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公開番号2024172957
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091041
出願日2023-06-01
発明の名称電動車
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類B60L 3/00 20190101AFI20241205BHJP(車両一般)
要約【課題】少なくとも1つの第1モータや第2モータに不要な制限をかけるのをより適切に抑制する。
【解決手段】蓄電装置の電流または電力が第1上側閾値を超過したときには、超過する前に比して第1出力制限を厳しい側に補正し、蓄電装置の電流または電力が第1下側閾値を超過したときには、超過する前に比して第1入力制限を厳しい側に補正し、リアクトルの電流または電力が第2上側閾値を超過したときには、超過する前に比して第2出力制限を厳しい側に補正し、リアクトルの電流または電力が第2下側閾値を超過したときには、超過する前に比して第2入力制限を厳しい側に補正する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つの第１モータと、第２モータと、蓄電装置と、前記少なくとも１つの第１モータと電力のやりとりが可能な高電圧側電力ラインと前記第２モータおよび前記蓄電装置と電力のやりとりが可能な低電圧側電力ラインとに接続された昇圧コンバータと、前記蓄電装置の第１入力制限および第１出力制限と前記昇圧コンバータの第２入力制限および第２出力制限との範囲内で前記少なくとも１つの第１モータと前記第２モータと前記昇圧コンバータとを制御する制御装置と、を備える電動車であって、
前記制御装置は、前記蓄電装置の電流または電力が第１下側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第１入力制限を厳しい側に補正し、前記蓄電装置の電流または電力が第１上側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第１出力制限を厳しい側に補正し、前記昇圧コンバータの電流または電力が第２下側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第２入力制限を厳しい側に補正し、前記昇圧コンバータの電流または電力が第２上側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第２出力制限を厳しい側に補正する、
電動車。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動車に関する。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動車としては、モータと、蓄電装置と、モータにインバータを介して接続された高電圧側電力ラインと蓄電装置に接続された低電圧側電力ラインとに接続された昇圧コンバータとを備え、蓄電装置の出力電流の検出値が制御閾値を超えた場合に、検出値に基づいて蓄電装置の出力電流を制御する超過電流フィードバック制御を実行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電動車では、蓄電装置を保護するために定められる第１電流閾値と、昇圧コンバータの電力用半導体素子を保護するために定められる第２電流閾値と、のうちの小さい方を制御閾値とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２５０５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昇圧コンバータに対して高電圧側電力ライン側に少なくとも１つの第１モータが接続されると共に低電圧側電力ライン側に蓄電装置および第２モータが接続された電動車において、上述のように、第１電流閾値と第２電流閾値とのうちの小さい方を制御閾値とすると、少なくとも１つの第１モータや第２モータに不要な制限をかけてしまう可能性がある。本開示の電動車は、少なくとも１つの第１モータや第２モータに不要な制限をかけるのをより適切に抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の電動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。本開示の電動車は、少なくとも１つの第１モータと、第２モータと、蓄電装置と、前記少なくとも１つの第１モータと電力のやりとりが可能な高電圧側電力ラインと前記第２モータおよび前記蓄電装置と電力のやりとりが可能な低電圧側電力ラインとに接続された昇圧コンバータと、前記蓄電装置の第１入力制限および第１出力制限と前記昇圧コンバータの第２入力制限および第２出力制限との範囲内で前記少なくとも１つの第１モータと前記第２モータと前記昇圧コンバータとを制御する制御装置と、を備える電動車であって、前記制御装置は、前記蓄電装置の電流または電力が第１下側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第１入力制限を厳しい側に補正し、前記蓄電装置の電流または電力が第１上側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第１出力制限を厳しい側に補正し、前記昇圧コンバータの電流または電力が第２下側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第２入力制限を厳しい側に補正し、前記昇圧コンバータの電流または電力が第２上側閾値を超過したときには、超過前に比して前記第２出力制限を厳しい側に補正することを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本開示のハイブリッド車２０の概略構成図である。
処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本開示のハイブリッド車２０の概略構成図である。図示するように、ハイブリッド車２０は、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２（少なくとも１つの第１モータ）と、モータＭＧＲ（第２モータ）と、インバータ４１，４２，４３と、バッテリ（蓄電装置）５０と、昇圧コンバータ５５と、補機６０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７０とを備える。
【０００８】
プラネタリギヤ３０のサンギヤは、モータＭＧ１の回転子に接続されており、リングギヤは、前輪に連結された前輪用駆動軸に接続されており、キャリヤは、エンジン２２のクランクシャフトに接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲは、何れも同期発電電動機として構成されている。モータＭＧ２の回転子は、前輪用駆動軸に接続されており、モータＭＧＲの回転子は、後輪に連結された後輪用駆動軸に接続されている。インバータ４１，４２，４３は、それぞれ、複数のスイッチング素子のスイッチングにより、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲを回転駆動する。インバータ４１，４２は、高電圧側電力ライン５４ａに接続されており、インバータ４３およびバッテリ５０は、低電圧側電力ライン５４ｂに接続されている。高電圧側電力ライン５４ａと低電圧側電力ライン５４ｂとには、それぞれ、平滑用のコンデンサ５７，５８が取り付けられている。昇圧コンバータ５５は、高電圧側電力ライン５４ａと低電圧側電力ライン５４ｂとに接続されており、２つのスイッチング素子Ｔ３１，Ｔ３２と２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとを有する。昇圧コンバータ５５は、２つのスイッチング素子Ｔ３１，Ｔ３２のスイッチングにより、低電圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧側電力ライン５４ａに供給したり、高電圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して高電圧側電力ライン５４ａに供給したりする。補機６０は、例えば、車室内の空気調和を行なう空調装置を挙げることができる。
【０００９】
ＥＣＵ７０は、マイクロコンピュータを備える。ＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力されている。例えば、クランク角センサ２２ａからのエンジン２２のクランクシャフトのクランク角θｃｒなどのエンジン２２の状態に関する信号を挙げることができる。回転位置センサ４５，４６，４７からのモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの回転子の回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３も挙げることができる。電圧センサ５０ａ、電流センサ５０ｂ、温度センサ５０ｃからのバッテリ５０の電圧Ｖｂ，電流Ｉｂ，温度Ｔｂも挙げることができる。電流センサ５５ａからのリアクトルＬの電流ＩＬや、電圧センサ５７ａ，５８ａからのコンデンサ５７，５８の電圧ＶＨ，ＶＬも挙げることができる。イグニッションスイッチからのイグニッション信号や、シフトポジションセンサからのシフトレバーの操作位置（シフトポジションＳＰ）、アクセルセンサからのアクセルペダルの踏込量（アクセル開度Ａｃｃ）、ブレーキセンサからのブレーキペダルの踏込量（ブレーキペダルポジションＢＰ）、車速センサからの車速Ｖも挙げることができる。ＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力されている。例えば、エンジン２２やインバータ４１，４２，４３、昇圧コンバータ５５、補機６０への制御信号を挙げることができる。ＥＣＵ７０は、エンジン２２のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの回転子の回転位置θｍ１，θｍ２，θｍ３に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲの回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，Ｎｍ３を演算したり、バッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算したりしている。
【００１０】
こうして構成された本実施形態のハイブリッド車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モード、を含む複数の走行モードを切り替えて走行する。ＨＶ走行モードでは、ＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行用の要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとに基づいて走行用の要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊と要求パワーＰｄ＊とに基づいてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎｂ，Ｗｏｕｔｂおよび昇圧コンバータ５５の入出力制限Ｗｉｎｃ，Ｗｏｕｔｃの範囲内で要求トルクＴｄ＊が配分比ｋｔに基づいて配分されて前輪や後輪に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍｒ＊を設定する。配分比ｋｔは、前輪に出力するトルクと後輪に出力するトルクとの和に対する前輪に出力するトルクの割合であり、車両の走行状態に基づいて設定される。さらに、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御を行なうと共にモータＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧＲがトルク指令Ｔｍ１＊、Ｔｍ２＊，Ｔｍｒ＊で駆動されるようにインバータ４１，４２，４３の制御を行なう。また、モータＭＧ１，ＭＧ２を目標駆動点（トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２）で駆動できるようにコンデンサ５７（高電圧側電力ライン５４ａ）の目標電圧ＶＨ＊を設定して昇圧コンバータ５５の制御を行なう。ＥＶ走行モードでは、ＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードと同様に要求トルクＴｄ＊や要求パワーＰｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎｂ，Ｗｏｕｔｂおよび昇圧コンバータ５５の入出力制限Ｗｉｎｃ，Ｗｏｕｔｃの範囲内で要求トルクＴｄ＊が配分比ｋｔに基づいて配分されて前輪や後輪に出力されるように、モータＭＧ２，ＭＧＲのトルク指令Ｔｍ２＊，Ｔｍｒ＊を設定する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊，Ｔｍｒ＊に基づくインバータ４１，４２，４３の制御や昇圧コンバータ５５の制御はＨＶ走行モードと同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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