JPH05176411A - 電気自動車用駆動装置 - Google Patents
電気自動車用駆動装置Info
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- JPH05176411A JPH05176411A JP3338280A JP33828091A JPH05176411A JP H05176411 A JPH05176411 A JP H05176411A JP 3338280 A JP3338280 A JP 3338280A JP 33828091 A JP33828091 A JP 33828091A JP H05176411 A JPH05176411 A JP H05176411A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 補機バッテリを充電するためのＤＣ／ＤＣコ
ンバータを小型軽量化する。 【構成】 主バッテリ１０とＰＣＵ１２−１及び１２−
２との間にコンタクタ４０−１及び４０−２を設け、モ
ータ１４及び１６のうちいずれかが駆動されていない場
合に当該駆動されていないモータに対応するコンタクタ
４０−１または４０−２を切り換え、駆動されていない
モータの回生電力をもって主バッテリ３４を充電する。
または、ＰＣＵ１２−１及び１２−２とモータ１４及び
１６との間にコンタクタを設け、駆動されていないモー
タに対応するＰＣＵをＤＣ／ＤＣ変換動作させてこれに
より補機バッテリを充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３
６が小容量化され、小型軽量化される。
ンバータを小型軽量化する。 【構成】 主バッテリ１０とＰＣＵ１２−１及び１２−
２との間にコンタクタ４０−１及び４０−２を設け、モ
ータ１４及び１６のうちいずれかが駆動されていない場
合に当該駆動されていないモータに対応するコンタクタ
４０−１または４０−２を切り換え、駆動されていない
モータの回生電力をもって主バッテリ３４を充電する。
または、ＰＣＵ１２−１及び１２−２とモータ１４及び
１６との間にコンタクタを設け、駆動されていないモー
タに対応するＰＣＵをＤＣ／ＤＣ変換動作させてこれに
より補機バッテリを充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３
６が小容量化され、小型軽量化される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のモータを駆動源
として搭載する電気自動車に関し、特にその駆動装置の
改良に関する。
として搭載する電気自動車に関し、特にその駆動装置の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、モータを駆動源とする電気自
動車が知られている。モータとして交流モータを用い、
バッテリの出力によりこのモータを駆動しようとする場
合、バッテリから出力される直流電圧をモータの駆動に
適した交流に変換する必要がある。このため、従来か
ら、インバータが用いられている。インバータは、複数
のスイッチング素子を内蔵する回路であり、このスイッ
チング素子のオン／オフによって直流電圧を例えば三相
交流に変換する。
動車が知られている。モータとして交流モータを用い、
バッテリの出力によりこのモータを駆動しようとする場
合、バッテリから出力される直流電圧をモータの駆動に
適した交流に変換する必要がある。このため、従来か
ら、インバータが用いられている。インバータは、複数
のスイッチング素子を内蔵する回路であり、このスイッ
チング素子のオン／オフによって直流電圧を例えば三相
交流に変換する。
【０００３】このような構成においては、インバータの
ＰＷＭ制御により、必要な出力トルクが得られるようモ
ータを駆動することができ（力行モード）、またモータ
の回生制動を行うことができる（回生モード）。交流モ
ータシステムを搭載する電気自動車では、これを利用し
てバッテリの充電等を行うものも提案されている。
ＰＷＭ制御により、必要な出力トルクが得られるようモ
ータを駆動することができ（力行モード）、またモータ
の回生制動を行うことができる（回生モード）。交流モ
ータシステムを搭載する電気自動車では、これを利用し
てバッテリの充電等を行うものも提案されている。
【０００４】図７には、インバータを力行及び回生モー
ドで用いる構成の一例が示されている。
ドで用いる構成の一例が示されている。
【０００５】この図に示される従来例は、主バッテリ１
０、ＰＣＵ１２、モータ１４及び１６を備えている。モ
ータ１４及び１６を力行させる場合、主バッテリ１０の
直流電圧はＰＣＵ１２に内蔵されるインバータにより三
相交流に変換され、モータ１４の一次巻線には直接、モ
ータ１６の一次巻線にはコンタクタ１８を介して、この
三相交流電流が供給される。モータ１４及び１６は三相
交流モータであり、その回転軸２０は機械的に連結され
ている。従って、モータ１４及び１６の機械出力は回転
軸２０、図示しないトランスミッション等を介して駆動
輪に伝達され、電気自動車が駆動される。
０、ＰＣＵ１２、モータ１４及び１６を備えている。モ
ータ１４及び１６を力行させる場合、主バッテリ１０の
直流電圧はＰＣＵ１２に内蔵されるインバータにより三
相交流に変換され、モータ１４の一次巻線には直接、モ
ータ１６の一次巻線にはコンタクタ１８を介して、この
三相交流電流が供給される。モータ１４及び１６は三相
交流モータであり、その回転軸２０は機械的に連結され
ている。従って、モータ１４及び１６の機械出力は回転
軸２０、図示しないトランスミッション等を介して駆動
輪に伝達され、電気自動車が駆動される。
【０００６】ＰＣＵ１２に内蔵されるインバータの制御
は、制御部（ＥＣＵ）２２及び素子駆動回路２４により
行われる。制御部２２は、操縦者によるアクセルペダル
の踏み込み量を表す信号、ブレーキペダルの踏み込み量
を表す信号等を入力し、入力した情報に基づきモータ１
４及び１６に要求するトルクを演算する。さらに、求め
たトルク（トルク指令）に基づきＰＷＭ信号を発生さ
せ、素子駆動回路２４に出力する。素子駆動回路２４
は、ＰＣＵ１２に内蔵されるインバータを構成するスイ
ッチング素子をそれぞれオン／オフさせ、ＰＣＵ１２の
出力電流をベクトル制御する。すなわち、モータ１４及
び１６の励磁に寄与する励磁電流と、トルク発生に寄与
するトルク電流と、の２成分に分け、三相交流電流を制
御する。さらに、制御部２２は、必要な出力トルクに応
じ、モータ１４及び１６を同時に又は選択的に駆動させ
る。例えばモータ１４のみで要求出力を満たせる場合に
はコンタクタ１８の接点を図の下側に切り換えてモータ
１６をＰＣＵ１２から切り離し、モータ１４及び１６を
共に用いなければ満たせない場合には図の上側に切り換
えて両モータ１４及び１６にＰＣＵ１２からの電流を供
給する。これにより、モータ１４及び１６を力行させ、
あるいは回生することができる。
は、制御部（ＥＣＵ）２２及び素子駆動回路２４により
行われる。制御部２２は、操縦者によるアクセルペダル
の踏み込み量を表す信号、ブレーキペダルの踏み込み量
を表す信号等を入力し、入力した情報に基づきモータ１
４及び１６に要求するトルクを演算する。さらに、求め
たトルク（トルク指令）に基づきＰＷＭ信号を発生さ
せ、素子駆動回路２４に出力する。素子駆動回路２４
は、ＰＣＵ１２に内蔵されるインバータを構成するスイ
ッチング素子をそれぞれオン／オフさせ、ＰＣＵ１２の
出力電流をベクトル制御する。すなわち、モータ１４及
び１６の励磁に寄与する励磁電流と、トルク発生に寄与
するトルク電流と、の２成分に分け、三相交流電流を制
御する。さらに、制御部２２は、必要な出力トルクに応
じ、モータ１４及び１６を同時に又は選択的に駆動させ
る。例えばモータ１４のみで要求出力を満たせる場合に
はコンタクタ１８の接点を図の下側に切り換えてモータ
１６をＰＣＵ１２から切り離し、モータ１４及び１６を
共に用いなければ満たせない場合には図の上側に切り換
えて両モータ１４及び１６にＰＣＵ１２からの電流を供
給する。これにより、モータ１４及び１６を力行させ、
あるいは回生することができる。
【０００７】また、ＰＣＵ１２の回生モードでの動作
は、上述の回生制動の他、商用電力による主バッテリ１
０の充電の際にも実行される。この充電のため、図７の
従来例は商用電源２６に接続可能なコネクタ２８を備え
ている。
は、上述の回生制動の他、商用電力による主バッテリ１
０の充電の際にも実行される。この充電のため、図７の
従来例は商用電源２６に接続可能なコネクタ２８を備え
ている。
【０００８】商用電力により主バッテリ１０を充電する
際には、操縦者等は、スイッチ３０を操作して充電開始
を制御部２２に指令する。このとき又はこの後にコネク
タ２８が商用電源２６に接続されると、制御部２２は、
これを図示しない電圧センサにより検出し、コンタクタ
１８を制御して図の下側の接点に切り換える。すると、
商用電源２８からモータ１６に三相交流電流が供給され
る。モータ１６はこの結果力行し、モータ１４の回転軸
２０を回転させ、モータ１４は発電機として動作する。
モータ１４の発電出力はＰＣＵ１２に入力され、ＰＣＵ
１２は制御部２２により回生モードで動作する。この結
果、主バッテリ１０が充電されることとなる。制御部２
２は、スイッチ３２が操作されるまで、主バッテリ１０
の充電電圧ＶＢ及び電流ＩＢを検出しつつ、充電動作を
継続する。
際には、操縦者等は、スイッチ３０を操作して充電開始
を制御部２２に指令する。このとき又はこの後にコネク
タ２８が商用電源２６に接続されると、制御部２２は、
これを図示しない電圧センサにより検出し、コンタクタ
１８を制御して図の下側の接点に切り換える。すると、
商用電源２８からモータ１６に三相交流電流が供給され
る。モータ１６はこの結果力行し、モータ１４の回転軸
２０を回転させ、モータ１４は発電機として動作する。
モータ１４の発電出力はＰＣＵ１２に入力され、ＰＣＵ
１２は制御部２２により回生モードで動作する。この結
果、主バッテリ１０が充電されることとなる。制御部２
２は、スイッチ３２が操作されるまで、主バッテリ１０
の充電電圧ＶＢ及び電流ＩＢを検出しつつ、充電動作を
継続する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このようにモータを２
個搭載する電気自動車は、要求出力に応じモータを選択
的に駆動すれば良く、又商用電源を用いて一方を駆動し
他方を発電機として主バッテリを充電できるという利点
があるが、しかし、複数のモータを搭載するため車両重
量が増大する。
個搭載する電気自動車は、要求出力に応じモータを選択
的に駆動すれば良く、又商用電源を用いて一方を駆動し
他方を発電機として主バッテリを充電できるという利点
があるが、しかし、複数のモータを搭載するため車両重
量が増大する。
【００１０】一方で、電気自動車には、各種の補機負荷
が搭載される。この補機負荷、例えば制御部、ランプ等
は主バッテリ電圧より低い電圧（補機電圧）を電源電圧
とする。従って、電気自動車においては補機電圧を発生
させる手段が必要である。
が搭載される。この補機負荷、例えば制御部、ランプ等
は主バッテリ電圧より低い電圧（補機電圧）を電源電圧
とする。従って、電気自動車においては補機電圧を発生
させる手段が必要である。
【００１１】補機電圧は、例えば、主バッテリ電圧をＤ
Ｃ／ＤＣ変換することにより得られる。補機電圧の供給
に当たっては、通常、補機バッテリが用いられるが、こ
の補機バッテリは小容量のバッテリであり、補機負荷に
安定的に電源供給するためにはこの補機バッテリを随時
主バッテリ電圧のＤＣ／ＤＣ変換電圧で充電する必要が
ある。このＤＣ／ＤＣ変換のために用いるＤＣ／ＤＣコ
ンバータは、トランス等を含む重量部材であり、上述の
ように重量化しやすい複数モータを有する電気自動車で
は特にその小型軽量化が要求される。
Ｃ／ＤＣ変換することにより得られる。補機電圧の供給
に当たっては、通常、補機バッテリが用いられるが、こ
の補機バッテリは小容量のバッテリであり、補機負荷に
安定的に電源供給するためにはこの補機バッテリを随時
主バッテリ電圧のＤＣ／ＤＣ変換電圧で充電する必要が
ある。このＤＣ／ＤＣ変換のために用いるＤＣ／ＤＣコ
ンバータは、トランス等を含む重量部材であり、上述の
ように重量化しやすい複数モータを有する電気自動車で
は特にその小型軽量化が要求される。
【００１２】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、複数のモータを搭
載する電気自動車において、ＤＣ／ＤＣコンバータを小
型軽量化可能とすることを目的とする。
とを課題としてなされたものであり、複数のモータを搭
載する電気自動車において、ＤＣ／ＤＣコンバータを小
型軽量化可能とすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１は、インバータを各モータ
に対応して複数設け、さらに、インバータの入力端子を
主バッテリ及び補機バッテリに切換接続するよう各イン
バータに前置された複数のスイッチと、複数のモータを
選択的に駆動又は回生させるよう各インバータを制御す
る手段と、駆動させるモータに対応するインバータの入
力端子は主バッテリに接続させ、回生させるモータに対
応するインバータの入力端子は補機バッテリに接続させ
るよう、各スイッチを制御する手段と、を備えることを
特徴とする。
るために、本発明の請求項１は、インバータを各モータ
に対応して複数設け、さらに、インバータの入力端子を
主バッテリ及び補機バッテリに切換接続するよう各イン
バータに前置された複数のスイッチと、複数のモータを
選択的に駆動又は回生させるよう各インバータを制御す
る手段と、駆動させるモータに対応するインバータの入
力端子は主バッテリに接続させ、回生させるモータに対
応するインバータの入力端子は補機バッテリに接続させ
るよう、各スイッチを制御する手段と、を備えることを
特徴とする。
【００１４】また、請求項２は、請求項１と同様インバ
ータを複数設けると共に、インバータの出力端子をモー
タ及び補機バッテリに切換接続するよう各インバータの
出力端子側に設けられた複数のスイッチと、複数のモー
タを選択的に駆動させるよう各インバータを制御する手
段と、駆動させないモータに対応するインバータをＤＣ
／ＤＣ変換動作させ補機電圧を発生させる手段と、駆動
させるモータに対応するインバータの出力端子はモータ
に接続させ、補機電圧を発生させるインバータの出力端
子は補機バッテリに接続させるよう各スイッチを制御す
る手段と、を備えることを特徴とする。
ータを複数設けると共に、インバータの出力端子をモー
タ及び補機バッテリに切換接続するよう各インバータの
出力端子側に設けられた複数のスイッチと、複数のモー
タを選択的に駆動させるよう各インバータを制御する手
段と、駆動させないモータに対応するインバータをＤＣ
／ＤＣ変換動作させ補機電圧を発生させる手段と、駆動
させるモータに対応するインバータの出力端子はモータ
に接続させ、補機電圧を発生させるインバータの出力端
子は補機バッテリに接続させるよう各スイッチを制御す
る手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明の請求項１においては、インバータが各
モータに対応して設けられ、各インバータの制御により
複数のモータが選択的に駆動される。駆動するモータに
対応するスイッチは、対応するインバータの入力端子を
主バッテリに接続するよう制御され、当該インバータ
は、主バッテリの電圧により当該モータを駆動させる。
また、各モータは軸連結されており、あるモータが駆動
されている状態では他のモータの軸も回転している。従
って、当該他のモータは発電機として機能する。本請求
項においては、当該他のモータに対応するインバータの
入力端子が補機バッテリに接続され、当該他のモータの
発電により得られた電力により補機バッテリが充電され
る。従って、補機バッテリの充電（及び補機負荷への電
力供給）のためのＤＣ／ＤＣコンバータの小型軽量化が
可能になる。
モータに対応して設けられ、各インバータの制御により
複数のモータが選択的に駆動される。駆動するモータに
対応するスイッチは、対応するインバータの入力端子を
主バッテリに接続するよう制御され、当該インバータ
は、主バッテリの電圧により当該モータを駆動させる。
また、各モータは軸連結されており、あるモータが駆動
されている状態では他のモータの軸も回転している。従
って、当該他のモータは発電機として機能する。本請求
項においては、当該他のモータに対応するインバータの
入力端子が補機バッテリに接続され、当該他のモータの
発電により得られた電力により補機バッテリが充電され
る。従って、補機バッテリの充電（及び補機負荷への電
力供給）のためのＤＣ／ＤＣコンバータの小型軽量化が
可能になる。
【００１６】また、本発明の請求項２においても、各イ
ンバータの制御により複数のモータが選択的に駆動され
る。駆動するモータに対応するスイッチは、対応するイ
ンバータの出力端子をモータに接続させるように制御さ
れ、これにより当該モータを駆動させる。一方、駆動さ
せないモータに対応するインバータはＤＣ／ＤＣ変換動
作するよう制御され、これにより補機電圧が発生する。
従って、スイッチ制御により、補機電圧を発生させるイ
ンバータの出力端子を補機バッテリに接続させ補機バッ
テリを充電することが可能になる。この結果、請求項１
と同様、ＤＣ／ＤＣコンバータの小型軽量化が可能にな
る。
ンバータの制御により複数のモータが選択的に駆動され
る。駆動するモータに対応するスイッチは、対応するイ
ンバータの出力端子をモータに接続させるように制御さ
れ、これにより当該モータを駆動させる。一方、駆動さ
せないモータに対応するインバータはＤＣ／ＤＣ変換動
作するよう制御され、これにより補機電圧が発生する。
従って、スイッチ制御により、補機電圧を発生させるイ
ンバータの出力端子を補機バッテリに接続させ補機バッ
テリを充電することが可能になる。この結果、請求項１
と同様、ＤＣ／ＤＣコンバータの小型軽量化が可能にな
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図７に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。
基づき説明する。なお、図７に示される従来例と同様の
構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【００１８】図１には、本発明の第１実施例に係る電気
自動車用駆動装置の構成が示されている。この図に示さ
れるように、本実施例の装置は主バッテリ１０の他補機
バッテリ３４を備えている。補機バッテリ３４は、各種
制御回路、ランプその他の車載の補機負荷に電源電圧
（補機電圧）を供給するバッテリである。また、補機バ
ッテリ３４の充電及び補機負荷への電圧供給のため、主
バッテリ１０の電圧を補機電圧に変換するＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３６が設けられている。
自動車用駆動装置の構成が示されている。この図に示さ
れるように、本実施例の装置は主バッテリ１０の他補機
バッテリ３４を備えている。補機バッテリ３４は、各種
制御回路、ランプその他の車載の補機負荷に電源電圧
（補機電圧）を供給するバッテリである。また、補機バ
ッテリ３４の充電及び補機負荷への電圧供給のため、主
バッテリ１０の電圧を補機電圧に変換するＤＣ／ＤＣコ
ンバータ３６が設けられている。
【００１９】この実施例で車両の駆動源とされるのは、
モータ１４及び１６である。モータ１４は例えばロード
ロード（road load ）程度のトルクＴ１＝１〜２ｋｇｆ
ｍを出力する比較的小型のモータであり、モータ１６
は、例えばＴ１＋Ｔ２＝１０ｋｇｆｍとなるようなトル
クＴ２を出力する比較的大型のモータである。図示しな
いが、本実施例では図７の従来例と同様モータ１４及び
１６の回転軸は機械的に連結されており、一方が駆動さ
れている状態では他方は電流供給の有無にかかわらず回
転する。
モータ１４及び１６である。モータ１４は例えばロード
ロード（road load ）程度のトルクＴ１＝１〜２ｋｇｆ
ｍを出力する比較的小型のモータであり、モータ１６
は、例えばＴ１＋Ｔ２＝１０ｋｇｆｍとなるようなトル
クＴ２を出力する比較的大型のモータである。図示しな
いが、本実施例では図７の従来例と同様モータ１４及び
１６の回転軸は機械的に連結されており、一方が駆動さ
れている状態では他方は電流供給の有無にかかわらず回
転する。
【００２０】また、本実施例では、各モータ１４及び１
６に対応してＰＣＵ１２−１及び１２−２が設けられて
いる。すなわち、モータ１４及び１６それぞれについて
個別にベクトル制御を行うことが可能とされている。こ
の制御は、制御部３８により、アクセル量等の操縦者か
らの情報に基づきＰＷＭ制御として行われる。
６に対応してＰＣＵ１２−１及び１２−２が設けられて
いる。すなわち、モータ１４及び１６それぞれについて
個別にベクトル制御を行うことが可能とされている。こ
の制御は、制御部３８により、アクセル量等の操縦者か
らの情報に基づきＰＷＭ制御として行われる。
【００２１】本実施例における最大の特徴は、主バッテ
リ１０とＰＣＵ１２−１及び１２−２の間にそれぞれコ
ンタクタ４０−１及び４０−２を設け、必要に応じてモ
ータ１４又は１６の回生電力により補機バッテリ３４を
充電可能とした点にある。
リ１０とＰＣＵ１２−１及び１２−２の間にそれぞれコ
ンタクタ４０−１及び４０−２を設け、必要に応じてモ
ータ１４又は１６の回生電力により補機バッテリ３４を
充電可能とした点にある。
【００２２】図２には、この実施例における制御部３８
の動作の流れが示されている。制御部３８は、所定の初
期値設定処理（１００）を実行した後、本実施例の特徴
に係る動作に移る。制御部３８は、アクセル量に基づき
決定されるトルク指令値Ｔ* をモータ１４及び１６の基
準トルクＴ１及びＴ２と比較する（１０２，１０４）。
この実施例では、Ｔ１＞Ｔ２に設定されており、まずＴ
１に係る判定が先に実行される。判定１０２の結果、ト
ルク指令値Ｔ* がモータ１４の基準トルクＴ１より大で
あると判定された場合、モータ１４及び１６を共に用い
なければ要求されるトルク、すなわちトルク指令値Ｔ*
を出力できないとみなせるため、制御部３８は、コンタ
クタ４０−１及び４０−２に対し制御信号を発し、コン
タクタ４０−１の接点を図１のａ側に、コンタクタ４０
−２の接点を図１のｃ側に、それぞれ切り換える（１０
６）。すると、ＰＣＵ１２−１及び１２−２の入力端子
には、いずれも主バッテリ１０が接続されることとな
り、主バッテリ１０の電圧がＰＣＵ１２−１及び１２−
２に入力される。この時、制御部３８は、モータ１４及
び１６を共に力行させるべく（１０８，１１０）、ＰＣ
Ｕ１２−１及び１２−２のベクトル制御を行う（１１
２）。この後、ステップ１０２に戻る。
の動作の流れが示されている。制御部３８は、所定の初
期値設定処理（１００）を実行した後、本実施例の特徴
に係る動作に移る。制御部３８は、アクセル量に基づき
決定されるトルク指令値Ｔ* をモータ１４及び１６の基
準トルクＴ１及びＴ２と比較する（１０２，１０４）。
この実施例では、Ｔ１＞Ｔ２に設定されており、まずＴ
１に係る判定が先に実行される。判定１０２の結果、ト
ルク指令値Ｔ* がモータ１４の基準トルクＴ１より大で
あると判定された場合、モータ１４及び１６を共に用い
なければ要求されるトルク、すなわちトルク指令値Ｔ*
を出力できないとみなせるため、制御部３８は、コンタ
クタ４０−１及び４０−２に対し制御信号を発し、コン
タクタ４０−１の接点を図１のａ側に、コンタクタ４０
−２の接点を図１のｃ側に、それぞれ切り換える（１０
６）。すると、ＰＣＵ１２−１及び１２−２の入力端子
には、いずれも主バッテリ１０が接続されることとな
り、主バッテリ１０の電圧がＰＣＵ１２−１及び１２−
２に入力される。この時、制御部３８は、モータ１４及
び１６を共に力行させるべく（１０８，１１０）、ＰＣ
Ｕ１２−１及び１２−２のベクトル制御を行う（１１
２）。この後、ステップ１０２に戻る。
【００２３】ステップ１０２及び１０４において、Ｔ１
≧Ｔ* ＞Ｔ２と判定された場合、モータ１４のみによっ
てトルク指令値Ｔ* に相当するトルクを出力することが
できるため、モータ１４のみを力行させる動作に移行す
る。すなわち、制御部３８は、コンタクタ４０−１の接
点を図１のａ側に、コンタクタ４０−２の接点をｄ側
に、それぞれ切り換える（１１４）。また、モータ１４
を力行させモータ１６を回生させるべく（１１６，１１
８）、ベクトル制御を行う（１１２）。この場合、コン
タクタ４０−１がａ側に投入されているため主バッテリ
１０の電圧がＰＣＵ１２−１に供給されモータ１４は力
行する。また、コンタクタ４０−２がｄ側に投入される
ため主バッテリ１０とＰＣＵ１２−２の接続が切り離さ
れ、ＰＣＵ１２−２の入力端子が補機バッテリ３４及び
図示しない補機負荷に接続される。前述したように、モ
ータ１４及び１６は軸連結されており、モータ１４が力
行することによりモータ１６が回生を行うことが可能で
ある。従って、制御部３８によるＰＣＵ１２−２のベク
トル制御により、ＰＣＵ１２−２の入力端子から回生電
力を得ることができ、これにより、補機バッテリ３４の
充電及び補機負荷の駆動が可能となる。
≧Ｔ* ＞Ｔ２と判定された場合、モータ１４のみによっ
てトルク指令値Ｔ* に相当するトルクを出力することが
できるため、モータ１４のみを力行させる動作に移行す
る。すなわち、制御部３８は、コンタクタ４０−１の接
点を図１のａ側に、コンタクタ４０−２の接点をｄ側
に、それぞれ切り換える（１１４）。また、モータ１４
を力行させモータ１６を回生させるべく（１１６，１１
８）、ベクトル制御を行う（１１２）。この場合、コン
タクタ４０−１がａ側に投入されているため主バッテリ
１０の電圧がＰＣＵ１２−１に供給されモータ１４は力
行する。また、コンタクタ４０−２がｄ側に投入される
ため主バッテリ１０とＰＣＵ１２−２の接続が切り離さ
れ、ＰＣＵ１２−２の入力端子が補機バッテリ３４及び
図示しない補機負荷に接続される。前述したように、モ
ータ１４及び１６は軸連結されており、モータ１４が力
行することによりモータ１６が回生を行うことが可能で
ある。従って、制御部３８によるＰＣＵ１２−２のベク
トル制御により、ＰＣＵ１２−２の入力端子から回生電
力を得ることができ、これにより、補機バッテリ３４の
充電及び補機負荷の駆動が可能となる。
【００２４】また、ステップ１０２及び１０４におい
て、Ｔ* ≦Ｔ２と判定された場合、モータ１６のみによ
ってトルク指令値Ｔ* に相当するトルクを発生させるこ
とが可能である。このため、制御部３８は、コンタクタ
４０−１を図１のｂ側に、コンタクタ４０−２をｃ側
に、それぞれ切り換える。すると、主バッテリ１０とＰ
ＣＵ１２−１との接続は切り離され、主バッテリ１０の
電圧はＰＣＵ１２−２に供給されることとなる。制御部
３８は、この状態で、モータ１４を回生させモータ１６
を力行させるべく（１２２，１２４）、ＰＣＵ１２−１
及び１２−２のベクトル制御を行う（１１２）。この状
態では、ステップ１１４〜１１８の場合とは逆に、モー
タ１４により回生電力が得られ、補機バッテリ３４の充
電、補機負荷の駆動が行われる。
て、Ｔ* ≦Ｔ２と判定された場合、モータ１６のみによ
ってトルク指令値Ｔ* に相当するトルクを発生させるこ
とが可能である。このため、制御部３８は、コンタクタ
４０−１を図１のｂ側に、コンタクタ４０−２をｃ側
に、それぞれ切り換える。すると、主バッテリ１０とＰ
ＣＵ１２−１との接続は切り離され、主バッテリ１０の
電圧はＰＣＵ１２−２に供給されることとなる。制御部
３８は、この状態で、モータ１４を回生させモータ１６
を力行させるべく（１２２，１２４）、ＰＣＵ１２−１
及び１２−２のベクトル制御を行う（１１２）。この状
態では、ステップ１１４〜１１８の場合とは逆に、モー
タ１４により回生電力が得られ、補機バッテリ３４の充
電、補機負荷の駆動が行われる。
【００２５】このように、本実施例によれば、トルク指
令値Ｔ* に応じてモータ１４及び１６が共にあるいはそ
の一方が駆動され、効率良い運転が確保される。図３に
示されるように、比較的大きなモータ１４は破線で示さ
れるような効率マップを有し、比較的小さなモータ１６
は実線で示されるような効率マップを有している。この
図に示されるように、モータ１６は比較的トルク大の領
域で、モータ１４はトルク小の領域で良好な効率を得る
ことができる。従って、本実施例の装置により、効率良
いモータの運転を確保することができる。
令値Ｔ* に応じてモータ１４及び１６が共にあるいはそ
の一方が駆動され、効率良い運転が確保される。図３に
示されるように、比較的大きなモータ１４は破線で示さ
れるような効率マップを有し、比較的小さなモータ１６
は実線で示されるような効率マップを有している。この
図に示されるように、モータ１６は比較的トルク大の領
域で、モータ１４はトルク小の領域で良好な効率を得る
ことができる。従って、本実施例の装置により、効率良
いモータの運転を確保することができる。
【００２６】また、モータ１４及び１６のうちいずれか
が力行、いずれかが回生状態である場合に、回生電力に
より補機バッテリ３４の充電、補機負荷の駆動を行うこ
とができる。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の容量
が小さくて済み、小型軽量化することができる。また、
このような充電動作は、車両の停車時、駆動時のいずれ
も行うことができる。
が力行、いずれかが回生状態である場合に、回生電力に
より補機バッテリ３４の充電、補機負荷の駆動を行うこ
とができる。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６の容量
が小さくて済み、小型軽量化することができる。また、
このような充電動作は、車両の停車時、駆動時のいずれ
も行うことができる。
【００２７】図４には、本発明の第２実施例に係る電気
自動車用駆動装置の構成が示されている。この図に示さ
れる装置は、第１実施例におけるコンタクタ４０−１及
び４０−２に代え、コンタクタ４２−１及び４２−２を
ＰＣＵ１２−１とモータ１４の間、ＰＣＵ１２−２とモ
ータ１６の間にそれぞれ設けた構成である。このコンタ
クタ４２−１及び４２−２は、制御部４４によって制御
される。
自動車用駆動装置の構成が示されている。この図に示さ
れる装置は、第１実施例におけるコンタクタ４０−１及
び４０−２に代え、コンタクタ４２−１及び４２−２を
ＰＣＵ１２−１とモータ１４の間、ＰＣＵ１２−２とモ
ータ１６の間にそれぞれ設けた構成である。このコンタ
クタ４２−１及び４２−２は、制御部４４によって制御
される。
【００２８】図５には、本実施例における制御部４４の
動作が示されている。この図に示されるように、制御部
４４は、所定の初期値設定処理（２００）を実行した
後、トルク指令値Ｔ* に係る判定（２０２，２０４）に
移る。この実施例では、モータ１４の基準トルクＴ１＞
モータ１６の基準トルクＴ２と設定されており、ステッ
プ２０２ではＴ* ＞Ｔ１であるか否か、ステップ２０４
ではＴ* ＞Ｔ２であるか否か、がそれぞれ判定される。
動作が示されている。この図に示されるように、制御部
４４は、所定の初期値設定処理（２００）を実行した
後、トルク指令値Ｔ* に係る判定（２０２，２０４）に
移る。この実施例では、モータ１４の基準トルクＴ１＞
モータ１６の基準トルクＴ２と設定されており、ステッ
プ２０２ではＴ* ＞Ｔ１であるか否か、ステップ２０４
ではＴ* ＞Ｔ２であるか否か、がそれぞれ判定される。
【００２９】アクセル量等から制御部４４によって決定
されるトルク指令値Ｔ* がモータ１４の基準トルクＴ１
より大である場合、モータ１４及び１６を共に力行状態
としなければトルク指令値Ｔ* に相当するトルクを得る
ことができないため、制御部４４によりコンタクタ４２
−１及び４２−２の設定が図４のｅ及びｇ側に切り換え
られる（２０６）。これにより、ＰＣＵ１２−１及び１
２−２の出力がモータ１４及び１６にそれぞれ供給され
ることとなり、モータ１４及び１６を力行させるべく
（２０８，２１０）、制御部４４はＰＣＵ１２−１及び
１２−２のベクトル制御を行う（２１２）。このうち、
ステップ２０２に戻る。
されるトルク指令値Ｔ* がモータ１４の基準トルクＴ１
より大である場合、モータ１４及び１６を共に力行状態
としなければトルク指令値Ｔ* に相当するトルクを得る
ことができないため、制御部４４によりコンタクタ４２
−１及び４２−２の設定が図４のｅ及びｇ側に切り換え
られる（２０６）。これにより、ＰＣＵ１２−１及び１
２−２の出力がモータ１４及び１６にそれぞれ供給され
ることとなり、モータ１４及び１６を力行させるべく
（２０８，２１０）、制御部４４はＰＣＵ１２−１及び
１２−２のベクトル制御を行う（２１２）。このうち、
ステップ２０２に戻る。
【００３０】ステップ２０２及び２０４において、Ｔ１
≧Ｔ* ＞Ｔ２と判定された場合、モータ１４のみでトル
ク指令値Ｔ* に相当する出力トルクを得ることができる
とみなせるため、制御部４４は、コンタクタ４２−１の
接点を図のｅ側に、コンタクタ４２−２の接点をｈ側
に、それぞれ切り換える（２１４）。これにより、ＰＣ
Ｕ１２−１の出力は、モータ１６の一次巻線に接続さ
れ、モータ１４の力行が可能な状態となる。これに対
し、ＰＣＵ１２−２の出力はモータ１６の一次巻線から
切り離され、補機バッテリ３４及び図示しない補機負荷
に接続されることとなる。制御部４４は、このとき、モ
ータ１４を力行させるべく（２１６）、ＰＣＵ１２−１
に対し、トルク指令値Ｔ* がモータ１４により出力トル
クとして得られるようにベクトル制御を行う（２１
８）。さらに、制御部４４は、ＰＣＵ１２−２をＤＣ／
ＤＣ変換動作させるべく（２２０）、ＰＣＵ１２−２に
チョッパ指令を与える（２２２）。この後、ステップ２
０２に戻る。
≧Ｔ* ＞Ｔ２と判定された場合、モータ１４のみでトル
ク指令値Ｔ* に相当する出力トルクを得ることができる
とみなせるため、制御部４４は、コンタクタ４２−１の
接点を図のｅ側に、コンタクタ４２−２の接点をｈ側
に、それぞれ切り換える（２１４）。これにより、ＰＣ
Ｕ１２−１の出力は、モータ１６の一次巻線に接続さ
れ、モータ１４の力行が可能な状態となる。これに対
し、ＰＣＵ１２−２の出力はモータ１６の一次巻線から
切り離され、補機バッテリ３４及び図示しない補機負荷
に接続されることとなる。制御部４４は、このとき、モ
ータ１４を力行させるべく（２１６）、ＰＣＵ１２−１
に対し、トルク指令値Ｔ* がモータ１４により出力トル
クとして得られるようにベクトル制御を行う（２１
８）。さらに、制御部４４は、ＰＣＵ１２−２をＤＣ／
ＤＣ変換動作させるべく（２２０）、ＰＣＵ１２−２に
チョッパ指令を与える（２２２）。この後、ステップ２
０２に戻る。
【００３１】ここで、ＰＣＵ１２−２のＤＣ／ＤＣ変換
動作について説明する。図６には、その動作の流れが示
されている。この図に示されるように、ＰＣＵ１２−１
及び１２−２は、それぞれ、各相毎に２個のスイッチン
グ素子を有している。ＰＣＵ１２−１または１２−２の
入力端子をＡ，Ｂとし、また、３個の出力端子のうちコ
ンタクタ４２−１または４２−２に係る２個の端子を
Ｃ，Ｄとする。この状態で、端子Ｃ，Ｄ間に得られる電
圧ＶC-D は、主バッテリ１０からＰＣＵ１２−１または
１２−２の入力電圧ＶA-B を異なる実効値を有する直流
電圧に変換したものである。この図の例では、スイッチ
ング素子ｃ及びｆをチョッパ制御によりオン／オフさ
せ、他のスイッチング素子ａ，ｂ，ｄ，ｅは常時オフと
する。これにより、ＰＣＵ１２−１または１２−２にお
けるＤＣ／ＤＣ変換動作が実現される。
動作について説明する。図６には、その動作の流れが示
されている。この図に示されるように、ＰＣＵ１２−１
及び１２−２は、それぞれ、各相毎に２個のスイッチン
グ素子を有している。ＰＣＵ１２−１または１２−２の
入力端子をＡ，Ｂとし、また、３個の出力端子のうちコ
ンタクタ４２−１または４２−２に係る２個の端子を
Ｃ，Ｄとする。この状態で、端子Ｃ，Ｄ間に得られる電
圧ＶC-D は、主バッテリ１０からＰＣＵ１２−１または
１２−２の入力電圧ＶA-B を異なる実効値を有する直流
電圧に変換したものである。この図の例では、スイッチ
ング素子ｃ及びｆをチョッパ制御によりオン／オフさ
せ、他のスイッチング素子ａ，ｂ，ｄ，ｅは常時オフと
する。これにより、ＰＣＵ１２−１または１２−２にお
けるＤＣ／ＤＣ変換動作が実現される。
【００３２】また、ステップ２０２及び２０４におい
て、Ｔ* ≦Ｔ２と判定された場合、モータ１６のみでト
ルク指令値Ｔ* に相当する出力トルクを得ることができ
るとみなせるため、制御部４４は、コンタクタ４２−１
の接点をｆ側に、コンタクタ４２−２の接点をｇ側に、
それぞれ切り換える（２２４）。この状態では、ステッ
プ２１４の場合とは逆に、モータ１６のみが力行可能な
状態となり、モータ１４に対応するＰＣＵ１２−１の出
力は補機バッテリ３４及び補機負荷に供給可能な状態と
なる。従って、制御部４４は、モータ１６を力行させる
べく（２２６）、ＰＣＵ１２−２に対しトルク指令値Ｔ
* によるベクトル制御を実行する（２２８）。これと共
に、制御部４４は、ＰＣＵ１２−１によりＤＣ／ＤＣ変
換動作を実行させるべく（２３０）、ＰＣＵ１２−１に
対しチョッパ指令を与える（２３２）。この後、ステッ
プ２０２に戻る。
て、Ｔ* ≦Ｔ２と判定された場合、モータ１６のみでト
ルク指令値Ｔ* に相当する出力トルクを得ることができ
るとみなせるため、制御部４４は、コンタクタ４２−１
の接点をｆ側に、コンタクタ４２−２の接点をｇ側に、
それぞれ切り換える（２２４）。この状態では、ステッ
プ２１４の場合とは逆に、モータ１６のみが力行可能な
状態となり、モータ１４に対応するＰＣＵ１２−１の出
力は補機バッテリ３４及び補機負荷に供給可能な状態と
なる。従って、制御部４４は、モータ１６を力行させる
べく（２２６）、ＰＣＵ１２−２に対しトルク指令値Ｔ
* によるベクトル制御を実行する（２２８）。これと共
に、制御部４４は、ＰＣＵ１２−１によりＤＣ／ＤＣ変
換動作を実行させるべく（２３０）、ＰＣＵ１２−１に
対しチョッパ指令を与える（２３２）。この後、ステッ
プ２０２に戻る。
【００３３】従って、本実施例によれば、先に説明した
第１実施例と同様に、モータ１４及び１６を選択的に動
作させることが可能となり、効率良い運転を確保でき
る。また、モータ１４及び１６のうち駆動されていない
モータに対応するＰＣＵ１２−１または１２−２をＤＣ
／ＤＣ変換動作させることにより、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ３６を小容量化することができ、小型軽量化すること
ができる。
第１実施例と同様に、モータ１４及び１６を選択的に動
作させることが可能となり、効率良い運転を確保でき
る。また、モータ１４及び１６のうち駆動されていない
モータに対応するＰＣＵ１２−１または１２−２をＤＣ
／ＤＣ変換動作させることにより、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ３６を小容量化することができ、小型軽量化すること
ができる。
【００３４】なお、以上の第２実施例の説明では、モー
タ１４及び１６が軸連結されているが、これは軸連結さ
れていなくても良い。すなわち、複数のモータを搭載
し、各モータに対応してＰＣＵを設け、かつ各ＰＣＵを
ＤＣ／ＤＣ変換動作させることが可能であればかまわな
い。
タ１４及び１６が軸連結されているが、これは軸連結さ
れていなくても良い。すなわち、複数のモータを搭載
し、各モータに対応してＰＣＵを設け、かつ各ＰＣＵを
ＤＣ／ＤＣ変換動作させることが可能であればかまわな
い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、複数のモータのうち現在駆動されていないモ
ータの回生電力で補機バッテリを充電することができる
ため、補機バッテリの充電のためのＤＣ／ＤＣコンバー
タを小容量化することができ、小型軽量化することがで
きる。
によれば、複数のモータのうち現在駆動されていないモ
ータの回生電力で補機バッテリを充電することができる
ため、補機バッテリの充電のためのＤＣ／ＤＣコンバー
タを小容量化することができ、小型軽量化することがで
きる。
【００３６】また、本発明の請求項２によれば、複数の
モータのうち駆動されていないモータに対応するインバ
ータをＤＣ／ＤＣ変換動作させることにより、同様にＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを小容量化させることができ、小型
軽量化させることができる。
モータのうち駆動されていないモータに対応するインバ
ータをＤＣ／ＤＣ変換動作させることにより、同様にＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを小容量化させることができ、小型
軽量化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る電気自動車用駆動装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図２】この実施例における制御部の動作の流れを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】各モータの効率を対比して示す図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る電気自動車用駆動装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図５】この実施例における制御部の動作の流れを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】この実施例におけるＰＣＵによるＤＣ／ＤＣ変
換動作を示す図である。
換動作を示す図である。
【図７】一従来例に係る電気自動車用駆動装置の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１０ 主バッテリ １２−１，１２−２ ＰＣＵ １４，１６ モータ ３４ 補機バッテリ ３６ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３８，４４ 制御部 ４０−１，４０−２，４２−１，４２−２ コンタクタ
Claims (2)
- 【請求項１】 車両の駆動源として軸連結された複数の
交流モータを搭載する電気自動車において、 各モータに対応して設けられ直流電圧を交流電流に変換
し対応するモータに供給する複数のインバータと、 主バッテリ電圧を異なる値の補機電圧に変換して補機バ
ッテリに出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、 インバータの入力端子を主バッテリ及び補機バッテリに
切換接続するよう各インバータに前置された複数のスイ
ッチと、 複数のモータを選択的に駆動又は回生させるよう各イン
バータを制御する手段と、 駆動させるモータに対応するインバータの入力端子は主
バッテリに接続させ、回生させるモータに対応するイン
バータの入力端子は補機バッテリに接続させるよう、各
スイッチを制御する手段と、 を備えることを特徴とする電気自動車用駆動装置。 - 【請求項２】 車両の駆動源として複数の交流モータを
搭載する電気自動車において、 各モータに対応して設けられ直流電圧を交流電流に変換
し対応するモータに供給する複数のインバータと、 主バッテリ電圧を異なる値の補機電圧に変換して補機バ
ッテリに出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、 インバータの出力端子をモータ及び補機バッテリに切換
接続するよう各インバータの出力端子側に設けられた複
数のスイッチと、 複数のモータを選択的に駆動させるよう各インバータを
制御する手段と、 駆動させないモータに対応するインバータをＤＣ／ＤＣ
変換動作させ補機電圧を発生させる手段と、 駆動させるモータに対応するインバータの出力端子はモ
ータに接続させ、補機電圧を発生させるインバータの出
力端子は補機バッテリに接続させるよう各スイッチを制
御する手段と、 を備えることを特徴とする電気自動車用駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3338280A JPH05176411A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 電気自動車用駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3338280A JPH05176411A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 電気自動車用駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05176411A true JPH05176411A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=18316641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3338280A Pending JPH05176411A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 電気自動車用駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05176411A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6900624B2 (en) | 2001-04-05 | 2005-05-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | DC-DC converter with feed-forward and feedback control |
| JP2015142508A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチチャネルｄｃバスを有する車両推進システムおよび同システムを製造する方法 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP3338280A patent/JPH05176411A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6900624B2 (en) | 2001-04-05 | 2005-05-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | DC-DC converter with feed-forward and feedback control |
| JP2015142508A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチチャネルｄｃバスを有する車両推進システムおよび同システムを製造する方法 |
| US10442296B2 (en) | 2014-01-30 | 2019-10-15 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
| US10549648B2 (en) | 2014-01-30 | 2020-02-04 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
| US10933754B2 (en) | 2014-01-30 | 2021-03-02 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
| US11351874B2 (en) | 2014-01-30 | 2022-06-07 | General Electric Company | Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same |
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