[发明专利]电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及适用于不装备充电用发动机而全电池化的电动式公共汽车的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆。

本申请主张于2010年10月19日在日本提出申请的特愿2010-234860号的优先权，将其内容援用于此。

背景技术

近年来，在乘用车之后，在大型汽车中导入混合动力系统等的电动方式的活动也持续增强。特别是城市的线路公共汽车，有旅客输送的集中产生的好处，另一方面，加减速的频率极高，还有站立乘车。因此，采用以电动机驱动车辆的电动方式，从省能源、加速性能、乘坐感觉等各个方面被认为是最佳的。

但是，由于电动机具有与发动机完全不同的特性，所以需要通过研究其动力性能和能量效率的确实的评价方法，促进电动方式的普及。

以往，已知控制电动机使其成为额定温度的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆（例如，参照专利文献1）。

如图8所示，专利文献1中记载的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆，必要输出运算单元102根据行驶条件检测单元101检测出的行驶条件运算行驶必要输出。最大输出限定单元104根据温度检测单元103检测出的各个电动机108的温度设定被分别限制的最大输出。输出组设定单元105在该最大输出的范围内设定多个以各个电动机108分担的行驶需要输出的输出组（set）。消耗功率运算单元106运算每个输出组的全部消耗功率。按照全部消耗功率为最小的输出组，通过控制指令单元107将控制指令输出到各个电动机108。

专利文献1中记载的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆检测各个电动机108的温度。于是，对于温度上升至规定以上的电动机108，将其输出限定在连续额定值的范围内后，控制各个电动机108的输出扭矩指令，使得全部消耗功率为最小。

因此，专利文献1中记载的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆考虑额定温度，选择对行驶模式为最佳额定温度的电动机108。因此，以瞬间额定值连续运转的电动机108将其输出降低至连续额定值，预先防止烧烤导致的破坏，作为整体以最大效率进行运转。而且，通过将电动机108的输出限制在连续额定值的范围内，即使在整体的最大输出扭矩比行驶需要扭矩小的情况下，也可以输出该受限范围内的最大输出扭矩。因此，同样以该状态下的最大效率进行运转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平7-46721号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，前述的专利文献1中记载的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆考虑额定温度，选择对于行驶模式为最佳的额定温度的电动机108。

因此，前述的专利文献1中记载的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆不能根据作功量将电动机的效率最佳化，所以在功率消耗量上有改善的余地。

本发明的目的是提供电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆，可以通过分析行驶模式，设定使作功量除以电动机效率后的时间积分为最小的电动机的效率图（map），改善功率消耗量。

用于解决课题的手段

按照本发明的第1方式，电动机设计方法由以下步骤构成：

第1计算步骤，求为了达到预定的行驶模式所需要的转速和为了达到预定的行驶模式所需要的扭矩的集合；

第2计算步骤，从某一个电动机特性曲线选择与所述转速和所述扭矩对应的电动机效率；

第3计算步骤，根据所述转速和所述扭矩求作功量，用所述作功量除以所述电动机效率而求消耗功率；以及

第4计算步骤，在全部行驶时间内重复所述第1计算步骤、所述第2计算步骤和所述第3计算步骤而求所述消耗功率的总和。

按照本发明的第2方式，电动机具有通过所述第1计算步骤、所述第2计算步骤、所述第3计算步骤和所述第4计算步骤选择的特性。

按照本发明的第3方式，电动车辆具有由电动机设计方法设计的电动机。

发明效果

按照本发明的电动机设计方法、通过电动机设计方法设计的电动机和具有电动机的电动车辆，具有以下效果，即可以通过分析行驶模式，设定用作功量除以电动机效率的时间积分最小的电动机的效率图，改善功率消耗量。

附图说明