JP6951090B2 - 駆動制御装置 - Google Patents
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Description
前記潤滑油の温度を検出または推定によって取得する油温取得手段Saと、
前記モータ6の回転速度を検出する回転速度検出手段28と、
前記油温取得手段Saで取得される油温が定められた温度以下のとき、前記油温取得手段Saで取得される油温と、前記回転速度検出手段28で検出される前記モータ6の回転速度とに基づいて前記モータ6のトルクを制限するトルク制限手段26と、を備えた。
前記定められた温度は、設計等によって任意に定める温度であって、例えば、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方等により適切な温度を求めて定められる。
なお、この明細書において「回転速度」とは、単位時間当たりの回転数と同義である。以後、この単位時間当たりの回転数を、単に「回転数」という場合がある。
前記マップMpは、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方により決定する。
この構成によると、トルク制限手段26は、油温およびモータ回転速度をマップMpに照合してトルク制限値を容易に算出し得る。このトルク制限値に従ってモータトルクを確実に制限し得る。
<この電気自動車(車両)の概念構成について>
図1は、この実施形態に係る駆動制御装置を搭載した電気自動車を平面図で示す概念構成のブロック図である。この電気自動車は、車体1の左右の後輪となる車輪2が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪3が従動輪とされた4輪の自動車である。前輪となる車輪3は操舵輪とされている。駆動輪となる左右の車輪2,2は、それぞれ独立の走行用のモータ6により駆動される。各モータ6は、後述のインホイールモータ駆動装置IWMを構成する。各車輪2,3には、図示外のブレーキが設けられている。また左右の前輪となる操舵輪である車輪3,3は、図示しない転舵機構を介して転舵可能であり、ハンドル等の操舵手段15により操舵される。
図2に示すように、各インホイールモータ駆動装置IWMは、それぞれ、モータ6、減速機7、車輪用軸受4、および後述の給油機構Jk(図3)を有し、これらの一部または全体が車輪内に配置される。モータ6の回転は、減速機7および車輪用軸受4を介して駆動輪2に伝達される。車輪用軸受4のハブ輪4aのフランジ部には前記ブレーキを構成するブレーキロータ5が固定され、同ブレーキロータ5は、駆動輪である車輪2と一体に回転する。モータ6は、例えば、ロータ6aのコア部に永久磁石が内蔵された埋込磁石型同期モータである。このモータ6は、ハウジング8に固定したステータ6bと、回転出力軸9に取り付けたロータ6aとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
図2および図3に示すように、給油機構Jkは、モータ6の冷却および減速機7の潤滑,冷却に用いられる潤滑油を回転出力軸9の内部から供給するいわゆる軸心給油機構である。この給油機構Jkは、ポンプ27と、潤滑油貯留部10と、複数の油路11とを有する。ポンプ27、潤滑油貯留部10は、それぞれハウジング8内に設けられる。ポンプ27は、潤滑油貯留部10に貯留された潤滑油を、潤滑油貯留部10から吸い上げて前記複数の油路11に循環させる。
図4は、モータ6を制御する駆動制御装置20の制御系のブロック図である。以下の説明において、図1も適宜参照しつつ説明する。
駆動制御装置20は、ECU21とインバータ装置22とを有する。これらECU21およびインバータ装置22は、この電気自動車の車体1(図1)に搭載される。ECU21は、自動車全般の統括制御を行い、インバータ装置22に指令を与える上位制御手段であり、相互にコントロール・エリア・ネットワーク(略称:CAN)等で接続されている。
判定部29は、油温取得手段Saで検出される油温が定められた温度(閾値)以下か否かを車両の電源投入時から常時に判定する。前記「定められた温度(閾値)以下」は、例えば、−1℃以下の低温時とされる。但し、前記閾値に限定されるものではなく、実験やシミュレーション等により、インホイールモータ駆動装置IWMの減速機7または軸受に、過度の摩耗等の異常が生じる温度を基準として適宜に定める。この閾値は、記憶部30に書換え可能に記憶され、判定部29による判定時に読み出されて演算に供される。
図5は、この電気自動車のモータのトルクと回転速度との関係を示す図である。同図5の太い実線は、モータのトルクが100%、すなわちモータのトルクが最大トルクであることを表している。図4および図5に示すように、検出される油温が例えば0℃以上の場合(表1参照)、モータ6のトルクは制限されることなく、モータ駆動制御部23は、ECU21から与えられるトルク指令に従い、パワー回路部13に電流指令を与える。
例えば、車両の図示外の電源を投入後、本処理が開始し、判定部29は油温が閾値以下か否かを判定する(ステップa1)。否つまり油温が閾値より高いとの判定で(ステップa1:No)、トルク制限手段26は、最大トルクをトルク制限値に設定する(ステップa2)。その後本処理を終了する。
以上説明した駆動制御装置20によれば、油温が閾値以下との判定で、トルク制限手段26は、取得される油温および検出されるモータ6の回転速度から、モータ6のトルクを制限する。このように油温だけでなくモータ回転速度も加味してモータ6のトルクを制限することで、潤滑油の粘度が高い低温時にモータ6の回転速度が不所望に上がれば、指令トルクの制限量を大きくすることができ、モータ回転速度が上昇することを抑制することが可能となる。よって減速機等に過度の摩耗等の不具合が生じることを未然に防止できる。また油温だけでなくモータ回転速度も加味してモータ6のトルクを木目細かく制限することで、最低限の加速性および登坂性能を確保できる。
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
前記の実施形態においては、インホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車に駆動制御装置を適用した例を説明したが、図10に示すように、車体1に一台のモータ6および減速機7を設け、前記一台のモータ6により左右の車輪3,3を駆動する一モータタイプの電気自動車に、駆動制御装置20を適用しても良い。
4…車輪用軸受
6…モータ
7…減速機
20…駆動制御装置
26…トルク制限手段
28…回転速度検出手段
Jk…給油機構
Sa…油温取得手段
Mp…マップ
IWM…インホイールモータ駆動装置
Claims (5)
- 車両駆動用のモータと、このモータの回転を減速して車輪に伝える減速機と、前記モータおよび前記減速機に潤滑油を供給する給油機構とを備えた車両の前記モータを制御する駆動制御装置において、
前記潤滑油の温度を検出または推定によって取得する油温取得手段と、
前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記油温取得手段で取得される油温が定められた温度以下のとき、前記油温取得手段で取得される油温と、前記回転速度検出手段で検出される前記モータの回転速度とに基づいて、前記油温が低いほど同一の前記モータの回転速度における前記モータの最大トルクが小さくなるように前記モータのトルクを制限するトルク制限手段と、を備えた駆動制御装置。 - 請求項1に記載の駆動制御装置において、前記油温および前記回転速度に応じて、前記モータに指令するトルクの制限値を定めたマップを備え、前記トルク制限手段は、前記油温取得手段で取得される油温、および前記回転速度検出手段で検出される前記モータの回転速度を、前記マップに照合して前記モータのトルクを制限するトルク制限値を算出する駆動制御装置。
- 請求項1または請求項2に記載の駆動制御装置において、前記車両は、前記駆動制御装置を二台以上搭載した左右独立駆動可能な車両であり、前記トルク制限手段は、左右のトルク制限値をそれぞれ算出して、これら左右のトルク制限値のうち低いトルク制限値を左右両輪のトルク制限値とする駆動制御装置。
- 請求項1または請求項2に記載の駆動制御装置において、前記車両は、前記駆動制御装置を二台以上搭載した左右独立駆動可能な車両であり、前記トルク制限手段は、左右の前記油温取得手段でそれぞれ取得される油温のうち低い油温と、左右の前記回転速度検出手段でそれぞれ検出される回転速度のうち高い回転速度とからトルク制限値を算出する駆動制御装置。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の駆動制御装置において、前記モータと前記車輪を回転支持する車輪用軸受と、前記モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する前記減速機とでインホイールモータ駆動装置を構成する駆動制御装置。
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