JPH01126104A - ハイブリッド車両の制御装置。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バッテリを電源とする電動機およびエンジン
により駆動される車両において、電動機の制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

ガソリン等の化石燃料をエネルギー源としエンジンによ
り駆動される車両においては、運転手は、アクセルの踏
み込みを１ｉｅｕて燃料の供給を増減することにより、
出力を調整することができる。

これに対して、バッテリを搭載し該バッテリからの電気
をエネルギー源とする車両においては、車両の推進装置
は、電動機で構成されるため、その出力の調整は、バッ
テリから電動機に供給される電流を調整することにより
行われる。

従来の車両用電動機の制御装置を第５図で示す６従来の
制御装置においては、車両を推進するための電動機１は
、バッテリ２から供給される電流を電流調整装？＆３に
より調整することにより、その出力が調整されており、
上記電流調整装置３は、車速、アクセル開度等から得ら
れる電動機１のトルク要求値と、電動機１に設けられた
温度検出装置４により得られる検出温度とによって、電
動機１に供給する電流値を制御していた。

上記トルク要求値は、電動機１に対して求められるトル
クの量であり、該トルク要求値に応じた電流を電動機ｌ
に供給してやれば、その電流に比例したトルクが電動機
１から出力されるようになっている。

また、上記温度検出装置４は、電動機１が、運転される
ときの温度により寿命が異なることから、電動ａｔの限
界温度になると、電動機ｌの駆動を停止するためのもの
である。すなわち、第７図に示すように、電動機の寿命
時間は、電動機を使用する温度に関係し、電動機の絶縁
性の程度によるＡ、Ｂ％Ｅ、Ｆ種の差はあるものの、使
用温度が高い程電動機の寿命時間は短くなる。

そこで、従来の電動機１においては、電動機１に温度検
出袋Ｗ４を設け、検出した温度が上昇して一定値に達す
ると電流調整装置３により、電流の供給を止め、電動機
１の温度がそれ以上高くならないようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、一般に電流の供給量により電動機の出力
を調整する場合、トルクの要求値に対してリニアに出力
を調整できるのは、電源電圧が一定のときだけであって
、バッテリを使用する場合においては、過負荷になって
電流が多く流れたときとかバッテリを長い間使用して寿
命がきたとき等で、バッテリの電圧が低下すると、電動
機に一定の電流を供給することができず、電動機から安
定した出力を得ることが出来ない、第６図から分かるよ
うに、供給電圧が低下すると、出力も低下してしまうか
らである。また、反対に、なんらかの理由で供給電圧が
上がると、電動機の出力も増加してしまい、車両の運転
上危険であり、好ましくなかった。

また、上記従来の電動機制御装置においては、電流調整
装置３が、温度検出装置４が検出した電動機１の温度に
応じて電流の供給を断続するため、車両の運転中に電動
機１の温度が上昇した場合、電動機１が停止することに
なり、温度が低下するまで運転を再開することができな
（なるだけでなく、運転中の電動機の停止は、非常に危
険でもある。

本発明は、上記問題を解決するものであって、車両用電
動機を駆動中、なんらかの理由でバッテリの電圧が変化
した場合でも、安定した出力を得ることができ、また、
電動機の温度が上昇した場合には、電動機の運転を停止
することな（温度を降下させることができる車両用電動
機の制御装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の車両用電動機の制御装置は、バッテ
リを電源とする電動機およびエンジンにより駆動される
車両において、エンジンおよび電動機へのトルク配分を
制御するトルク制御装置と、バッテリに設けられる電圧
検出装置と、電動機に設けられる温度検出装置と、検出
電圧、検出温度および電動機に必要とされるトルク要求
値とから最適電流値を演算し該最適電流値により電動機
に供給する電流を調整する電流調整装置とを有し、該最
適電流値により前記トルク要求値が得られない場合には
、前記トルク制御装置によりエンジンのトルク要求値を
増大させることを特徴とする。

〔作用および発明の効果〕

本発明においては例えば第４図に示すように、電動機１
のトルク要求値が入力され、それに見合った電流■。が
設定され、続いて、バッテリ２の電圧値によりｔｔＸ値
は■。１に更生され、さらに、電動機１の温度により電
流値は１．Ｎに更生される。

次に、上記■−０と■。２が比較され、Ｉｏが１０１よ
り大きい場合、すなわち、電動機１に必要なトルクに対
して電動機１から出力されるトルクが小さい場合には、
減少した電流値だけトルクが不足するので、その不足ト
ルクをエンジンで補うように信号を出力した後、ｒｏｔ
を出力し、一方、１．が■。２より大きくない場合には
、電動機１にそのまま■。オを出力する。

従って、車両用電動機を駆動中、なんらかの理由でバッ
テリの電圧が変化した場合でも、電圧の変化に応じて最
適電流値が電動機に送られるため、電動機において安定
した出力が得られる。

また、電動機の温度が上昇した場合には、電流値を減少
させると共にエンジンンへトルクを増大させることによ
り、電動機の運転を停止することなく温度を降下させる
ことができ、電動機の耐久性を向上させることができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。第１図は本発明の車両用電動機の制御装置の１実施
例を示す構成図、第２図は本発明に係わるトルク制御装
置の制御系のブロック図、第３図は電流調整装置の制御
系のブロック図、第４図は電流調整装置の処理のフロー
を示す図である。

第１図において、本発明が適用される車両６は、前輪７
がエンジン８により駆動され、後輪９がそれぞれ別の電
動機１により駆動される構成になっている。電動機１は
電流調整装置３を介してバッテリ２に接続されると共に
、エンジン８にはエンジンコントロール装置１０が配置
される。電動機１にはそれぞれ温度検出装置１ｌｆ４を
設けると共に、パンテリ２には電圧検出装置５を設け、
検出した温度、電圧の信号を電流調整装置３に出力する
。

また、エンジン８のコントロール装置１０と電流調整装
置３には、それぞれのトルク要求値の配分を行うトルク
制御装置１１の信号が出力される。

第２図は上記トルク制御装置１１の構成を示し、入力イ
ンターフェース１２、出力インターフェース１３、Ｉｎ
２部と演算部トカらｆするＣＰＵ１４、ＲＡＭ１５、Ｒ
ＯＭ１６で構成されている。入力インターフェース１２
には、アクセル開度、車速、シフトレバ−の位置の情報
等が入力され、これら情報に基づきＣＰＵ１４において
は、各種プログラムおよびアクセル開度、車速、シフト
レバ−の位置によるトルク配分を記憶したＲＡＭ１５、
ＲＯＭ１６とやりとりを行い、車両の前輪および後輪へ
のトルク配分を演算し、出力インターフェース１３から
、エンジンコントロール９２１０へのトルク要求値及び
電流調整装置３へのトルク要求値が出力される。

そして、エンジンコントロール装Ｗ１０においては、エ
ンジン８に求められたトルク要求値に見合ったスロット
ル開度及び燃料噴射量が制御され、エンジントルクが出
力される。一方、電流調整装置３においては、後述する
ようにバッテリ電圧と電動機温度により電流値が更生さ
れて電動機１に出力される。

第３図は上記電流調整装置３の構成を示し、トルク制御
装置１１と同様、人力インターフェース１７、出力イン
ターフェース１８、制御部と演算部とからなるＣＰＵ１
９、ＲＡＭ２０ＳＲＯＭ２１で構成されている。入力イ
ンターフェース１７には、トルク制御装置１１により配
分されたトルク要求値、電圧検出装置５により検出され
た電圧、温度検出装置４により検出された電動機の温度
が入力される。これら入力情報はＣＰＵＩ　９において
ＲＡＭ２０．ＲＯＭ２１とやりとりを行い＆述する最適
電流値が演算され、出力インターフェース１８からＣＰ
ＵＩ　９で演算された最適電流値が出力され、最適電流
が電動機１に送られる。

次に第４図により、上記電流調整装置３による処理の流
れを説明する。

最初にステップ■で、初期設定が行われ、ステップ■に
おいて電動機ｌのトルク要求値が入力され、それに見合
った電流！。が設定されるｅＩＩｔいて、ステップ■に
おいて、バッテリ２の電圧■。

の値が入力され、基準電圧Ｖ、と比較され、電流値は、
次の式のとおり、■。、に更生される。

Ｌ＋＝　Ｉｏ　＋Ａ　（Ｖｏ　　Ｖ＋　＞Ａ：電圧更生
定数 すなわち、バッテリ２の電圧が基準の値より高くなった
場合には、電動機１の出力を同レベルに保つため、電動
機１へ供給される電流を少なくするように制御される。

また、バッテリ２の電圧が基準の値より低くなった場合
には、出力を同レベルに保つため、供給される電流を多
くするように制御される。このようにして電動機１の出
力変動が小さくされる。

そして、さらにステップ■において、電動機１の温度Ｔ
Ｉの値が入力され、上限温度Ｔ０と比較され、Ｔ＋　−
Ｂ　（Ｂ：更生開始温度）が０以上の場合電流値は、次
の式のとおり、■。２に更生される。

ｒｏｔ−１ｏ　ｘＣ（Ｔｏ　−（Ｔ＋−Ｂ））Ｃ：温度
更生定数 こうして得られた最適電流値■。翼により、電動機１に
供給される電流が調整される。従って、電動機１の温度
が限界温度に近づいてくると電動機１に送られる電流値
を小さくして温度上昇を抑え、電動機工の温度と限界温
度との差が少なければ少ないほど、電流値が小さくなる
ように制御される。

なお、通常の車両走行時においては、左右両車幅の出力
は、均等でなければならず、左右の電動機１には、同量
の電流が供給されなければならない。

したがって、左右の温度検出装置４から異なる温度が検
出された場合には、いずれか高い方の温度が最適電流の
演算に用いられる。

次に、ステップ■において、上記■。と■。８が比較さ
れ、■、が１．２より大きい場合、すなわち、電動機１
に必要なトルクに対して電動機１から出力されるトルク
が小さい場合には、減少した電流値だけトルクが不足す
るので、ステップ■に進み、その不足分をエンジンで補
うように信号を出力した後、ステップ■に進み夏。、を
出力する。一方、■。がＸａｔより大きくない場合には
、ステップ■からそのままステップ■に進み、電動機１
にｔｏｗを出力する。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の変更が可能である。

例えば上記実施例においては、前輪７をエンジン８によ
り駆動し、後輪９を２つの電動機ｌにより駆動している
が、前輪７を電動機で駆動し、後輪９をエンジンで駆動
する車両に適用してもよいし、エンジンと１つの電動機
により前輪および後輪を駆動する車両に適用してもよい
。

以上説明したように本発明によれば、車両用電動機を駆
動中、なんらかの理由でバッテリの電圧が変化した場合
でも、電圧の変化に応じて最適電流値が電動機に送られ
るため、電動機において安定した出力が得られ、また、
電動機の温度が上昇した場合には、電流値を減少させる
と共にエンジンントルクを増大させることにより、電動
機の運転を停止することなく温度を降下させることがで
き、電動機の耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用電動機の制御装置の１実施例を
示す構成図、第２図は本発明に係わるトルク制御装置の
制御系のブロック図、第３図は電流調整装置の制御系の
ブロック図、第４図は電流調整装置の処理のフローを示
す図、第５図は従来の電動機の制御装置を示す図、第６
図は電動機への供給電圧と電動機の出力の関係を示す図
、第７図は電動機の温度と電動機寿命時間の関係を示す
図である。 １・・・電動機、２・・・バッテリ、３・・・電流調整
装置、４・・・温度検出装置、５・・・電圧検出装置、
６・・・車両、７・・・前Ｌ　８・・・エンジン、９・
・・後輪、１０・・・コントロール装置、１１・・・ト
ルク制御装置、１２．１７・・・入力インターフェース
、１３．１８・・・出力インターフェース、１４．１９
・・・ＣＰＵ、１５．２０・・・ＲＡＭ、１６．２１・
・・ＲＯＭ。 出　願　人　　アイシンワーナー株式会社代理人弁理士
　白　井　博　樹（外３名）第１図 第２図 第３図 第５図 第６図 第７図 温度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バッテリを電源とする電動機とエンジンにより駆
   動される車両において、エンジンおよび電動機へのトル
   ク配分を制御するトルク制御装置と、バッテリに設けら
   れる電圧検出装置と、電動機に設けられる温度検出装置
   と、検出電圧、検出温度および電動機に必要とされるト
   ルク要求値とから最適電流値を演算し該最適電流値によ
   り電動機に供給する電流を調整する電流調整装置とを有
   し、該最適電流値により前記トルク要求値が得られない
   場合には、前記トルク制御装置によりエンジンのトルク
   要求値を増大させることを特徴とする車両用電動機の制
   御装置。
2. （２）電動機に必要とされるトルク要求値に応じた電流
   値を検出電圧で更生した後、検出温度により更生して上
   記最適電流値を演算し、該最適電流値が電圧、温度で更
   生した電流値よりも小さい場合に、上記トルク制御装置
   によりエンジンのトルク要求値を増大させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の車両用電動機の制御
   装置。