JPH0670411A - 電動車両の動力制御装置 - Google Patents

電動車両の動力制御装置

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JPH0670411A
JPH0670411A JP4234255A JP23425592A JPH0670411A JP H0670411 A JPH0670411 A JP H0670411A JP 4234255 A JP4234255 A JP 4234255A JP 23425592 A JP23425592 A JP 23425592A JP H0670411 A JPH0670411 A JP H0670411A
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JP
Japan
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motor
output
motors
capacity
driven
Prior art date
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Pending
Application number
JP4234255A
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English (en)
Inventor
Kiyotaka Ozaki
清孝 尾崎
Takashi Imazeki
隆志 今関
Takeshi Aso
剛 麻生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0670411A publication Critical patent/JPH0670411A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高効率の範囲が拡大され、バッテリ消費が低
く駆動性能の高い動力制御装置とする。 【構成】 モータ軸1を共通の出力軸としてモータM1
〜M4が設けられ、モータM1,M2,M3,M4はそ
の出力容量比を、最大パワー(=4個の全負荷)に対し
て、これを均等に16等分したものの倍数にして、M
1:M2:M3:M4=1:2:4:8としてある。車
両の走行条件は全モータの駆動による最大パワー曲線R
(M1+M2+M3+M4)で囲まれる範囲内のいずれ
かの点で表される。必要出力を越えない範囲で大容量の
モータから順次選択した組み合わせで駆動することによ
り、走行条件がAからB点に変わっても常に高効率の範
囲に入る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のモータ(電動
機)を備えた電動車両における、これらモータを必要に
応じ組合せて駆動制御する動力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電動車両が走行する場合には、最大パワ
ー曲線で囲まれる範囲内で、車両の走行状態(回転数と
トルク)に基づく所定の位置をとることになる。パワー
曲線は図6のように表され、動力源が1個のモータのみ
である場合、車両の走行状態が例えば図中C点にあると
きには、効率が60〜70%の如く低い領域に入り、エ
ネルギーロスが大きくなる。これに対して、電動車両の
動力制御装置として幅広い出力レンジを得るため、複数
個の同容量モータを備えるものがある。例えば4個のモ
ータを備えて、要求パワーに応じ、モータの数を選択し
て駆動させ、減速機を介して車輪にその動力を伝達する
ようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動車両の動力制御装置にあっては、1個の
モータのみ搭載の車両では得られなかった新たな点でも
90%程度の高効率領域に位置させることができるとし
ても、運転状態が変わると依然として高効率領域からは
ずれることになる。すなわち、その複数のモータとして
それぞれ同一容量のモータが用いられているため、図7
に示されるように、モータ数の組み合せ分、計4種のパ
ワー曲線が得られる。この結果、制御態様としては運転
状態に応じて4個のパワー曲線の中から適宜選択してい
くものとなるが、効率の高い領域が各パワー曲線上にお
いて狭い範囲に限定されており、D点で高効率の領域に
入っているとしてもE点では低効率領域となり、多様な
走行条件においては高効率の領域のみを選択出来ないの
が実情であった。
【0004】そのため、エネルギー損失の増大によるバ
ッテリ消費のため、航続距離が短縮する一方、駆動性能
は意図したほどには向上しないという問題があった。し
たがって、本発明は上記従来の問題点に鑑み、高効率の
範囲が拡大され、バッテリ消費が低く駆動性能の高い電
動車両の動力制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、走行
条件検出手段と、検出された走行条件に応じて走行必要
出力を演算する必要出力演算手段と、出力容量がそれぞ
れ段階的に設定され駆動輪に連結された複数のモータ
と、前記の走行必要出力において高効率領域に入るモー
タを選択して該選択したモータのそれぞれに制御指令を
出力する制御指令手段を有するものとした。
【0006】
【作用】複数のモータを備え、各モータの出力容量がそ
れぞれ段階的に、すなわち小容量から大容量まで変化さ
せて設定されているから、大小の組み合わせによって多
種類のパワー曲線が小さな間隔で得られる。これによ
り、検出された走行条件がいずれかのパワー曲線の高効
率領域に入り、このパワー曲線を構成するモータが選択
されて駆動される。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す。モータM1
〜M4がモータ軸1を共通の出力軸として、車両の横方
向に配置されている。モータ軸1から、はす歯歯車を用
いた減速装置5aおよび差動装置5bを有する減速機5
を介して、左右のドライブ軸6、6を経てタイヤ7、7
へと動力の伝達経路が構成されている。コントローラ8
が車両状態検出手段9からの情報に基づいて各モータへ
個別に制御指令を発する。モータM1,M2,M3,M
4はその出力容量比をM1:M2:M3:M4=1:
2:4:8としてある。すなわち、最大パワー(=4個
の全負荷)に対して、これを均等に16等分したものの
倍数となっている。
【0008】車両はその走行中図2において、全モータ
M1,M2,M3およびM4の駆動による最大パワー曲
線R(M1+M2+M3+M4)で囲まれる範囲内のい
ずれかの点で表される回転数とトルクからなる車両状態
をとることになる。駆動されるモータの組み合わせによ
って、このほかにモータM1のみの駆動によるR(M
1)に始まり、R(M2)、R(M1+M2)、…、R
(M2+M3+M4)の最大パワー曲線が得られる。
【0009】次にコントローラによる制御の流れを図3
〜図5のフローチャートにより説明する。まずステップ
100において、車両状態検出手段9から車両状態とし
て必要トルクに対応するアクセル開度θおよびモータ回
転速度Nが読み込まれる。ステップ101では、アクセ
ル開度θおよびモータ回転速度Nから走行に必要な出力
Pが演算される。ステップ100が発明の走行条件検出
手段を、ステップ101が必要出力演算手段を構成して
いる。このあと、PM1、PM2、PM3、PM4をそれぞれモ
ータM1、M2、M3、M4の定格出力として、走行必
要出力を初期値としてこれを越えない範囲内で最大の出
力容量をもつモータを抽出し、必要出力からいま抽出さ
れたモータの出力容量を差し引いた値を新たな初期値と
してこれを越えない範囲内で最大の出力容量をもつモー
タをまた抽出する手順を繰り返す。
【0010】すなわち次のステップ102では、必要出
力に最小容量のモータM1の出力を加えた値(P+PM
1)がPM4より大きいかが比較判断される。すなわち最
も容量の大きいモータを駆動させる必要があるかがチェ
ックされる。なおここでPM1は、最終ステップにおける
比較時に最小容量のモータM1の出力より小さい値が初
期値として残ったとき、これにより出力不足を招かない
ようにするため付加してある。
【0011】ここでの判断がYESのときにはステップ
103でモータM4を駆動(ON)させたうえステップ
104に進んで、駆動されるモータM4の出力分を(P
+PM1)から差し引いた値がPM3より大きいかが判断さ
れる。すなわち次に容量の大きいモータM3も駆動させ
る必要があるかがチェックされる。これがYESであれ
ばステップ105に進んで、モータM3が駆動される。
この後ステップ106で、同様にモータM2を駆動させ
る必要があるかどうかが判断される。P+PM1−PM4−
PM3>PM2がYESならばステップ107でモータM2
が駆動される。次にステップ108で、同様にモータM
1を駆動させる必要があるかどうかが判断され、P+P
M1−PM4−PM3−PM2>PM1がYESならばステップ1
09でモータM1が駆動される。NOのときにはモータ
M1を駆動しないで選択終了となる。
【0012】ステップ102の判断結果がNOのときに
は、ステップ120に進んで、(P+PM1)が2番目に
容量の大きいモータM3の定格出力PM3より大きいかど
うかが判断される。これがYESであるときにはステッ
プ121でモータM3を駆動させたうえ、ステップ12
2で、さらにモータM2を駆動させる必要があるかどう
かが判断される。P+PM1−PM3>PM2がYESならば
ステップ123でモータM2が駆動される。このあと、
ステップ124で、同様にモータM1を駆動させる必要
があるかどうかが判断され、P+PM1−PM3−PM2>P
M1がYESならばステップ125でモータM1が駆動さ
れる。NOのときにはモータM1を駆動しないで選択終
了となる。
【0013】ステップ120の判断結果がNOのときに
は、ステップ130に進んで、(P+PM1)が3番目に
容量の大きいモータM2の定格出力PM2より大きいかど
うかが判断される。判断結果がYESならばステップ1
31に進み、モータM2が駆動される。このあと、ステ
ップ132で、同様にモータM1を駆動させる必要があ
るかどうかが判断され、P+PM1−PM2>PM1がYES
ならばステップ133でモータM1が駆動される。NO
のときにはモータM1を駆動しないで選択終了となる。
【0014】同様にして、ステップ104の判断結果が
NOのときには、ステップ140において、(P+PM1
−PM4)が3番目の容量のモータM2の定格出力PM2よ
り大きいかどうかが判断される。これがYESのときに
はステップ141に進んでモータM2が駆動される。こ
のあとステップ142で、同様にモータM1を駆動させ
る必要があるかどうかが判断され、P+PM1−PM4−P
M2>PM1がYESならばステップ143でモータM1が
駆動される。NOのときにはモータM1を駆動しないで
選択終了となる。
【0015】また、ステップ106の判断結果がNOの
ときには、ステップ150において、(P+PM1−PM4
−PM3)が最小容量のモータM1の定格出力PM1より大
きいかどうかが判断される。これがYESのときにはス
テップ109に進んでモータM1が駆動される。NOの
ときにはモータM1を駆動しないで選択終了となる。ス
テップ140の判断結果がNOのときにも同様に、ステ
ップ160で(P+PM1−PM4)が最小容量のモータM
1の定格出力PM1より大きいかどうかが判断される。こ
れがYESのときにはステップ143に進んでモータM
1が駆動される。NOのときにはモータM1を駆動しな
いで選択終了となる。
【0016】ステップ122またはステップ130での
判断結果がNOのときも、それぞれステップ170、1
80において(P+PM1−PM3)または(P+PM1)が
最小容量のモータM1の定格出力PM1より大きいかどう
かが判断される。これがYESのときにはステップ12
5または133に進んでモータM1が駆動される。NO
のときにはモータM1を駆動しないで選択終了となる。
【0017】このようにして、ステップ102から12
0、130の流れにおいて、(P+PM1)を越えない最
大容量のモータが選択されて駆動される。その後同様に
して、(P+PM1)から上記選択されたモータの定格出
力を差し引いたものを越えない最大容量のモータが順次
選択されて駆動されることになる。ステップ102〜ス
テップ180が発明の制御指令手段を構成している。
【0018】以上により、車両状態検出手段9により得
られた車両状態が例えば図2中のA点にあった場合に
は、コントローラ8がモータM1とM3を駆動させて、
A点が最大パワー曲線R(M1+M3)で囲まれた範囲
における高効率領域に入るようにする。また車両状態が
B点に移ったときには、これをその高効率領域に含む新
たな最大パワー曲線R(M1+M4)を得るように、モ
ータM1とM4が駆動され、モータM2、M3はオフさ
れる。
【0019】本実施例は以上のように、その容量が倍数
で段階的に設定された複数のモータを組み合わせて駆動
して、高効率の領域を移動させ拡大するようにしたか
ら、車両状態を基に演算された走行に必要な出力を高効
率の領域において出力させることができる。これによ
り、バッテリのエネルギー消費を低減でき、電動車両の
航続距離が増大するとともに、加速、登坂等の駆動性能
が向上する。
【0020】また、モータが連結されるドライブ軸、タ
イヤは前輪側として前輪駆動方式にしてもよく、後輪側
として後輪駆動方式にしてもよい。また前後双方に適用
した4輪駆動方式に構成することもできる。さらに、図
示実施例では車両横方向にモータを配置し、はすば歯車
を使用して動力を伝達するようにしているが、ベベル歯
車あるいはハイポイド歯車を使用してモータを車両縦方
向に配置するようにしてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は複数のモータの
出力容量をそれぞれ段階的に変化させて設定しているか
ら、その大小の組み合わせによって多種類のパワー曲線
が小さな間隔で得られる。これにより、検出された走行
条件はいずれかのパワー曲線の高効率領域に位置させる
ことができる。 これにより、バッテリのエネルギー消
費を低減でき、電動車両の航続距離が増大するととも
に、加速、登坂等の駆動性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図2】実施例におけるパワー曲線を示す図である。
【図3】実施例における動作を示すフローチャートであ
る。
【図4】実施例における動作を示すフローチャートであ
る。
【図5】実施例における動作を示すフローチャートであ
る。
【図6】従来例のパワー曲線を示す図である。
【図7】他の従来例のパワー曲線を示す図である。
【符号の説明】
1 モータ軸 5 減速機 5a 減速装置 5b 差動装置 6 ドライブ軸 7 タイヤ 8 コントローラ 9 車両状態検出手段 M1,M2,M3,M4 モータ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行条件検出手段と、検出された走行条
    件に応じて走行必要出力を演算する必要出力演算手段
    と、出力容量がそれぞれ段階的に設定され駆動輪に連結
    された複数のモータと、前記走行必要出力において高効
    率領域に入るモータを選択して該選択したモータのそれ
    ぞれに制御指令を出力する制御指令手段を有することを
    特徴とする電動車両の動力制御装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のモータの出力容量は順次倍倍
    に設定されていることを特徴とする請求項1記載の電動
    車両の動力制御装置。
  3. 【請求項3】 前記制御指令手段は、前記走行必要出力
    を基に設定した初期値を越えない範囲内で最大の出力容
    量をもつモータを抽出し、前記初期値と前記抽出された
    モータの出力容量との差を新たな初期値として前記抽出
    を繰り返して前記選択を行なうものであることを特徴と
    する請求項1または2記載の電動車両の動力制御装置。
  4. 【請求項4】 前記走行必要出力を基に設定した初期値
    は、前記走行必要出力に最小容量のモータの定格出力を
    加えた値とされていることを特徴とする請求項3記載の
    電動車両の動力制御装置。
JP4234255A 1992-08-10 1992-08-10 電動車両の動力制御装置 Pending JPH0670411A (ja)

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JP4234255A JPH0670411A (ja) 1992-08-10 1992-08-10 電動車両の動力制御装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100968171B1 (ko) * 2009-11-27 2010-07-07 에코그린모터스(주) 전기자동차용 구동장치
JP2011220524A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Tai-Her Yang 盤式歯車の入力側の二輪駆動システム
JP2016533960A (ja) * 2013-08-29 2016-11-04 ケーピーアイティ テクノロジーズ リミテッド 車両をハイブリッド電気自動車および電気自動車(ev)の1つに改造するためのレトロフィットシステム

Cited By (4)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

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Effective date: 20020827