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公開番号2025064233
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023173830
出願日2023-10-05
発明の名称四輪駆動式電動車の駆動制御システム
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類H02P 5/46 20060101AFI20250410BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】システムコストの増大を抑制しつ、電力損失を低減した四輪駆動式電動車の駆動制御システムを提供する。
【解決手段】本発明の四輪駆動式電動車の駆動制御システムは、インバータにSiC-MOSFETパワー半導体が用いられた駆動モータと、インバータにSi-IGBTパワー半導体が用いられた駆動モータと、これらの駆動モータを制御する制御装置を備える。
そして、上記制御装置が、車両要求トルクと駆動モータの回転数に基いて作動させる駆動モータを切り替えることとしたため、電力損失の低減とシステムコストの増大抑制とを両立させた四輪駆動式電動車の駆動制御システムを提供することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、
インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、
これらの駆動モータを制御する制御装置を備え、
上記制御装置が、車両要求トルクと駆動モータの回転数に基づいて作動させる駆動モータを切り替えることを特徴とする四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
上記制御装置は、
車両要求トルクが、予め設定したトルク未満であり、
かつ、
車両要求トルクと駆動モータの回転数との関係が、ＰＷＭ制御を行う領域であるとき、
上記インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項３】
上記制御装置は、
車両要求トルクが、予め設定したトルク未満であり、
車両要求トルクとモータの回転数との関係が、
矩形波制御を行う領域であり、
かつ、
定常損失がＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体よりもＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が大きい領域であるとき、
上記インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項４】
上記制御装置は、
車両要求トルクが、予め設定したトルク未満であり、
車両要求トルクとモータの回転数との関係が、
矩形波制御を行う領域であり、
かつ、
定常損失がＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体よりもＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が小さい領域であるとき、
上記インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項５】
上記制御装置は、
車両要求トルクが、予め設定したトルク以上であり、
かつ、
車両要求トルクとモータの回転数との関係が、ＰＷＭ制御を行う領域であるとき、
インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項６】
上記制御装置は、
車両要求トルクが上記駆動モータの最大トルクであり、
かつ、
上記駆動モータの回転数が０であるとき、
上記インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、上記インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、の両方の駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項７】
上記制御装置は、車輪のスリップ状態を検知する検知部を有し、
車輪がスリップしたことを検知したとき、
上記インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、上記インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、の両方の駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項８】
上記制御装置は、少なくとも通常モードと四輪駆動モードとを有する運転モード入力部を有し、
四輪駆動モードが入力されたとき、
上記インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、上記インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、の両方の駆動モータを作動させることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。
【請求項９】
上記インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータが、前輪を駆動し、
上記インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータが、後輪を作動することを特徴とする請求項１～８のいずれか１つの項に記載の四輪駆動式電動車の駆動制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車の駆動制御システムに係り、更に詳細には、電動車の四輪駆動制御システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ
２
排出量の規制が強化され、電動車（ＥＶ）が増える傾向となっている。
電動車は、駆動力を発生する駆動モータと、該駆動モータを作動させるインバータと、該インバータを制御する制御装置とを備え、上記インバータは、パワー半導体と、上記制御装置から与えられる指令に従って上記パワー半導体をオン／オフ駆動する駆動回路とを有する。
【０００３】
電動車の航続距離を延ばすために低電力損失のインバータが要求されており、上記インバータのパワー半導体には、テイル電流が原理的に流れず、スイッチング電力損失が小さなＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体を用いることが有用である。
【０００４】
また、特許文献１には、駆動力源として複数の駆動モータを搭載した四輪駆動式電動車の場合、前後の駆動輪のトルク配分を均等にすることで、効率を最大にできる旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－３１３９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体は高価であり、複数の駆動モータのすべてをＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体用いたインバータで駆動すると、システムコストが増大してしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、システムコストの増大を抑制しつ、電力損失を低減した四輪駆動式電動車の駆動制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、パワー半導体の出力特性に着目し、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体を用いたインバータと、Ｓｉ－ＩＧＢＴパワー半導体を用いたインバータを組み合わせ、走行シーンに応じて使い分けることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の四輪駆動式電動車の駆動制御システムは、インバータにＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、インバータにＳｉ－ＩＧＢＴパワー半導体が用いられた駆動モータと、これらの駆動モータを制御する制御装置を備える。
そして、上記制御装置が、車両要求トルクと駆動モータの回転数に基いて作動させる駆動モータを切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴパワー半導体を用いたインバータと、Ｓｉ－ＩＧＢＴパワー半導体を用いたインバータを組み合わせ、走行シーンに応じて使い分けることとしたため、電力損失の低減とシステムコストの増大抑制とを両立させた四輪駆動式電動車の駆動制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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