JP7035559B2 - Electric vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両における駆動用モータ等の冷却機構に関する。 The present invention relates to a cooling mechanism for a drive motor or the like in an electric vehicle.

下記特許文献1には、車両駆動用モータとエンジンを搭載したハイブリッド型の電動車両について記載されている。この電動車両では、駆動用モータや動力分割機構の冷却と潤滑に用いられるオイルを、エンジンのトルクで動作する機械式ポンプと専用の電動モータで動作する電動ポンプとの連携により循環させている。そして、車両の起動後のREADY状態、車両駆動用モータによる走行中における当該車両駆動用モータの温度状態、エンジンによる走行状態など、電動車両の状態に応じた必要流量を流すように電動ポンプの制御が行われている。 The following Patent Document 1 describes a hybrid type electric vehicle equipped with a vehicle drive motor and an engine. In this electric vehicle, the oil used for cooling and lubricating the drive motor and the power split mechanism is circulated in cooperation with a mechanical pump operated by the torque of the engine and an electric pump operated by a dedicated electric motor. Then, the electric pump is controlled so as to flow the required flow rate according to the state of the electric vehicle such as the READY state after the vehicle is started, the temperature state of the vehicle drive motor while the vehicle is being driven by the vehicle drive motor, and the running state by the engine. Is being done.

特開2016-052844号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-052844

電動車両では、ユーザの選択に基づいて、車両の走行特性の切り替えを行うスイッチを備えるものがある。走行特性を切り替えた場合には、車両駆動用モータの冷却量が異なる場合があると考えられる。しかし、上記特許文献1には、このような状況についての記載も示唆もなされていない。 Some electric vehicles include a switch for switching the traveling characteristics of the vehicle based on the user's selection. When the traveling characteristics are switched, it is considered that the cooling amount of the vehicle drive motor may be different. However, Patent Document 1 does not describe or suggest such a situation.

本発明の目的は、ユーザが選択する走行特性に応じて、電動車両の冷却の適切性を向上させることにある。 An object of the present invention is to improve the appropriateness of cooling of an electric vehicle according to a traveling characteristic selected by a user.

本発明の電動車両は、車両駆動用のモータと、前記モータの冷却系統に流れる冷却液を循環させて冷却を行う電動ポンプと、ユーザから走行特性についてのモードの選択を受け付ける受付手段と、前記モードに応じて、前記モータの出力を制御する制御手段と、前記モードに応じて、前記電動ポンプによる前記冷却液の循環量を変更し、車速の増加に応じて前記電動ポンプによる前記冷却液の循環量を増加し、前記モータの温度又は前記冷却液の温度の上昇に応じて前記電動ポンプによる前記冷却液の循環量を増加する変更手段と、を備える。 The electric vehicle of the present invention includes a motor for driving a vehicle, an electric pump that circulates and cools a coolant flowing in a cooling system of the motor, a reception means that accepts a user to select a mode for driving characteristics, and the above. The control means for controlling the output of the motor according to the mode, and the circulation amount of the coolant by the electric pump are changed according to the mode, and the coolant by the electric pump is changed according to the increase in vehicle speed. It is provided with a changing means for increasing the circulation amount and increasing the circulation amount of the coolant by the electric pump in response to an increase in the temperature of the motor or the temperature of the coolant .

電動車両は、駆動用モータを駆動源として備えた車両である。駆動用モータのみを駆動源とする車両の他に、内燃機関などの別の駆動源を併用する車両も電動車両に含まれる。この車両では、ユーザは走行特性についてのモードを選択することができる。選択は、例えば、車両のインストルメントパネルにある操作ボタンの操作、あるいは、ユーザの音声入力などによって行われる。走行特性とは、走行時の加速特性、走行時の電力消費特性など、走行に特徴的な特性をいう。また、走行特性についてのモードとは、こうした走行特性がなんらかの傾向をもって変更可能に設定されたものをいう。具体的には、一部または全部の速度帯で加速特性を高めたモード、坂道の登坂時における加速特性を高めたモード、一部または全部の速度帯で消費電力を抑制するモードなどを例示することができる。 An electric vehicle is a vehicle equipped with a drive motor as a drive source. In addition to a vehicle that uses only a drive motor as a drive source, a vehicle that also uses another drive source such as an internal combustion engine is also included in the electric vehicle. In this vehicle, the user can select a mode for driving characteristics. The selection is made, for example, by operating an operation button on the instrument panel of the vehicle, or by voice input by the user. The running characteristics refer to characteristics characteristic of running, such as acceleration characteristics during running and power consumption characteristics during running. Further, the mode for driving characteristics means that such driving characteristics are set so as to be changeable with some tendency. Specifically, a mode in which acceleration characteristics are enhanced in some or all speed bands, a mode in which acceleration characteristics are enhanced when climbing a slope, a mode in which power consumption is suppressed in some or all speed bands, and the like are exemplified. be able to.

電動車両では、ユーザ選択されたモードに基づいて、モータの出力を制御する。モータからのトルクをギアを通じて車軸に伝える場合には、ギアの切り替えを制御することで、直接的または間接的にモータの出力を制御できることもある。変更手段は、このモードに対応して、モータの冷却系統に流れる冷却液の循環を変更する。モータの冷却系統とは、モータの冷却に関係した冷却路をいう。モータが一段階の冷却路によって冷却される場合には、当該冷却路がモータの冷却系統である。モータが二段階の冷却路によって冷却される場合、例えば、第1段の冷却路で冷却された冷却液で第2段の冷却路の冷却液が冷却され、第2段の冷却路によってモータが冷却される場合には、第1段の冷却路及び第2段の冷却路の両方がモータの冷却系統であると言える。モータの冷却系統には、1または2以上の電動ポンプが設けられて、冷却液を循環させる。変更手段では、このうちの1または2以上の電動ポンプによる冷却液の循環量を、ユーザ選択された走行特性のモードに応じて変化させる。もちろん、循環量は、例えばモータ温度、冷却液温度、車両速度など、他の要素にも依存して変更されるものであってよい。この場合、変更手段は、例えば、他の要素がある特定の範囲に含まれる状況下で、モードに応じて循環量を変更するものであってもよい。 In an electric vehicle, the output of the motor is controlled based on the mode selected by the user. When the torque from the motor is transmitted to the axle through the gear, it may be possible to directly or indirectly control the output of the motor by controlling the switching of the gear. The changing means changes the circulation of the coolant flowing in the cooling system of the motor corresponding to this mode. The cooling system of a motor means a cooling path related to cooling of the motor. When the motor is cooled by a one-stage cooling path, that cooling path is the cooling system of the motor. When the motor is cooled by the two-stage cooling path, for example, the coolant cooled in the first-stage cooling path cools the coolant in the second-stage cooling path, and the second-stage cooling path cools the motor. When it is cooled, it can be said that both the first-stage cooling path and the second-stage cooling path are the cooling systems of the motor. The cooling system of the motor is provided with one or more electric pumps to circulate the coolant. In the changing means, the circulation amount of the coolant by one or two or more electric pumps is changed according to the mode of the traveling characteristic selected by the user. Of course, the circulation amount may be changed depending on other factors such as the motor temperature, the coolant temperature, the vehicle speed, and the like. In this case, the changing means may change the circulation amount according to the mode, for example, in a situation where other elements are included in a specific range.

本発明によれば、走行特性のモードによらず車両駆動用のモータを画一的に冷却する場合に比べて、モータの冷却の適切性を高めることが可能になる。これにより、例えば、モータの冷却の適切性と、冷却用の電動ポンプの省電力性などを両立させる効果も期待できる。 According to the present invention, it is possible to improve the appropriateness of cooling the motor as compared with the case where the motor for driving the vehicle is uniformly cooled regardless of the mode of the traveling characteristic. This can be expected to have the effect of achieving both the appropriateness of cooling the motor and the power saving of the electric pump for cooling.

本実施形態にかかる電動車両の概略的な構造を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the electric vehicle which concerns on this embodiment. ノーマルモードにおけるオイルポンプの3つの制御領域を示す図である。It is a figure which shows three control areas of an oil pump in a normal mode. 領域間の移動条件を示す図である。It is a figure which shows the movement condition between regions. 各領域におけるオイルポンプの制御態様を示す図である。It is a figure which shows the control mode of the oil pump in each region. A領域においてLLC温度が低い場合の制御態様を説明する図である。It is a figure explaining the control mode when the LLC temperature is low in the region A. パワーモードにおけるオイルポンプの制御領域の変更状態を示す図である。It is a figure which shows the change state of the control area of an oil pump in a power mode. 変形例にかかる冷却系統を示す図である。It is a figure which shows the cooling system which concerns on the modification.

以下に、図面を参照しながら、実施形態について説明する。説明においては、理解を容易にするため、具体的な態様について示すが、これらは実施形態を例示したものであり、他にも様々な実施形態をとることが可能である。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the description, specific embodiments are shown for ease of understanding, but these are examples of embodiments, and various other embodiments can be taken.

図1は、本実施形態にかかる電動車両10の構造の一部を示した図である。図1には、電動車両の前方のボディー12と前輪13を示している他、ボディー12の内部に格納された各種装置の概略的な構成を示している。 FIG. 1 is a diagram showing a part of the structure of the electric vehicle 10 according to the present embodiment. FIG. 1 shows a body 12 and front wheels 13 in front of an electric vehicle, and also shows a schematic configuration of various devices housed inside the body 12.

電動車両10には、図示を省略したバッテリが搭載されており、バッテリからはパワーコントロールユニット(PCUという)14に直流電力が供給されている。PCU14には、充電器、昇圧器及びインバータが搭載されている。充電器は、電源プラグなどを通じて車外から供給される電力をバッテリに供給する装置である。昇圧器は、直流電力の電圧を昇圧または高圧する装置である。また、インバータは直流電力を交流電力に電力変換する装置であり、交流電力を直流電力に変換するコンバータの機能も備える。バッテリから供給された直流電力は、必要に応じて昇圧器で昇圧あるいは高圧された後に、インバータで三相の交流電力に電力変換される。そして、三相の交流電力は、モータ・ジェネレータ(MGという)16に供給される。 The electric vehicle 10 is equipped with a battery (not shown), and DC power is supplied from the battery to the power control unit (PCU) 14. The PCU 14 is equipped with a charger, a booster and an inverter. A charger is a device that supplies electric power supplied from outside the vehicle to a battery through a power plug or the like. A booster is a device that boosts or boosts the voltage of DC power. In addition, the inverter is a device that converts DC power into AC power, and also has a converter function that converts AC power into DC power. The DC power supplied from the battery is boosted or boosted by a booster as needed, and then converted into three-phase AC power by an inverter. Then, the three-phase AC power is supplied to the motor generator (called MG) 16.

MG16は、三相の交流電力を回転運動に変換する車両駆動用モータである。MG16は、コイルを備えたステータと、ステータの内側に設置されるロータを備えている。ロータには、複数の永久磁石が埋め込まれており、複数の磁極が形成されている。ロータは、ステータのコイルが三相交流電力によって生成する回転磁界から力を受けて、ロータ軸回りに回転することで車両駆動用のトルクを生成する。このトルクは、駆動軸を通じて前輪13に伝えられ、電動車両10を駆動する。また、MG16は、駆動軸から伝えられるトルクを利用して発電を行うジェネレータとしても機能する。発電された電力は、PCU14を通じてバッテリに蓄えられる。 The MG 16 is a vehicle drive motor that converts three-phase AC power into rotary motion. The MG 16 includes a stator with a coil and a rotor installed inside the stator. A plurality of permanent magnets are embedded in the rotor, and a plurality of magnetic poles are formed. The rotor receives a force from a rotating magnetic field generated by the coil of the stator by three-phase AC electric power and rotates around the rotor shaft to generate torque for driving the vehicle. This torque is transmitted to the front wheels 13 through the drive shaft to drive the electric vehicle 10. The MG 16 also functions as a generator that generates electricity by using the torque transmitted from the drive shaft. The generated power is stored in the battery through the PCU 14.

電動車両10の最前方部には、エアコン用の熱交換器であるコンデンサ18が設けられている。コンデンサ18は、コンプレッサによって高温高圧にされた冷媒を冷却し凝縮させる装置である。凝縮した冷媒は、気化されて低温にされた上で、室内の空気の冷却に利用される。コンデンサ18の上部付近は、利用条件によっては100度を超える高温状態になるが、コンデンサ18の下部付近は、比較的低温に維持される。 A condenser 18 which is a heat exchanger for an air conditioner is provided at the frontmost portion of the electric vehicle 10. The condenser 18 is a device that cools and condenses a refrigerant that has been heated to a high temperature and high pressure by a compressor. The condensed refrigerant is vaporized to a low temperature and then used for cooling the air in the room. The vicinity of the upper part of the capacitor 18 becomes a high temperature state exceeding 100 degrees depending on the usage conditions, but the vicinity of the lower part of the capacitor 18 is maintained at a relatively low temperature.

コンデンサ18の下部後面は、ラジエータ20が設けられている。ラジエータ20は冷却水の一種であるLLC(Long Life Coolant)を冷却する熱交換器である。ラジエータ20からはPCU14に流路22aが延びている。また、PCU14からはオイルクーラ26に流路22bが延びている。そして、オイルクーラ26からはラジエータ20に流路22cが延びている。LLCは、これらの流路22aを含む一連の冷却路を循環しながら、冷媒として働いている。この循環は、流路22a上に設けられた電動ポンプであるウォータポンプ28によって駆動されている。 A radiator 20 is provided on the lower rear surface of the condenser 18. The radiator 20 is a heat exchanger that cools LLC (Long Life Coolant), which is a kind of cooling water. A flow path 22a extends from the radiator 20 to the PCU 14. Further, the flow path 22b extends from the PCU 14 to the oil cooler 26. A flow path 22c extends from the oil cooler 26 to the radiator 20. The LLC works as a refrigerant while circulating in a series of cooling paths including these flow paths 22a. This circulation is driven by a water pump 28, which is an electric pump provided on the flow path 22a.

オイルクーラ26は、LLCと冷却オイルとの熱交換を行う熱交換器である。オイルクーラ26からMG16には流路30aが延びており、MG16からオイルクーラ26には流路30bが延びている。冷却オイルは、これらの流路30a、30bを含む一連の冷却路を循環しながら冷媒として働いている。この循環は、流路30aに設けられた電動ポンプであるオイルポンプ32によって駆動されている。オイルポンプ32は、電力のオンオフスイッチングによるPWM制御によって出力を制御されている。具体的には、スイッチをオンした時間の比率であるデューティー比を上昇させた場合には出力が高まり、デューティー比を低下させた場合には出力が低下する。オイルポンプ32の出力は、オイルポンプ32が循環させる冷却オイルの循環量にほぼ比例する。このため、オイルポンプ32では、循環量のオンオフ制御のみならず、オン状態における循環量の制御が可能である。 The oil cooler 26 is a heat exchanger that exchanges heat between LLC and cooling oil. A flow path 30a extends from the oil cooler 26 to the MG 16, and a flow path 30b extends from the MG 16 to the oil cooler 26. The cooling oil works as a refrigerant while circulating in a series of cooling paths including these flow paths 30a and 30b. This circulation is driven by an oil pump 32, which is an electric pump provided in the flow path 30a. The output of the oil pump 32 is controlled by PWM control by on / off switching of electric power. Specifically, when the duty ratio, which is the ratio of the time when the switch is turned on, is increased, the output is increased, and when the duty ratio is decreased, the output is decreased. The output of the oil pump 32 is substantially proportional to the circulation amount of the cooling oil circulated by the oil pump 32. Therefore, the oil pump 32 can control not only the on / off control of the circulation amount but also the circulation amount in the on state.

電動車両10には、車両の制御を行うECU(Electric Control Unit)34が設けられている。ECU34は、コンピュータ機能を備えたハードウエアと、その動作に用いられるプログラムやデータなどのソフトウエアによって構成されている。 The electric vehicle 10 is provided with an ECU (Electric Control Unit) 34 that controls the vehicle. The ECU 34 is composed of hardware having a computer function and software such as programs and data used for its operation.

ECU34には、様々なセンサのデータが入力される。図1に示した例では、流路22aにおけるPCU14の入口付近に設けられた温度センサ36が、流路22aを流れるLLCの温度を測定しており、測定されたLLC温度のデータがECU34に入力されている。PCU14には、PCU14が耐熱温度に達していないかを直接監視できる部位、または、間接的に推測できる部位に温度センサ38が設置されている。ECU34には、この温度センサ38から、PCU温度のデータが入力されている。また、流路30aにおけるMG16の入口付近には、流路30aを流れる冷却オイルの温度を測定する温度センサ40が設けられている。ECU34には、この温度センサ40が測定した冷却オイル温度のデータも入力される。さらに、MG16には、ステータのコイル温度を測定する温度センサ42が設けられており、ECU34には、この温度センサ42が測定したモータ温度のデータも入力される。ステータのコイル温度からは、ロータコアに格納された永久磁石の温度を推定することができる。ECU34には、電動車両10の速度に関するデータも入力されている。具体的には、MG16からはロータの単位時間あたりの回転数データが入力され、前輪13の車軸の回転数計測を行う速度計44からは電動車両10の速度データが入力されている。 Data from various sensors are input to the ECU 34. In the example shown in FIG. 1, a temperature sensor 36 provided near the inlet of the PCU 14 in the flow path 22a measures the temperature of the LLC flowing through the flow path 22a, and the measured LLC temperature data is input to the ECU 34. Has been done. The temperature sensor 38 is installed in the PCU 14 at a portion where it can be directly monitored whether the PCU 14 has reached the heat resistant temperature or a portion where it can be indirectly estimated. Data on the PCU temperature is input to the ECU 34 from the temperature sensor 38. Further, a temperature sensor 40 for measuring the temperature of the cooling oil flowing through the flow path 30a is provided near the inlet of the MG 16 in the flow path 30a. Data of the cooling oil temperature measured by the temperature sensor 40 is also input to the ECU 34. Further, the MG 16 is provided with a temperature sensor 42 for measuring the coil temperature of the stator, and the motor temperature data measured by the temperature sensor 42 is also input to the ECU 34. From the coil temperature of the stator, the temperature of the permanent magnet stored in the rotor core can be estimated. Data regarding the speed of the electric vehicle 10 is also input to the ECU 34. Specifically, the rotation speed data per unit time of the rotor is input from the MG 16, and the speed data of the electric vehicle 10 is input from the speedometer 44 that measures the rotation speed of the axle of the front wheel 13.

ECU34には、機能的な構成として、モード受付部34a、モータ制御部34b、冷却変更部34cが設けられている。また、モータ制御部34bが制御に用いるためのデータとしてモータ制御テーブル34dを記憶し、冷却変更部34cが制御に用いるためのデータとして冷却制御テーブル34eを備えている。モード受付部34aは、ユーザから、走行モードの設定情報を受け付ける処理を行っている。電動車両10では、走行特性モードとして、「ノーマルモード」と「パワーモード」の2つのモードが用意されている。このうち、ノーマルモードは、デフォルト設定されたモードである。ユーザは、ノーマルモードとパワーモードとを切り替えることができ、モード受付部34aは、その切り換え情報を受け付けてECU34の制御に反映させる。 The ECU 34 is provided with a mode reception unit 34a, a motor control unit 34b, and a cooling change unit 34c as functional configurations. Further, the motor control unit 34b stores the motor control table 34d as data for use in control, and the cooling change unit 34c includes a cooling control table 34e as data for use in control. The mode reception unit 34a performs a process of receiving the setting information of the traveling mode from the user. In the electric vehicle 10, two modes, "normal mode" and "power mode", are prepared as the traveling characteristic modes. Of these, the normal mode is the mode set by default. The user can switch between the normal mode and the power mode, and the mode receiving unit 34a receives the switching information and reflects it in the control of the ECU 34.

モータ制御部34bは、走行特性モードに応じた制御情報をモータ制御テーブル34dから取得して、MG16の制御を行う。モータ制御テーブル34dには、ノーマルモードとパワーモードの各モードについて、PCU14からMG16に送る電圧の昇圧、降圧などの制御態様を記憶している。例えば、モータ制御テーブル34dにおいて、パワーモードでは、ノーマルモードに比べて、PCU14からMG16に送る交流電流の電圧を10%、20%、30%、あるいは50%ほど昇圧する設定がなされていたとする。この場合には、モータ制御部34bでは、パワーモードではノーマルモードに比べて、PCU14からMG16に送る交流電流の電圧をこの設定に従って昇圧させる制御を行う。この結果、パワーモードでは、ノーマルモードと同じモータ回転数であっても、電力消費が増加して、大きな加速力を生み出すことになる。 The motor control unit 34b acquires control information according to the traveling characteristic mode from the motor control table 34d and controls the MG 16. The motor control table 34d stores control modes such as step-up and step-down of the voltage sent from the PCU 14 to the MG 16 for each mode of the normal mode and the power mode. For example, in the motor control table 34d, it is assumed that the power mode is set to boost the voltage of the alternating current sent from the PCU 14 to the MG 16 by 10%, 20%, 30%, or 50% as compared with the normal mode. In this case, the motor control unit 34b controls to boost the voltage of the alternating current sent from the PCU 14 to the MG 16 in the power mode as compared with the normal mode. As a result, in the power mode, even if the motor rotation speed is the same as in the normal mode, the power consumption increases and a large acceleration force is generated.

冷却変更部34cは、冷却制御テーブル34eを参照して、走行特性モードに応じた制御情報を取得することで、走行特性モードに応じた冷却制御への変更と、変更した冷却制御の実行を行う。冷却制御テーブル34eは、走行特性モード毎に、PCU14及びMG16の冷却制御の態様を設定したデータである。冷却変更部34cは、ソフトウエアに従って、上述した各種のセンサからの入力データに応じて冷却の制御を行っている。具体的には、冷却変更部34cは、ウォータポンプ28におけるLLC循環の開始、増加、減少、停止の制御を行う。また、オイルポンプ32における冷却オイルの循環の開始、増加、減少、停止の制御を行う。このウォータポンプ28あるはオイルポンプ32の制御態様は、走行特性データごとに冷却制御テーブル34eに定められており、冷却変更部34cでは冷却制御テーブル34eを参照して制御を行っている。 The cooling change unit 34c refers to the cooling control table 34e and acquires control information according to the running characteristic mode, thereby changing to the cooling control according to the running characteristic mode and executing the changed cooling control. .. The cooling control table 34e is data in which the mode of cooling control of the PCU 14 and the MG 16 is set for each traveling characteristic mode. The cooling change unit 34c controls cooling according to the input data from the various sensors described above according to the software. Specifically, the cooling change unit 34c controls the start, increase, decrease, and stop of the LLC circulation in the water pump 28. It also controls the start, increase, decrease, and stop of the circulation of the cooling oil in the oil pump 32. The control mode of the water pump 28 or the oil pump 32 is defined in the cooling control table 34e for each running characteristic data, and the cooling change unit 34c controls by referring to the cooling control table 34e.

モードボタン46は、運転席の周囲のインストルメントパネルに設けられており、ユーザたる運転者48が走行特性モードを選択するために使われる。モードボタン46には、ノーマルモードを選ぶNORMALボタン46aと、パワーモードを選ぶPOWERボタン46bの2つのボタンが用意されている。ノーマルモードは、電動車両10にデフォルト設定されており、ユーザがボタン操作を行わない場合に自動的に選択されるモードである。また、パワーモードが選択された状態でNORMALボタン46aを押すことで、ノーマルモードに切り替えることができる。POWERボタン46bはパワーモードを選ぶボタンである。 The mode button 46 is provided on the instrument panel around the driver's seat and is used by the user, the driver 48, to select a driving characteristic mode. The mode button 46 has two buttons, a NORMAL button 46a for selecting a normal mode and a POWER button 46b for selecting a power mode. The normal mode is set by default in the electric vehicle 10, and is a mode that is automatically selected when the user does not operate a button. Further, by pressing the NORMAL button 46a with the power mode selected, it is possible to switch to the normal mode. The POWER button 46b is a button for selecting a power mode.

ここで、電動車両10の動作について説明する。電動車両10では、運転者48の操作に従って車両の駆動が行われる。運転者48は、運転を行う過程で、モードボタン46を操作することができる。運転者48がモードボタン46の操作を行わない場合には、デフォルト設定されたノーマルモードが選ばれ、モードボタン46で選択を行った場合は、操作結果に従ってノーマルモードあるいはパワーモードが採用される。ECU34では、ユーザ操作に基づいて走行特性モードを受け付けた上で、モータ制御テーブル34dを参照して、当該走行特性モードに応じた電動車両10の駆動制御を行う。 Here, the operation of the electric vehicle 10 will be described. In the electric vehicle 10, the vehicle is driven according to the operation of the driver 48. The driver 48 can operate the mode button 46 in the process of driving. When the driver 48 does not operate the mode button 46, the normal mode set by default is selected, and when the driver 48 selects the mode button 46, the normal mode or the power mode is adopted according to the operation result. The ECU 34 receives the travel characteristic mode based on the user operation, and then refers to the motor control table 34d to perform drive control of the electric vehicle 10 according to the travel characteristic mode.

このとき、PCU14では、半導体デバイスなどで若干の電力が消費されることで、温度の上昇が起きる。また、MG16では、コイルでの銅損、永久磁石やコアにおける鉄損などによってPCU14よりも大きな熱を発しており、温度が上昇する。 At this time, in the PCU 14, the temperature rises due to the consumption of a small amount of electric power by the semiconductor device or the like. Further, the MG 16 generates heat larger than that of the PCU 14 due to copper loss in the coil, iron loss in the permanent magnet and the core, and the temperature rises.

PCU14の耐熱温度は、PCU14が備える半導体デバイスの耐熱温度で決まる。その値は比較的低く、例えば、摂氏60度~摂氏80度程度である。そこで、PCU14に対してはLLCによる冷却が行われている。LLCは、ウォータポンプ28によって冷却路を循環駆動されている。具体的には、ラジエータ20で外気によって冷却された後、流路22aを通ってPCU14に送られ、PCU14を冷却する。続いて、流路22bを通ってオイルクーラ26に送られ、冷却オイルを冷却する。LLCは、PCU14を冷却した結果、当初よりも温度が上昇しているが、PCU14は比較的発熱量が小さく低温であるため、冷却オイルを冷却することができる。その後、LLCはラジエータ20に還流して再度冷却される。 The heat resistant temperature of the PCU 14 is determined by the heat resistant temperature of the semiconductor device included in the PCU 14. The value is relatively low, for example, about 60 degrees Celsius to 80 degrees Celsius. Therefore, the PCU 14 is cooled by LLC. The LLC is circulated and driven in the cooling path by the water pump 28. Specifically, after being cooled by the outside air by the radiator 20, it is sent to the PCU 14 through the flow path 22a to cool the PCU 14. Subsequently, it is sent to the oil cooler 26 through the flow path 22b to cool the cooling oil. The temperature of LLC is higher than the initial temperature as a result of cooling the PCU 14, but since the PCU 14 has a relatively small calorific value and a low temperature, the cooling oil can be cooled. After that, the LLC is refluxed to the radiator 20 and cooled again.

MG16の耐熱温度は、例えば、永久磁石の消磁の温度によって決定される。永久磁石の消磁が発生する温度は、磁石材料の種類によって異なっており、例えば摂氏100度程度~摂氏300度程度である。なお、条件次第では、MG16の耐熱温度がPCU14の耐熱温度よりも低くなることがありえるが、本実施形態では、MG16の耐熱温度はPCU14の耐熱温度よりも高いことを想定している。 The heat resistant temperature of MG 16 is determined by, for example, the degaussing temperature of a permanent magnet. The temperature at which degaussing of a permanent magnet occurs varies depending on the type of magnet material, and is, for example, about 100 degrees Celsius to about 300 degrees Celsius. Depending on the conditions, the heat-resistant temperature of the MG 16 may be lower than the heat-resistant temperature of the PCU 14, but in the present embodiment, it is assumed that the heat-resistant temperature of the MG 16 is higher than the heat-resistant temperature of the PCU 14.

MG16に対しては、冷却オイルによる冷却が行われ、耐熱温度以下に維持されている。冷却オイルは、オイルポンプ32によって循環される。具体的には、冷却オイルは、オイルクーラ26で冷却された後、流路30aを通ってMG16に送られる。そして、MG16を冷却した後に、流路30bを通って、オイルクーラ26に戻される。 The MG 16 is cooled by cooling oil and maintained below the heat resistant temperature. The cooling oil is circulated by the oil pump 32. Specifically, the cooling oil is cooled by the oil cooler 26 and then sent to the MG 16 through the flow path 30a. Then, after cooling the MG 16, it is returned to the oil cooler 26 through the flow path 30b.

冷却オイルがMG16から奪った熱は、オイルクーラ26を通じてLLCに与えられる。このため、LLCには、PCU14の排熱が直接与えられるとともに、MG16の排熱が間接的に与えられる。そして、これらの熱はラジエータ20から外気に放出される。つまり、電動車両10では、PCU14とMG16が、1系統の冷却システムによって冷却されていると言える。1系統の冷却システムでは、PCU14とMG16の冷却をそれぞれ独立に行う2系統の冷却システムに比べて、装置重量を減らせる可能性がある。また、製造コストを抑制できる可能性もある。 The heat taken by the cooling oil from the MG 16 is given to the LLC through the oil cooler 26. Therefore, the waste heat of the PCU 14 is directly given to the LLC, and the waste heat of the MG 16 is indirectly given to the LLC. Then, these heats are released from the radiator 20 to the outside air. That is, in the electric vehicle 10, it can be said that the PCU 14 and the MG 16 are cooled by one cooling system. A single cooling system may reduce the weight of the device as compared to a two cooling system that cools the PCU 14 and MG 16 independently. In addition, there is a possibility that the manufacturing cost can be suppressed.

1系統の冷却システムを構築するにあたっては、PCU14とMG16の冷却が可能となるだけの性能を持った部品が選ばれる。例えば、ラジエータ20としては、シビアな走行条件の下で、PCU14とMG16が排出する最大の熱量を放出できる性能を持ったものが採用される。また、ウォータポンプ28やオイルポンプ32としては、最大出力時に、必要循環量を確保できるものが選ばれる。しかしながら、常にウォータポンプ28、オイルポンプ32を最大出力で動作させたのでは、エネルギー効率が悪くなる。また、ポンプからは比較的大きな音が出るため、無駄に稼働したのでは、電動車両10に不必要な騒音をもたらすことになる。したがって、適切なレベルで冷却を行うことが望ましいと言える。 When constructing a single cooling system, parts having sufficient performance to cool the PCU 14 and MG 16 are selected. For example, as the radiator 20, a radiator 20 having a performance capable of releasing the maximum amount of heat emitted by the PCU 14 and the MG 16 under severe running conditions is adopted. Further, as the water pump 28 and the oil pump 32, those that can secure the required circulation amount at the maximum output are selected. However, if the water pump 28 and the oil pump 32 are always operated at the maximum output, the energy efficiency is deteriorated. In addition, since the pump makes a relatively loud noise, if it is operated wastefully, it will bring unnecessary noise to the electric vehicle 10. Therefore, it is desirable to cool at an appropriate level.

また、1系統の冷却システムでは、PCU14とMG16の冷却のバランスを考慮する必要がある。例えば、MG16の冷却を十分に進めた場合には、オイルクーラ26を通じてLLCの温度が上昇し、PCU14の冷却を十分に行えない事態が生じうる。そこで、LLCの温度あるいはPCU14の温度を監視しながら、MG16の冷却を進めることが望ましいといえる。 Further, in one cooling system, it is necessary to consider the cooling balance between the PCU 14 and the MG 16. For example, if the cooling of the MG 16 is sufficiently advanced, the temperature of the LLC rises through the oil cooler 26, and a situation may occur in which the PCU 14 cannot be sufficiently cooled. Therefore, it is desirable to proceed with cooling the MG 16 while monitoring the temperature of the LLC or the temperature of the PCU 14.

ECU34の冷却変更部34cには、こうした諸条件を勘案した上で冷却の制御を行うプログラミングがなされている。特に、選択された走行特性モードによって、PCU14及びMG16での消費電力のレベル、そして発熱のレベルが変わってくることから、冷却の制御は、冷却制御テーブル34eを参照して、走行特性モード毎に行われる。 The cooling change unit 34c of the ECU 34 is programmed to control cooling in consideration of these various conditions. In particular, since the level of power consumption and the level of heat generation in the PCU 14 and MG 16 change depending on the selected driving characteristic mode, the cooling control is performed for each driving characteristic mode with reference to the cooling control table 34e. Will be done.

なお、この冷却システムを、MG16の冷却の観点から捉えると、LLCによる冷却と、冷却オイルによる冷却の2段階の冷却系統が構築されていると言える。そして、MG16の冷却は、第1段階目の冷却を担うウォータポンプ28と、第2段階目の冷却を担うオイルポンプ32の両方によって、制御されている。MG16の冷却の変更は、オイルポンプ32の循環量の変更によって行うことが直接的であるが、ウォータポンプ28の循環量の変更によって行うことも可能であり、ウォータポンプ28とオイルポンプ32の両方によって行うことで効率を高められるものと考えられる。 From the viewpoint of cooling the MG16, it can be said that a two-stage cooling system is constructed, that is, cooling by LLC and cooling by cooling oil. The cooling of the MG 16 is controlled by both the water pump 28, which is responsible for the cooling of the first stage, and the oil pump 32, which is responsible for the cooling of the second stage. The change in the cooling of the MG 16 is directly performed by changing the circulation amount of the oil pump 32, but it can also be performed by changing the circulation amount of the water pump 28, and both the water pump 28 and the oil pump 32 can be changed. It is thought that efficiency can be improved by doing this.

以下に、図2~6を参照して、ECU34の冷却変更部34cによるオイルポンプ32の制御について詳細に説明する。この説明においては、ウォータポンプ28については、一定の送出量で運転させた上で、オイルポンプ32について、状況に応じた制御を行うことを想定している。説明では、まず、図2~5を参照してノーマルモードにおける制御態様を説明し、次に、図6を参照してパワーモードにおける制御態様を説明する。 Hereinafter, the control of the oil pump 32 by the cooling change unit 34c of the ECU 34 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6. In this description, it is assumed that the water pump 28 is operated with a constant delivery amount and then the oil pump 32 is controlled according to the situation. In the description, first, the control mode in the normal mode will be described with reference to FIGS. 2 to 5, and then the control mode in the power mode will be described with reference to FIG.

図2は、ノーマルモードにおいて実施されるオイルポンプ32の制御態様領域を示す図である。横軸は速度計44で測定された電動車両10の車速であり、左縦軸はMG16の温度センサ42で測定されたモータ温度である。また右縦軸は、温度センサ40で測定された冷却オイル温度を示している。モータ温度と冷却オイル温度は、1対1の関係にはなく、条件次第で対応関係が変わる。しかし、一般に、モータ温度が高温化したときは冷却オイルも高温化するため、高い相関関係がある。 FIG. 2 is a diagram showing a control mode region of the oil pump 32 implemented in the normal mode. The horizontal axis is the vehicle speed of the electric vehicle 10 measured by the speedometer 44, and the left vertical axis is the motor temperature measured by the temperature sensor 42 of the MG 16. The right vertical axis shows the cooling oil temperature measured by the temperature sensor 40. There is no one-to-one relationship between the motor temperature and the cooling oil temperature, and the correspondence relationship changes depending on the conditions. However, in general, when the motor temperature rises, the cooling oil also rises in temperature, so that there is a high correlation.

図2では、車速及びモータ温度または冷却オイル温度に応じて、A領域、B領域、C領域の3つの領域に分割されている。A領域は、長い上り坂を登坂する場合のような低速走行中にモータ温度が高温化した状態と、中高速の走行中にモータ温度がある程度高くなった状態をカバーしている。具体的には、A領域は、車速がV2未満で、かつ、モータ温度がT4以上または冷却オイル温度がU4以上の範囲と、車速がV2以上であり、かつ、モータ温度がT2以上または冷却オイル温度がU2以上の範囲である。ただし、この条件のうち、車速がV4以上であり、かつ、モータ温度がT4以上または冷却オイル温度がU4以上の範囲については、B領域に分類されている。そして、それ以外の範囲はC領域となっている。すなわち、C領域は、車速がゼロ(停止状態)からV2未満の場合は、モータ温度がT4未満かつ冷却オイル温度がU4未満であり、車速がV2以上の場合は、モータ温度がT2未満かつ冷却オイル温度がU2未満の範囲である。 In FIG. 2, it is divided into three regions, A region, B region, and C region, according to the vehicle speed and the motor temperature or the cooling oil temperature. The region A covers a state in which the motor temperature rises during low-speed running such as when climbing a long uphill, and a state in which the motor temperature rises to some extent during medium- and high-speed running. Specifically, in the A region, the vehicle speed is less than V2 and the motor temperature is T4 or more or the cooling oil temperature is U4 or more, the vehicle speed is V2 or more, and the motor temperature is T2 or more or cooling oil. The temperature is in the range of U2 or higher. However, among these conditions, the range in which the vehicle speed is V4 or higher and the motor temperature is T4 or higher or the cooling oil temperature is U4 or higher is classified in the B region. The other range is the C region. That is, in the C region, when the vehicle speed is from zero (stopped state) to less than V2, the motor temperature is less than T4 and the cooling oil temperature is less than U4, and when the vehicle speed is V2 or more, the motor temperature is less than T2 and cooling. The oil temperature is in the range of less than U2.

これらの領域の境界は、電動車両10の様々な条件によって変わりうる。しかし、具体的な値を例示するとすれば、V2は10km/h~50km/h程度、V4の値は時速80km/h~時速120km/h程度の値を挙げることができる。また、T2の値は摂氏60度~摂氏100度程度、U2の値は摂氏50度~摂氏90度程度、T4の値は摂氏90度~摂氏200度程度、U4の値は摂氏80度程度~摂氏150度程度を例示することができる。ただし、特に、温度についての条件はそれを計測する対象箇所によって大きく異なるため、例示した範囲外の値をとることも十分に想定される。 The boundaries of these areas can vary depending on the various conditions of the motor vehicle 10. However, exemplifying specific values, V2 can be about 10 km / h to 50 km / h, and V4 can be about 80 km / h to 120 km / h. The T2 value is about 60 degrees Celsius to 100 degrees Celsius, the U2 value is about 50 degrees Celsius to 90 degrees Celsius, the T4 value is about 90 degrees Celsius to 200 degrees Celsius, and the U4 value is about 80 degrees Celsius. About 150 degrees Celsius can be exemplified. However, in particular, since the conditions regarding the temperature differ greatly depending on the target location where the temperature is measured, it is fully assumed that the values outside the illustrated range are taken.

電動車両10は、ノーマルモードでの走行中は、車両の走行状態によって、A領域~C領域のいずれかに分類される。そして、車速の変化と、モータ温度または冷却オイル温度の変化とに応じて、A領域~C領域を移動することになる。移動は、原則として、新しい領域の範囲に入った段階で行われる。しかし、この条件をそのまま適用すると、電動車両10が各領域の境界付近の状態を示す場合に、境界を頻繁に往復して、制御動作が不安定になることが考えられる。そこで、ある領域から別の領域に移動する場合と、元の領域に戻る場合とで、条件を若干異ならせている。具体的には、速度については、V2よりも若干遅い(例えば5km/h程度遅い)V1と、V4よりも若干遅い(例えば10km/h程度遅い)V3を設定している。また、モータ温度については、T2よりも若干低い(例えば摂氏10度程度低い)T1と、T4よりも若干低いT3を設定し、冷却オイル温度については、U2よりも若干低いU1と、U4よりも若干低いU3を設定している。そして、図3に示す条件に従って、領域の変更を行っている。 The electric vehicle 10 is classified into any of the A region to the C region according to the traveling state of the vehicle while traveling in the normal mode. Then, it moves in the A region to the C region according to the change in the vehicle speed and the change in the motor temperature or the cooling oil temperature. As a general rule, movement is done when the area of the new area is entered. However, if this condition is applied as it is, when the electric vehicle 10 shows a state near the boundary of each region, it is conceivable that the control operation becomes unstable due to frequent reciprocating of the boundary. Therefore, the conditions are slightly different between the case of moving from one area to another and the case of returning to the original area. Specifically, regarding the speed, V1 which is slightly slower than V2 (for example, about 5 km / h slower) and V3 which is slightly slower than V4 (for example, about 10 km / h slower) are set. The motor temperature is set to T1 which is slightly lower than T2 (for example, about 10 degrees Celsius lower) and T3 which is slightly lower than T4, and the cooling oil temperature is U1 which is slightly lower than U2 and U4 which is slightly lower than U4. A slightly lower U3 is set. Then, the area is changed according to the conditions shown in FIG.

図3は、ノーマルモードにおいて、隣接する領域間を移動する場合の条件を記した図である。左行は、どの領域からどの領域へ移動するかを示すものであり、右行は、左行の移動に対応した条件を示している。例えば、「C→A」はC領域からA領域への移動を意味している。その条件は、ある時刻にC領域に属していた場合において、次の時刻に「[車速< V2 and [ モータ温度 ≧ T4 or 冷却オイル温度 ≧ U4 ]]or [車速 ≧ V2 and [モータ温度 ≧ T2 or 冷却オイル温度 ≧ U2 ]]」となる場合である。すなわち、車速がV2未満で、かつ、モータ温度がT4以上または冷却オイル温度U4以上となる場合、または、車速がV2以上で、かつ、モータ温度がT2以上または冷却オイル温度がU2以上を満たした場合には、A領域に移動するというものである。ECU34の冷却変更部34cでは、図3に示した条件を、定期的(例えば1秒毎、5秒毎など)にチェックする。そして、その領域に応じて、オイルポンプ32の制御を行う。 FIG. 3 is a diagram showing conditions when moving between adjacent regions in the normal mode. The left line shows which area to move to which area, and the right line shows the conditions corresponding to the movement of the left line. For example, "C → A" means a movement from the C region to the A region. The condition is that if it belongs to the C region at a certain time, at the next time, "[Vehicle speed <V2 and [Motor temperature ≥ T4 or cooling oil temperature ≥ U4]]" or [Vehicle speed ≥ V2 and [Motor temperature ≥ T2] or Cooling oil temperature ≧ U2]] ”. That is, when the vehicle speed is less than V2 and the motor temperature is T4 or more or the cooling oil temperature is U4 or more, or the vehicle speed is V2 or more and the motor temperature is T2 or more or the cooling oil temperature is U2 or more. In the case, it moves to the A area. The cooling change unit 34c of the ECU 34 periodically checks the conditions shown in FIG. 3 (for example, every 1 second, every 5 seconds, etc.). Then, the oil pump 32 is controlled according to the region.

図4は、A領域~C領域のそれぞれについて、オイルポンプ32を制御する態様を示した図である。A領域では、LLC温度に応じた制御が行われており、LLC温度がTc以上の場合には、送出量を一定値(最大出力のP%)に固定する制御が行われる。LLC温度がTc以上の場合では、LLCの温度が比較的高いため、PCU14の冷却を十分に行えない状態にある。そこで、オイルポンプ32の出力を最大出力のP%に制限して、MG16の冷却を抑制している。Tcの温度は、PCU14の耐熱温度にも依存するが、例えば、摂氏50度~摂氏80度程度とすることが考えられる。また、P%の値は、LLC温度の上昇を抑制可能な範囲で選ばれる。その具体的な値は、条件によって変わりうるが、例えば、30%~70%程度とする態様が考えられる。 FIG. 4 is a diagram showing a mode in which the oil pump 32 is controlled for each of the regions A to C. In the region A, control is performed according to the LLC temperature, and when the LLC temperature is Tc or higher, control is performed to fix the transmission amount to a constant value (P% of the maximum output). When the LLC temperature is Tc or higher, the LLC temperature is relatively high, so that the PCU 14 cannot be sufficiently cooled. Therefore, the output of the oil pump 32 is limited to P% of the maximum output to suppress the cooling of the MG 16. The temperature of Tc depends on the heat resistant temperature of PCU14, but may be, for example, about 50 degrees Celsius to 80 degrees Celsius. Further, the value of P% is selected within a range in which an increase in LLC temperature can be suppressed. The specific value may vary depending on the conditions, but for example, an embodiment of about 30% to 70% can be considered.

A領域では、LLC温度がTc未満のときは、モータ温度に応じて送出量を多段階に変化をさせる制御が行われる。LLC温度がTc未満の場合は、LLCがPCU14を十分に冷却できる状態である。そこで、MG16の冷却を高めることが可能である。そこで、モータ温度に応じて十分にMG16を冷却する制御が行われている。 In the region A, when the LLC temperature is less than Tc, control is performed to change the delivery amount in multiple stages according to the motor temperature. When the LLC temperature is less than Tc, the LLC is in a state where it can sufficiently cool the PCU 14. Therefore, it is possible to increase the cooling of the MG 16. Therefore, control is performed to sufficiently cool the MG 16 according to the motor temperature.

図5は、A領域において、LLC温度がTc未満である場合におけるオイルポンプ32の制御態様を説明する図である。ここでは、横軸のモータ温度の値に応じて、縦軸のポンプ出力を設定している。すなわち、モータ温度が上昇するにつれて、ポンプ出力を増加させ、モータ温度が低下するにつれて、ポンプ出力を減少させている。ただし、ポンプ出力の増加と減少を同じモータ温度で行うと、このモータ温度付近での動作が不安定となる場合がある。そこで、ポンプ出力を増加させるモータ温度に比べて、ポンプ出力を減少させるモータ温度を若干低く設定している。 FIG. 5 is a diagram illustrating a control mode of the oil pump 32 when the LLC temperature is less than Tc in the A region. Here, the pump output on the vertical axis is set according to the value of the motor temperature on the horizontal axis. That is, the pump output is increased as the motor temperature rises, and the pump output is decreased as the motor temperature decreases. However, if the pump output is increased and decreased at the same motor temperature, the operation near this motor temperature may become unstable. Therefore, the motor temperature at which the pump output is decreased is set slightly lower than the motor temperature at which the pump output is increased.

具体的には、モータ温度にTm0~Tm5の6つの閾値を設けている。それぞれ温度は、Tm0<Tm1<Tm2<Tm3<Tm4<Tm5の関係にある。また、T2<Tm1であることを想定している。Tm1~Tm5とT3あるいはT4との関係は任意に設定しうる。モータ温度が上昇する過程では、モータ温度がTm1未満である状態では、ポンプは停止され、モータ温度がTm1以上となった場合に、ポンプを起動して最大値の50%の値に設定する。さらにモータ温度が上昇してTm3以上となった場合にポンプ出力を最大値の75%に増加させる。モータ温度がTm5以上となった場合にはポンプ出力を最大(100%)とする。他方、モータ温度が低下する過程では、モータ温度がTm4未満となった場合にポンプ出力を75%に下げ、モータ温度がTm2未満となった場合にポンプ出力を50%に下げ、モータ出力がTm0未満となった場合にポンプを停止させている。Tm0~Tm5の値は、モータの冷却状態を勘案して適宜設定される。なお、モータの出力は、モータ温度に応じてさらに多くの段階にわけて変化させてもよいし、演算式に応じて無現段階で変化させてもよい。 Specifically, six threshold values of Tm0 to Tm5 are set for the motor temperature. Each temperature has a relationship of Tm0 <Tm1 <Tm2 <Tm3 <Tm4 <Tm5. Further, it is assumed that T2 <Tm1. The relationship between Tm1 to Tm5 and T3 or T4 can be arbitrarily set. In the process of increasing the motor temperature, the pump is stopped when the motor temperature is less than Tm1, and when the motor temperature becomes Tm1 or more, the pump is started and set to a value of 50% of the maximum value. Further, when the motor temperature rises to Tm3 or higher, the pump output is increased to 75% of the maximum value. When the motor temperature is Tm5 or higher, the pump output is maximized (100%). On the other hand, in the process of lowering the motor temperature, the pump output is lowered to 75% when the motor temperature is less than Tm4, the pump output is lowered to 50% when the motor temperature is less than Tm2, and the motor output is Tm0. If it becomes less than, the pump is stopped. The values of Tm0 to Tm5 are appropriately set in consideration of the cooling state of the motor. The output of the motor may be changed in more stages according to the motor temperature, or may be changed in the non-current stage according to the calculation formula.

以上の説明においては、A領域では、LLC温度がTc以上の場合にはオイルポンプ32の出力を一定値に固定し、LLC温度がTc未満の場合にのみオイルポンプ32を0%~100%までの範囲で変動させる制御を行った。しかし、LLC温度がTc以上の場合にオイルポンプ32を変動させる制御を行うことも可能である。具体的には、出力の上限をP%とした上で、モータ温度に応じて0%~P%の範囲で変動させる態様を例示することができる。また、以上の説明では、A領域においては、LLC温度をTc以上とTc未満の二つの場合にわけて制御を行うものとしたが、LLC温度に応じて三つ以上の場合にわけて制御を行うようにしてもよい。 In the above description, in the A region, the output of the oil pump 32 is fixed to a constant value when the LLC temperature is Tc or higher, and the oil pump 32 is set to 0% to 100% only when the LLC temperature is lower than Tc. Control was performed to change the temperature within the range of. However, it is also possible to control the oil pump 32 to fluctuate when the LLC temperature is Tc or higher. Specifically, it is possible to exemplify an embodiment in which the upper limit of the output is set to P% and the output is varied in the range of 0% to P% depending on the motor temperature. Further, in the above description, in the A region, the LLC temperature is controlled by dividing it into two cases of Tc or more and less than Tc, but the control is performed by dividing it into three or more cases according to the LLC temperature. You may do it.

図4に戻って、領域ごとのオイルポンプ32の制御の説明を続ける。B領域では、オイルポンプ32は最大の出力に設定される。B領域では、MG16が高回転で駆動されることで、モータ温度が高温化してシビアな状況におかれる。そこで、オイルポンプ32が、冷却オイルの循環量を最大にして、MG16を冷却している。この結果として、MG16の排熱が大量にLLCに伝達されるが、ラジエータ20からは高速に流れる外気によって大量に熱が奪われるため、LLC温度はそれほど上昇しない。このため、PCU14の冷却も十分に行うことができる。 Returning to FIG. 4, the description of the control of the oil pump 32 for each region will be continued. In region B, the oil pump 32 is set to maximum output. In the B region, the MG 16 is driven at a high rotation speed, so that the motor temperature becomes high and the situation is severe. Therefore, the oil pump 32 cools the MG 16 by maximizing the circulation amount of the cooling oil. As a result, a large amount of waste heat of MG 16 is transferred to LLC, but a large amount of heat is taken from the radiator 20 by the outside air flowing at high speed, so that the LLC temperature does not rise so much. Therefore, the PCU 14 can be sufficiently cooled.

C領域では、オイルポンプ32は停止される。C領域は、モータ温度がT2未満の領域であり、MG16を冷却する必要性が低いため、このような制御が行われる。また、車速がV2未満の場合には、オイルポンプ32の駆動音によって、電動車両10の静音性が壊れないように、モータ温度がT2以上T4未満の範囲においても、オイルポンプ32を停止する。 In the C region, the oil pump 32 is stopped. Since the C region is a region where the motor temperature is lower than T2 and the need for cooling the MG 16 is low, such control is performed. Further, when the vehicle speed is less than V2, the oil pump 32 is stopped even in the range where the motor temperature is T2 or more and less than T4 so that the quietness of the electric vehicle 10 is not destroyed by the driving sound of the oil pump 32.

次に、図6を参照して、パワーモードにおけるオイルポンプ32の制御について説明する。図6は、図2に対応する図であり、パワーモードにおいて実施されるオイルポンプ32の制御態様領域を示している。図6と図2の違いは、図6では図2におけるA領域が全てB領域に代わっている点である。パワーモードでは、PCU14から送られる高圧の交流電圧によってMG16が駆動される。このため、ノーマルモードと比べて、特に、MG16の高温化が想定される。そこで、ノーマルモードではA領域であった範囲をB領域に変更して、オイルポンプ32による循環量を最大とする制御を行うこととした。これにより、MG16の加熱を抑制することが可能となる。運転者48が、ノーマルモードにおいてA領域に属している状態でパワーモードに切り替えた場合、走行特性の変化とともに、オイルポンプ32の出力の変化が生じることになる。 Next, the control of the oil pump 32 in the power mode will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 2, and shows a control mode region of the oil pump 32 implemented in the power mode. The difference between FIGS. 6 and 2 is that in FIG. 6, the A region in FIG. 2 is completely replaced by the B region. In the power mode, the MG 16 is driven by a high voltage AC voltage sent from the PCU 14. Therefore, it is expected that the temperature of MG 16 will be higher than that of the normal mode. Therefore, in the normal mode, the range that was the A region is changed to the B region, and the control is performed to maximize the circulation amount by the oil pump 32. This makes it possible to suppress the heating of MG 16. When the driver 48 switches to the power mode while belonging to the A region in the normal mode, the output of the oil pump 32 changes along with the change in the traveling characteristics.

なお、ノーマルモードでA領域であった部分には、比較的車速が遅い領域も含まれている。低速では、高速の場合に比べて、ラジエータ20からの放出可能な熱量が減るために、全体としてLLC及び冷却オイルが高温化して、PCU14とMG16の一方または両方の冷却が十分にできないことも考える。その場合には、パワーモードにおける冷却を可能とする程度に、ラジエータ20の容量を大きくすればよい。あるいは、ノーマルモードでA領域であった部分のうち、当初のB領域に近い部分(例えば、車速がV2~V3の範囲にある適当な速度よりも高速であり、かつ、モータ温度がT2~T4の範囲にある適当な温度よりも高温である部分)のみを、パワーモードにおいてB領域に変更するようにしてもよい。このように、冷却が可能な範囲で、パワーモードの昇圧設定と、冷却の強化を行うことで、パワーモードにおける安定した走行を実現することができる。 The portion that was the A region in the normal mode includes a region where the vehicle speed is relatively slow. It is also considered that at low speeds, the amount of heat that can be released from the radiator 20 is reduced as compared with the case of high speeds, so that the temperature of LLC and cooling oil as a whole becomes high, and one or both of PCU14 and MG16 cannot be sufficiently cooled. .. In that case, the capacity of the radiator 20 may be increased to such an extent that cooling in the power mode is possible. Alternatively, of the parts that were in the A region in the normal mode, the parts that are close to the initial B region (for example, the vehicle speed is faster than an appropriate speed in the range of V2 to V3, and the motor temperature is T2 to T4). Only the portion that is higher than the appropriate temperature in the range of) may be changed to the B region in the power mode. In this way, stable running in the power mode can be realized by setting the boost of the power mode and strengthening the cooling within the range where cooling is possible.

以上においては、ノーマルモードでは、図2に示したA領域からC領域にわけて、オイルポンプ32を制御し、パワーモードでは、そのうちA領域の一部または全部をB領域とする態様について示した。しかし、この領域設定は制御方法の一態様にすぎない。例えば、ノーマルモードにおいて、A領域をさらに分割して詳細な制御を行ってもよいし、A領域とB領域の境目を明確にせず、連続的に制御を変化させるようにしてもよい。また、パワーモードでは、C領域の一部をA領域に変更する設定をすることも考えられる。いずれの場合であっても、パワーモードでは、PCU14とMG16の冷却を両立させた上で、MG16の冷却量をノーマルモードに比べて高めるように、制御態様を決定することになる。 In the above, in the normal mode, the oil pump 32 is controlled by dividing the A region shown in FIG. 2 into the C region, and in the power mode, a part or all of the A region is set as the B region. .. However, this area setting is only one aspect of the control method. For example, in the normal mode, the A region may be further divided and detailed control may be performed, or the control may be continuously changed without clarifying the boundary between the A region and the B region. Further, in the power mode, it is conceivable to set a part of the C area to be changed to the A area. In any case, in the power mode, the control mode is determined so that the cooling amount of the MG 16 is increased as compared with the normal mode after the cooling of the PCU 14 and the MG 16 is compatible.

また、ここでの説明においては、ウォータポンプ28は常に一定の出力で駆動されていることを前提とした。しかし、ウォータポンプ28は、オイルクーラ26を介して、MG16の冷却系統を構成しており、ウォータポンプ28によってLLCの冷却が進めば、MG16の冷却も進む。したがって、ウォータポンプ28でも、パワーモードではノーマルモードに比べて循環量を増大させる制御を行うことが有効となる。その制御は、例えば、図2~図6に示したオイルポンプ32の変更制御と同様にして行うことが可能である。ウォータポンプ28の冷却の変更は、オイルポンプ32の冷却の変更と同じタイミングで行ってもよいし、異なるタイミングで行ってもよい。また、同じタイミングで行う場合において、ウォータポンプ28の循環量の変更比率は、オイルポンプ32の循環量の変更比率と同じであっても異なっていてもよい。 Further, in the description here, it is assumed that the water pump 28 is always driven with a constant output. However, the water pump 28 constitutes a cooling system of the MG 16 via the oil cooler 26, and if the LLC is cooled by the water pump 28, the cooling of the MG 16 also proceeds. Therefore, even in the water pump 28, it is effective to perform control to increase the circulation amount in the power mode as compared with the normal mode. The control can be performed in the same manner as the change control of the oil pump 32 shown in FIGS. 2 to 6, for example. The cooling of the water pump 28 may be changed at the same timing as the cooling of the oil pump 32, or may be changed at different timings. Further, in the case of performing at the same timing, the change ratio of the circulation amount of the water pump 28 may be the same as or different from the change ratio of the circulation amount of the oil pump 32.

以上の説明では、PCU14とMG16をひとつのラジエータ20を使って冷却する一系統の冷却態様について説明した。しかし、PCU14とMG16を別々のラジエータを使って独立に冷却する2系統の冷却機構とすることも可能である。この場合には、PCU14とMG16の冷却のバランスを考慮することなく、それぞれの冷却が適切に行われるよう制御をすることが可能となる。 In the above description, a cooling mode of one system for cooling the PCU 14 and the MG 16 using one radiator 20 has been described. However, it is also possible to have two cooling mechanisms for independently cooling the PCU 14 and the MG 16 using separate radiators. In this case, it is possible to control so that each cooling is appropriately performed without considering the cooling balance between the PCU 14 and the MG 16.

図7は、冷却系統についての変形例を示す図である。図7では、図1に示した範囲のうち、PCU14、MG16の冷却に直接関係する部分についてのみ図示している。また、図1と同一の構成には、同一の符号を付している。 FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the cooling system. In FIG. 7, only the portion of the range shown in FIG. 1 that is directly related to the cooling of the PCU 14 and MG 16 is shown. Further, the same configurations as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

図7に示した変形例では、新たに、PCU14を冷却するためのラジエータ50が設けられている。ラジエータ50からは流路52aがPCU14に延び、PCU14からは流路52bがラジエータ50に延びている。そして、流路52aの途中に設けられた電動ポンプであるウォータポンプ54によって、LLCの循環が行われている。PCU14の冷却は、ウォータポンプ54の出力を向上させることで強化される。 In the modified example shown in FIG. 7, a radiator 50 for cooling the PCU 14 is newly provided. From the radiator 50, the flow path 52a extends to the PCU 14, and from the PCU 14, the flow path 52b extends to the radiator 50. Then, LLC is circulated by the water pump 54, which is an electric pump provided in the middle of the flow path 52a. The cooling of the PCU 14 is enhanced by increasing the output of the water pump 54.

ラジエータ20は、PCU14の冷却には関与しておらず、MG16の冷却のみに関与している。ラジエータ20からは流路56aがオイルクーラ26に延び、オイルクーラ26からは流路56bがラジエータ20に延びている。そして、流路56aに設けられた電動ポンプであるウォータポンプ58によって、LLCが循環されている。オイルクーラ26においてLLCによって冷却オイルが冷却され、この冷却オイルがオイルポンプ32によってMG16を冷却する点は、図1に示した態様と同様である。すなわち、MG16の冷却は、二段階の冷却系統によって構成されている。 The radiator 20 is not involved in the cooling of the PCU 14, but is involved only in the cooling of the MG 16. From the radiator 20, the flow path 56a extends to the oil cooler 26, and from the oil cooler 26, the flow path 56b extends to the radiator 20. Then, LLC is circulated by a water pump 58 which is an electric pump provided in the flow path 56a. In the oil cooler 26, the cooling oil is cooled by LLC, and the cooling oil cools the MG 16 by the oil pump 32, which is the same as the embodiment shown in FIG. That is, the cooling of the MG 16 is composed of a two-stage cooling system.

パワーモードにおいては、特に、MG16の高温化が顕著になるため、MG16の冷却を強化することが求められる。MG16の冷却は、オイルポンプ32の循環量を増加させることで強化することができる。また、ウォータポンプ58の循環量を増加させることもMG16の冷却に寄与する。そして、ウォータポンプ58とオイルポンプ32の両方の循環量を増加させることで、MG16の冷却が最も進むことになる。なお、パワーモードにおいては、PCU14を冷却するウォータポンプ54による循環量を増大させるようにしてもよい。 In the power mode, the temperature of the MG 16 becomes particularly high, so that it is required to strengthen the cooling of the MG 16. The cooling of the MG 16 can be enhanced by increasing the circulation amount of the oil pump 32. Further, increasing the circulation amount of the water pump 58 also contributes to the cooling of the MG 16. Then, by increasing the circulation amount of both the water pump 58 and the oil pump 32, the cooling of the MG 16 proceeds most. In the power mode, the circulation amount by the water pump 54 for cooling the PCU 14 may be increased.

以上の説明では、走行特性モードとして、ノーマルモードとパワーモードを例に挙げた。走行特性モードは、このほかにも様々なものが考えられる。具体的には、MG16に印加する電圧を相対的に低くして電力消費を抑制する「エコモード」、低速時におけるMG16への印加電圧を高めて坂道の登坂を容易化する「登坂モード」などの例を挙げることができる。いずれの場合でも、走行特性モードを変更することで、MG16の冷却必要性がかかわることから、走行特性モードの違いに応じてMG16の冷却量を変更することが有効となる。ただし、3以上の走行特性モードを備える場合には、必ずしも全ての走行特性モード毎に、冷却制御を切り替えなくてもよい。例えば、複数の走行特性モードが似通っている場合には、これらの走行特性モードについては、冷却制御の態様を共通化させるようにしてもよい。 In the above description, the normal mode and the power mode are taken as examples as the driving characteristic modes. Various other driving characteristic modes can be considered. Specifically, "eco mode" that suppresses power consumption by relatively lowering the voltage applied to MG16, "climbing mode" that increases the voltage applied to MG16 at low speeds to facilitate climbing slopes, etc. Can be given as an example of. In any case, since the need for cooling the MG 16 is related by changing the traveling characteristic mode, it is effective to change the cooling amount of the MG 16 according to the difference in the traveling characteristic mode. However, when three or more driving characteristic modes are provided, it is not always necessary to switch the cooling control for each traveling characteristic mode. For example, when a plurality of running characteristic modes are similar, the mode of cooling control may be made common for these running characteristic modes.

10 電動車両、12 ボディー、13 前輪、14 PCU、16 MG、18 コンデンサ、20、50 ラジエータ、22a、22b、22c、30a、30b、52a52b、56a、56b 流路、26 オイルクーラ、28、54、58 ウォータポンプ、32 オイルポンプ、34 ECU、34a モード受付部、34b モータ制御部、34c 冷却変更部、34d モータ制御テーブル、34e 冷却制御テーブル、36、38、40、42 温度センサ、44 速度計、46 モードボタン、46a NORMALボタン、46b POWERボタン、48 運転者。
10 electric vehicle, 12 body, 13 front wheel, 14 PCU, 16 MG, 18 condenser, 20, 50 radiator, 22a, 22b, 22c, 30a, 30b, 52a52b, 56a, 56b flow path, 26 oil cooler, 28, 54, 58 water pump, 32 oil pump, 34 ECU, 34a mode reception unit, 34b motor control unit, 34c cooling change unit, 34d motor control table, 34e cooling control table, 36, 38, 40, 42 temperature sensor, 44 speedometer, 46 mode button, 46a NORMAL button, 46b POWER button, 48 driver.

Claims (1)

車両駆動用のモータと、
前記モータの冷却系統に流れる冷却液を循環させて冷却を行う電動ポンプと、
ユーザから走行特性についてのモードの選択を受け付ける受付手段と、
前記モードに応じて、前記モータの出力を制御する制御手段と、
前記モードに応じて、前記電動ポンプによる前記冷却液の循環量を変更し、車速の増加に応じて前記電動ポンプによる前記冷却液の循環量を増加し、前記モータの温度又は前記冷却液の温度の上昇に応じて前記電動ポンプによる前記冷却液の循環量を増加する変更手段と、
を備えることを特徴とする電動車両。
A motor for driving a vehicle and
An electric pump that circulates the coolant flowing in the cooling system of the motor to cool it.
A reception means that accepts the user to select a mode for driving characteristics,
A control means for controlling the output of the motor according to the mode, and
The circulation amount of the coolant by the electric pump is changed according to the mode, the circulation amount of the coolant by the electric pump is increased according to the increase in vehicle speed, and the temperature of the motor or the temperature of the coolant is increased. A changing means for increasing the circulation amount of the coolant by the electric pump in response to an increase in
An electric vehicle characterized by being equipped with.
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