特開 2025-8244 電動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025008244

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】電動車

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20250109BHJP

   B60L 9/18 20060101ALN20250109BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 S

B60L9/18 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023110232

(22)【出願日】2023-07-04

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石泉 和也

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AB01

5H125AC12

5H125BA05

5H125CA02

5H125CA08

5H125EE05

5H125EE09

5H125EE64

(57)【要約】

【課題】低温環境下において、電動車が四輪駆動で走行することができる可能性を高くすることができる技術を提供する。
【解決手段】電動車は、フロントモータと、リアモータと、外気温を検出する第１温度センサと、リアモータ温度を検出する第２温度センサと、フロントモータとリアモータとの両者を動作させる四輪駆動モードと、フロントモータとリアモータとのうちの前者のみを動作させる二輪駆動モードと、を選択的に実行可能な制御装置と、を備えている。制御装置は、リアトルク分配率とリアトルク上限値とを記憶するメモリを有しており、外気温が第１所定温度未満である場合に、リアトルク分配率とリアトルク上限値とを利用して、四輪駆動モードを実行し、四輪駆動モードを実行中に、リアモータ温度が第２所定温度を上回る場合に、メモリに記憶されているリアトルク分配率、及び、リアトルク上限値を低い側に補正するとともに、二輪駆動モードを実行する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車であって、
前輪を駆動するフロントモータと、
後輪を駆動するリアモータと、
外気温を検出する第１温度センサと、
前記リアモータの温度であるリアモータ温度を検出する第２温度センサと、
前記フロントモータと前記リアモータとの両者を動作させる四輪駆動モードと、前記フロントモータと前記リアモータとのうちの前者のみを動作させる二輪駆動モードと、を選択的に実行可能な制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記リアモータに分配するトルクの分配率を示すリアトルク分配率と、前記リアモータのリアトルク上限値と、を記憶するメモリを有しており、
前記外気温が第１所定温度未満である場合に、前記メモリに記憶されている前記リアトルク分配率と前記リアトルク上限値とを利用して、前記四輪駆動モードを実行し、
前記四輪駆動モードの実行中に、前記リアモータ温度が第２所定温度を上回る場合は、前記メモリに記憶されている前記リアトルク分配率、及び、前記リアトルク上限値を低い側に補正して、前記二輪駆動モードを実行する、電動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、電動車に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、フロントモータ及びリアモータの動作を制御する制御装置と、を備える電動車が開示されている。制御装置は、フロントモータとリアモータとの両者を動作させる四輪駆動モードと、フロントモータとリアモータとのうちの前者のみを動作させる二輪駆動モードと、を選択的に実行可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１２６１２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

低温環境下では、電動車の走行安定性を確保するために、四輪駆動で電動車を走行させることが望まれている。しかしながら、電動車が四輪駆動で走行している間にリアモータの温度が所定温度を上回る場合に、リアモータを保護するために、電動車は、四輪駆動から二輪駆動に切り替わってしまう。

【0005】

本明細書では、低温環境下において、電動車が四輪駆動で走行することができる時間を長くすることができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本技術の第１の態様では、前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、外気温を検出する第１温度センサと、前記リアモータの温度であるリアモータ温度を検出する第２温度センサと、前記フロントモータと前記リアモータとの両者を動作させる四輪駆動モードと、前記フロントモータと前記リアモータとのうちの前者のみを動作させる二輪駆動モードとを選択的に実行可能な制御装置と、を備えている。前記制御装置は、前記リアモータに分配するトルクの分配率を示すリアトルク分配率と、前記リアモータのリアトルク上限値と、を記憶するメモリを有しており、前記外気温が第１所定温度未満である場合に、前記メモリに記憶されている前記リアトルク分配率と前記リアトルク上限値とを利用して、前記四輪駆動モードを実行し、前記四輪駆動モードの実行中に、前記リアモータ温度が第２所定温度を上回る場合は、前記メモリに記憶されている前記リアトルク分配率、及び、前記リアトルク上限値を低い側に補正して、前記二輪駆動モードを実行する。

【0007】

上記の構成によると、制御装置は、四輪駆動モードの実行中に、リアモータ温度が第２所定温度を上回る場合に、メモリに記憶されているリアトルク分配率、及び、リアトルク上限値を低い側に補正する。この場合、次に、四輪駆動モードが実行されるときに、低い側に補正されたリアトルク分配率及びリアトルク上限値が利用される。これにより、リアモータにかかる熱負荷が低減する。このため、四輪駆動モードが実行されても、リアモータ温度が第２所定温度を上回ることを抑制することができる。従って、低温環境下において、四輪駆動モードを実行することができる時間、即ち、電動車が四輪駆動で走行する時間を長くすることができる。この結果、低温環境下における電動車の走行安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】電動車２の概略を示す図である。

【図2】制御装置２４によって実行される補正処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（実施例）
（電動車２の構成）
図１に示すように電動車２は、フロントモータ１０と、リアモータ１２と、前輪１４と、後輪１６と、バッテリ１８と、インバータ２０、２２と、制御装置２４と、外気温を検出する温度センサ２６と、を備えている。電動車２は、電動の四輪駆動車である。なお、本明細書における電動車とは、車輪を駆動するモータを有する車両を広く意味する。例えば、電動車には、ハイブリッド車に加えて、バッテリ電動車、燃料電池車、プラグインハイブリッド車等が含まれる。

【0010】

フロントモータ１０は、前輪ドライブシャフト２８を介して前輪１４に接続されている。フロントモータ１０は、前輪ドライブシャフト２８を介して前輪１４を駆動する。リアモータ１２は、後輪ドライブシャフト３０を介して後輪１６に接続されている。リアモータ１２は、後輪ドライブシャフト３０を介して後輪１６を駆動する。リアモータ１２には、リアモータ１２の温度であるリアモータ温度を検出する温度センサ１２ａが設けられている。温度センサ１２ａは、例えば、リアモータ１２のコイル（図示省略）の温度を検出する。

【0011】

バッテリ１８は、再充電可能な二次電池であり、一例ではあるが、複数のリチウムイオンセルを有する。インバータ２０、２２は、それぞれ、バッテリ１８から供給される直流電力を交流電力に変換してフロントモータ１０、リアモータ１２に供給する。

【0012】

制御装置２４は、メモリ２４ａを備えるコントローラである。制御装置２４は、フロントモータ１０とリアモータ１２との両者を動作させる四輪駆動モードと、フロントモータ１０とリアモータ１２とのうちの前者のみを動作させる二輪駆動モードと、を選択的に実行可能である。制御装置２４は、アクセルペダル開度、車速等に基づいて、電動車２が走行中の要求トルクを算出する。制御装置２４は、二輪駆動モードを実行中である場合、フロントモータ１０のフロントトルクが要求トルクになるように、バッテリ１８、インバータ２０、及び、フロントモータ１０の動作を制御する。また、制御装置２４は、四輪駆動モードを実行中である場合、フロントトルクとリアモータ１２のリアトルクとを合計したトルクが要求トルクになるように、バッテリ１８、インバータ２０、フロントモータ１０、インバータ２２、及び、リアモータ１２の動作を制御する。メモリ２４ａには、要求トルクのうちリアモータ１２に分配するトルクの分配率（例えば３０％）を示すリアトルク分配率と、リアモータ１２の上限値であるリアトルク上限値と、が記憶されている。リアトルク分配率及びリアトルク上限値は、低温環境下において、四輪駆動モードを実行しているときに利用される情報である。なお、メモリ２４ａには、複数個の外気温領域のそれぞれに対応するリアトルク分配率とリアトルク上限値との組み合わせが記憶されている。複数個の外気温領域とは、例えば、－１０℃未満、－１０℃～０℃、０℃～５℃等である。

【0013】

（補正処理；図２）
図２を参照して、制御装置２４によって実行される補正処理について説明する。補正処理は、メモリ２４ａ内のリアトルク分配率及びリアトルク上限値を補正するための処理である。制御装置２４は、例えば、イグニッションスイッチがＯＮされる場合に、図２の処理を開始する。

【0014】

Ｓ１０において、制御装置２４は、温度センサ２６によって検出される外気温が第１所定温度（例えば５℃）未満であるのか否かを判断する。第１所定温度は、低温環境下であることを判定するための閾値である。制御装置２４は、外気温が第１所定温度未満である場合（Ｓ１０でＹＥＳ）に、Ｓ１２に進む。一方、制御装置２４は、外気温が第１所定温度未満でない場合（Ｓ１０でＮＯ）に、図２の処理を終了する。

【0015】

Ｓ１２において、制御装置２４は、外気温に対応するリアトルク分配率とリアトルク上限値との組み合わせをメモリ２４ａから特定する。その後において、電動車２の走行が開始されると、制御装置２４は、要求トルクを特定するとともに、Ｓ１２で特定したリアトルク分配率及びリアトルク上限値を利用して、フロントトルク及びリアトルクを決定する。そして、制御装置２４は、決定済みのフロントトルク及びリアトルクに基づいて、バッテリ１８、インバータ２０、フロントモータ１０、インバータ２２、及び、リアモータ１２の動作を制御する。このようにして、低温環境下において、四輪駆動モードが実行され、電動車２が四輪駆動で走行する。

【0016】

Ｓ１４において、制御装置２４は、温度センサ１２ａによって検出されるリアモータ温度が第２所定温度を超えることを監視する。制御装置２４は、リアモータ温度が第２所定温度を超える場合に、Ｓ１４でＹＥＳと判断し、Ｓ１６に進む。なお、制御装置２４は、Ｓ１４で待機している間に、イグニッションスイッチがＯＦＦされる場合に、図２の処理を終了する。

【0017】

Ｓ１６において、制御装置２４は、Ｓ１２で特定したリアトルク分配率及びリアトルク上限値を低い側に補正して、メモリ２４ａに記憶する。即ち、制御装置２４は、メモリ２４ａ内のリアトルク分配率及びリアトルク上限値を更新する。制御装置２４は、Ｓ１６が終了すると、図２の処理を終了する。なお、制御装置２４は、Ｓ１４でＹＥＳと判断する場合に、四輪駆動モードに代えて二輪駆動モードを実行する。これにより、リアモータ１２が過熱することを抑制することができ、リアモータ１２を保護することができる。

【0018】

上述のように、電動車２は、前輪１４を駆動するフロントモータ１０と、後輪１６を駆動するリアモータ１２と、外気温を検出する温度センサ２６（「第１温度センサ」の一例）と、リアモータ温度を検出する温度センサ１２ａ（「第２温度センサ」の一例）と、四輪駆動モードと二輪駆動モードとを選択的に実行可能な制御装置２４と、を備えている。制御装置２４は、リアトルク分配率とリアトルク上限値とを記憶するメモリ２４ａを有しており、外気温が第１所定温度未満である場合（図２のＳ１０でＹＥＳ）に、メモリ２４ａに記憶されているリアトルク分配率とリアトルク上限値とを利用して、四輪駆動モードを実行し、四輪駆動モードを実行中に、リアモータ温度が第２所定温度を上回る場合（Ｓ１４でＹＥＳ）に、メモリ２４ａに記憶されているリアトルク分配率、及び、リアトルク上限値を低い側に補正するとともに、二輪駆動モードを実行する。

【0019】

上記の構成によると、制御装置２４は、四輪駆動モードを実行中に、リアモータ温度が第２所定温度を上回る場合に、メモリ２４ａに記憶されているリアトルク分配率及びリアトルク上限値を低い側に補正する。この場合、次に、四輪駆動モードが実行されるときに、低い側に補正されたリアトルク分配率及びリアトルク上限値が利用される。これにより、リアモータ１２にかかる熱負荷が低減する。このため、四輪駆動モードが実行されても、リアモータ温度が第２所定温度を上回ることを抑制することができる。従って、低温環境下において、四輪駆動モードを実行することができる時間、即ち、電動車２が四輪駆動で走行する時間を長くすることができる。この結果、低温環境下における電動車２の走行安定性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0020】

２：電動車、１０：フロントモータ、１２：リアモータ、１２ａ：温度センサ、１４：前輪、１６：後輪、１８：バッテリ、２０、２２：インバータ、２４：制御装置、２４ａ：メモリ、２６：温度センサ、２８：前輪ドライブシャフト、３０：後輪ドライブシャフト

【図1】

【図2】