぞれの指令トルク1,2につき、次式(11)を満たすように決定する。
トルク1>トルク2 …(11)
この場合、各インバータ9aのパワーデバイスの温度が均一となるようにトルク分配するため、各インバータ9aのパワーデバイスのジャンクション温度の変化量、最大温度を定められた値以下に確実に低減することができる。
図9に示すように、左右の前後輪2,1のインバータ9a1〜9a4を車体40の前部に配置しても良い。この場合、他の形態よりも各配管長を短くでき、また全体の配管長が短くなることにより圧力損失が下がるためポンプ38の性能も下げられ、コスト低減を図れる。インバータ9a1〜9a4が車体40の前部のみに配置されているため、各インバータ9a1〜9a4へのアクセスを容易化し、メンテナンス性を高めることができる。
図10に示すように、左右の前後輪2,1のインバータ9a1〜9a4を車体40の後部に配置しても良い。この場合も、各インバータ9a1〜9a4に対するメンテナンス性を高めることができる。
図12に示すように、各車輪1,2のインバータ9a1〜9a4を、車体40における各インホイールモータ駆動装置4のインボード側付近にそれぞれ配置しても良い。この場合、各インホイールモータ駆動装置4のモータ5と、各インバータ9a1〜9a4とを繋ぐ電力線を短縮化でき、前記電力線からのノイズ放射を低減することができる。
第1の実施形態では、車両の旋回時に、旋回側の前後車輪の合計トルクよりも、非旋回側の前後車輪の合計トルクが大きくなるように各インバータ9a1〜4に分配する指令トルクを決定しているが、この例に限定されるものではない。例えば、車両の旋回時においても、車両の直進時と同様に、左右それぞれの車輪の合計トルクが同一となるように各インバータ9a1〜4に分配する指令トルクを決定しても良い。
モータ搭載自動車は、4輪駆動車だけに限定されず、例えば、2輪駆動や3輪駆動の電気自動車であっても良い。
3…温度検出手段
4…インホイールモータ駆動装置
5…モータ
6…車輪用軸受
7…減速機
9a…インバータ
31b…指令トルク分配手段
36…個別冷却路
37…循環経路
38…ポンプ
39…ラジエータ
42…温度均一化トルク付加手段
Claims (6)
- 複数の走行駆動用のモータと、それぞれ冷却液を流す個別冷却路を有し前記各モータをそれぞれ制御する複数のインバータと、これら複数のインバータの前記各個別冷却路にわたる循環経路に冷却液を循環させ且つこの冷却液を冷却するポンプおよびラジエータとを備えるモータ搭載自動車において、
前記複数のインバータにおける、少なくとも2台のインバータの前記個別冷却路を直列に備え、与えられた指令トルクを前記各インバータに分配するにつき、前記ポンプに対し前記循環経路の上流側の前記インバータ程、大きな指令トルクを分配し、前記循環経路の下流側の前記インバータ程、小さな指令トルクを分配するように指令トルクを決定する指令トルク分配手段を備えたことを特徴とするモータ搭載自動車の駆動制御装置。 - 請求項1記載のモータ搭載自動車の駆動制御装置において、前記与えられた指令トルクと、各車輪へのトルク分配比率との関係を設定したマップを備え、前記指令トルク分配手段は、前記マップに設定されたトルク分配比率に基づき前記各インバータに分配する指令トルクを決定するモータ搭載自動車の駆動制御装置。
- 請求項1記載のモータ搭載自動車の駆動制御装置において、前記各インバータのパワーデバイスの温度を検出する温度検出手段を備え、前記指令トルク分配手段は、前記温度検出手段で検出される前記各インバータのパワーデバイスの温度が均一となるように、前記各インバータに分配する指令トルクを決定する温度均一化トルク付加手段を含むモータ搭載自動車の駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の駆動制御装置において、前記モータ搭載自動車が4つ以上の前記モータを有し、前記指令トルク分配手段は、左側の各車輪の合計トルクと右側の各車輪の合計トルクとが同一となるように前記各インバータに分配する指令トルクを決定するモータ搭載自動車の駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の駆動制御装置において、前記循環経路の上流に、後輪用の前記インバータを配置し、前記指令トルク分配手段は、前輪より後輪のトルクが大きくなるように前記各インバータに分配する指令トルクを決定するモータ搭載自動車の駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のモータ搭載自動車の駆動制御装置において、前記モータと、駆動輪を回転支持する車輪用軸受と、前記モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とでインホイールモータ駆動装置を構成するモータ搭載自動車の駆動制御装置。
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