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公開番号2025067588
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177688
出願日2023-10-13
発明の名称電動車両の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B60L 9/18 20060101AFI20250417BHJP(車両一般)
要約【課題】エネルギー損失の増加を抑制しつつ、トルクの制御精度を向上することができる電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】一方のモータのトルク指令値に基づいてdq座標系におけるd軸電流とq軸電流とを求め、求められたd軸電流とq軸電流とを一方のモータに接続された一方のインバータに出力するコントローラを備え、他方のモータから制動トルクを出力する指令信号を他方のインバータに出力し(ステップS4)、電動車両に要求される駆動トルクと他方のモータの制動トルクとを加算した車速維持トルクが所定トルク未満の場合に、一方のインバータに、トルク制御マップに基づいたd軸電流の指令信号とq軸電流の指令信号とを出力し(ステップS7)、トルク指令値が所定トルク以上の場合に、最大トルクマップに基づいたd軸電流の指令信号とq軸電流の指令信号とを出力する(ステップS6)。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
前輪を駆動する複数相のコイルを有するフロントモータと、後輪を駆動する複数相のコイルを有するリヤモータと、前記フロントモータにおける前記複数相のコイルに接続されたフロントインバータと、前記リヤモータにおける前記複数相のコイルに接続されたリヤインバータとを備えた電動車両の制御装置であって、
前記フロントモータと前リヤモータとのうちの一方のモータのトルク指令値に基づいてｄｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流とを求め、求められた前記ｄ軸電流と前記ｑ軸電流とを前記複数相の指令値に変換して前記一方のモータに接続された前記フロントインバータと前記リヤインバータとのうちの一方のインバータに出力するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記一方のモータへの通電電流に対する出力トルクが最大となるように前記ｄ軸電流と前記ｑ軸電流とを定めた最大トルクマップと、前記ｄ軸電流または前記ｑ軸電流の変化量に対する前記一方のモータのトルクの変化量が、前記最大トルクマップよりも小さくなるように前記ｄ軸電流と前記ｑ軸電流とを定めたトルク制御マップとを備え、
前記フロントインバータと前記リヤインバータとのうちの他方のインバータに、前記フロントモータと前リヤモータとのうちの前記他方のモータから制動トルクを出力する指令信号を出力し、
前記電動車両に要求される駆動トルクと前記他方のモータの制動トルクとを加算して前記一方のモータのトルク指令値を求め、
前記一方のモータのトルク指令値が、予め定められた所定トルク未満の場合に、前記一方のインバータに、前記トルク制御マップに基づいた前記ｄ軸電流の指令信号と前記ｑ軸電流の指令信号とを出力し、前記トルク指令値が前記所定トルク以上の場合に、前記最大トルクマップに基づいた前記ｄ軸電流の指令信号と前記ｑ軸電流の指令信号とを出力する
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置であって、
前記フロントモータと前記リヤモータとの電源である蓄電装置を更に備え、
前記他方のインバータは、前記蓄電装置の正極端子と前記一方のモータとの間に設けられた複数の上アームスイッチと、前記蓄電装置の負極端子と前記一方のモータとの間に設けられた複数の下アームスイッチとを有し、
前記他方のインバータに出力する指令信号は、前記複数の上アームスイッチと前記複数の下アームスイッチとのいずれか一方のスイッチの全てを通電状態に維持する信号を含む
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動車両の制御装置であって、
前記他方のモータは、前記フロントモータと前記リヤモータとのうちの出力可能な最大制動トルクが大きい方のモータを含む
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置であって、
前記最大トルクマップは、前記一方のモータの出力トルクが大きくなるほど、前記ｄ軸電流または前記ｑ軸電流の変化量に対する前記一方のモータのトルクの変化量が小さくなるように定められている
ことを特徴とする電動車両の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動力源としてのモータを備えた電動車両の制御装置に関し、特に、前輪を駆動するモータと後輪を駆動するモータとの少なくとも二つのモータを備えた電動車両の制御装置に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、前輪を駆動するフロントモータと、消費電力効率特性がフロントモータとは異なるとともに後輪を駆動するリヤモータとを備えた電動車両の制御装置が記載されている。この制御装置は、車両に要求される駆動トルクが、予め定められた閾値以下の場合には、各モータの損失の合計である駆動装置の損失が最小となるようにモータ間のトルク配分を定めたモータ損失最小化トルク配分マップを参照して、各モータの出力トルクを定め、車両に要求される駆動トルクが、上記閾値よりも大きい場合には、各モータの温度上昇率の合計である駆動装置の温度上昇率が最小となるようにトルク配分を定めたモータ温度上昇最小化トルク配分マップを参照して、各モータの出力トルクを定めるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－５７０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された制御装置は、車両に要求される駆動トルクが閾値以下の場合に駆動装置の損失が最小となるモータ損失最小化トルク配分マップに基づいてモータ間のトルク配分を定めるように構成されている。すなわち、制御装置は、通電される電流値に対する出力トルクの比が良好となるように各モータを制御する。
【０００５】
一方、上記のように通電される電流値に対する出力トルクの比が良好になるように各モータのトルクを制御すると、通電する電流値の変化量に対してモータの出力トルクの変化量が大きくなる。つまり、トルク感度が良好になる。そのため、電動車両の駆動トルクを緻密に制御することが要求される走行環境や走行条件では、適切な駆動トルクに制御することができず、または、要求される駆動トルクに制御するために高精度に電流制御を行う必要がある。
【０００６】
それに対して、通電される電流値に対する出力トルクの比が小さい運転点で各モータを制御した場合には、電動車両の駆動トルクを緻密に制御することができるものの、各モータの損失が大きくなるため、比較的大きな駆動トルクが要求されている場合には、エネルギー損失が大きくなり、電動車両の電力消費量が過剰に増加する可能性がある。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、エネルギー損失の増加を抑制しつつ、トルクの制御精度を向上することができる電動車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、前輪を駆動する複数相のコイルを有するフロントモータと、後輪を駆動する複数相のコイルを有するリヤモータと、前記フロントモータにおける前記複数相のコイルに接続されたフロントインバータと、前記リヤモータにおける前記複数相のコイルに接続されたリヤインバータとを備えた電動車両の制御装置であって、前記フロントモータと前リヤモータとのうちの一方のモータのトルク指令値に基づいてｄｑ座標系におけるｄ軸電流とｑ軸電流とを求め、求められた前記ｄ軸電流と前記ｑ軸電流とを前記複数相の指令値に変換して前記一方のモータに接続された前記フロントインバータと前記リヤインバータとのうちの一方のインバータに出力するコントローラを備え、前記コントローラは、前記一方のモータへの通電電流に対する出力トルクが最大となるように前記ｄ軸電流と前記ｑ軸電流とを定めた最大トルクマップと、前記ｄ軸電流または前記ｑ軸電流の変化量に対する前記一方のモータのトルクの変化量が、前記最大トルクマップよりも小さくなるように前記ｄ軸電流と前記ｑ軸電流とを定めたトルク制御マップとを備え、前記フロントインバータと前記リヤインバータとのうちの他方のインバータに、前記フロントモータと前リヤモータとのうちの前記他方のモータから制動トルクを出力する指令信号を出力し、前記電動車両に要求される駆動トルクと前記他方のモータの制動トルクとを加算して前記一方のモータのトルク指令値を求め、前記一方のモータのトルク指令値が、予め定められた所定トルク未満の場合に、前記一方のインバータに、前記トルク制御マップに基づいた前記ｄ軸電流の指令信号と前記ｑ軸電流の指令信号とを出力し、前記トルク指令値が前記所定トルク以上の場合に、前記最大トルクマップに基づいた前記ｄ軸電流の指令信号と前記ｑ軸電流の指令信号とを出力することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明においては、前記フロントモータと前記リヤモータとの電源である蓄電装置を更に備え、前記他方のインバータは、前記蓄電装置の正極端子と前記一方のモータとの間に設けられた複数の上アームスイッチと、前記蓄電装置の負極端子と前記一方のモータとの間に設けられた複数の下アームスイッチとを有し、前記他方のインバータに出力する指令信号は、前記複数の上アームスイッチと前記複数の下アームスイッチとのいずれか一方のスイッチの全てを通電状態に維持する信号を含んでよい。
【００１０】
この発明においては、前記他方のモータは、前記フロントモータと前記リヤモータとのうちの出力可能な最大制動トルクが大きい方のモータを含んでよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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