JP2010004602A - Motor output limiter - Google Patents
Motor output limiter Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010004602A JP2010004602A JP2008159009A JP2008159009A JP2010004602A JP 2010004602 A JP2010004602 A JP 2010004602A JP 2008159009 A JP2008159009 A JP 2008159009A JP 2008159009 A JP2008159009 A JP 2008159009A JP 2010004602 A JP2010004602 A JP 2010004602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- output
- vehicle
- speed
- limit value
- 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
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 14
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 8
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 102100037265 Podoplanin Human genes 0.000 description 2
- 101710118150 Podoplanin Proteins 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、モータ出力制限装置に関するものである。 The present invention relates to a motor output limiting device.
車両を駆動するモータが開発されている。モータは運転とともに発熱するため、冷却手段を備えている。この冷却手段に異常が発生した状態でモータを運転すると、モータが高温になって破損するおそれがある。そこで、冷却手段に異常が発生した場合にモータの出力を制限する制御装置が設けられている。
特許文献１には、回転電機の使用する負荷状態、各部の温度上昇の最大点から保護設定値を決め、回転電機に取り付けた温度検出手段からの温度状態信号により警告信号を発する、あるいは出力遮断信号を発するという回転電機の温度保護装置が記載されている。
In Patent Document 1, the protection setting value is determined from the load state used by the rotating electrical machine and the maximum temperature rise of each part, and a warning signal is issued by the temperature state signal from the temperature detecting means attached to the rotating electrical machine, or the output is cut off. A temperature protection device for a rotating electrical machine that emits a signal is described.
しかしながら、特許文献１に記載された技術において、警告信号を発するだけでは具体的にモータを保護することができない。また出力遮断信号を発すると、車両が停止することになり、影響が大きい。
そこで本発明は、車両を停止させることなくモータを保護することが可能なモータ出力制限装置の提供を課題とする。
However, in the technique described in Patent Document 1, the motor cannot be specifically protected only by issuing a warning signal. Further, when the output cut-off signal is issued, the vehicle is stopped, which has a great influence.
Then, this invention makes it a subject to provide the motor output limiting apparatus which can protect a motor, without stopping a vehicle.
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両（例えば、実施形態における車両１０）を駆動するモータ（例えば、実施形態におけるモータ２０）と、前記モータを冷却する冷却手段（例えば、実施形態における冷却手段２２）と、前記冷却手段に異常が発生した場合に、前記車両の走行用に前記モータの出力制限を実施する制御装置（例えば、実施形態における制御装置３３）と、を備え、前記制御装置は、前記モータの出力上限値（例えば、実施形態におけるグラフＬ３）と、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値（例えば、実施形態におけるグラフＴ）との一致点（例えば、実施形態における交点Ｐ３）が、前記冷却手段の異常時における前記モータの連続定格領域（例えば、実施形態における第２連続定格領域Ａ２）内となるように前記モータの出力を制限することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a motor (for example, the
請求項２に係る発明は、前記制御装置は、前記モータの出力上限値（例えば、実施形態におけるグラフＬ３）と、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値（例えば、実施形態におけるグラフＴ）との一致点（例えば、実施形態における交点Ｐ３）が、前記冷却手段の異常時における前記モータの連続定格領域（例えば、実施形態における第２連続定格領域Ａ２）内となるように前記モータの出力を制限する重度出力制限（例えば、実施形態における第３出力制限）と、前記モータの出力上限値（例えば、実施形態におけるグラフＬ２）と、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値（例えば、実施形態におけるグラフＴ）との一致点（例えば、実施形態における交点Ｐ２）が、前記冷却手段の異常時における前記モータの連続定格領域（例えば、実施形態における第２連続定格領域Ａ２）外となるように前記モータの出力を制限する軽度出力制限（例えば、実施形態における第２出力制限）とを、切り替えて実施することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the control device includes an output upper limit value of the motor (for example, the graph L3 in the embodiment) and an output lower limit value of the motor that can maintain the speed of the vehicle (for example, in the embodiment). The coincidence point (for example, the intersection point P3 in the embodiment) with the graph T) is within the continuous rated region (for example, the second continuous rated region A2 in the embodiment) of the motor when the cooling means is abnormal. Severe output restriction that limits the output of the motor (for example, the third output restriction in the embodiment), the output upper limit value of the motor (for example, the graph L2 in the embodiment), and the motor that can maintain the speed of the vehicle The coincidence point (for example, the intersection point P2 in the embodiment) with the output lower limit value (for example, the graph T in the embodiment) indicates the mode when the cooling means is abnormal. This is performed by switching to a mild output restriction (for example, the second output restriction in the embodiment) that restricts the output of the motor so as to be outside the continuous rated area (for example, the second continuous rated area A2 in the embodiment). It is characterized by that.
請求項３に係る発明は、前記モータの温度に連動するモータ関連温度を測定する温度測定手段を備え、前記制御装置は、前記モータ関連温度が閾値（例えば、実施形態における閾値Ｔ３）を超えた場合に、前記モータの出力制限を実施することを特徴とする。 The invention according to claim 3 includes a temperature measurement unit that measures a motor-related temperature linked to the temperature of the motor, and the control device has the motor-related temperature exceeding a threshold value (for example, the threshold value T3 in the embodiment). In this case, the motor output is limited.
請求項４に係る発明は、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記制御装置は、前記モータの回転数（例えば、実施形態における回転数Ｒ２）が所定値を超えた場合に、前記モータの出力制限を実施することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor, and the control device is configured such that the rotational speed of the motor (for example, the rotational speed R2 in the embodiment) exceeds a predetermined value. Further, the motor output is limited.
請求項５に係る発明は、前記車両の走行条件を検出する走行条件検出手段を備え、前記制御装置は、前記車両の走行条件に応じて、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値を補正することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is provided with a traveling condition detection means for detecting a traveling condition of the vehicle, and the control device is capable of maintaining the speed of the vehicle according to the traveling condition of the vehicle. It is characterized by correcting the value.
請求項１に係る発明によれば、車両の走行用にモータの出力制限を実施するが、車両を停止させることはない。この出力制限を実施することで、モータ回転数が前記一致点より小さい場合には、モータ出力が前記連続定格領域内に収まる。モータ回転数が前記一致点より大きい場合には、モータ出力が、車両の速度を維持しうるモータの出力下限値を下回る。この場合、車両の速度を維持することができないので、車両の速度が前記一致点まで自動的に低下する。これにより、モータ出力が前記連続定格領域内に収まることになる。したがって、モータを連続運転した場合でも熱的問題が発生することはなく、モータを保護することができる。 According to the first aspect of the present invention, the motor output is limited for running the vehicle, but the vehicle is not stopped. By implementing this output restriction, when the motor rotation speed is smaller than the coincidence point, the motor output falls within the continuous rated region. When the motor speed is greater than the coincidence point, the motor output is below the lower limit value of the motor that can maintain the speed of the vehicle. In this case, since the vehicle speed cannot be maintained, the vehicle speed is automatically reduced to the coincidence point. As a result, the motor output falls within the continuous rated region. Therefore, even when the motor is continuously operated, a thermal problem does not occur, and the motor can be protected.
請求項２に係る発明によれば、軽度出力制限を併用するので、モータ出力の急激な低下を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the mild output restriction is used together, it is possible to prevent a rapid decrease in the motor output.
請求項３に係る発明によれば、モータの冷却手段に異常が発生したことを正確に判断して、モータの出力制限を実施することができる。 According to the third aspect of the invention, it is possible to accurately determine that an abnormality has occurred in the cooling means of the motor and to limit the output of the motor.
請求項４に係る発明によれば、低回転数の領域においてモータ出力をより多く確保することができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, more motor output can be ensured in the area | region of low rotation speed.
請求項５に係る発明によれば、モータの出力制限を必要最小限度に抑えることが可能になり、モータ出力を確保することができる。 According to the invention which concerns on Claim 5, it becomes possible to suppress the output limitation of a motor to the required minimum, and a motor output can be ensured.
以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。
（燃料電池車両）
図１は、車両の概略構成図である。この車両１０は、燃料電池３４で発電した電力によりモータ２０を駆動して走行する燃料電池車両である。車両１０の車輪１２は、変速機１４を介してモータ２０に接続されている。モータ２０は、駆動制御を行うインバータ３０に接続されている。インバータ３０は、燃料電池３４に接続されるとともに、蓄電装置（バッテリ）３６に接続されている。燃料電池で発電された電力は、インバータ３０を介してモータ２０に供給される。モータ２０からのトルク出力は、変速機１４を介して車輪１２に伝達される。これにより、車両１０が走行するようになっている。
また、インバータ３０には制御装置３３が接続されている。制御装置３３は、運転者のアクセルペダル開度等に基づく出力要求に応じて燃料電池および蓄電装置の出力調整を行うとともに、モータ２０の出力を制限しうるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Fuel cell vehicle)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle. The
A
モータ２０は運転に伴って発熱するので、モータ２０を冷却する冷却手段２２が設けられている。冷却手段２２として、モータ２０のハウジング内部に冷却水を流通させる冷却水流通機構や、モータ２０のステータコイルに冷却油を供給する冷却油供給機構等が採用されている。
また、モータ２０の温度を検出する温度センサ（不図示）が設けられている。温度センサは、モータ２０のハウジングからステータコイルの渡し部に向けて配置されている。この温度センサにより、渡し部を流れる冷却油の温度を測定する。冷却油の温度は、モータ２０の温度に連動するモータ関連温度であって、モータ温度にほぼ一致する。そのモータ温度が閾値Ｔ１を超えた場合には、車室内のメータパネル等に配置されたオーバーヒートインジケータが点灯するようになっている。またモータ温度が閾値Ｔ２を超えた場合には、冷却手段の異常（冷却水漏れ）が発生したと判断することができる。
Since the
Further, a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the
また、電動車両１０の車速を検出する車速検出手段（不図示）と、モータ２０の回転数を検出する回転数検出手段（不図示）とが設けられている。さらに、車両１０の走行条件を検出する走行条件検出手段（不図示）が設けられている。走行条件検出手段は、走行条件として、車両の積載重量や走行抵抗等を検出するようになっている。
Further, vehicle speed detection means (not shown) for detecting the vehicle speed of the
一方、制御装置３３は、冷却手段２２の異常が発生した場合に、モータ２０の出力を制限する出力制限手段として機能する。この制御装置３３は、車両１０の走行用にモータ２０の出力を制限するものであり、モータ２０の出力を停止させる（出力を０％まで制限する）ものではない。なお制御装置３３によりモータの出力制限が実施された場合には、車室内のメータパネル等に配置された出力制限インジケータが点灯するようになっている。
制御装置３３の動作について以下に詳述する。
On the other hand, the
The operation of the
（モータ出力制限）
図２は、横軸に車両速度をとり縦軸にモータ出力（軸トルク）をとったグラフである。なお車両速度はモータ回転数に比例するから、横軸をモータ回転数に置き換えることもできる。
グラフＬ０〜Ｌ３は、モータ回転数とモータ出力（軸トルク）との関係を表すものであり、回転数が大きいほど出力が小さく、回転数が小さいほど出力が大きくなっている。グラフＬ０は、モータ出力を制限していない（出力が最大で１００％の）場合である。グラフＬ１〜Ｌ３は、段階的にモータ出力を制限した場合であり、それぞれ第１出力制限〜第３出力制限に対応している。なおモータ出力の制限は、燃料電池からモータに供給する電力を制限することによって行う。
(Motor output limit)
FIG. 2 is a graph in which the horizontal axis represents the vehicle speed and the vertical axis represents the motor output (axial torque). Since the vehicle speed is proportional to the motor speed, the horizontal axis can be replaced with the motor speed.
Graphs L0 to L3 represent the relationship between the motor rotation speed and the motor output (shaft torque). The larger the rotation speed, the smaller the output, and the smaller the rotation speed, the larger the output. The graph L0 is a case where the motor output is not limited (the output is 100% at the maximum). Graphs L <b> 1 to L <b> 3 are cases where the motor output is limited step by step, and corresponds to the first output limit to the third output limit, respectively. The motor output is limited by limiting the power supplied from the fuel cell to the motor.
グラフＴは、車両速度を維持するのに必要なモータ出力（軸トルク）の下限値を表すものである。高速度を維持するには高出力が必要であり、低速度を維持するには低出力で足りるようになっている。なおグラフＴは、車両の走行条件によって変化する。例えば、車両の積載重量や走行抵抗が大きいほど、車両速度を維持するのに高出力が必要になる。上述した出力制限手段は、走行条件検出手段によって検出された車両の走行条件に応じて、グラフＴを補正しうるようになっている。 The graph T represents the lower limit value of the motor output (shaft torque) necessary for maintaining the vehicle speed. A high output is required to maintain a high speed, and a low output is sufficient to maintain a low speed. Note that the graph T varies depending on the traveling conditions of the vehicle. For example, the higher the vehicle load weight and running resistance, the higher the output required to maintain the vehicle speed. The output limiting means described above can correct the graph T in accordance with the vehicle traveling conditions detected by the traveling condition detecting means.
領域Ａ１，Ａ２は、モータの連続定格領域である。モータの連続定格領域とは、モータを連続運転しても熱的問題が発生しない領域である。モータが高回転数の場合には低出力でも熱的問題が発生し、高出力の場合には低回転数でも熱的問題が発生する場合がある。そのため連続定格領域Ａ１，Ａ２は、低回転数かつ低出力の領域に分布している。第１連続定格領域Ａ１は、モータの冷却手段が正常に機能している場合の連続定格領域であり、第２連続定格領域Ａ２は、冷却手段に異常（冷却水漏れ）が発生している場合の連続定格領域である。冷却異常時には冷却正常時に比べて熱的問題が発生しやすい。そのため、第２連続定格領域Ａ２は第１連続定格領域Ａ１に比べて、より低回転数かつ低出力の領域に分布している。 Regions A1 and A2 are continuous rated regions of the motor. The continuous rated range of the motor is a region where no thermal problem occurs even if the motor is continuously operated. When the motor has a high rotational speed, a thermal problem may occur even at a low output, and when the motor has a high output, a thermal problem may occur even at a low rotational speed. For this reason, the continuous rated areas A1 and A2 are distributed in a low rotation speed and low output area. The first continuous rated area A1 is a continuous rated area when the motor cooling means is functioning normally, and the second continuous rated area A2 is when an abnormality (cooling water leakage) occurs in the cooling means. This is the continuous rated area. Thermal problems are more likely to occur when cooling is abnormal than when cooling is normal. Therefore, the second continuous rated area A2 is distributed in a lower rotational speed and lower output area than the first continuous rated area A1.
境界Ｓ１，Ｓ２は、連続定格領域Ａ１，Ａ２の上限値を表すものである。
上述した第１出力制限の出力制限量は、グラフＬ１が境界Ｓ１と一致するように設定されている。この場合のモータ出力は、例えば最大で７５％に制限される。また第２出力制限の制限量は、回転数Ｒ２以下の低回転数の領域においてグラフＬ２が境界Ｓ２と一致するように設定されている。この場合のモータ出力は、例えば最大で５０％に制限される。
また第３出力制限の制限量は、グラフＬ３とグラフＴとの交点Ｐ３が、第２連続定格領域Ａ２の境界Ｓ２上に位置するように（または境界Ｓ２近傍の連続定格領域Ａ２内に位置するように）設定される。この場合のモータ出力は、例えば最大で２５％に制限される。なおグラフＬ２とグラフＴとの交点Ｐ２は、連続定格領域Ａ２の外側に位置している。
The boundaries S1 and S2 represent the upper limit values of the continuous rated areas A1 and A2.
The output limit amount of the first output limit described above is set so that the graph L1 matches the boundary S1. In this case, the motor output is limited to 75% at the maximum, for example. The limit amount of the second output restriction is set so that the graph L2 coincides with the boundary S2 in the low rotation speed region equal to or lower than the rotation speed R2. In this case, the motor output is limited to 50% at the maximum, for example.
The limit amount of the third output restriction is such that the intersection P3 between the graph L3 and the graph T is located on the boundary S2 of the second continuous rated area A2 (or in the continuous rated area A2 near the boundary S2). As set). In this case, the motor output is limited to, for example, a maximum of 25%. The intersection P2 between the graph L2 and the graph T is located outside the continuous rated area A2.
冷却正常時において、モータ出力を制限しない場合には、モータを断続的に運転すれば熱的問題が発生しない。しかしながら、第１連続定格領域Ａ１を超えるモータ出力でモータを連続運転すれば、熱的問題が発生することになる。
これに対して、第１出力制限を実施した場合には、運転者のアクセルペダル開度等に基づく出力要求にかかわらず、モータ出力は第１連続定格領域Ａ１内に収まる。したがって、モータを連続運転しても熱的問題が発生することはない。
When the motor output is not limited during normal cooling, thermal problems do not occur if the motor is operated intermittently. However, if the motor is continuously operated with a motor output exceeding the first continuous rated region A1, a thermal problem will occur.
On the other hand, when the first output restriction is performed, the motor output falls within the first continuous rated region A1 regardless of the output request based on the driver's accelerator pedal opening or the like. Therefore, there is no thermal problem even if the motor is continuously operated.
一方、冷却異常時において、第１連続定格領域Ａ１を超えるモータ出力でモータを連続運転すれば、熱的問題が発生することになる。
これに対して、第２出力制限を実施した場合には、回転数がＲ２以下であれば、モータ出力は第２連続定格領域Ａ２内に収まる。この場合には、モータを連続運転しても熱的問題が発生することはない。
On the other hand, if the motor is continuously operated with a motor output exceeding the first continuous rated region A1 at the time of abnormal cooling, a thermal problem will occur.
On the other hand, when the second output restriction is performed, the motor output falls within the second continuous rated area A2 if the rotation speed is R2 or less. In this case, no thermal problem occurs even if the motor is continuously operated.
ところが、回転数がＲ２を超えると、第２連続定格領域Ａ２を超えるモータ出力でモータを連続運転することが可能になり、熱的問題が発生することになる。
これに対して、第３出力制限を実施した場合には、回転数がＲ３（Ｒ３は交点Ｐ３の回転数）以下であれば、モータ出力は第２連続定格領域Ａ２内に収まる。また回転数がＲ３を超える場合には、モータ出力が常にグラフＴ（車両速度を維持するのに必要なモータ出力の下限値）を下回る。この場合、車両速度を維持することができないので、運転者のアクセルペダル開度等に基づく出力要求にかかわらず、車両速度は交点Ｐ３まで自動的に低下する。これにより、モータ出力が第２連続定格領域Ａ２内に収まることになる。したがって、第３出力制限を実施した場合には、モータを連続運転しても熱的問題が発生することはない。
However, when the rotational speed exceeds R2, it becomes possible to continuously operate the motor with a motor output exceeding the second continuous rated region A2, and a thermal problem occurs.
On the other hand, when the third output restriction is performed, the motor output falls within the second continuous rated area A2 if the rotation speed is equal to or less than R3 (R3 is the rotation speed at the intersection P3). When the rotational speed exceeds R3, the motor output is always below the graph T (the lower limit value of the motor output necessary for maintaining the vehicle speed). In this case, since the vehicle speed cannot be maintained, the vehicle speed automatically decreases to the intersection P3 regardless of the output request based on the driver's accelerator pedal opening or the like. As a result, the motor output falls within the second continuous rated area A2. Therefore, when the third output restriction is performed, no thermal problem occurs even if the motor is continuously operated.
なお、冷却手段に異常が発生した場合には、第１出力制限から第３出力制限に直接移行してもよい。ただし、モータ出力が急激に低下するとドライバビリティが悪化することになる。そこで、上述した第２出力制限を実施することにより、モータ出力の急激な低下を防止することができる。しかも、第２出力制限を実施した場合には、回転数がＲ２以下であればモータ出力が第２連続定格領域Ａ２内に収まるのであるから、その限度でモータを保護することができる。 If an abnormality occurs in the cooling means, the first output restriction may be directly shifted to the third output restriction. However, drivability deteriorates when the motor output decreases rapidly. Therefore, by implementing the second output restriction described above, it is possible to prevent a rapid decrease in motor output. In addition, when the second output restriction is performed, the motor output falls within the second continuous rated area A2 if the rotation speed is equal to or less than R2, and thus the motor can be protected within that limit.
（モータ出力制限方法）
ここで、図２のグラフを利用したモータ出力制限方法について具体的に説明する。
図３はモータ出力制限方法のフローチャートであり、図４は出力制限の過程を示すグラフである。最初に、モータ温度の上昇局面について説明する。冷却正常時には、モータ出力を制限せず、モータ出力が最大で１００％となるようにする（Ｓ１２）。なお温度センサ（ＴＭＳ）によりモータ温度を常に監視しておく。
(Motor output limiting method)
Here, the motor output limiting method using the graph of FIG. 2 will be specifically described.
FIG. 3 is a flowchart of the motor output limiting method, and FIG. 4 is a graph showing the process of output limitation. First, the rising phase of the motor temperature will be described. When cooling is normal, the motor output is not limited, and the motor output is set to 100% at the maximum (S12). The motor temperature is always monitored by a temperature sensor (TMS).
第１連続定格領域Ａ１を超えるモータ出力でモータを連続運転すると、モータ温度が所定温度Ｔ１を超える。そこで、モータ温度が閾値Ｔ１を超えたか判断し（Ｓ１４）、判断がＹｅｓの場合にはオーバーヒートインジケータを点灯させる（Ｓ１６）。また出力制限インジケータを点灯させ（Ｓ１８）、第１出力制限を実施する（Ｓ２０）。第１出力制限では、例えばモータ出力を最大で７５％に制限する。これにより、モータ出力が第１連続定格領域Ａ１内に収まるので、モータを連続運転しても熱的問題が発生することはない。 When the motor is continuously operated with the motor output exceeding the first continuous rated region A1, the motor temperature exceeds the predetermined temperature T1. Therefore, it is determined whether the motor temperature has exceeded the threshold T1 (S14). If the determination is Yes, the overheat indicator is turned on (S16). Further, the output restriction indicator is turned on (S18), and the first output restriction is performed (S20). In the first output restriction, for example, the motor output is limited to 75% at the maximum. As a result, the motor output falls within the first continuous rated region A1, so that no thermal problem occurs even if the motor is continuously operated.
冷却手段に異常（冷却水漏れ）が発生すると、モータ温度が所定温度Ｔ２（＞Ｔ１）を超える。そこで、モータ温度が閾値Ｔ２を超えたか判断し（Ｓ２２）、判断がＹｅｓの場合には第２出力制限を実施する（Ｓ２４）。第２出力制限では、例えばモータ出力を最大で５０％に制限する。これにより、回転数がＲ２以下であれば、モータ出力は第２連続定格領域Ａ２に収まり、熱的問題が発生することはない。また回転数がＲ２を超えても、モータ出力が第２連続定格領域Ａ２の範囲内であれば、熱的問題が発生することはない。 When an abnormality (cooling water leak) occurs in the cooling means, the motor temperature exceeds a predetermined temperature T2 (> T1). Therefore, it is determined whether the motor temperature exceeds the threshold value T2 (S22). If the determination is Yes, the second output restriction is performed (S24). In the second output limitation, for example, the motor output is limited to 50% at the maximum. As a result, if the rotational speed is equal to or less than R2, the motor output falls within the second continuous rated region A2, and no thermal problem occurs. Even if the rotational speed exceeds R2, thermal problems do not occur as long as the motor output is within the range of the second continuous rated region A2.
これに対して、Ｒ２を超える回転数であって、第２連続定格領域Ａ２を超えるモータ出力でモータを連続運転すると、モータ温度が所定温度Ｔ３（＞Ｔ２）を超える。そこで、モータ温度が閾値Ｔ３を超えたか判断し（Ｓ２６）、判断がＹｅｓの場合には第３出力制限を実施する（Ｓ２８）。第３出力制限では、例えばモータ出力を最大で２５％に制限する。これにより、回転数がＲ３以下であれば、モータ出力が第２連続定格領域Ａ２内に収まる。また回転数がＲ３を超えても、車両速度がＰ３まで自動的に低下するので、モータ出力が第２連続定格領域Ａ２内に収まる。したがって、熱的問題が発生することはない。 On the other hand, when the motor is continuously operated at a motor output exceeding R2 and exceeding the second continuous rated region A2, the motor temperature exceeds a predetermined temperature T3 (> T2). Therefore, it is determined whether the motor temperature has exceeded the threshold T3 (S26). If the determination is Yes, the third output restriction is performed (S28). In the third output restriction, for example, the motor output is restricted to 25% at the maximum. Thereby, if the rotation speed is R3 or less, the motor output falls within the second continuous rated region A2. Even if the rotational speed exceeds R3, the vehicle speed automatically decreases to P3, so that the motor output falls within the second continuous rated area A2. Therefore, no thermal problem occurs.
なお、回転数検出手段によりモータ回転数を監視し、回転数がＲ２を超えた場合に、第２出力制限から第３出力制限に移行してもよい。これにより、モータ出力が常に第２連続定格領域Ａ２内に収まることになる。
また、回転数がＲ２〜Ｒ３の場合に、第２出力制限より厳しく第３出力制限より緩やかな出力制限を実施してもよい。その際、モータ出力が常に境界Ｓ２上に位置するように、回転数に応じて出力制限量を連続的に変化させることが望ましい
The motor speed may be monitored by the rotation speed detection means, and when the rotation speed exceeds R2, the second output restriction may be shifted to the third output restriction. As a result, the motor output is always within the second continuous rated area A2.
Further, when the rotational speed is R2 to R3, the output restriction may be performed more strictly than the second output restriction and more gradual than the third output restriction. At that time, it is desirable to continuously change the output limit amount according to the rotational speed so that the motor output is always located on the boundary S2.
次に、モータ温度の下降局面について説明する。冷却異常時には、上述したように第３出力制限が実施されている（Ｓ３２）。
冷却異常時における第３出力制限の実施により、モータを連続運転しても熱的問題が発生しないので、やがてモータ温度は所定温度Ｔ３を下回る。ただし、制御のばたつきを抑えるためヒステリシスを設定し、モータ温度が閾値Ｔ３−αを下回ったか判断する（Ｓ３４）。判断がＹｅｓの場合にはモータ出力制限を第２出力制限に緩和する（Ｓ３６）。
Next, the decreasing phase of the motor temperature will be described. When the cooling is abnormal, the third output restriction is performed as described above (S32).
By implementing the third output restriction at the time of abnormal cooling, a thermal problem does not occur even if the motor is continuously operated, so the motor temperature eventually falls below the predetermined temperature T3. However, hysteresis is set in order to suppress the flutter of control, and it is determined whether the motor temperature has fallen below the threshold value T3-α (S34). If the determination is Yes, the motor output limit is relaxed to the second output limit (S36).
やがて冷却異常が解消されると、冷却正常時において第２出力制限を実施している状態になる。この場合には、モータ出力が常に第１連続定格領域Ａ１に収まり、モータを連続運転しても熱的問題が発生しないので、やがてモータ温度は所定温度Ｔ２を下回る。そこで、モータ温度が閾値Ｔ２−αを下回ったか判断する（Ｓ３８）。判断がＹｅｓの場合にはモータ出力制限を第１出力制限に緩和する（Ｓ４０）。 When the cooling abnormality is resolved, the second output restriction is implemented when the cooling is normal. In this case, the motor output always falls within the first continuous rated region A1, and no thermal problem occurs even if the motor is continuously operated, so the motor temperature eventually falls below the predetermined temperature T2. Therefore, it is determined whether the motor temperature has fallen below the threshold value T2-α (S38). If the determination is Yes, the motor output limit is relaxed to the first output limit (S40).
冷却正常時における第１出力制限の実施により、モータを連続運転しても熱的問題が発生しないので、やがてモータ温度は所定温度Ｔ１を下回る。そこで、モータ温度が閾値Ｔ１−αを下回ったか判断し（Ｓ４２）、判断がＹｅｓの場合にはオーバーヒートインジケータを消灯させる（Ｓ４４）。また出力制限インジケータを消灯させ（Ｓ４６）、第１出力制限を中止して、モータ出力が最大で１００％となるようにする（Ｓ４８）。 By implementing the first output restriction when the cooling is normal, no thermal problem occurs even if the motor is continuously operated, so the motor temperature eventually falls below the predetermined temperature T1. Therefore, it is determined whether the motor temperature has fallen below the threshold T1-α (S42). If the determination is Yes, the overheat indicator is turned off (S44). Further, the output restriction indicator is turned off (S46), the first output restriction is stopped, and the motor output is set to 100% at the maximum (S48).
上述した出力制限の過程を図４で見れば、モータ温度がＴ１、Ｔ２、Ｔ３と上昇するにしたがって、モータ出力制限を７５％、５０％、２５％と強化している。その後、モータ温度がＴ３−α、Ｔ２−α、Ｔ１−αと下降するにしたがって、モータ出力制限を５０％、７５％、１００％と緩和している。なお出力制限の切り替えにヒステリシスを設定しているので、制御のばたつきを抑えることができる。 If the process of the output limitation mentioned above is seen in FIG. 4, the motor output limitation is strengthened to 75%, 50%, and 25% as the motor temperature rises to T1, T2, and T3. Thereafter, as the motor temperature decreases to T3-α, T2-α, and T1-α, the motor output limit is relaxed to 50%, 75%, and 100%. In addition, since the hysteresis is set for the switching of the output restriction, the fluctuation of the control can be suppressed.
以上に詳述したように、本実施形態に係るモータ出力制限装置は、モータの冷却手段に異常が発生した場合に、車両の走行用にモータの出力制限を実施する制御装置を備え、制御装置は、図２に示すモータ出力上限値Ｌ３と、車両速度を維持しうるモータ出力下限値Ｔとの一致点Ｐ３が、冷却手段の異常時におけるモータの第２連続定格領域Ａ２内となるように第３出力制限を実施する構成とした。
この構成によれば、車両の走行用にモータの出力制限を実施するので、車両を停止させることがない。また第３出力制限を実施することで、モータ回転数がＲ３より小さい場合には、モータ出力が第２連続定格領域Ａ２内に収まる。モータ回転数がＲ３より大きい場合には、モータ出力が、車両速度を維持しうるモータ出力下限値Ｔを下回る。この場合、車両速度を維持することができないので、車両速度が一致点Ｐ３まで自動的に低下する。これにより、モータ出力が第２連続定格領域Ａ２内に収まることになる。したがって、モータを連続運転した場合でも熱的問題が発生することはなく、モータを保護することができる。
As described in detail above, the motor output limiting device according to the present embodiment includes a control device that limits the output of the motor for traveling of the vehicle when an abnormality occurs in the cooling means of the motor. Is such that the coincidence point P3 between the motor output upper limit value L3 shown in FIG. 2 and the motor output lower limit value T capable of maintaining the vehicle speed is within the second continuous rated area A2 of the motor when the cooling means is abnormal. The third output restriction is implemented.
According to this configuration, since the output of the motor is limited for running the vehicle, the vehicle is not stopped. In addition, by implementing the third output restriction, when the motor rotation speed is smaller than R3, the motor output falls within the second continuous rated area A2. When the motor rotational speed is greater than R3, the motor output is below the motor output lower limit T that can maintain the vehicle speed. In this case, since the vehicle speed cannot be maintained, the vehicle speed automatically decreases to the coincidence point P3. As a result, the motor output falls within the second continuous rated area A2. Therefore, even when the motor is continuously operated, a thermal problem does not occur, and the motor can be protected.
また、モータ温度が閾値Ｔ３を超えた場合に第３出力制限を実施する構成としたので、モータの冷却手段に異常が発生したことを正確に判断して、第３出力制限を実施することができる。
また、車両の走行条件に応じて、車両速度を維持しうるモータ出力下限値Ｔを補正する構成としたので、モータの出力制限を必要最小限度に抑えることが可能になり、モータ出力を確保することができる。
In addition, since the third output restriction is performed when the motor temperature exceeds the threshold value T3, it is possible to accurately determine that an abnormality has occurred in the cooling means of the motor and implement the third output restriction. it can.
In addition, since the motor output lower limit value T that can maintain the vehicle speed is corrected according to the running condition of the vehicle, it is possible to suppress the motor output limit to the minimum necessary level and to secure the motor output. be able to.
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、実施形態では燃料電池車両に本発明を適用したが、バッテリから電力を供給してモータを駆動する電動車両に本発明を適用することも可能である。
また、実施形態では温度センサによりモータ温度を監視して冷却手段の異常（冷却水漏れ）が発生したことを検出したが、流量計により冷却水の流量を監視して冷却水漏れが発生したことを検出してもよい。
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. In other words, the configuration described in the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate.
For example, in the embodiment, the present invention is applied to a fuel cell vehicle, but the present invention can also be applied to an electric vehicle that supplies electric power from a battery to drive a motor.
In the embodiment, the temperature of the motor is monitored by the temperature sensor to detect that the cooling means abnormality (cooling water leak) has occurred. However, the flow rate of the cooling water is monitored by the flow meter, and the cooling water leak has occurred. May be detected.
Ａ２…第２連続定格領域 Ｌ２，Ｌ３…モータ出力上限値 Ｐ２，Ｐ３…交点（一致点） Ｔ…車両速度を維持しうるモータ出力下限値 １０…車両 ２０…モータ ２２…冷却手段 ３３…制御装置
A2: Second continuous rated region L2, L3: Motor output upper limit value P2, P3 ... Intersection (matching point) T ... Motor output lower limit value capable of maintaining
Claims (5)
前記冷却手段に異常が発生した場合に、前記車両の走行用に前記モータの出力制限を実施する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記モータの出力上限値と、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値との一致点が、前記冷却手段の異常時における前記モータの連続定格領域内となるように前記モータの出力を制限することを特徴とするモータ出力制限装置。 A motor for driving the vehicle, and a cooling means for cooling the motor;
A controller for limiting the output of the motor for running the vehicle when an abnormality occurs in the cooling means,
The control device is configured such that the coincidence point between the upper limit value of the motor output and the lower limit value of the motor capable of maintaining the speed of the vehicle falls within a continuous rated range of the motor when the cooling unit is abnormal. A motor output limiting device for limiting the output of the motor.
前記モータの出力上限値と、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値との一致点が、前記冷却手段の異常時における前記モータの連続定格領域内となるように前記モータの出力を制限する重度出力制限と、
前記モータの出力上限値と、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値との一致点が、前記冷却手段の異常時における前記モータの連続定格領域外となるように前記モータの出力を制限する軽度出力制限とを、
切り替えて実施することを特徴とする請求項１に記載のモータ出力制限装置。 The controller is
The output of the motor is such that the coincidence point between the output upper limit value of the motor and the output lower limit value of the motor capable of maintaining the speed of the vehicle is within the continuous rated range of the motor when the cooling means is abnormal. A severe output limit that limits
The output of the motor is such that the coincidence point between the output upper limit value of the motor and the output lower limit value of the motor capable of maintaining the speed of the vehicle is outside the continuous rated range of the motor when the cooling means is abnormal. A mild output limit that limits the
The motor output limiting device according to claim 1, wherein the motor output limiting device is switched.
前記制御装置は、前記モータ関連温度が閾値を超えた場合に、前記モータの出力制限を実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ出力制限装置。 Comprising temperature measuring means for measuring a motor related temperature linked to the temperature of the motor;
3. The motor output limiting device according to claim 1, wherein the control device performs output limitation of the motor when the motor-related temperature exceeds a threshold value. 4.
前記制御装置は、前記モータの回転数が所定値を超えた場合に、前記モータの出力制限を実施することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のモータ出力制限装置。 A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the motor;
4. The motor output limitation according to claim 1, wherein the control device performs output limitation of the motor when a rotational speed of the motor exceeds a predetermined value. 5. apparatus.
前記制御装置は、前記車両の走行条件に応じて、前記車両の速度を維持しうる前記モータの出力下限値を補正することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のモータ出力制限装置。 A driving condition detecting means for detecting a driving condition of the vehicle;
The said control apparatus correct | amends the output lower limit of the said motor which can maintain the speed of the said vehicle according to the driving | running | working conditions of the said vehicle, The any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Motor output limiting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008159009A JP5297100B2 (en) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | Motor output limiting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008159009A JP5297100B2 (en) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | Motor output limiting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010004602A true JP2010004602A (en) | 2010-01-07 |
| JP5297100B2 JP5297100B2 (en) | 2013-09-25 |
Family
ID=41585838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008159009A Expired - Fee Related JP5297100B2 (en) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | Motor output limiting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5297100B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109421529A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-05 | 株式会社捷太格特 | The control method of four-wheel drive vehicle and four-wheel drive vehicle |
| JP7157278B1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-10-19 | ファナック株式会社 | motor monitoring device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690507A (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-29 | Aisin Aw Co Ltd | Motor-driven vehicle |
| JPH1155810A (en) * | 1997-08-05 | 1999-02-26 | Toyota Motor Corp | Power output device |
| JP2001177909A (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | Hybrid vehicle |
| JP2008104299A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | Temperature protection control device and method for motor |
| JP2008256313A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | Cooling system control device and rotating electric apparatus system control device |
-
2008
- 2008-06-18 JP JP2008159009A patent/JP5297100B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690507A (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-29 | Aisin Aw Co Ltd | Motor-driven vehicle |
| JPH1155810A (en) * | 1997-08-05 | 1999-02-26 | Toyota Motor Corp | Power output device |
| JP2001177909A (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | Hybrid vehicle |
| JP2008104299A (en) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | Temperature protection control device and method for motor |
| JP2008256313A (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | Cooling system control device and rotating electric apparatus system control device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109421529A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-05 | 株式会社捷太格特 | The control method of four-wheel drive vehicle and four-wheel drive vehicle |
| CN109421529B (en) * | 2017-08-25 | 2023-01-24 | 株式会社捷太格特 | Four-wheel drive vehicle and control method for four-wheel drive vehicle |
| JP7157278B1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-10-19 | ファナック株式会社 | motor monitoring device |
| WO2023209859A1 (en) * | 2022-04-27 | 2023-11-02 | ファナック株式会社 | Motor monitoring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5297100B2 (en) | 2013-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5239198B2 (en) | Cooling system controller | |
| US7416068B2 (en) | Power take-off clutch control system | |
| KR101958120B1 (en) | Device and method for controlling electric motor | |
| JP4019873B2 (en) | Rudder angle ratio control device | |
| KR101405223B1 (en) | Offset compensation method of current sensor and motor drive system | |
| KR100589100B1 (en) | Steering apparatus and steering ratio control method for automotive vehicle | |
| JP7299784B2 (en) | MOTOR CONTROL DEVICE, MOTOR CONTROL METHOD AND PROGRAM | |
| US20150303860A1 (en) | Motor, Control Device, and Motor Drive Device | |
| JP5355530B2 (en) | Electric power steering device | |
| WO2016076142A1 (en) | Drive control device for vehicle with independently driven wheels | |
| JP6190327B2 (en) | Electric motor control system | |
| JP5924702B2 (en) | Power generation control device for hybrid vehicle and power generation control method for hybrid vehicle | |
| JP5297100B2 (en) | Motor output limiting device | |
| JP5609792B2 (en) | Electric vehicle control device | |
| JP2008121656A (en) | Cooling system of internal combustion engine | |
| JP5408193B2 (en) | Vehicle abnormality detection device | |
| JP5553097B2 (en) | Rotating electrical machine system controller | |
| JP6451073B2 (en) | Cooling mechanism failure detection device | |
| JP2013127411A (en) | Computing device of temperature of switching element in occurrence of motor lock | |
| KR20070082273A (en) | The battery cooling system for hybrid engine vehicle and the control method of it | |
| KR101348569B1 (en) | Electric power steering device and over heat protection method thereof | |
| JP2021005967A (en) | Driving control device | |
| KR101988980B1 (en) | Control method of cooling fan motor | |
| WO2015162648A1 (en) | Cooling-fan rotation control device | |
| JP5196746B2 (en) | Fan drive control method and battery overheat protection device in battery overheat protection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120821 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121015 |
|
| 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: 20130528 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130614 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5297100 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |