JPH11252993A - 駆動装置 - Google Patents
駆動装置Info
- Publication number
- JPH11252993A JPH11252993A JP10053877A JP5387798A JPH11252993A JP H11252993 A JPH11252993 A JP H11252993A JP 10053877 A JP10053877 A JP 10053877A JP 5387798 A JP5387798 A JP 5387798A JP H11252993 A JPH11252993 A JP H11252993A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- electric motor
- motors
- output
- electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二つの電動機を一つの自動車に搭載して負荷
を分担させるとき、その負荷分担を合理的に行うととも
に、制動時に電動機を一時的に発電機として利用し、そ
の制動により生じた電気エネルギを電池に回生できるよ
うにする。 【解決手段】 短時間定格高出力用の第一の電動機およ
び長時間定格小出力用の第二の電動機に対する給電配分
を出力負荷の状態にしたがって適応的に制御する。
を分担させるとき、その負荷分担を合理的に行うととも
に、制動時に電動機を一時的に発電機として利用し、そ
の制動により生じた電気エネルギを電池に回生できるよ
うにする。 【解決手段】 短時間定格高出力用の第一の電動機およ
び長時間定格小出力用の第二の電動機に対する給電配分
を出力負荷の状態にしたがって適応的に制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車用に開発さ
れた装置であるが、電動機出力を負荷とする装置に広く
利用することができる。本発明は、出力負荷変動の大き
い装置の駆動装置として利用する。本発明は、二つの電
動機を組み合わせて、出力負荷の変動に合わせて多様な
制御を行う駆動装置に関する。
れた装置であるが、電動機出力を負荷とする装置に広く
利用することができる。本発明は、出力負荷変動の大き
い装置の駆動装置として利用する。本発明は、二つの電
動機を組み合わせて、出力負荷の変動に合わせて多様な
制御を行う駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の動力機関は、自動車の発進時
あるいは登坂時に大きい出力が必要である。このため、
必要な最大負荷に合わせて機関の最大出力が決定され
る。電気自動車でもこれは同様である。最大出力を必要
とする時間はきわめて限られた時間であるにもかかわら
ず、最大出力に合わせて大型の機関を搭載しなければな
らない。これは電気自動車でも同様である。電動機は内
燃機関に比べて構造が簡単であることから、一つの自動
車に二つの電動機を搭載することが可能である。
あるいは登坂時に大きい出力が必要である。このため、
必要な最大負荷に合わせて機関の最大出力が決定され
る。電気自動車でもこれは同様である。最大出力を必要
とする時間はきわめて限られた時間であるにもかかわら
ず、最大出力に合わせて大型の機関を搭載しなければな
らない。これは電気自動車でも同様である。電動機は内
燃機関に比べて構造が簡単であることから、一つの自動
車に二つの電動機を搭載することが可能である。
【０００３】電気自動車に、特性の異なる二つの電動機
を組み合わせて使用する技術は特開平６−１８９４１５
号公報に開示されたものが知られている。この従来技術
は、二つの電動機の機械出力を一つに結合して負荷に供
給するとともに、負荷の状態に応じて二つの電動機の分
担を変更する技術である。この公報には、二つの電動機
の機械出力を結合して一つの負荷に供給する機械回路、
二つの電動機の軸を直列に結合する機械回路、クラッチ
により連結を断続する機構、自動車の駆動軸毎に複数電
動機の駆動装置を設ける機構などが開示されている。
を組み合わせて使用する技術は特開平６−１８９４１５
号公報に開示されたものが知られている。この従来技術
は、二つの電動機の機械出力を一つに結合して負荷に供
給するとともに、負荷の状態に応じて二つの電動機の分
担を変更する技術である。この公報には、二つの電動機
の機械出力を結合して一つの負荷に供給する機械回路、
二つの電動機の軸を直列に結合する機械回路、クラッチ
により連結を断続する機構、自動車の駆動軸毎に複数電
動機の駆動装置を設ける機構などが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来例技
術には、特性の異なる二つの電動機をどのように選択す
るか、二つの電動機に対する負荷分担をどのように制御
するか、特に、二つの電動機が自動車に搭載されたとき
に、自動車の走行に応じてどのように制御するかなどの
開示がない。また、二つの電動機が自動車に搭載された
ときに、この電動機を一時的に発電機として利用し、制
動により発生する電気エネルギを回生するための技術に
ついては開示がない。
術には、特性の異なる二つの電動機をどのように選択す
るか、二つの電動機に対する負荷分担をどのように制御
するか、特に、二つの電動機が自動車に搭載されたとき
に、自動車の走行に応じてどのように制御するかなどの
開示がない。また、二つの電動機が自動車に搭載された
ときに、この電動機を一時的に発電機として利用し、制
動により発生する電気エネルギを回生するための技術に
ついては開示がない。
【０００５】一方、本願出願人は、ＨＩＭＲの名称で内
燃機関および電動機を組み合わせたハイブリッド自動車
を製造販売し、内燃機関と電動機との負荷分担の制御、
電動機を一時的に発電機として制御し、制動により生じ
たエネルギを電気エネルギとして回生する高い技術を有
する。
燃機関および電動機を組み合わせたハイブリッド自動車
を製造販売し、内燃機関と電動機との負荷分担の制御、
電動機を一時的に発電機として制御し、制動により生じ
たエネルギを電気エネルギとして回生する高い技術を有
する。
【０００６】本発明は、このうような背景に行われたも
のであって、二つの電動機を一つの負荷に結合すると
き、特に二つの電動機を一つの自動車に搭載して負荷を
分担させるときの合理的な電動機の仕様を提供すること
を目的とする。本発明は、二つの電動機の出力が一つの
負荷に結合されているときに、運転中に円滑かつ合理的
に負荷分担を変更する制御装置を提供することを目的と
する。本発明は、二つの電動機が一つの自動車に搭載さ
れているとき、その電動機を一時的に発電機として利用
し、制動を行うとともに、制動により生じた電気エネル
ギを電池に回生するための装置を提供することを目的と
する。
のであって、二つの電動機を一つの負荷に結合すると
き、特に二つの電動機を一つの自動車に搭載して負荷を
分担させるときの合理的な電動機の仕様を提供すること
を目的とする。本発明は、二つの電動機の出力が一つの
負荷に結合されているときに、運転中に円滑かつ合理的
に負荷分担を変更する制御装置を提供することを目的と
する。本発明は、二つの電動機が一つの自動車に搭載さ
れているとき、その電動機を一時的に発電機として利用
し、制動を行うとともに、制動により生じた電気エネル
ギを電池に回生するための装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、二つの電動機
が一つの自動車に搭載された電気自動車の加速、制動お
よび制動により生じた電気エネルギの回生を含む多様な
制御を出力負荷の変動に応じて適切に行うことを特徴と
する。
が一つの自動車に搭載された電気自動車の加速、制動お
よび制動により生じた電気エネルギの回生を含む多様な
制御を出力負荷の変動に応じて適切に行うことを特徴と
する。
【０００８】すなわち、本発明は、第一の電動機と、第
二の電動機と、その二つの電動機の出力を結合して一つ
の負荷に供給する結合手段とを備えた駆動装置におい
て、前記第一の電動機は短時間定格高出力用であり、前
記第二の電動機は長時間定格小出力用であり、出力負荷
の状態にしたがって前記二つの電動機の給電配分を制御
する制御手段を備えたことを特徴とする。
二の電動機と、その二つの電動機の出力を結合して一つ
の負荷に供給する結合手段とを備えた駆動装置におい
て、前記第一の電動機は短時間定格高出力用であり、前
記第二の電動機は長時間定格小出力用であり、出力負荷
の状態にしたがって前記二つの電動機の給電配分を制御
する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】前記二つの電動機はいずれも多相誘導電動
機であり、この二つの電動機に共通に設けられた電池
と、この電池と前記二つの電動機との間をそれぞれ結合
する二つのインバータとを備え、前記制御手段は、前記
結合手段出力の回転情報、前記二つの電動機のそれぞれ
の回転情報および前記二つの電動機の電流情報を入力と
して、前記二つの電動機に供給する交流の周波数を制御
する手段を含むことが望ましい。
機であり、この二つの電動機に共通に設けられた電池
と、この電池と前記二つの電動機との間をそれぞれ結合
する二つのインバータとを備え、前記制御手段は、前記
結合手段出力の回転情報、前記二つの電動機のそれぞれ
の回転情報および前記二つの電動機の電流情報を入力と
して、前記二つの電動機に供給する交流の周波数を制御
する手段を含むことが望ましい。
【００１０】さらに、前記二つのインバータは、それぞ
れ前記電池と前記二つの電動機との間を電気エネルギが
双方向に伝達される双方向形であり、前記制御手段は、
前記二つの電動機の少なくとも一方について磁界の回転
速度を機械的回転速度より小さく制御することにより前
記結合手段の出力側の機械エネルギを電気エネルギとし
て前記電池に回生するように制御する手段と、前記二つ
の電動機の温度を入力する手段とを含み、前記二つの電
動機と前記結合手段との間にそれぞれクラッチを備え、
前記制御手段に前記給電配分に連動してこのクラッチを
制御する手段を含むことが望ましい。
れ前記電池と前記二つの電動機との間を電気エネルギが
双方向に伝達される双方向形であり、前記制御手段は、
前記二つの電動機の少なくとも一方について磁界の回転
速度を機械的回転速度より小さく制御することにより前
記結合手段の出力側の機械エネルギを電気エネルギとし
て前記電池に回生するように制御する手段と、前記二つ
の電動機の温度を入力する手段とを含み、前記二つの電
動機と前記結合手段との間にそれぞれクラッチを備え、
前記制御手段に前記給電配分に連動してこのクラッチを
制御する手段を含むことが望ましい。
【００１１】本発明では、第一の電動機を短時間定格高
出力用とし、第二の電動機を長時間定格小出力用とする
ことにより、電動機全体を小型化することができる。特
に、一つの自動車にこのような短時間定格高出力用電動
機、および長時間定格小出力用電動機を搭載することに
より、電動機全体の重量を小さくすることができる。す
なわち、通常の自動車の走行状態では、大部分の時間は
定常走行状態にあり、このときに必要な出力は最大定格
の５〜２０％程度である。一方、発進および加速を必要
とする時間は、一般にきわめて短い時間であり、全体の
機関運転時間の１０％以下とすることができる。したが
って、二つの電動機を組み合わせて利用するならば、長
時間定格の電動機はきわめて小さい出力のもので十分で
ある。また高出力の電動機は短時間定格のもので十分で
ある。
出力用とし、第二の電動機を長時間定格小出力用とする
ことにより、電動機全体を小型化することができる。特
に、一つの自動車にこのような短時間定格高出力用電動
機、および長時間定格小出力用電動機を搭載することに
より、電動機全体の重量を小さくすることができる。す
なわち、通常の自動車の走行状態では、大部分の時間は
定常走行状態にあり、このときに必要な出力は最大定格
の５〜２０％程度である。一方、発進および加速を必要
とする時間は、一般にきわめて短い時間であり、全体の
機関運転時間の１０％以下とすることができる。したが
って、二つの電動機を組み合わせて利用するならば、長
時間定格の電動機はきわめて小さい出力のもので十分で
ある。また高出力の電動機は短時間定格のもので十分で
ある。
【００１２】一方、電気自動車用の電動機は回転速度の
レンジが広いことが必要である。一般に交流電動機は有
効なエネルギを取り出すことができる回転速度のレンジ
が狭い。しかし、三相誘導電動機を利用し、電池から得
られる直流エネルギをインバータにより三相交流に変換
して、これを三相誘導電動機に供給することにより、広
い回転速度のレンジで高い能率で電動機を動作させるこ
とができる。すなわち、インバータの変換周波数をコン
ピュータ制御してその三相交流周波数を電動機の回転速
度の近辺に合わせて、スリップ率を制御することにより
効率的な制御を行うことができる。
レンジが広いことが必要である。一般に交流電動機は有
効なエネルギを取り出すことができる回転速度のレンジ
が狭い。しかし、三相誘導電動機を利用し、電池から得
られる直流エネルギをインバータにより三相交流に変換
して、これを三相誘導電動機に供給することにより、広
い回転速度のレンジで高い能率で電動機を動作させるこ
とができる。すなわち、インバータの変換周波数をコン
ピュータ制御してその三相交流周波数を電動機の回転速
度の近辺に合わせて、スリップ率を制御することにより
効率的な制御を行うことができる。
【００１３】すなわち、電機子の機械的な回転速度をω
0 、電動機の電磁的な回転速度をω1 とするとき、スリ
ップ率ｓは、 ｓ＝（ω1 −ω0 ）／ω1 であり、スリップ率ｓを正とするとき三相誘導機は電動
機として作用し、負とするとき三相誘導機は発電機とし
て作用する。一般にスリップ率ｓの値は数％であるとき
に出力を高い能率で利用することができる。
0 、電動機の電磁的な回転速度をω1 とするとき、スリ
ップ率ｓは、 ｓ＝（ω1 −ω0 ）／ω1 であり、スリップ率ｓを正とするとき三相誘導機は電動
機として作用し、負とするとき三相誘導機は発電機とし
て作用する。一般にスリップ率ｓの値は数％であるとき
に出力を高い能率で利用することができる。
【００１４】したがって、電動機の機械的な回転速度ω
0 を回転センサにより検出し、この回転センサの出力を
基準に、電磁的な回転速度ω1 の制御を行うことによ
り、回転速度の広いレンジで電動機出力を高い能率で取
り出すことができる。また、機械的な回転速度ω0 の情
報にしたがってスリップ率を制御することにより、加
速、減速あるいは巡行速度の制御を行うことができる。
さらに、スリップ率の符号を制御することにより発電機
として作用させ、回生制動を行うことができる。
0 を回転センサにより検出し、この回転センサの出力を
基準に、電磁的な回転速度ω1 の制御を行うことによ
り、回転速度の広いレンジで電動機出力を高い能率で取
り出すことができる。また、機械的な回転速度ω0 の情
報にしたがってスリップ率を制御することにより、加
速、減速あるいは巡行速度の制御を行うことができる。
さらに、スリップ率の符号を制御することにより発電機
として作用させ、回生制動を行うことができる。
【００１５】
【００１６】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示す図である。
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示す図である。
【００１７】本発明実施例は、第一の電動機１と、第二
の電動機２と、この第一の電動機１および第二の電動機
２の出力を結合して一つの負荷に供給する結合手段３と
が備えられ、第一の電動機１は短時間定格高出力用であ
り、第二の電動機２は長時間定格小出力用であり、さら
に、出力負荷の状態にしたがって第一の電動機１および
第二の電動機２の給電配分を制御する制御手段４が備え
られる。
の電動機２と、この第一の電動機１および第二の電動機
２の出力を結合して一つの負荷に供給する結合手段３と
が備えられ、第一の電動機１は短時間定格高出力用であ
り、第二の電動機２は長時間定格小出力用であり、さら
に、出力負荷の状態にしたがって第一の電動機１および
第二の電動機２の給電配分を制御する制御手段４が備え
られる。
【００１８】第一の電動機１および第二の電動機２には
いずれも多相（三相）誘導電動機が用いられ、この第一
の電動機１および第二の電動機２に共通に設けられた直
流の高圧電池（３００Ｖ）５と、この高圧電池５と第一
の電動機１および第二の電動機２との間をそれぞれ結合
する第一のインバータ１１および第二のインバータ１２
とが備えられる。制御手段４には、結合手段３の出力の
回転情報、第一の電動機１および第二の電動機２のそれ
ぞれの回転情報および第一の電動機１と第二の電動機２
との電流情報を入力として、第一の電動機１および第二
の電動機２に供給する交流の周波数（電動機の電磁的な
回転速度）を制御する手段が含まれる。
いずれも多相（三相）誘導電動機が用いられ、この第一
の電動機１および第二の電動機２に共通に設けられた直
流の高圧電池（３００Ｖ）５と、この高圧電池５と第一
の電動機１および第二の電動機２との間をそれぞれ結合
する第一のインバータ１１および第二のインバータ１２
とが備えられる。制御手段４には、結合手段３の出力の
回転情報、第一の電動機１および第二の電動機２のそれ
ぞれの回転情報および第一の電動機１と第二の電動機２
との電流情報を入力として、第一の電動機１および第二
の電動機２に供給する交流の周波数（電動機の電磁的な
回転速度）を制御する手段が含まれる。
【００１９】ここで、第一の電動機１および第二の電動
機２は三相誘導電動機を用いる例を示すが、これらは誘
導電動機にかぎらず、広く交流電動機を用いて本発明を
実施することができる。
機２は三相誘導電動機を用いる例を示すが、これらは誘
導電動機にかぎらず、広く交流電動機を用いて本発明を
実施することができる。
【００２０】第一のインバータ１１および第二のインバ
ータ１２は、それぞれ高圧電池５と第一の電動機１およ
び第二の電動機２との間を電気エネルギが双方向に伝達
される双方向形であり、制御手段４には、第一の電動機
１および第二の電動機２の少なくとも一方について磁界
の回転速度を機械的回転速度より小さく制御することに
より結合手段３の出力側の機械エネルギを電気エネルギ
として高圧電池５に回生するように制御する手段と、第
一の電動機１および第二の電動機２それぞれに備えられ
た温度センサ６および７からの出力を入力する手段とが
含まれる。
ータ１２は、それぞれ高圧電池５と第一の電動機１およ
び第二の電動機２との間を電気エネルギが双方向に伝達
される双方向形であり、制御手段４には、第一の電動機
１および第二の電動機２の少なくとも一方について磁界
の回転速度を機械的回転速度より小さく制御することに
より結合手段３の出力側の機械エネルギを電気エネルギ
として高圧電池５に回生するように制御する手段と、第
一の電動機１および第二の電動機２それぞれに備えられ
た温度センサ６および７からの出力を入力する手段とが
含まれる。
【００２１】さらに、第一の電動機１および第二の電動
機２と結合手段３との間にそれぞれ第一のクラッチ２１
および第二のクラッチ２２が備えられ、第一のクラッチ
２１と結合手段３とは第一の動力軸２３により結合さ
れ、第二のクラッチ２２と結合手段３とは第二の動力軸
２４により結合される。制御手段４には、第一の電動機
１および第二の電動機２への給電配分に連動してこの第
一のクラッチ２１および第二のクラッチ２２を制御する
手段が含まれる。
機２と結合手段３との間にそれぞれ第一のクラッチ２１
および第二のクラッチ２２が備えられ、第一のクラッチ
２１と結合手段３とは第一の動力軸２３により結合さ
れ、第二のクラッチ２２と結合手段３とは第二の動力軸
２４により結合される。制御手段４には、第一の電動機
１および第二の電動機２への給電配分に連動してこの第
一のクラッチ２１および第二のクラッチ２２を制御する
手段が含まれる。
【００２２】結合手段３には、差動装置３０を介して駆
動輪３１に第一の電動機１および第二の電動機２の出力
を供給する出力軸３２が直結され、駆動輪３１にはそれ
ぞれ車輪回転速度センサ１３が備えられる。
動輪３１に第一の電動機１および第二の電動機２の出力
を供給する出力軸３２が直結され、駆動輪３１にはそれ
ぞれ車輪回転速度センサ１３が備えられる。
【００２３】第一の電動機１および第二の電動機２には
回転速度センサ８および９が備えられ、第一のクラッチ
２１および第二のクラッチ２２にはクラッチの接断動作
を行うクラッチ・アクチュエータ１４および１５が備え
られる。また、出力軸３２には車速センサ１６が備えら
れる。
回転速度センサ８および９が備えられ、第一のクラッチ
２１および第二のクラッチ２２にはクラッチの接断動作
を行うクラッチ・アクチュエータ１４および１５が備え
られる。また、出力軸３２には車速センサ１６が備えら
れる。
【００２４】高圧電池５には、充放電電流を検出する電
流センサ１７と、第一のインバータ１１および第二のイ
ンバータ１２の出力電圧を検出する電圧検出回路１８と
が備えられる。
流センサ１７と、第一のインバータ１１および第二のイ
ンバータ１２の出力電圧を検出する電圧検出回路１８と
が備えられる。
【００２５】図２は本発明実施例における結合手段の内
部構造の一例を示す図である。結合手段３には、第一の
クラッチ２１を介して第一の電動機１の動力を伝達する
第一の動力軸２３に直結された第一の動力軸側かさ歯車
３３と、この第一の動力軸側かさ歯車３３に歯合された
第一の動力軸側中間かさ歯車３４と、この第一の動力軸
側中間かさ歯車３４に直結された第一の出力軸側中間か
さ歯車３５と、出力軸３２に直結されこの第一の出力軸
側中間かさ歯車３５に歯合された主かさ歯車３６と、第
二のクラッチ２２を介して第二の電動機２の動力を伝達
する第二の動力軸２４に直結された第二の動力軸側かさ
歯車３７と、この第二の動力軸側かさ歯車３７に歯合さ
れた第二の動力軸側中間かさ歯車３８と、この第二の動
力軸側中間かさ歯車３８に直結され主かさ歯車３６に歯
合された第二の出力軸側中間かさ歯車３９とが備えられ
る。
部構造の一例を示す図である。結合手段３には、第一の
クラッチ２１を介して第一の電動機１の動力を伝達する
第一の動力軸２３に直結された第一の動力軸側かさ歯車
３３と、この第一の動力軸側かさ歯車３３に歯合された
第一の動力軸側中間かさ歯車３４と、この第一の動力軸
側中間かさ歯車３４に直結された第一の出力軸側中間か
さ歯車３５と、出力軸３２に直結されこの第一の出力軸
側中間かさ歯車３５に歯合された主かさ歯車３６と、第
二のクラッチ２２を介して第二の電動機２の動力を伝達
する第二の動力軸２４に直結された第二の動力軸側かさ
歯車３７と、この第二の動力軸側かさ歯車３７に歯合さ
れた第二の動力軸側中間かさ歯車３８と、この第二の動
力軸側中間かさ歯車３８に直結され主かさ歯車３６に歯
合された第二の出力軸側中間かさ歯車３９とが備えられ
る。
【００２６】図３は本発明実施例における第一の電動機
および第二の電動機の出力特性の一例を示す図である。
横軸は電動機の回転速度（Ｎ）であり、縦軸はこの回転
速度（Ｎ）に対する電動機のトルク（Ｔ）である。図中
実線は短時間定格高出力用の第一の電動機１の出力特性
であり、破線は長時間定格小出力用の第二の電動機２の
出力特性である。回転速度の低速域および高速域を区分
する境界値をＮ1 とし、この回転速度Ｎ1 を下回る領域
が低回転速度域であり、回転速度Ｎ1 を越える領域が高
回転速度域である。
および第二の電動機の出力特性の一例を示す図である。
横軸は電動機の回転速度（Ｎ）であり、縦軸はこの回転
速度（Ｎ）に対する電動機のトルク（Ｔ）である。図中
実線は短時間定格高出力用の第一の電動機１の出力特性
であり、破線は長時間定格小出力用の第二の電動機２の
出力特性である。回転速度の低速域および高速域を区分
する境界値をＮ1 とし、この回転速度Ｎ1 を下回る領域
が低回転速度域であり、回転速度Ｎ1 を越える領域が高
回転速度域である。
【００２７】ここで、本発明実施例の動作について説明
する。制御手段４は図外の操作スイッチから発進操作を
受けると、第一のインバータ１１を制御して高圧電池５
に蓄積された直流エネルギを三相交流に変換し、この交
流エネルギを第一の電動機１に供給する。第一の電動機
１はこの交流エネルギの供給により電動機として回転駆
動する。
する。制御手段４は図外の操作スイッチから発進操作を
受けると、第一のインバータ１１を制御して高圧電池５
に蓄積された直流エネルギを三相交流に変換し、この交
流エネルギを第一の電動機１に供給する。第一の電動機
１はこの交流エネルギの供給により電動機として回転駆
動する。
【００２８】電機子の機械的な回転速度をω0 、電動機
の電磁的な回転速度をω1 とすると、スリップ率ｓは、 ｓ＝（ω1 −ω0 ）／ω1 により求められる。制御手段４が回転速度センサ８の出
力を取込み、ω1 ＞ω0になるように制御し、スリップ
率ｓを正にすることによって電動機として回転駆動する
ことができる。
の電磁的な回転速度をω1 とすると、スリップ率ｓは、 ｓ＝（ω1 −ω0 ）／ω1 により求められる。制御手段４が回転速度センサ８の出
力を取込み、ω1 ＞ω0になるように制御し、スリップ
率ｓを正にすることによって電動機として回転駆動する
ことができる。
【００２９】制御手段４は、この第一の電動機１の回転
駆動にともなって、クラッチ・アクチュエータ１４に制
御信号を送出し、第一のクラッチ２１を接状態にする。
これにより、第一の電動機１の駆動力は第一の動力軸２
３から結合手段３に伝達される。
駆動にともなって、クラッチ・アクチュエータ１４に制
御信号を送出し、第一のクラッチ２１を接状態にする。
これにより、第一の電動機１の駆動力は第一の動力軸２
３から結合手段３に伝達される。
【００３０】結合手段３では、第一の動力軸２３からの
駆動力を第一の動力軸側かさ歯車３３が第一の動力軸側
中間かさ歯車３４に伝達する。この第一の動力軸側中間
かさ歯車３４は第一の出力軸側中間かさ歯車３５に直結
されているので、第一の出力軸側中間かさ歯車３５およ
び第一の動力軸側中間かさ歯車３４に伝達された駆動力
は主かさ歯車３６に伝達され出力軸３２が回転駆動され
る。出力軸３２に伝達された駆動力は差動装置３０を介
して駆動輪３１に伝達される。
駆動力を第一の動力軸側かさ歯車３３が第一の動力軸側
中間かさ歯車３４に伝達する。この第一の動力軸側中間
かさ歯車３４は第一の出力軸側中間かさ歯車３５に直結
されているので、第一の出力軸側中間かさ歯車３５およ
び第一の動力軸側中間かさ歯車３４に伝達された駆動力
は主かさ歯車３６に伝達され出力軸３２が回転駆動され
る。出力軸３２に伝達された駆動力は差動装置３０を介
して駆動輪３１に伝達される。
【００３１】このとき、制御手段４は、第二のインバー
タ１２から第二の電動機２への電源供給を停止し、かつ
第二のクラッチ２２を断状態にする。これにより、主か
さ歯車３６の回転によって第二の出力軸側中間かさ歯車
３９、第二の動力軸側中間かさ歯車３８および第二の動
力軸側かさ歯車３７は空転状態となり出力軸３２には影
響を与えない。
タ１２から第二の電動機２への電源供給を停止し、かつ
第二のクラッチ２２を断状態にする。これにより、主か
さ歯車３６の回転によって第二の出力軸側中間かさ歯車
３９、第二の動力軸側中間かさ歯車３８および第二の動
力軸側かさ歯車３７は空転状態となり出力軸３２には影
響を与えない。
【００３２】このようにして発進が行われ車両が走行状
態にあるときに、図外の操作手段（例えばアクセル・ペ
ダル）が操作され加速が指示されると、制御手段４は、
第一の電動機１に備えられた回転速度センサ８の出力を
取込み、その回転速度が図３に示すＮ1 を越えて高回転
速度域に達していれば、第一のインバータ１１を制御し
て高圧電池５から第一の電動機１への電源供給を遮断す
るとともに、クラッチ・アクチュエータ１４に制御信号
を送出して第一のクラッチ２１を断状態にする。
態にあるときに、図外の操作手段（例えばアクセル・ペ
ダル）が操作され加速が指示されると、制御手段４は、
第一の電動機１に備えられた回転速度センサ８の出力を
取込み、その回転速度が図３に示すＮ1 を越えて高回転
速度域に達していれば、第一のインバータ１１を制御し
て高圧電池５から第一の電動機１への電源供給を遮断す
るとともに、クラッチ・アクチュエータ１４に制御信号
を送出して第一のクラッチ２１を断状態にする。
【００３３】同時に、制御手段４は、第二のインバータ
１２を制御して、高圧電池５に蓄積された直流エネルギ
を交流エネルギに変換し、この交流エネルギを第二の電
動機２に供給する。これにより、第二の電動機２は電動
機として回転駆動する。この第二の電動機２も第一の電
動機１同様に電機子の機械的な回転速度ω0 と電動機の
電磁的な回転速度ω1 とのスリップ率ｓが正に制御され
ることによって電動機として回転駆動する。
１２を制御して、高圧電池５に蓄積された直流エネルギ
を交流エネルギに変換し、この交流エネルギを第二の電
動機２に供給する。これにより、第二の電動機２は電動
機として回転駆動する。この第二の電動機２も第一の電
動機１同様に電機子の機械的な回転速度ω0 と電動機の
電磁的な回転速度ω1 とのスリップ率ｓが正に制御され
ることによって電動機として回転駆動する。
【００３４】第二の電動機２の駆動力は第二のクラッチ
２２を介して第二の動力軸２４に直結された第二の動力
軸側かさ歯車３７に伝達され、次いで、この第二の動力
軸側かさ歯車３７に歯合された第二の動力軸側中間かさ
歯車３８に伝達される。第二の動力軸側中間かさ歯車３
８と第二の出力軸側中間かさ歯車３９とは直結されてい
るので、伝達された第二の電動機２の駆動力は第二の出
力軸側中間かさ歯車３９に歯合された主かさ歯車３６に
伝達され、出力軸３２が回転駆動される。出力軸３２に
伝達された駆動力は差動装置３０を介して駆動輪３１に
伝達される。
２２を介して第二の動力軸２４に直結された第二の動力
軸側かさ歯車３７に伝達され、次いで、この第二の動力
軸側かさ歯車３７に歯合された第二の動力軸側中間かさ
歯車３８に伝達される。第二の動力軸側中間かさ歯車３
８と第二の出力軸側中間かさ歯車３９とは直結されてい
るので、伝達された第二の電動機２の駆動力は第二の出
力軸側中間かさ歯車３９に歯合された主かさ歯車３６に
伝達され、出力軸３２が回転駆動される。出力軸３２に
伝達された駆動力は差動装置３０を介して駆動輪３１に
伝達される。
【００３５】第二の電動機２による駆動力の伝達時に
は、第一の電動機１への電源供給が遮断され、かつ第一
のクラッチ２１が断状態にあるので、主かさ歯車３６の
回転によって第一の出力軸側中間かさ歯車３５、第一の
動力軸側中間かさ歯車３４および第一の動力軸側かさ歯
車３３は空転状態となり出力軸３２には影響を与えな
い。
は、第一の電動機１への電源供給が遮断され、かつ第一
のクラッチ２１が断状態にあるので、主かさ歯車３６の
回転によって第一の出力軸側中間かさ歯車３５、第一の
動力軸側中間かさ歯車３４および第一の動力軸側かさ歯
車３３は空転状態となり出力軸３２には影響を与えな
い。
【００３６】制御手段４は、回転速度センサ８および９
の出力、車速センサ１６の出力を取込み、車両が低回転
速度域で走行しているか、あるいは高回転速度域で走行
しているかを監視する。登り坂にかかり負荷が増加し、
高回転速度域から低回転速度域に移行したときには、第
二のインバータ１２から第二の電動機２への電源供給を
停止するとともに、第二のクラッチ２２を断状態にし、
同時に、第一のインバータ１１から第一の電動機１への
電源供給を開始するとともに、第一のクラッチ２１を接
状態にする。
の出力、車速センサ１６の出力を取込み、車両が低回転
速度域で走行しているか、あるいは高回転速度域で走行
しているかを監視する。登り坂にかかり負荷が増加し、
高回転速度域から低回転速度域に移行したときには、第
二のインバータ１２から第二の電動機２への電源供給を
停止するとともに、第二のクラッチ２２を断状態にし、
同時に、第一のインバータ１１から第一の電動機１への
電源供給を開始するとともに、第一のクラッチ２１を接
状態にする。
【００３７】この切り替えにより、図３に示すように、
低回転速度域で出力トルクの大きい第一の電動機１によ
る駆動が行われて車両の走行が維持される。さらに大き
な駆動力を必要とする場合には、第一のインバータ１１
および第二のインバータ１２を制御して、第一の電動機
１および第二の電動機２に電源を供給し出力軸３２に同
時に駆動力を与える。この制御は、低回転速度域に閾値
を設定し、この閾値を下回った場合に同時駆動するよう
にプログラムしておくことにより行うことができる。
低回転速度域で出力トルクの大きい第一の電動機１によ
る駆動が行われて車両の走行が維持される。さらに大き
な駆動力を必要とする場合には、第一のインバータ１１
および第二のインバータ１２を制御して、第一の電動機
１および第二の電動機２に電源を供給し出力軸３２に同
時に駆動力を与える。この制御は、低回転速度域に閾値
を設定し、この閾値を下回った場合に同時駆動するよう
にプログラムしておくことにより行うことができる。
【００３８】制御手段４は、車両が高回転速度域で第二
の電動機２により走行している状態で、図外の制動手段
（例えば電気ブレーキスイッチ）が操作され減速のため
の制動が行われたときには、第二のインバータ１２を制
御して第二の電動機２の電機子の機械的回転速度ω0 よ
りも電磁的な回転速度ω1 を大きくし、スリップ率を負
にして発電機として作用させる。これにより、電気的制
動が行われ車両は減速する。この電気的制動により発生
した交流エネルギは第二のインバータ１２により直流エ
ネルギに変換され高圧電池５に回生される。
の電動機２により走行している状態で、図外の制動手段
（例えば電気ブレーキスイッチ）が操作され減速のため
の制動が行われたときには、第二のインバータ１２を制
御して第二の電動機２の電機子の機械的回転速度ω0 よ
りも電磁的な回転速度ω1 を大きくし、スリップ率を負
にして発電機として作用させる。これにより、電気的制
動が行われ車両は減速する。この電気的制動により発生
した交流エネルギは第二のインバータ１２により直流エ
ネルギに変換され高圧電池５に回生される。
【００３９】車両が低回転速度域で第一の電動機１によ
り走行している状態で制動操作が行われた場合も、制御
手段４は、同様に、第一のインバータを制御して第一の
電動機１の電機子の機械的回転速度ω0 よりも電磁的な
回転速度ω1 を大きくし、スリップ率を負にして発電機
として作用させ、電気的制動により車両を減速させる。
この電気的制動により発生した交流エネルギは第一のイ
ンバータ１１により直流エネルギに変換され高圧電池５
に回生される。
り走行している状態で制動操作が行われた場合も、制御
手段４は、同様に、第一のインバータを制御して第一の
電動機１の電機子の機械的回転速度ω0 よりも電磁的な
回転速度ω1 を大きくし、スリップ率を負にして発電機
として作用させ、電気的制動により車両を減速させる。
この電気的制動により発生した交流エネルギは第一のイ
ンバータ１１により直流エネルギに変換され高圧電池５
に回生される。
【００４０】また、制御手段４は、第一の電動機１およ
び第二の電動機２の温度センサ６および７の出力を取込
み温度上昇を監視する。温度が所定値を越えて上昇した
ときには図外の警報手段から警報を発生し処置を促す。
び第二の電動機２の温度センサ６および７の出力を取込
み温度上昇を監視する。温度が所定値を越えて上昇した
ときには図外の警報手段から警報を発生し処置を促す。
【００４１】このように、第一の電動機１および第二の
電動機２に三相誘導電動機を用い、第一の電動機１を短
時間定格高出力用とし、第二の電動機２を長時間定格小
出力用とすることにより、回転速度のレンジが拡大さ
れ、車両を効率よくかつ経済的に運行することを実現す
ることができる。
電動機２に三相誘導電動機を用い、第一の電動機１を短
時間定格高出力用とし、第二の電動機２を長時間定格小
出力用とすることにより、回転速度のレンジが拡大さ
れ、車両を効率よくかつ経済的に運行することを実現す
ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
つの電動機の出力が一つの負荷に結合されているとき
に、運転中の負荷分担を円滑かつ合理的に変更すること
ができ、かつ制動時に発生する電気エネルギを効率的に
電池に回生することができる。さらに、電動機全体を小
型化することができ、これにより、重量を小さくするこ
とが可能となり、車両を経済的に運行することができ
る。
つの電動機の出力が一つの負荷に結合されているとき
に、運転中の負荷分担を円滑かつ合理的に変更すること
ができ、かつ制動時に発生する電気エネルギを効率的に
電池に回生することができる。さらに、電動機全体を小
型化することができ、これにより、重量を小さくするこ
とが可能となり、車両を経済的に運行することができ
る。
【図１】本発明実施例の要部の構成を示す図。
【図２】本発明実施例における結合手段の内部構造の一
例を示す図。
例を示す図。
【図３】本発明実施例における第一の電動機および第二
の電動機の出力特性の一例を示す図。
の電動機の出力特性の一例を示す図。
１ 第一の電動機 ２ 第二の電動機 ３ 結合手段 ４ 制御手段 ５ 高圧電池 ６、７ 温度センサ ８、９ 回転速度センサ １１ 第一のインバータ １２ 第二のインバータ １３ 車輪回転速度センサ １４、１５ クラッチ・アクチュエータ １６ 車速センサ １７ 電流センサ １８ 電圧検出回路 ２１ 第一のクラッチ ２２ 第二のクラッチ ２３ 第一の動力軸 ２４ 第二の動力軸 ３０ 差動装置 ３１ 駆動輪 ３２ 出力軸 ３３ 第一の動力軸側かさ歯車 ３４ 第一の動力軸側中間かさ歯車 ３５ 第一の出力軸側中間かさ歯車 ３６ 主かさ歯車 ３７ 第二の動力軸側かさ歯車 ３８ 第二の動力軸側中間かさ歯車 ３９ 第二の出力軸側中間かさ歯車
Claims (5)
- 【請求項１】 第一の電動機と、第二の電動機と、その
二つの電動機の出力を結合して一つの負荷に供給する結
合手段とを備えた駆動装置において、 前記第一の電動機は短時間定格高出力用であり、前記第
二の電動機は長時間定格小出力用であり、 出力負荷の状態にしたがって前記二つの電動機の給電配
分を制御する制御手段を備えたことを特徴とする駆動装
置。 - 【請求項２】 前記二つの電動機はいずれも多相誘導電
動機であり、 この二つの電動機に共通に設けられた電池と、この電池
と前記二つの電動機との間をそれぞれ結合する二つのイ
ンバータとを備え、 前記制御手段は、前記結合手段出力の回転情報、前記二
つの電動機のそれぞれの回転情報および前記二つの電動
機の電流情報を入力として、前記二つの電動機に供給す
る交流の周波数を制御する手段を含む請求項１記載の駆
動装置。 - 【請求項３】 前記二つのインバータは、それぞれ前記
電池と前記二つの電動機との間を電気エネルギが双方向
に伝達される双方向形であり、 前記制御手段は、前記二つの電動機の少なくとも一方に
ついて磁界の回転速度を機械的回転速度より小さく制御
することにより前記結合手段の出力側の機械エネルギを
電気エネルギとして前記電池に回生するように制御する
手段を含む請求項２記載の駆動装置。 - 【請求項４】 前記制御手段には、前記二つの電動機の
温度を入力する手段を含む請求項１記載の駆動装置。 - 【請求項５】 前記二つの電動機と前記結合手段との間
にそれぞれクラッチを備え、前記制御手段に前記給電配
分に連動してこのクラッチを制御する手段を含む請求項
１記載の駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05387798A JP3544116B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05387798A JP3544116B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252993A true JPH11252993A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3544116B2 JP3544116B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=12954988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05387798A Expired - Fee Related JP3544116B2 (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3544116B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119993A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御方法とモータ制御装置 |
| JP2004203208A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Toyota Motor Corp | 自動車 |
| JP2005005087A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP2006042569A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Shimadzu Corp | 省電力電動アクチュエータ |
| JP2013158088A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動装置 |
| JPWO2013093964A1 (ja) * | 2011-12-20 | 2015-04-27 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両 |
| WO2017013843A1 (ja) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 車両用電源装置および車両用電源装置の制御方法 |
| CN107947527A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-04-20 | 贵州大学 | 一种节能高效制动装置 |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP05387798A patent/JP3544116B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001119993A (ja) * | 1999-10-18 | 2001-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ制御方法とモータ制御装置 |
| JP2004203208A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Toyota Motor Corp | 自動車 |
| JP2005005087A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| JP2006042569A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Shimadzu Corp | 省電力電動アクチュエータ |
| JPWO2013093964A1 (ja) * | 2011-12-20 | 2015-04-27 | 川崎重工業株式会社 | 電動車両 |
| JP2013158088A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動装置 |
| WO2017013843A1 (ja) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 車両用電源装置および車両用電源装置の制御方法 |
| JP2017024534A (ja) * | 2015-07-21 | 2017-02-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 車両用電源装置および車両用電源装置の制御方法 |
| CN107848433A (zh) * | 2015-07-21 | 2018-03-27 | 松下知识产权经营株式会社 | 车辆用电源装置和车辆用电源装置的控制方法 |
| US20180222326A1 (en) * | 2015-07-21 | 2018-08-09 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vehicular power source device and method of controlling vehicular power source device |
| CN107947527A (zh) * | 2017-12-31 | 2018-04-20 | 贵州大学 | 一种节能高效制动装置 |
| CN107947527B (zh) * | 2017-12-31 | 2022-11-04 | 贵州大学 | 一种节能高效制动装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3544116B2 (ja) | 2004-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2146863B1 (en) | Method of operating a propulsion system | |
| US6020697A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP4991555B2 (ja) | ハイブリッド自動車及びハイブリッド自動車の動作制御法 | |
| EP2055548B1 (en) | Driver of rolling stock | |
| AU2008247961B2 (en) | Propulsion system | |
| US5418437A (en) | Motor vehicle drive system for a motor vehicle having an electric motor system, and a method of operating said drive system | |
| AU2008247963B2 (en) | Electric drive vehicle retrofit system and associated method | |
| CN109624962B (zh) | 混合动力车辆 | |
| WO2007142165A1 (ja) | 車両駆動システムおよびそれを備える車両 | |
| JP2013035534A (ja) | ハイブリッド車両 | |
| JP5128705B2 (ja) | 車両システム制御装置 | |
| WO2013018221A1 (ja) | 車両および車両の制御方法 | |
| JP3850386B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP3544116B2 (ja) | 駆動装置 | |
| JPH05176405A (ja) | 補助動力制動装置付の自動車 | |
| KR101639237B1 (ko) | 하이브리드 전기자동차 | |
| JP3490420B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP3704996B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
| JP2008199807A (ja) | 電源回路の制御装置 | |
| JP2007168719A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP5809990B2 (ja) | 車両、及び車両用制御装置 | |
| WO2023157227A1 (ja) | ハイブリッド車の駆動制御装置 | |
| JP2004120906A (ja) | ハイブリッド電気自動車の電源回路システム | |
| JPH11289608A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
| AU2014246607B2 (en) | Method of operating propulsion system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040330 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040331 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |