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JP2021126030A - Electric vehicle drive - Google Patents

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JP2021126030A
JP2021126030A JP2020020435A JP2020020435A JP2021126030A JP 2021126030 A JP2021126030 A JP 2021126030A JP 2020020435 A JP2020020435 A JP 2020020435A JP 2020020435 A JP2020020435 A JP 2020020435A JP 2021126030 A JP2021126030 A JP 2021126030A
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electric vehicle
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control unit
rotation speed
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Yoshiaki Ito
嘉昭 伊藤
輝彦 中澤
Teruhiko Nakazawa
輝彦 中澤
誠 日下部
Makoto Kusakabe
誠 日下部
育充 長田
Yasumitsu Osada
育充 長田
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Abstract

【課題】電動車両がロック状態となった場合であってもモータのロック状態を回避することができる電動車両の駆動装置を提供する。【解決手段】第1モータM1と、第2モータM2と、第1モータM1及び第2モータM2の出力を合流させて駆動力を出力する遊星歯車機構20と、少なくとも第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転数を制御する制御部50と、を有する電動車両の駆動装置10であって、制御部50は、電動車両がロック状態になった場合に、第1モータM1及び第2モータM2を回転させる。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a drive device for an electric vehicle that can avoid a locked state of a motor even when the electric vehicle is in a locked state. [Solution] A first motor M1, a second motor M2, a planetary gear mechanism 20 that outputs a driving force by merging the outputs of the first motor M1 and the second motor M2, and a planetary gear mechanism 20 that outputs a driving force by combining the outputs of the first motor M1 and the second motor M2; A drive device 10 for an electric vehicle includes a control unit 50 that controls the rotation speed of each motor M2, and the control unit 50 controls the first motor M1 and the second motor M1 when the electric vehicle is in a locked state. Rotate motor M2. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、電動車両の駆動装置に関し、特に2台のモータを有する駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for an electric vehicle, and more particularly to a drive device having two motors.

2台のモータを有する電動車両が知られている。特許文献1には、第1モータと、第2モータと、第1モータ及び第2モータの出力を合流させて駆動力を出力する遊星歯車機構とを有する電動車両の駆動装置が開示されている。 Electric vehicles with two motors are known. Patent Document 1 discloses a drive device for an electric vehicle having a first motor, a second motor, and a planetary gear mechanism that combines the outputs of the first motor and the second motor to output a driving force. ..

上記電動車両は、アクセルペダルが踏み込まれているものの障害物等により動けない状態、又は登り勾配においてずり落ちないようにアクセルペダルを踏むことで停車させる状態のようなロック状態になる場合がある。電動車両がロック状態となった場合には、モータも同様にロック状態となる。 The electric vehicle may be in a locked state such that the accelerator pedal is depressed but cannot move due to an obstacle or the like, or the vehicle is stopped by depressing the accelerator pedal so as not to slide down on an uphill slope. When the electric vehicle is locked, the motor is also locked.

特開2018−100709号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-100709

モータのロック状態では、モータのロータの位置に応じた特定の相に電流が集中し、当該相のインバータのスイッチング素子の温度が上昇するおそれがある。そのため、電動車両がロック状態となった場合であってもモータのロック状態を回避することができることが望まれている。 In the locked state of the motor, the current may be concentrated in a specific phase according to the position of the rotor of the motor, and the temperature of the switching element of the inverter of the phase may rise. Therefore, it is desired that the locked state of the motor can be avoided even when the electric vehicle is locked.

本発明の目的は、電動車両がロック状態となった場合であってもモータのロック状態を回避することができる電動車両の駆動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a drive device for an electric vehicle capable of avoiding the locked state of the motor even when the electric vehicle is locked.

本発明の1つの態様は、第1モータと、第2モータと、第1モータ及び第2モータの出力を合流させて駆動力を出力する遊星歯車機構と、少なくとも第1モータ及び第2モータのそれぞれの回転数を制御する制御部と、を有する電動車両の駆動装置であって、制御部は、電動車両がロック状態になった場合に、第1モータ及び第2モータを回転させる。 One aspect of the present invention is a planetary gear mechanism that merges the outputs of the first motor, the second motor, the first motor and the second motor to output a driving force, and at least the first motor and the second motor. It is a drive device of an electric vehicle having a control unit for controlling each rotation speed, and the control unit rotates a first motor and a second motor when the electric vehicle is locked.

また、制御部は、電動車両がロック状態になった場合に、第1モータを第2モータの回転方向とは逆方向に回転させることが好適である。 Further, it is preferable that the control unit rotates the first motor in the direction opposite to the rotation direction of the second motor when the electric vehicle is locked.

また、制御部は、電動車両がロック状態になった場合に、第1モータの回転数を第2モータの回転数に遊星歯車機構の減速比を含む係数を乗じて決定することが好適である。 Further, it is preferable that the control unit determines the rotation speed of the first motor by multiplying the rotation speed of the second motor by a coefficient including the reduction ratio of the planetary gear mechanism when the electric vehicle is locked. ..

また、制御部は、電動車両がロック状態になった場合に、下記式を満たす第1モータの回転数と第2モータの回転数とをそれぞれ決定する。

Figure 2021126030
ここで、ω1は第1モータの回転数(0の近傍ではない任意の値)、ω2は第2モータの回転数(0の近傍ではない任意の値)、G1は第1モータの減速機構の減速比、G2は第2モータの減速機構の減速比、ρは遊星歯車機構の減速比である。 Further, the control unit determines the rotation speed of the first motor and the rotation speed of the second motor that satisfy the following equations when the electric vehicle is locked.
Figure 2021126030
Here, ω1 is the rotation speed of the first motor (arbitrary value not near 0), ω2 is the rotation speed of the second motor (arbitrary value not near 0), and G1 is the reduction mechanism of the first motor. The reduction ratio, G2 is the reduction ratio of the reduction mechanism of the second motor, and ρ is the reduction ratio of the planetary gear mechanism.

また、遊星歯車機構は、第1モータが接続される第1入力要素である第1サンギアと、第2モータが接続される第2入力要素である第2サンギアと、出力要素であるプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第1サンギアと噛み合う内側プラネタリピニオンと、プラネタリキャリアに回転可能に支持され、第2サンギアおよび内側プラネタリピニオンと噛み合う外側プラネタリピニオンと、を含むことが好適である。 Further, the planetary gear mechanism includes a first sun gear which is a first input element to which the first motor is connected, a second sun gear which is a second input element to which the second motor is connected, and a planetary carrier which is an output element. It is preferred to include an inner planetary pinion that is rotatably supported by the planetary carrier and meshes with the first sun gear, and an outer planetary pinion that is rotatably supported by the planetary carrier and meshes with the second sun gear and the inner planetary pinion. ..

本発明によれば、電動車両がロック状態となった場合であってもモータのロック状態を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid the locked state of the motor even when the electric vehicle is locked.

実施形態の一例である駆動装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive device which is an example of an embodiment. 実施形態の一例である駆動装置の第1走行モードにおける動力の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of power in the 1st running mode of the drive device which is an example of an embodiment. 実施形態の一例である駆動装置の第2走行モードにおける動力の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of power in the 2nd traveling mode of the drive device which is an example of an embodiment. 実施形態の一例である駆動装置の制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part of the drive device which is an example of an embodiment. モータロック回避制御の流れを示すフロー図である。It is a flow chart which shows the flow of the motor lock avoidance control.

以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。 Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described in detail. In the following description, specific shapes, materials, directions, numerical values, etc. are examples for facilitating the understanding of the present disclosure, and can be appropriately changed according to the intended use, purpose, specifications, and the like.

図1を用いて、駆動装置10について説明する。図1は、駆動装置10の構成を示す模式図である。 The drive device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the drive device 10.

本実施形態の一例である駆動装置10は、電動車両を駆動する装置であって、第1モータM1と、第2モータM2と、第1モータM1及び第2モータM2の出力を合流させて駆動力を出力する遊星歯車機構20と、少なくとも第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転数を制御する制御部50(図4参照)とを有する。第1モータM1及び第2モータM2は、それぞれ遊星歯車機構20の別の入力要素に接続されている。遊星歯車機構20の出力要素は差動装置を含む最終減速機構40を介して左右の駆動輪11に接続されている。 The drive device 10 which is an example of the present embodiment is a device for driving an electric vehicle, and is driven by merging the outputs of the first motor M1, the second motor M2, the first motor M1 and the second motor M2. It has a planetary gear mechanism 20 that outputs force, and a control unit 50 (see FIG. 4) that controls at least the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2. The first motor M1 and the second motor M2 are connected to different input elements of the planetary gear mechanism 20, respectively. The output elements of the planetary gear mechanism 20 are connected to the left and right drive wheels 11 via a final reduction mechanism 40 including a differential device.

遊星歯車機構20は、2つの入力要素として、第1モータM1が接続される第1サンギア21と、第2モータM2が接続される第2サンギア22とを有する。第1サンギア21は、後述するキャリア24に回転可能に支持された複数の内側プラネタリピニオン(以下、内側ピニオン23とする)と噛み合っている。第2サンギア22は、プラネタリキャリア(以下、キャリア24とする)に回転可能に支持された複数の外側プラネタリピニオン(以下、外側ピニオン25とする)と噛み合っている。各内側ピニオン23は、それぞれ1個の外側ピニオン25とも噛み合っている。 The planetary gear mechanism 20 has two input elements, a first sun gear 21 to which the first motor M1 is connected and a second sun gear 22 to which the second motor M2 is connected. The first sun gear 21 meshes with a plurality of inner planetary pinions (hereinafter, referred to as inner pinions 23) rotatably supported by a carrier 24 described later. The second sun gear 22 meshes with a plurality of outer planetary pinions (hereinafter referred to as outer pinions 25) rotatably supported by a planetary carrier (hereinafter referred to as carrier 24). Each inner pinion 23 also meshes with one outer pinion 25.

遊星歯車機構20では、第1サンギア21、第2サンギア22及びキャリア24は共通の軸線周りに回動可能である。キャリア24は、出力要素として出力ギア26を有する。出力ギア26は、差動装置と一体に回転する被駆動ギア41と共に最終減速歯車対42を構成する。遊星歯車機構20は、第1サンギア21と外側ピニオン25と内側ピニオン23からなる第1遊星歯車列27と、第2サンギア22と外側ピニオン25からなる第2遊星歯車列28とを含む複合型の遊星歯車機構である。第1遊星歯車列27はダブルピニオン型の遊星歯車列であり、第2遊星歯車列28はシングルピニオン型の遊星歯車列である。 In the planetary gear mechanism 20, the first sun gear 21, the second sun gear 22, and the carrier 24 are rotatable around a common axis. The carrier 24 has an output gear 26 as an output element. The output gear 26 constitutes the final reduction gear pair 42 together with the driven gear 41 that rotates integrally with the differential device. The planetary gear mechanism 20 is a composite type including a first planetary gear train 27 including a first sun gear 21, an outer pinion 25, and an inner pinion 23, and a second planetary gear train 28 including a second sun gear 22 and an outer pinion 25. It is a planetary gear mechanism. The first planetary gear train 27 is a double pinion type planetary gear train, and the second planetary gear train 28 is a single pinion type planetary gear train.

第1サンギア21は、第1入力軸31に固定される。第1入力軸31は、第1入力歯車対32を介して第1モータM1の出力軸である第1モータ軸33に接続されている。なお、第1モータ軸33そのものを第1入力軸31としてもよい。第2サンギア22は、第2入力軸35に固定される。第2入力軸35は、第2入力歯車対36を介して第2モータM2の出力軸である第2モータ軸37に接続されている。なお、第2モータ軸37そのものを第2入力軸35としてもよい。 The first sun gear 21 is fixed to the first input shaft 31. The first input shaft 31 is connected to the first motor shaft 33, which is the output shaft of the first motor M1, via the first input gear pair 32. The first motor shaft 33 itself may be used as the first input shaft 31. The second sun gear 22 is fixed to the second input shaft 35. The second input shaft 35 is connected to the second motor shaft 37, which is the output shaft of the second motor M2, via the second input gear pair 36. The second motor shaft 37 itself may be used as the second input shaft 35.

第1入力歯車対32は、第1モータ軸33と第1入力軸31の間の伝達機構を代表するものであり、第2入力歯車対36は、第2モータ軸37と第2入力軸35の間の伝達機構を代表するものであり、他の構成、例えば3個以上の歯車から構成される歯車列としてもよい。第1入力歯車対32及び第2入力歯車対36に替えて他の速度変換機構、例えばチェーンとスプロケットを含んで伝達機構としてもよい。 The first input gear pair 32 represents a transmission mechanism between the first motor shaft 33 and the first input shaft 31, and the second input gear pair 36 represents the second motor shaft 37 and the second input shaft 35. It represents a transmission mechanism between gears, and may be a gear train having another configuration, for example, three or more gears. Instead of the first input gear pair 32 and the second input gear pair 36, another speed conversion mechanism, for example, a chain and a sprocket may be included as a transmission mechanism.

本実施形態の遊星歯車機構20は、3要素2自由度の機構であり、3つの要素のうち2つの要素の回転速度が定まると、残りの1つの要素の回転速度が一意に決定される。例えば、第1サンギア21及び第2サンギア22の回転速度が定まると、これに応じてキャリア24の回転速度が決定される。 The planetary gear mechanism 20 of the present embodiment is a mechanism having three elements and two degrees of freedom, and when the rotation speed of two of the three elements is determined, the rotation speed of the remaining one element is uniquely determined. For example, once the rotation speeds of the first sun gear 21 and the second sun gear 22 are determined, the rotation speed of the carrier 24 is determined accordingly.

第2モータM2から第2サンギア22に至る伝達系に、電動車両が前進するときの第2サンギア22の回転方向の回転を許容し、後進方向の回転を阻止するクラッチ要素が設けられている。クラッチ要素は、例えば第2入力軸35上に設けられたワンウェイクラッチ45である。 The transmission system from the second motor M2 to the second sun gear 22 is provided with a clutch element that allows the second sun gear 22 to rotate in the rotational direction when the electric vehicle moves forward and prevents the second sun gear 22 from rotating in the reverse direction. The clutch element is, for example, a one-way clutch 45 provided on the second input shaft 35.

駆動装置10は、第1モータM1の出力のみで電動車両を駆動する第1走行モードと、第1モータM1と第2モータM2との両者の出力により電動車両を駆動する第2走行モードとの2つの走行モードとを有する。第1走行モードは、低速又は低負荷の条件で使用され、第2走行モードは、高速又は高負荷の条件で使用される。 The drive device 10 has a first traveling mode in which the electric vehicle is driven only by the output of the first motor M1 and a second traveling mode in which the electric vehicle is driven by the outputs of both the first motor M1 and the second motor M2. It has two driving modes. The first travel mode is used under low speed or low load conditions and the second travel mode is used under high speed or high load conditions.

図2を用いて、第1走行モードについて説明する。図2は、第1走行モードにおける駆動装置10の動力の流れを示す図である。 The first traveling mode will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a flow of power of the drive device 10 in the first traveling mode.

第1走行モードでは、第1モータM1の出力が第1入力歯車対32を介して第1入力軸31及び第1サンギア21に伝わり第1遊星歯車列27を動作させる。第1遊星歯車列27の動作に伴い、第2遊星歯車列28にもトルクが伝わり、第2サンギア22を回転させようとするものの、電動車両の前進時において当該回転はワンウェイクラッチ45により阻止される。 In the first traveling mode, the output of the first motor M1 is transmitted to the first input shaft 31 and the first sun gear 21 via the first input gear pair 32 to operate the first planetary gear train 27. With the operation of the first planetary gear train 27, torque is also transmitted to the second planetary gear train 28 to try to rotate the second sun gear 22, but the rotation is blocked by the one-way clutch 45 when the electric vehicle is moving forward. NS.

これにより、3つの要素のうち、2つの要素(第1サンギア21、第2サンギア22)の回転速度が定まり、残りの1つの要素(キャリア24)の回転速度が定まる。キャリア24の回転は、最終減速機構40を介して駆動輪11に伝わる。一方、車両後進時においては、第2サンギア22をワンウェイクラッチ45によって固定することができないので、第2モータM2を動作させて第2サンギア22を固定する又は極めて低速で駆動する。 As a result, the rotation speeds of two of the three elements (first sun gear 21 and second sun gear 22) are determined, and the rotation speed of the remaining one element (carrier 24) is determined. The rotation of the carrier 24 is transmitted to the drive wheels 11 via the final reduction mechanism 40. On the other hand, when the vehicle is moving backward, the second sun gear 22 cannot be fixed by the one-way clutch 45, so the second motor M2 is operated to fix the second sun gear 22 or drive it at an extremely low speed.

図3を用いて、第2走行モードについて説明する。図3は、第2走行モードにおける駆動装置10の動力の流れを示す図である。 The second traveling mode will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the flow of power of the drive device 10 in the second traveling mode.

第2走行モードでは、第1モータM1の出力が第1入力歯車対32を介して第1入力軸31及び第1サンギア21に伝達される。一方、第2モータM2の出力は、第2入力歯車対36を介して第2入力軸35及び第2サンギア22に伝達される。2つの要素(第1サンギア21、第2サンギア22)の回転速度が決定されるので、残りの1つの要素(キャリア24)の回転速度が決定される。 In the second traveling mode, the output of the first motor M1 is transmitted to the first input shaft 31 and the first sun gear 21 via the first input gear pair 32. On the other hand, the output of the second motor M2 is transmitted to the second input shaft 35 and the second sun gear 22 via the second input gear pair 36. Since the rotation speeds of the two elements (first sun gear 21 and second sun gear 22) are determined, the rotation speed of the remaining one element (carrier 24) is determined.

また、電動車両が所定速度で走行中においては、キャリア24の回転速度が電動車両の速度に応じて決定される。第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転速度は、相互に制約を受けるものの変更可能である。したがって、第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの効率が良い回転速度で運転することで、駆動装置10の電力消費を少なくすることができる。なお、第2モータM2は、ワンウェイクラッチ45により後進方向の回転が阻止されているので、第2走行モードは後進時には使用できない。 Further, while the electric vehicle is traveling at a predetermined speed, the rotation speed of the carrier 24 is determined according to the speed of the electric vehicle. The rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2 can be changed although they are mutually restricted. Therefore, the power consumption of the drive device 10 can be reduced by operating the first motor M1 and the second motor M2 at efficient rotation speeds. Since the second motor M2 is prevented from rotating in the reverse direction by the one-way clutch 45, the second traveling mode cannot be used when moving backward.

図4を用いて、制御部50について説明する。図4は、制御部50を示すブロック図である。 The control unit 50 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the control unit 50.

制御部50は、第1モータM1及び第2モータM2の出力を制御するものである。第1モータM1及び第2モータM2の出力には、少なくとも第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転数が含まれる。制御部50は、第1モータM1と、第2モータM2と、電動車両のアクセル開度センサー55と、電動車両の車速センサー56とに接続される。 The control unit 50 controls the outputs of the first motor M1 and the second motor M2. The outputs of the first motor M1 and the second motor M2 include at least the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2, respectively. The control unit 50 is connected to the first motor M1, the second motor M2, the accelerator opening sensor 55 of the electric vehicle, and the vehicle speed sensor 56 of the electric vehicle.

制御部50には、制御を実行する演算処理装置としてのCPUと、CPUに接続される記憶装置としてのROM、RAM、ハードディスクドライブ(HDD)とが搭載される。また、制御部50は、電動車両に要求される駆動力を算出する要求駆動力算出部51と、電動車両の通常運転の場合に第1モータM1及び第2モータM2の出力を制御する通常時制御部52と、電動車両がロック状態の場合に第1モータM1及び第2モータM2の出力を制御するロック時制御部53とを有する。 The control unit 50 is equipped with a CPU as an arithmetic processing unit that executes control, and a ROM, RAM, and a hard disk drive (HDD) as storage devices connected to the CPU. Further, the control unit 50 controls the required driving force calculation unit 51 that calculates the driving force required for the electric vehicle, and the outputs of the first motor M1 and the second motor M2 in the case of normal operation of the electric vehicle during normal operation. It has a control unit 52 and a locked control unit 53 that controls the outputs of the first motor M1 and the second motor M2 when the electric vehicle is in the locked state.

要求駆動力算出部51は、アクセル開度センサー55が取得する電動車両のアクセル開度と、電動車両の車速センサー56が取得する車速とに基づいて電動車両の駆動装置10に要求される駆動力を算出する。通常時制御部52は、電動車両が通常運転の場合に、要求駆動力算出部51によって算出された要求駆動力に基づいて第1モータM1及び第2モータM2の指令値を決定して、当該指令値を第1モータM1及び第2モータM2にそれぞれ送信する。第1モータM1及び第2モータM2の指令値には、少なくとも第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転数及びトルクの指令値が含まれる。 The required driving force calculation unit 51 determines the driving force required for the driving device 10 of the electric vehicle based on the accelerator opening of the electric vehicle acquired by the accelerator opening sensor 55 and the vehicle speed acquired by the vehicle speed sensor 56 of the electric vehicle. Is calculated. When the electric vehicle is in normal operation, the normal time control unit 52 determines the command values of the first motor M1 and the second motor M2 based on the required driving force calculated by the required driving force calculation unit 51, and determines the command value. The command value is transmitted to the first motor M1 and the second motor M2, respectively. The command values of the first motor M1 and the second motor M2 include at least the command values of the rotation speeds and torques of the first motor M1 and the second motor M2, respectively.

ロック時制御部53は、電動車両の駆動装置10のロック時において、第1モータM1及び第2モータM2の指令値を決定して、当該指令値を第1モータM1及び第2モータM2に送信する。第1モータM1及び第2モータM2の指令値には、少なくとも第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転数の指令値が含まれる。電動車両のロック時とは、例えばアクセルペダルが踏み込まれているものの障害物等により動けない状態、又は登り勾配においてずり落ちないようにアクセルペダルを踏むことで停車させる状態の時である。 The lock control unit 53 determines the command values of the first motor M1 and the second motor M2 when the drive device 10 of the electric vehicle is locked, and transmits the command values to the first motor M1 and the second motor M2. do. The command values of the first motor M1 and the second motor M2 include at least the command values of the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2. The locked state of the electric vehicle is, for example, a state in which the accelerator pedal is depressed but cannot move due to an obstacle or the like, or a state in which the vehicle is stopped by depressing the accelerator pedal so as not to slide down on an uphill slope.

図5を用いて、モータロック回避制御S10について説明する。図5は、モータロック回避制御S10の流れを示すフローである。 The motor lock avoidance control S10 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow showing the flow of the motor lock avoidance control S10.

モータロック回避制御S10は、電動車両がロック状態の場合であっても、制御部50によって第1モータM1及び第2モータM2をそれぞれ回転させることによって、第1モータM1及び第2モータM2がロック状態になることを回避する制御である。モータロック回避制御S10によれば、電動車両がロック状態の場合であっても、第1モータM1及び第2モータM2がロック状態になることを回避することができる。 In the motor lock avoidance control S10, even when the electric vehicle is in the locked state, the first motor M1 and the second motor M2 are locked by rotating the first motor M1 and the second motor M2 by the control unit 50, respectively. It is a control that avoids becoming a state. According to the motor lock avoidance control S10, it is possible to prevent the first motor M1 and the second motor M2 from being in the locked state even when the electric vehicle is in the locked state.

ステップS11において、通常時制御部52は、駆動装置10の走行モードを決定し、第1モータM1及び第2モータM2の指令値を決定し、当該指令値を第1モータM1及び第2モータM2にそれぞれ送信する。第1モータM1及び第2モータM2の指令値には、少なくとも第1モータM1及び第2モータM2のそれぞれの回転数及びトルクの指令値が含まれる。 In step S11, the normal time control unit 52 determines the traveling mode of the drive device 10, determines the command values of the first motor M1 and the second motor M2, and sets the command values to the first motor M1 and the second motor M2. Send to each. The command values of the first motor M1 and the second motor M2 include at least the command values of the rotation speeds and torques of the first motor M1 and the second motor M2, respectively.

ステップS12において、通常時制御部52は、電動車両がロック状態であるかどうかを確認する。具体的には、例えば第1モータM1又は第2モータM2の指令回転数が所定回転数以下であって指令トルクが所定トルク値以上である状態が所定時間以上続いた場合には、電動車両がロック状態であると判定する。また、例えば第1モータM1又は第2モータM2のそれぞれのインバータの冷却水温が所定温度以上の場合には電動車両がロック状態であると判定してもよい。電動車両がロック状態であればステップS13に移行し、電動車両がロック状態でなければモータロック回避制御S10を終了する。 In step S12, the normal time control unit 52 confirms whether or not the electric vehicle is in the locked state. Specifically, for example, when the command rotation speed of the first motor M1 or the second motor M2 is equal to or less than a predetermined rotation speed and the command torque is equal to or more than a predetermined torque value for a predetermined time or longer, the electric vehicle Determined to be in the locked state. Further, for example, when the cooling water temperature of the inverters of the first motor M1 or the second motor M2 is equal to or higher than a predetermined temperature, it may be determined that the electric vehicle is in the locked state. If the electric vehicle is in the locked state, the process proceeds to step S13, and if the electric vehicle is not in the locked state, the motor lock avoidance control S10 is terminated.

ステップS13において、ロック時制御部53は、現在の走行モードが第1走行モードであるかどうかを確認する。現在の走行モードが第1走行モードであれば、ステップS14に移行し、走行モードを第2走行モードに変更する。 In step S13, the locked time control unit 53 confirms whether or not the current traveling mode is the first traveling mode. If the current running mode is the first running mode, the process proceeds to step S14, and the running mode is changed to the second running mode.

ステップS15において、ロック時制御部53は、第1モータM1の回転数ω1の回転数を式(1)に示す値と決定し、第2モータM2の回転数ω2をα(0の近傍ではない任意の正値)と決定して、第1モータM1及び第2モータM2に送信する。

Figure 2021126030
ここで、上述したようにαは、0の近傍ではない任意の正値とする。なお、正値とは、電動車両が前進する場合のモータの回転数の方向を正としたときの回転数である。また、本実施形態の駆動装置10では、ワンウェイクラッチ45により後進方向の回転が阻止されているためαを0の近傍ではない任意の正値としているものの、ワンウェイクラッチ45が設けられない駆動装置では、αを0の近傍ではない任意値としてもよい。 In step S15, the locked time control unit 53 determines the rotation speed of the rotation speed ω1 of the first motor M1 as the value shown in the equation (1), and sets the rotation speed ω2 of the second motor M2 to α (not in the vicinity of 0). It is determined to be an arbitrary positive value) and transmitted to the first motor M1 and the second motor M2.
Figure 2021126030
Here, as described above, α is an arbitrary positive value that is not in the vicinity of 0. The positive value is the number of rotations when the direction of the number of rotations of the motor when the electric vehicle moves forward is positive. Further, in the drive device 10 of the present embodiment, since the rotation in the reverse direction is blocked by the one-way clutch 45, α is set to an arbitrary positive value that is not in the vicinity of 0, but in the drive device in which the one-way clutch 45 is not provided. , Α may be an arbitrary value that is not in the vicinity of 0.

以下では、式(1)による回転数ω1の算出方法について説明する。
駆動装置10では、車速Vと第1モータM1の回転数ω1及び第2モータM2の回転数ω2の関係は以下の式(2)で与えられる。

Figure 2021126030
ここで、車速:V[km/h]、駆動輪11の半径:Rtire[m]、最終減速機構40の減速比:Gf、第1モータM1の減速機構の減速比:G1、第2モータM2の減速機構の減速比:G2、遊星歯車機構20の減速比:ρとする。なお、第1モータM1の減速機構の減速比とは、第1モータM1から第1サンギア21までの減速比である。第2モータM2の減速機構の減速比とは、第2モータM2から第2サンギア22までの減速比である。遊星歯車機構20の減速比とは、第1サンギア21又は第2サンギア22から出力ギア26までの減速比である。 Hereinafter, a method for calculating the rotation speed ω1 according to the equation (1) will be described.
In the drive device 10, the relationship between the vehicle speed V, the rotation speed ω1 of the first motor M1 and the rotation speed ω2 of the second motor M2 is given by the following equation (2).
Figure 2021126030
Here, the vehicle speed: V [km / h], the radius of the drive wheels 11: Rtile [m], the reduction ratio of the final reduction mechanism 40: Gf, the reduction ratio of the reduction mechanism of the first motor M1: G1, the second motor M2. The reduction ratio of the reduction mechanism: G2 and the reduction ratio of the planetary gear mechanism 20: ρ. The reduction ratio of the reduction mechanism of the first motor M1 is the reduction ratio from the first motor M1 to the first sun gear 21. The reduction ratio of the reduction mechanism of the second motor M2 is the reduction ratio from the second motor M2 to the second sun gear 22. The reduction ratio of the planetary gear mechanism 20 is a reduction ratio from the first sun gear 21 or the second sun gear 22 to the output gear 26.

式(2)において、電動車両がロック状態の場合には、V=0km/hとなる。このとき、回転数ω1及び回転数ω2は式(2)を展開して以下の関係が成り立つ。

Figure 2021126030
第1モータM1及び第2モータM2をそれぞれ回転させるために、式(3)を満たすべく、ω2の指令値として0rpm近傍ではない正値を決定し、ω1の指令値として式(3)を満たす値、すなわち上述した式(1)を決定すればよい。 In the formula (2), when the electric vehicle is in the locked state, V = 0 km / h. At this time, the rotation speed ω1 and the rotation speed ω2 expand the equation (2) to establish the following relationship.
Figure 2021126030
In order to rotate the first motor M1 and the second motor M2, respectively, in order to satisfy the equation (3), a positive value other than around 0 rpm is determined as the command value of ω2, and the equation (3) is satisfied as the command value of ω1. The value, that is, the above-mentioned equation (1) may be determined.

本実施形態の一例である駆動装置10の効果について説明する。駆動装置10によれば、モータロック回避制御S10によって電動車両がロック状態の場合であっても、第1モータM1及び第2モータM2をそれぞれ回転させることによって、第1モータM1及び第2モータM2がロック状態になることを回避することができる。これにより、第1モータM1及び第2モータM2のロータの位置に応じた特定の相に電流が集中し、当該相のインバータのスイッチング素子の温度が上昇することを回避できる。 The effect of the drive device 10 which is an example of the present embodiment will be described. According to the drive device 10, even when the electric vehicle is locked by the motor lock avoidance control S10, the first motor M1 and the second motor M2 are rotated by rotating the first motor M1 and the second motor M2, respectively. Can be prevented from becoming locked. As a result, it is possible to prevent the current from concentrating in a specific phase according to the position of the rotor of the first motor M1 and the second motor M2, and to prevent the temperature of the switching element of the inverter of the phase from rising.

なお、本発明は上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications thereof, and it goes without saying that various changes and improvements can be made within the scope of the matters described in the claims of the present application. ..

10 駆動装置、11 駆動輪、20 遊星歯車機構、21 第1サンギア、23 内側ピニオン、24 キャリア、25 外側ピニオン、26 出力ギア、40 最終減速機構、41 被駆動ギア、42 最終減速歯車対、45 ワンウェイクラッチ、50 制御部、51 要求駆動力算出部、52 通常時制御部、53 ロック時制御部、55 アクセル開度センサー、56 車速センサー、S10 モータロック回避制御。
10 drive unit, 11 drive wheels, 20 planetary gear mechanism, 21 first sun gear, 23 inner pinion, 24 carrier, 25 outer pinion, 26 output gear, 40 final reduction mechanism, 41 driven gear, 42 final reduction gear pair, 45 One-way clutch, 50 control unit, 51 required driving force calculation unit, 52 normal control unit, 53 lock control unit, 55 accelerator opening sensor, 56 vehicle speed sensor, S10 motor lock avoidance control.

Claims (5)

第1モータと、第2モータと、前記第1モータ及び前記第2モータの出力を合流させて駆動力を出力する遊星歯車機構と、少なくとも前記第1モータ及び前記第2モータのそれぞれの回転数を制御する制御部と、を有する電動車両の駆動装置であって、
前記制御部は、前記電動車両がロック状態になった場合に、前記第1モータ及び前記第2モータを回転させる、
電動車両の駆動装置。
A first motor, a second motor, a planetary gear mechanism that merges the outputs of the first motor and the second motor to output a driving force, and at least the rotation speeds of the first motor and the second motor, respectively. A drive device for an electric vehicle having a control unit for controlling
The control unit rotates the first motor and the second motor when the electric vehicle is locked.
Drive device for electric vehicles.
請求項1に記載の電動車両の駆動装置であって、
前記制御部は、前記電動車両がロック状態になった場合に、前記第1モータを前記第2モータの回転方向とは逆方向に回転させる、
電動車両の駆動装置。
The drive device for an electric vehicle according to claim 1.
When the electric vehicle is locked, the control unit rotates the first motor in a direction opposite to the rotation direction of the second motor.
Drive device for electric vehicles.
請求項2に記載の電動車両の駆動装置であって、
前記制御部は、前記電動車両がロック状態になった場合に、前記第1モータの回転数を前記第2モータの回転数に前記遊星歯車機構の減速比を含む係数を乗じて決定する、
電動車両の駆動装置。
The drive device for an electric vehicle according to claim 2.
When the electric vehicle is locked, the control unit determines the rotation speed of the first motor by multiplying the rotation speed of the second motor by a coefficient including a reduction ratio of the planetary gear mechanism.
Drive device for electric vehicles.
請求項3に記載の電動車両の駆動装置であって、
前記制御部は、前記電動車両がロック状態になった場合に、下記式を満たす前記第1モータの回転数と前記第2モータの回転数とをそれぞれ決定する、
電動車両の駆動装置。
Figure 2021126030
ここで、ω1は前記第1モータの回転数、ω2は前記第2モータの回転数、G1は前記第1モータの減速機構の減速比、G2は前記第2モータの減速機構の減速比、ρは前記遊星歯車機構の減速比である。
The drive device for an electric vehicle according to claim 3.
When the electric vehicle is locked, the control unit determines the rotation speed of the first motor and the rotation speed of the second motor that satisfy the following equations, respectively.
Drive device for electric vehicles.
Figure 2021126030
Here, ω1 is the rotation speed of the first motor, ω2 is the rotation speed of the second motor, G1 is the reduction ratio of the reduction mechanism of the first motor, G2 is the reduction ratio of the reduction mechanism of the second motor, ρ. Is the reduction ratio of the planetary gear mechanism.
請求項1から4のいずれか1項に記載の電動車両の駆動装置であって、
前記遊星歯車機構は、前記第1モータが接続される第1入力要素である第1サンギアと、前記第2モータが接続される第2入力要素である第2サンギアと、出力要素であるプラネタリキャリアと、前記プラネタリキャリアに回転可能に支持され、前記第1サンギアと噛み合う内側プラネタリピニオンと、前記プラネタリキャリアに回転可能に支持され、前記第2サンギアおよび前記内側プラネタリピニオンと噛み合う外側プラネタリピニオンと、を含む、
電動車両の駆動装置。

The drive device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 4.
The planetary gear mechanism includes a first sun gear which is a first input element to which the first motor is connected, a second sun gear which is a second input element to which the second motor is connected, and a planetary carrier which is an output element. An inner planetary pinion that is rotatably supported by the planetary carrier and meshes with the first sun gear, and an outer planetary pinion that is rotatably supported by the planetary carrier and meshes with the inner planetary pinion. include,
Drive device for electric vehicles.

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