JP2008167633A - Vehicle and control method therefor - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動輪にクラッチを介して接続されたモータと、モータを駆動するインバータとを備える車両において、モータやインバータの過熱を抑制する。
【解決手段】モータの回転数Nmの絶対値が閾値Nref以下のときには(S130)、要求トルクTd*が大きいほど短くなる傾向に超過予測時間trefを設定し(S190)、回転数Nmの絶対値が閾値Nref以下の時間である回転停止継続時間tmsが超過予測時間tref以上になったときには(S210)、クラッチをオフとし(S220)、その後にモータの回転軸が回転してモータの三相コイルの相電流の状態が変更されたときにクラッチをオンとする(S250)。
【選択図】図3In a vehicle including a motor connected to a drive wheel via a clutch and an inverter for driving the motor, overheating of the motor and the inverter is suppressed.
When the absolute value of the rotational speed Nm of the motor is less than or equal to a threshold value Nref (S130), an excess prediction time tref is set so as to decrease as the required torque Td * increases (S190), and the absolute value of the rotational speed Nm. When the rotation stop duration tms, which is a time equal to or less than the threshold value Nref, becomes equal to or greater than the excess predicted time tref (S210), the clutch is turned off (S220), and then the motor rotation shaft rotates and the three-phase coil of the motor When the state of the phase current is changed, the clutch is turned on (S250).
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、車両およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.
従来、この種の車両としては、駆動輪に連結されたモータと、モータを駆動するインバータとを備え、登り坂で車両が停止して走行用のモータがトルクは出力しているが回転していないロック状態となったときには、モータからのトルクを徐々に減少させて車両を後退させることにより、モータへの相電流の位相を変更するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、このようにモータへの相電流の位相を変更することにより、モータやインバータのスイッチング素子が過熱するのを防止している。
上述の車両のハード構成に加えて、モータと駆動輪との間にクラッチを備える車両でも、上述の車両と同様に、ロック状態となったときに、モータやインバータの過熱を抑制することが課題の一つとされている。 In addition to the hardware configuration of the vehicle described above, even in a vehicle including a clutch between the motor and the drive wheel, it is a problem to suppress overheating of the motor and the inverter when the vehicle is locked, as in the vehicle described above. It is considered as one of
本発明の車両およびその制御方法は、電動機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除装置を備えるものにおいて、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を抑制することを目的とする。 A vehicle and a control method thereof according to the present invention include a connection release device for connecting and releasing a connection between a rotating shaft of a motor and a drive shaft connected to a drive wheel, and overheating a motor and a drive circuit that drives the motor. It aims at suppressing.
本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明の車両は、
駆動力を出力する電動機と、
前記電動機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されるよう前記電動機を制御する駆動制御手段と、
前記電動機の回転軸と前記駆動軸とが接続されていて該電動機の回転数の絶対値が値0を含む所定回転数以下である回転停止状態のとき、該電動機から出力される駆動力に基づいて該電動機の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間を設定する超過予測時間設定手段と、
前記回転停止状態が前記設定された超過予測時間に亘って継続したとき、前記回転軸と前記駆動軸との接続が解除されるよう前記接続解除手段を制御する接続解除制御を実行すると共に該接続解除制御を実行した後に所定の接続解除終了条件が成立したときには該回転軸と該駆動軸とが接続されるよう該接続解除手段を制御する接続制御を実行する接続解除制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An electric motor that outputs driving force;
Connection release means for connecting and releasing the connection between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft connected to the drive wheel;
Drive control means for controlling the electric motor so that a driving force based on a required driving force required for traveling is output from the electric motor;
Based on the driving force output from the motor when the rotating shaft of the motor is connected to the driving shaft and the absolute value of the rotating speed of the motor is not more than a predetermined rotating speed including a value of 0. Excess prediction time setting means for setting an excess prediction time which is a time predicted that the temperature of the electric motor exceeds a predetermined temperature;
When the rotation stop state continues for the set estimated excess time, the connection release control is executed to control the connection release means so that the connection between the rotating shaft and the drive shaft is released, and the connection A connection release control means for executing connection control for controlling the connection release means so that the rotating shaft and the drive shaft are connected when a predetermined connection release end condition is satisfied after executing the release control;
It is a summary to provide.
この本発明の車両では、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が電動機から出力されるよう電動機を制御し、電動機の回転軸と駆動軸とが接続されていて電動機の回転数の絶対値が値0を含む所定回転数以下である回転停止状態のときには電動機から出力される駆動力に基づいて電動機の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間を設定し、回転停止状態が超過予測時間に亘って継続したときには、回転軸と駆動軸との接続が解除されるよう接続解除手段を制御する接続解除制御を実行すると共にその接続解除制御を実行した後に所定の接続解除終了条件が成立したときには回転軸と駆動軸とが接続されるよう接続解除手段を制御する接続制御を実行する。即ち、回転停止状態が電動機から出力される駆動力に基づく超過予測時間に亘って継続したときには、回転軸と駆動軸との接続を解除し、その後に所定の接続解除終了条件が成立したときに回転軸と駆動軸とを再接続するのである。回転停止状態のときに、電動機から駆動力を出力しながら回転軸と駆動軸との接続を解除すれば、電動機の回転軸は回転することになるから、電動機に流れる相電流の状態が変化し、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を抑制することができる。しかも、電動機から出力される駆動力に応じて超過予測時間を設定するから、電動機から出力される駆動力に拘わらず一定の時間を超過予測時間として用いるものに比して電動機から出力される駆動力を反映させた超過予測時間を設定することができる。ここで、「所定温度」には、電動機や駆動回路の許容温度よりも低い温度が含まれる。
In the vehicle of the present invention, the motor is controlled so that the driving force based on the required driving force required for traveling is output from the motor, and the rotation shaft of the motor and the driving shaft are connected, so that the absolute number of rotations of the motor can be reduced. When the value is equal to or less than a predetermined number of revolutions including the
こうした本発明の車両において、前記超過予測時間設定手段は、前記電動機から出力される駆動力が大きいほど短くなる傾向に前記超過予測時間を設定する手段であるものとすることもできる。これは、電動機から出力される駆動力が大きいほどその駆動力が出力されるよう電動機に通電される電流は大きくなり、電動機や電動機を駆動する駆動回路の温度が上昇しやすくなるという理由に基づく。 In such a vehicle of the present invention, the excess predicted time setting means may be a means for setting the excess predicted time so that the greater the driving force output from the electric motor, the shorter the tendency. This is based on the reason that the greater the driving force output from the motor, the greater the current that is passed through the motor so that the driving force is output, and the temperature of the motor and the drive circuit that drives the motor is likely to rise. .
また、本発明の車両において、前記電動機は、多相交流電動機であり、前記所定の接続解除終了条件は、前記電動機の回転軸が、該電動機の相電流の状態が前記接続解除制御を実行する前における相電流の状態とは異なる状態となる最小回転量以上回転した条件であるものとすることもできる。こうすれば、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱をより適正に抑制することができる。 In the vehicle of the present invention, the electric motor is a multiphase AC electric motor, and the predetermined disconnection termination condition is that the rotation shaft of the electric motor performs the disconnection control when the phase current of the electric motor is in the state. It can also be the conditions which rotated more than the minimum rotation amount used as the state different from the state of the previous phase current. If it carries out like this, overheating of the drive circuit which drives an electric motor and an electric motor can be suppressed more appropriately.
さらに、本発明の車両において、前記駆動輪に制動力を付与する制動力付与手段と、前記接続解除制御を実行してから前記接続制御を実行するまでは前記駆動輪に制動力が付与されるよう前記制動力付与手段を制御する制動力付与制御手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、坂路で車両が停止している状態で接続解除制御を実行したときに、車両が進行方向とは逆方向に移動するのを抑制することができる。 Further, in the vehicle of the present invention, a braking force applying means for applying a braking force to the driving wheel, and a braking force is applied to the driving wheel from the execution of the connection release control to the execution of the connection control. And braking force application control means for controlling the braking force application means. If it carries out like this, when connection cancellation | release control is performed in the state which the vehicle has stopped on the slope, it can suppress that a vehicle moves to the reverse direction to the advancing direction.
本発明の車両の制御方法は、
駆動力を出力する電動機と、前記電動機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、を備える車両の制御方法であって、
走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されるよう前記電動機を制御し、
前記電動機の回転軸と前記駆動軸とが接続されていて該電動機の回転数の絶対値が値0を含む所定回転数以下である回転停止状態のとき、該電動機から出力される駆動力に基づいて該電動機の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間を設定し、
前記回転停止状態が前記設定された超過予測時間に亘って継続したとき、前記回転軸と前記駆動軸との接続が解除されるよう前記接続解除手段を制御する接続解除制御を実行すると共に該接続解除制御を実行した後に所定の接続解除終了条件が成立したときには該回転軸と該駆動軸とが接続されるよう前記接続解除手段を制御する接続制御を実行する、
ことを要旨とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
A vehicle control method comprising: an electric motor that outputs a driving force; and a connection release unit that performs connection and release of a connection between a rotating shaft of the electric motor and a drive shaft coupled to a drive wheel,
Controlling the electric motor so that a driving force based on a required driving force required for traveling is output from the electric motor;
Based on the driving force output from the motor when the rotating shaft of the motor is connected to the driving shaft and the absolute value of the rotating speed of the motor is not more than a predetermined rotating speed including a value of 0. And setting an excess prediction time, which is a time when the temperature of the motor is predicted to exceed a predetermined temperature,
When the rotation stop state continues for the set estimated excess time, the connection release control is executed to control the connection release means so that the connection between the rotating shaft and the drive shaft is released, and the connection Executing a connection control for controlling the connection release means so that the rotating shaft and the drive shaft are connected when a predetermined connection release end condition is satisfied after the release control is executed;
This is the gist.
この本発明の車両では、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が電動機から出力されるよう電動機を制御し、電動機の回転軸と駆動軸とが接続されていて電動機の回転数の絶対値が値0を含む所定回転数以下である回転停止状態のときには電動機から出力される駆動力に基づいて電動機の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間を設定し、回転停止状態が超過予測時間に亘って継続したときには、回転軸と駆動軸との接続が解除されるよう接続解除手段を制御する接続解除制御を実行すると共にその接続解除制御を実行した後に所定の接続解除終了条件が成立したときには回転軸と駆動軸とが接続されるよう接続解除手段を制御する接続制御を実行する。即ち、回転停止状態が電動機から出力される駆動力に基づく超過予測時間に亘って継続したときには、回転軸と駆動軸との接続を解除し、その後に所定の接続解除終了条件が成立したときに回転軸と駆動軸とを再接続するのである。回転停止状態のときに、電動機から駆動力を出力しながら回転軸と駆動軸との接続を解除すれば、電動機の回転軸は回転することになるから、電動機に流れる相電流の状態が変化し、電動機や電動機を駆動する駆動回路の過熱を抑制することができる。しかも、電動機から出力される駆動力に応じて超過予測時間を設定するから、電動機から出力される駆動力に拘わらず一定の時間を超過予測時間として用いるものに比して電動機から出力される駆動力を反映させた超過予測時間を設定することができる。ここで、「所定温度」には、電動機や駆動回路の許容温度よりも低い温度が含まれる。
In the vehicle of the present invention, the motor is controlled so that the driving force based on the required driving force required for traveling is output from the motor, and the rotation shaft of the motor and the driving shaft are connected, so that the absolute number of rotations of the motor can be reduced. When the value is equal to or less than a predetermined number of revolutions including the
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としての電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車20は、図示するように、モータ22と、バッテリ26からの電力を用いてモータ22を駆動するインバータ24と、モータ22の回転軸23に出力される動力を駆動輪30a,30bにデファレンシャルギヤ32を介して連結された駆動軸36に伝達するクラッチ38と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット40と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an
図2は、モータ22を中心とした電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。モータ22は、図示するように、永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを有し、発電機として駆動できると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ24は、6個のトランジスタT1〜T6とトランジスタT1〜T6に逆並列接続された6個のダイオードD1〜D6とにより構成されている。6個のトランジスタT1〜T6は、バッテリ26の正極が接続された正極母線とバッテリ26の負極が接続された負極母線とに対してソース側とシンク側とになるよう2個ずつペアで配置され、その接続点にモータ22の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、対をなすトランジスタT1〜T6のオン時間の割合を調節することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ22を回転駆動することができる。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the electric drive system centered on the
電子制御ユニット40は、CPU42を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU42の他に処理プログラムを記憶するROM44と、データを一時的に記憶するRAM46と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット40には、イグニッションスイッチ50からのイグニッション信号やシフトレバー51の操作位置を検出するシフトポジションセンサ52からのシフトポジションSP,アクセルペダル53の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ54からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル55の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ56からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ58からの車速V,モータ22のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ22aからの回転位置,インバータ24のトランジスタT1〜T6の温度を検出する図示しない温度センサからの素子温度,モータ22の三相コイルの各相に流れる相電流を検出する図示しない電流センサからの相電流などが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット40からは、インバータ24のトランジスタT1〜T6へのスイッチング制御信号やクラッチ38の図示しないアクチュエータへの駆動信号,駆動輪30a,30bに制動力を付与するブレーキ31a,31bの図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、シフトポジションSPとしては、実施例では、駐車用の駐車ポジション(Pポジション)、中立のニュートラルポジション(Nポジション)、前進走行用のドライブポジション(Dポジション)、後進走行用のリバースポジション(Rポジション)などがある。
The
次に、こうして構成された実施例の電気自動車20の動作、特に、登坂路でアクセルペダル53が踏み込まれた状態で車両が停止している際の動作について説明する。図3は、電子制御ユニット40により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット40のCPU42は、まず、アクセルペダルポジションセンサ54からのアクセル開度Accや車速センサ58からの車速車速V,モータ22の回転数Nmなど制御に必要なデータを入力する(ステップS100)。ここで、モータ22の回転数Nmは、図示しないモータ回転数算出ルーチンにより、回転位置検出センサ22aからのモータ22のロータの回転位置に基づいて計算されてRAM46の所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。
When the drive control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪30a,30bに連結された駆動軸36に出力すべき要求トルクTd*を設定する(ステップS110)。要求トルクTd*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTd*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM44に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTd*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。
When the data is input in this way, the required torque Td * to be output to the
続いて、後述するクラッチ状態フラグFの値を調べる(ステップS120)。このクラッチ状態フラグは、クラッチ38がオンのときには値1が設定され、クラッチ38がオフのときには値0が設定されるフラグである。クラッチ状態フラグFが値1のとき、即ちクラッチ38がオンのときには、モータ22の回転数Nmの絶対値を閾値Nrefと比較する(ステップS130)。ここで、閾値Nrefは、モータ22が略回転停止していると判定することができるモータ22の回転数Nmの上限として用いられるものであり、モータ22や回転位置検出センサ22aの特性などにより定められる。したがって、ステップS130のモータ22の回転数Nmと閾値Nrefとの比較は、モータ22が略回転停止しているか否かを判定する処理となる。モータ22の回転数Nmの絶対値が閾値Nrefより大きいときには、モータ22は略回転停止していないと判断し、クラッチ38をオンのまま継続すると共に(ステップS140)、クラッチ状態フラグFに値1を設定し(ステップS150)、ブレーキ31a,31bをオフのまま継続し(ステップS160)、要求トルクTd*に応じたトルクがモータ22から出力されるようインバータ24のトランジスタT1〜T6をスイッチング制御を行なって(ステップS170)、駆動制御ルーチンを終了する。
Subsequently, a value of a clutch state flag F described later is checked (step S120). This clutch state flag is a flag that is set to a value of 1 when the clutch is on, and a value of 0 when the clutch is off. When the clutch state flag F is 1, that is, when the clutch 38 is on, the absolute value of the rotational speed Nm of the
一方、モータ22の回転数Nmの絶対値が閾値Nref以下のときには、モータ22は略回転停止していると判断し、前回のモータ22の回転数(前回Nm)の絶対値を閾値Nrefと比較し(ステップS180)、前回のモータ22の回転数(前回Nm)の絶対値が閾値Nrefより大きいときには、要求トルクTd*に応じたトルクをモータ22から出力し続けるとモータ22やインバータ24の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間trefを設定すると共に(ステップS190)、モータ22の回転数Nmの絶対値が閾値Nref以下で継続している時間である回転停止継続時間tmsの計時を開始する(ステップS200)。ここで、所定温度は、予め定められたモータ22やインバータ24の許容温度よりも低い温度として定められ、モータ22やインバータ24の特性などに基づいて設定することができる。また、超過予測時間trefは、実施例では、要求トルクTd*と超過予測時間trefとの関係を予め実験などにより定めて超過予測時間設定用マップとしてROM44に記憶しておき、要求トルクTd*が与えられると記憶したマップから超過予測時間trefを導出して設定するものとした。超過予測時間設定用マップの一例を図5に示す。超過予測時間trefは、図示するように、要求トルクTd*が大きいほど短くなるように設定される。これは、以下の理由に基づく。いま、登坂路でアクセルペダル53が踏み込まれている状態や、縁石に引っかかったり溝や穴に嵌ったりしたときにこれらを解消するためにアクセルペダル53が踏み込まれている状態で車両が停止しているとき(モータ22の回転軸23が略回転停止しているとき)を考える。モータ22は、そのロータの回転位置に基づいてトルクが出力されるように制御されるため、モータ22の回転軸23が略回転停止しているにも拘わらずモータ22からトルクを出力しようとすると、モータ22の三相コイルのうち特定の相に大きな電流が流れ、トランジスタT1〜T6のうち特定のトランジスタが過熱することがある。このとき、モータ22から出力しようとするトルクが大きいほど特定のトランジスタに通電される電流が大きくなり、そのトランジスタの過熱までの時間は短くなる。こうした理由により、実施例では、要求トルクTd*が大きいほど短くなる傾向に超過予測時間trefを設定するものとした。
On the other hand, when the absolute value of the rotational speed Nm of the
続いて、回転停止継続時間tmsを超過予測時間trefと比較し(ステップS210)、回転停止継続時間tmsの計時を開始した直後は、回転停止継続時間tmsは予測加熱時間trefより短く、前述のステップS140以降の処理を実行する。 Subsequently, the rotation stop duration tms is compared with the excess prediction time tref (step S210). Immediately after starting the timing of the rotation stop duration tms, the rotation stop duration tms is shorter than the predicted heating time tref, and the above-described steps. The processes after S140 are executed.
次回以降にこのルーチンが実行されたときには、ステップS180で前回のモータ22の回転数(前回Nm)が閾値Nref以下であり、ステップS190,S200の処理を実行せず、ステップS210で回転停止継続時間tmsが超過予測時間tref未満のとき、即ち、モータ22が略回転停止している状態が未だ超過予測時間trefに亘って継続していないときには、ステップS140以降の処理を実行し、ステップS210で回転停止継続時間tmsが超過予測時間tref以上になったときには、クラッチ38をオフとすると共に(ステップS220)、クラッチ状態フラグFに値0を設定し(ステップS230)、ブレーキ31a,31bをオンとし(ステップS240)、要求トルクTd*に応じたトルクがモータ22から出力されるようインバータ24のトランジスタT1〜T6をスイッチング制御を行なって(ステップS170)、駆動制御ルーチンを終了する。即ち、回転停止継続時間tmsが超過予測時間trefに亘って継続したときには、クラッチ38をオフとしてモータ22の回転軸23と駆動軸36との接続を解除すると共にブレーキ31a,31bをオンとして駆動輪30a,30bをロックするのである。これにより、登坂路でアクセルペダル53が踏み込まれている状態で車両が停止しているときに、シフトポジションSPに応じた進行方向と逆方向に車両を移動させることなく、モータ22の回転軸23を回転させることができる。なお、クラッチ38をオフとするタイミングとして、超過予測時間trefに代えて、モータ22やインバータ24の温度などを用いることも考えられるが、モータ22の回転軸23が略回転停止しているときには、モータ22の三相コイルの各相で温度の上昇の様子が異なるため、モータ22やインバータ24の温度を用いようとすると、複数の温度センサを備える必要が生じ、部品点数の増加を招く。こうした理由も考慮して、実施例では、クラッチ38をオフとするタイミングとして、要求トルクTd*に基づいて設定した超過予測時間trefを用いるものとした。
When this routine is executed after the next time, the rotation speed (previous Nm) of the
ステップS120でクラッチ状態フラグFが値0のときには、モータ22の三相コイルの各相に通電される相電流の状態が変更されたか否かを判定する(ステップS250)。この判定は、例えば、モータ22の三相コイルのうち比較的大きな電流が流れていた相の相電流が値0を含む比較的小さい所定範囲内になったか否かを図示しない電流センサにより検出されるモータ22の各相に流れる相電流に基づいて判定したり、モータ22の回転軸23が電気角(2π/3)に相当する回転角以上回転したか否かを回転位置検出センサ22aからのモータ22のロータの回転位置に基づいて判定したりすることにより行なうことができる。なお、電気角(2π/3)は、モータ22の相電流の一位相分に相当する電気角である。モータ22の三相コイルの各相に通電される相電流の状態が変更されていないと判定されたときには、ステップS220以降の処理を実行する。一方、モータ22の三相コイルの各相に通電される相電流の状態が変更されたと判定されたときには、クラッチ38をオンとすると共に(ステップS140)、クラッチ状態フラグFに値1を設定し(ステップS150)、ブレーキ31a,31bをオフとして(ステップS160)、要求トルクTd*に応じたトルクがモータ22から出力されるようインバータ24のトランジスタT1〜T6のスイッチング制御を行なって(ステップS170)、駆動制御ルーチンを終了する。このように、モータ22の回転軸23が回転停止している状態が超過予測時間trefに亘って継続したときには、クラッチ38をオフとしてモータ22の回転軸23を回転させ、その後にモータ22の三相コイルの各相に通電される相電流の状態が変更されたときにクラッチ38をオンとすることにより、インバータ24のトランジスタT1〜T6のうち特定のトランジスタが過熱するのを抑制することができる。
When the clutch state flag F is 0 in step S120, it is determined whether or not the state of the phase current energized in each phase of the three-phase coil of the
以上説明した実施例の電気自動車20によれば、モータ22の回転軸23が略回転停止している状態が要求トルクTd*が大きいほど短くなる傾向に設定された超過予測時間trefに亘って継続したときには、クラッチ38をオフとすると共にその後にモータ22の回転軸23が回転してモータ22の三相コイルの各相に通電される状態が変更されたときにクラッチ38をオンとするから、インバータ24のトランジスタT1〜T6のうち特定のトランジスタが過熱するのを抑制することができる。しかも、クラッチ38をオフしている最中にはブレーキ31a,31bをオンとするから、坂路でアクセルペダル53が踏み込まれている状態で車両が停止しているときに、車両が進行方向とは逆方向に移動するのを抑制することができる。
According to the
実施例の電気自動車20では、超過予測時間trefは、図5に例示したように、要求トルクTd*が大きいほど直線的に短くなる傾向に設定するものとしたが、これに限られず、要求トルクTd*が大きいほど曲線的に短くなる傾向に超過予測時間trefを設定するものとしてもよいし、要求トルクTd*が大きいほど1段数以上の段数をもって段階的に短くなる傾向に超過予測時間trefを設定するものとしてもよい。
In the
実施例の電気自動車20では、モータ22の回転軸23が略回転停止している状態が超過予測時間trefに亘って継続してクラッチ38をオフとしている最中には、路面勾配に拘わらずブレーキ31a,31bをオンとするものとしたが、路面勾配に拘わらずブレーキ31a,31bをオンとしないものとしてもよいし、路面勾配が所定勾配以上のときにはブレーキ31a,31bをオンとし、路面勾配が所定勾配未満のときにはブレーキ31a,31bをオフとするものとしてもよい。後者の場合、所定勾配は、クラッチ38をオフとしている最中にブレーキ31a,31baをオンしなくても車両が進行方向とは逆方向に移動するおそれがないと判定できる上限の勾配などを設定することができる。
In the
実施例の電気自動車20では、クラッチ38をオフとした後には、モータ22の三相コイルの各相に通電される相電流の状態が変更されたときにクラッチ38をオンとするものとしたが、クラッチ38をオフとしてからある程度の時間が経過したときにクラッチ38をオンとするものとしてもよい。ここで、ある程度の時間としては、例えば、クラッチ38をオフとする前に対してモータ22の相電流の状態が変更されたと考えられる時間などを用いることができ、要求トルクTd*が大きいほど短い時間を用いるものとしたり、所定時間を用いるものとしたりすることができる。
In the
実施例の電気自動車20では、モータ22と、モータ22の回転軸23と駆動輪30a,30bに連結された駆動軸36との接続およびその解除を行なうクラッチ38と、を備えるものとしたが、クラッチ38に代えて、モータ22の回転軸23と駆動軸36との間で変速段の変更を伴って動力を伝達すると共にモータ22の回転軸23と駆動軸36との接続を解除できる有段変速機を備えるものとしてもよい。
In the
実施例では、モータ22と、モータ22の回転軸23と駆動輪30a,30bに連結された駆動軸36との接続およびその解除を行なうクラッチ38と、を備える電気自動車20について説明したが、モータ22やクラッチ38の他に、図6の変形例の電気自動車120に例示するように、駆動軸36に遊星歯車機構126を介して接続されたエンジン122とモータ124とを備える電気自動車120に適用するものとしてもよいし、図7の変形例の電気自動車220に例示するように、モータ22の回転軸23とクラッチ38とに接続された動力軸34に遊星歯車機構226を介して接続されたエンジン222とモータ224とを備える電気自動車220に適用するものとしてもよいし、図8の変形例の電気自動車320に例示したように、エンジン322と、エンジン322のクランクシャフトに接続されたインナーロータ332とモータ22の回転軸23およびクラッチ38に接続された動力軸34に接続されたアウターロータ334とを有しエンジン322の動力の一部を動力軸34に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機330とを備える電気自動車320に適用するものとしてもよい。
In the embodiment, the
ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、トルクを出力するモータ22が「電動機」に相当し、モータ22の回転軸23と駆動輪30a,30bに連結された駆動軸36との接続および接続の解除を行なうクラッチ38が「接続解除手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTd*を設定すると共に要求トルクTd*に応じたトルクがモータ22から出力されるようインバータ24のトランジスタT1〜T6のスイッチング制御を行なう電子制御ユニット40が「駆動制御手段」に相当し、モータ22の回転軸23と駆動軸36とが接続されていてモータ22の回転数Nmの絶対値が閾値Nref以下のときに要求トルクTd*が大きいほど短くなる傾向に超過予測時間trefを設定する電子制御ユニット40が「超過予測時間設定手段」に相当し、モータ22の回転数Nmの絶対値が閾値Nref以下の時間である回転停止継続時間tmsが超過予測時間tref以上になったときにクラッチ38をオフとしてその後にトランジスタT1〜T6の相電流の状態が変更されたときにクラッチ38をオンとする処理を実行する電子制御ユニット40が「接続解除制御手段」に相当する。また、駆動輪30a,30bに制動力を付与するブレーキ31a,31bが「制動力付与手段」に相当し、クラッチ38をオフとしてからその後にクラッチ38をオンとするまでブレーキ31a,31bをオンとする処理を実行する電子制御ユニット40が「制動力付与制御手段」に相当する。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiments and the modified examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
20,120,220,320 電気自動車、22 モータ、22a 回転位置検出センサ、23 回転軸、24 インバータ、26 バッテリ、30a,30b 駆動輪、31a ブレーキ、32 デファレンシャルギヤ、36 駆動軸、38 クラッチ、40 電子制御ユニット、42 CPU、44 ROM、46 RAM、50 イグニッションスイッチ、51 シフトレバー、52 シフトポジションセンサ、53 アクセルペダル、54 アクセルペダルポジションセンサ、55 ブレーキペダル、56 ブレーキペダルポジションセンサ、58 車速センサ、122 エンジン、124 モータ、126 遊星歯車機構、222 エンジン、224 モータ、330 対ロータ電動機、332 インナーロータ、334 アウターロータ、D1〜D6 ダイオード、T1〜T6 トランジスタ。 20, 120, 220, 320 Electric vehicle, 22 motor, 22a rotational position detection sensor, 23 rotational shaft, 24 inverter, 26 battery, 30a, 30b drive wheel, 31a brake, 32 differential gear, 36 drive shaft, 38 clutch, 40 Electronic control unit, 42 CPU, 44 ROM, 46 RAM, 50 ignition switch, 51 shift lever, 52 shift position sensor, 53 accelerator pedal, 54 accelerator pedal position sensor, 55 brake pedal, 56 brake pedal position sensor, 58 vehicle speed sensor, 122 engine, 124 motor, 126 planetary gear mechanism, 222 engine, 224 motor, 330 pair rotor motor, 332 inner rotor, 334 outer rotor, D1 to D Diode, T1~T6 transistor.
Claims (5)
前記電動機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されるよう前記電動機を制御する駆動制御手段と、
前記電動機の回転軸と前記駆動軸とが接続されていて該電動機の回転数の絶対値が値0を含む所定回転数以下である回転停止状態のとき、該電動機から出力される駆動力に基づいて該電動機の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間を設定する超過予測時間設定手段と、
前記回転停止状態が前記設定された超過予測時間に亘って継続したとき、前記回転軸と前記駆動軸との接続が解除されるよう前記接続解除手段を制御する接続解除制御を実行すると共に該接続解除制御を実行した後に所定の接続解除終了条件が成立したときには該回転軸と該駆動軸とが接続されるよう該接続解除手段を制御する接続制御を実行する接続解除制御手段と、
を備える車両。 An electric motor that outputs driving force;
Connection release means for connecting and releasing the connection between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft connected to the drive wheel;
Drive control means for controlling the electric motor so that a driving force based on a required driving force required for traveling is output from the electric motor;
Based on the driving force output from the motor when the rotating shaft of the motor is connected to the driving shaft and the absolute value of the rotating speed of the motor is not more than a predetermined rotating speed including a value of 0. Excess prediction time setting means for setting an excess prediction time which is a time predicted that the temperature of the electric motor exceeds a predetermined temperature;
When the rotation stop state continues for the set estimated excess time, the connection release control is executed to control the connection release means so that the connection between the rotating shaft and the drive shaft is released, and the connection A connection release control means for executing connection control for controlling the connection release means so that the rotating shaft and the drive shaft are connected when a predetermined connection release end condition is satisfied after executing the release control;
A vehicle comprising:
前記電動機は、多相交流電動機であり、
前記所定の接続解除終了条件は、前記電動機の回転軸が、該電動機の相電流の状態が前記接続解除制御を実行する前における相電流の状態とは異なる状態となる最小回転量以上回転した条件である
車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The electric motor is a multiphase AC electric motor;
The predetermined disconnection termination condition is a condition in which the rotating shaft of the electric motor rotates more than a minimum amount of rotation at which the state of the phase current of the electric motor is different from the state of the phase current before executing the disconnection control. Is a vehicle.
前記駆動輪に制動力を付与する制動力付与手段と、
前記接続解除制御を実行してから前記接続制御を実行するまでは前記駆動輪に制動力が付与されるよう前記制動力付与手段を制御する制動力付与制御手段と、
を備える車両。 A vehicle according to the present invention,
Braking force applying means for applying a braking force to the drive wheel;
A braking force application control unit that controls the braking force application unit so that a braking force is applied to the driving wheel from the execution of the connection release control to the execution of the connection control;
A vehicle comprising:
走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が前記電動機から出力されるよう前記電動機を制御し、
前記電動機の回転軸と前記駆動軸とが接続されていて該電動機の回転数の絶対値が値0を含む所定回転数以下である回転停止状態のとき、該電動機から出力される駆動力に基づいて該電動機の温度が所定温度を超えると予測される時間である超過予測時間を設定し、
前記回転停止状態が前記設定された超過予測時間に亘って継続したとき、前記回転軸と前記駆動軸との接続が解除されるよう前記接続解除手段を制御する接続解除制御を実行すると共に該接続解除制御を実行した後に所定の接続解除終了条件が成立したときには該回転軸と該駆動軸とが接続されるよう該接続解除手段を制御する接続制御を実行する、
車両の制御方法。 A vehicle control method comprising: an electric motor that outputs a driving force; and a connection release unit that performs connection and release of a connection between a rotating shaft of the electric motor and a drive shaft coupled to a drive wheel,
Controlling the electric motor so that a driving force based on a required driving force required for traveling is output from the electric motor;
Based on the driving force output from the motor when the rotating shaft of the motor is connected to the driving shaft and the absolute value of the rotating speed of the motor is not more than a predetermined rotating speed including a value of 0. And setting an excess prediction time, which is a time when the temperature of the motor is predicted to exceed a predetermined temperature,
When the rotation stop state continues for the set estimated excess time, the connection release control is executed to control the connection release means so that the connection between the rotating shaft and the drive shaft is released, and the connection Executing a connection control for controlling the connection release means so that the rotating shaft and the drive shaft are connected when a predetermined connection release end condition is satisfied after executing the release control;
Vehicle control method.
Priority Applications (1)
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| JP2007000506A JP2008167633A (en) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | Vehicle and control method therefor |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2012143989A1 (en) * | 2011-04-18 | 2012-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | Electric vehicle and method for controlling same |
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2007
- 2007-01-05 JP JP2007000506A patent/JP2008167633A/en active Pending
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