JP2007028702A - Controller of secondary battery - Google Patents
Controller of secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007028702A JP2007028702A JP2005202929A JP2005202929A JP2007028702A JP 2007028702 A JP2007028702 A JP 2007028702A JP 2005202929 A JP2005202929 A JP 2005202929A JP 2005202929 A JP2005202929 A JP 2005202929A JP 2007028702 A JP2007028702 A JP 2007028702A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- battery
- sensor
- temperature
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
この発明は、二次電池を迅速に昇温可能な二次電池の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control apparatus for a secondary battery that can quickly raise the temperature of the secondary battery.
通常、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）やハイブリッド自動車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）等の車両において、電気エネルギーによる駆動力は、高電圧の電池から供給される直流電力をインバータによって３相交流電力に変換し、これにより３相交流モータを回転させることにより得ている。また、車両の減速時には、逆に３相交流モータの回生発電により得られる回生エネルギーを電池に蓄電することにより、エネルギーを無駄なく利用して走行している。 Usually, in a vehicle such as an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HV), the driving force by electric energy is converted from DC power supplied from a high-voltage battery to three-phase AC power by an inverter. This is obtained by rotating a three-phase AC motor. Further, when the vehicle is decelerated, the battery is stored with regenerative energy obtained by the regenerative power generation of the three-phase AC motor, so that the vehicle travels without wasting energy.
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、電池の充電量を表わすＳＯＣ（State of Charge）が所定の範囲に保たれるように、エンジンにより駆動される発電機の発電が制御される。そして、このような電池としては、主としてニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池が用いられる。これらの二次電池は、車両の走行に関わるため、その信頼度の高いことが求められる。 In such a hybrid vehicle or electric vehicle, the power generation of the generator driven by the engine is controlled so that the SOC (State of Charge) representing the charge amount of the battery is maintained within a predetermined range. And as such a battery, secondary batteries, such as a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery, are mainly used. These secondary batteries are required to have high reliability because they are related to the running of the vehicle.
その一方で、二次電池は、電池温度によって、その性能が著しく異なることが知られている。中でも、車両の走行性能を大きく左右するものとして、電池に入出力可能な電力が挙げられる。電池に入出力可能な電力は、電池温度の低下に伴なって著しく低下する。そのため、寒冷地などでは、発進時やエンジン出力の補助を行なうときに、電池温度が低いために所望の出力が得られず、車両のスムーズな発進や加速ができないという問題がとされていた。 On the other hand, it is known that the performance of the secondary battery is remarkably different depending on the battery temperature. Among them, power that can be input and output to the battery is one of the factors that greatly influence the running performance of the vehicle. The power that can be input / output to / from the battery significantly decreases as the battery temperature decreases. Therefore, in cold districts, when starting or assisting engine output, the battery temperature is low, so that a desired output cannot be obtained, and the vehicle cannot be started or accelerated smoothly.
この問題に対しては、電池温度が所定温度よりも低いときに、ヒータ装置により電池を昇温させるといった方策が挙げられる。ところが、この方策には、ヒータ装置等の部品の追加に伴なって車両の大型化や製造コストアップが生じる点、およびヒータ装置の発生した熱量の一部が電池以外の部位に逃げてしまうというエネルギー効率の点において、多くの課題が残されていた。 In order to solve this problem, there is a measure of raising the temperature of the battery by the heater device when the battery temperature is lower than a predetermined temperature. However, in this measure, the addition of parts such as the heater device increases the size of the vehicle and the manufacturing cost, and part of the heat generated by the heater device escapes to a part other than the battery. Many issues remained in terms of energy efficiency.
そこで、最近では、車両の走行性能を確保するために、電池を効率的に昇温させて、電池に入出力可能な電力の低下を抑制するバッテリ制御装置が多数開示されている（たとえば特許文献１〜４参照）。 Therefore, recently, in order to ensure the running performance of the vehicle, a number of battery control devices that efficiently raise the temperature of the battery and suppress the decrease in power that can be input to and output from the battery have been disclosed (for example, Patent Documents). 1-4).
たとえば特許文献１は、バッテリの温度が所定値以下のとき、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）の所定領域内で電池の充放電を繰り返すことを特徴とするバッテリ制御装置を開示する。
For example,
これによれば、バッテリ制御装置は、バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を判定する充放電判定手段と、バッテリの充放電を制御するバッテリ制御手段とを備える。そして、バッテリの温度が所定値以下のとき、バッテリ制御手段によって、ＳＯＣの所定範囲内において、短い周期でバッテリの充放電が交互に繰り返される。このとき、バッテリ制御手段は、充放電時に電池を流れる電流（バッテリ電流）によって電池の内部抵抗を発熱させ、電池を内部から直接的に昇温する。したがって、ヒータ装置を用いて電池を昇温させるのに対して、電力ロスを生じることなく、効率的に昇温させることができる。
さらに、特許文献１によるバッテリ制御装置は、ハイブリッド自動車に搭載されると、車両の走行状態に応じて、昇温モードにおけるバッテリの充放電を制御する。
Furthermore, when the battery control device according to
詳細には、車両が走行状態のとき、バッテリ制御手段は、ＳＯＣの所定範囲内において、走行に伴なうバッテリの消費を補うための発電機の駆動（走行発電）および走行用モータの回生制動を禁止してバッテリの充電を停止することにより、バッテリの放電制御を実行する。また、走行発電および回生制動を許可してバッテリの充電を開始することにより、バッテリの充電制御を実行する。すなわち、バッテリ手段は、車両の走行中において、エンジンによる発電機の駆動および走行用モータの回生制動を禁止／許可することによってバッテリの充放電制御を行なう。 Specifically, when the vehicle is in a traveling state, the battery control means drives the generator (traveling power generation) and regenerative braking of the traveling motor to compensate for battery consumption during traveling within a predetermined SOC range. The battery discharge control is executed by prohibiting the charging and stopping the charging of the battery. In addition, the battery charging control is executed by permitting running power generation and regenerative braking and starting charging of the battery. That is, the battery means performs charge / discharge control of the battery by prohibiting / permitting the driving of the generator by the engine and the regenerative braking of the traveling motor while the vehicle is traveling.
また、車両が停止状態のとき、バッテリ制御手段は、エンジンを始動させて強制的に発電機を駆動させてバッテリの充電制御を行なう。 Further, when the vehicle is stopped, the battery control means starts the engine and forcibly drives the generator to perform battery charging control.
以上のように、特許文献１によるバッテリ制御装置は、車両の状態に応じて、発電機および走行用モータの駆動を禁止／許可すること、または発電機を強制的に駆動させることにより、バッテリの充放電を制御してバッテリを昇温させる。そのため、実際にバッテリが充放電される周期は、車両の走行状態に依存したものとなり、バッテリを迅速に昇温させることが難しいという問題が生じていた。特に、リチウムイオン電池においては、低温時の内部抵抗が常温時よりも低いために昇温しにくく、昇温効率の改善が求められていた。
As described above, the battery control device according to
また、走行発電および回生制動の禁止／許可は、バッテリ制御ユニットが補機制御ユニットに対して発電中止指令／発電開始指令を出力すること、およびバッテリ制御ユニットがトルク制御ユニットを介して回生時のトルクを抑制する信号をモータ制御ユニットに転送することによって実行される。そのため、昇温モードにおけるバッテリの充放電制御が複雑なものとなっていた。 In addition, prohibition / permission of traveling power generation and regenerative braking is performed when the battery control unit outputs a power generation stop command / power generation start command to the auxiliary machine control unit, and when the battery control unit is in the regenerative mode via the torque control unit. This is executed by transferring a signal for suppressing torque to the motor control unit. Therefore, the charge / discharge control of the battery in the temperature raising mode is complicated.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、二次電池を迅速かつ容易に昇温可能な二次電池の制御装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a secondary battery control device capable of quickly and easily raising the temperature of the secondary battery.
この発明によれば、二次電池の制御装置は、二次電池から電力の供給を受けて負荷を駆動する駆動回路と、二次電池の電池温度を取得する電池温度取得手段と、取得された電池温度が所定のしきい値温度よりも低いとき、負荷の出力を、目標出力値を中心値とする所定出力範囲内で周期的に振動させるように駆動回路を制御する制御回路とを備える。 According to the present invention, the control device for the secondary battery is obtained by the drive circuit that receives the supply of power from the secondary battery and drives the load, the battery temperature acquisition means that acquires the battery temperature of the secondary battery, and And a control circuit that controls the drive circuit to periodically vibrate the output of the load within a predetermined output range centered on the target output value when the battery temperature is lower than a predetermined threshold temperature.
上記の二次電池の制御装置によれば、負荷の出力を意図的に振動させて二次電池から負荷への電力の入出力を繰り返すことにより、二次電池の充放電電流を強制的に発生させることによって、迅速かつ容易に二次電池を昇温させることができる。また、二次電池の昇温時においても、負荷の平均出力を、目標出力値に追従させることができる。 According to the secondary battery control device described above, the charge / discharge current of the secondary battery is forcibly generated by intentionally vibrating the output of the load and repeating input / output of power from the secondary battery to the load. By doing so, the temperature of the secondary battery can be raised quickly and easily. Moreover, the average output of the load can be made to follow the target output value even when the temperature of the secondary battery is raised.
好ましくは、負荷は、交流モータを含み、駆動回路は、二次電池から電力の供給を受けて交流モータを駆動するモータ駆動回路を含む。二次電池の制御装置は、交流モータを駆動するモータ駆動電流を検出する電流センサと、電流センサにより検出されるセンサ値に誤差を加算したセンサ誤差加算値を出力する誤差加算手段とをさらに備える。制御回路は、電池温度がしきい値温度よりも低いとき、センサ誤差加算値を用いたフィードバック制御により、交流モータの出力トルクが目標トルクとなるようにモータ駆動回路を制御する一方、電池温度がしきい値温度以上のとき、センサ値を用いたフィードバック制御により、交流モータの出力トルクが目標トルクとなるようにモータ駆動回路を制御する。 Preferably, the load includes an AC motor, and the drive circuit includes a motor drive circuit that receives power supplied from the secondary battery and drives the AC motor. The control device for the secondary battery further includes a current sensor that detects a motor drive current that drives the AC motor, and an error addition unit that outputs a sensor error addition value obtained by adding an error to the sensor value detected by the current sensor. . When the battery temperature is lower than the threshold temperature, the control circuit controls the motor drive circuit so that the output torque of the AC motor becomes the target torque by feedback control using the sensor error addition value. When the temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the motor drive circuit is controlled by feedback control using the sensor value so that the output torque of the AC motor becomes the target torque.
上記の二次電池の制御装置によれば、交流モータの出力トルクが目標トルクを中心として周期的に変動するため、所望の出力を確保しながら、二次電池を迅速に昇温させることができる。 According to the above secondary battery control device, the output torque of the AC motor periodically fluctuates around the target torque, so that the secondary battery can be quickly heated while ensuring a desired output. .
好ましくは、誤差加算手段は、センサ値に所定のオフセット電流値を加算する。
上記の二次電池の制御装置によれば、オフセット電流値が加算されたモータ駆動電流を用いたフィードバック制御を行なうことにより、容易に交流モータの出力トルクを振動させることができる。
Preferably, the error adding means adds a predetermined offset current value to the sensor value.
According to the above secondary battery control device, it is possible to easily vibrate the output torque of the AC motor by performing feedback control using the motor drive current to which the offset current value is added.
好ましくは、誤差加算手段は、センサ値に所定のゲインを積算する。
上記の二次電池の制御装置によれば、ゲインが積算されたモータ駆動電流を用いたフィードバック制御を行なうことにより、容易に交流モータの出力トルクを振動させることができる。
Preferably, the error adding means adds a predetermined gain to the sensor value.
According to the above secondary battery control device, it is possible to easily vibrate the output torque of the AC motor by performing feedback control using the motor drive current integrated with the gain.
好ましくは、負荷は、交流モータを含み、駆動回路は、二次電池から電力の供給を受けて交流モータを駆動するモータ駆動回路を含む。二次電池の制御装置は、交流モータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサと、回転位置センサにより検出されるセンサ値に誤差を加算したセンサ誤差加算値を出力する誤差加算手段とをさらに備える。制御回路は、電池温度がしきい値温度よりも低いとき、センサ誤差加算値を用いてモータ駆動電流をフィードバック制御することにより、交流モータの出力トルクが目標トルクとなるようにモータ駆動回路を制御する一方、電池温度がしきい値温度以上のとき、センサ値を用いたモータ駆動電流のフィードバック制御により、交流モータの出力トルクが目標トルクとなるようにモータ駆動回路を制御する。 Preferably, the load includes an AC motor, and the drive circuit includes a motor drive circuit that receives power supplied from the secondary battery and drives the AC motor. The control device for the secondary battery includes a rotation position sensor that detects the rotation position of the rotor of the AC motor, and error addition means that outputs a sensor error addition value obtained by adding an error to the sensor value detected by the rotation position sensor. Further prepare. The control circuit controls the motor drive circuit so that the output torque of the AC motor becomes the target torque by performing feedback control of the motor drive current using the sensor error addition value when the battery temperature is lower than the threshold temperature. On the other hand, when the battery temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the motor drive circuit is controlled so that the output torque of the AC motor becomes the target torque by feedback control of the motor drive current using the sensor value.
上記の二次電池の制御装置によれば、交流モータの出力トルクが目標トルクを中心として変動するため、所望の出力を確保しながら、二次電池を迅速に昇温させることができる。 According to the above secondary battery control device, the output torque of the AC motor fluctuates around the target torque, so that the secondary battery can be quickly heated while ensuring a desired output.
好ましくは、誤差加算手段は、センサ値に、回転位置センサにおける１／ｎ（ｎは正数）回転に同期した周期的な誤差を加算する。 Preferably, the error adding means adds a periodic error synchronized with 1 / n (n is a positive number) rotation in the rotational position sensor to the sensor value.
上記の二次電池の制御装置によれば、センサ値に周期性を持ったセンサ誤差を加算することにより、容易に交流モータの出力トルクを周期的に振動させることができる。 According to the control device for the secondary battery, the output torque of the AC motor can be easily vibrated periodically by adding a sensor error having periodicity to the sensor value.
好ましくは、交流モータは、車両の駆動輪を駆動する駆動用モータからなる。制御回路は、車両の状態を検出する車両状態検出手段をさらに含み、車両が停車状態であることに応じて、電池温度がしきい値温度よりも低いとき、センサ誤差加算値を用いてモータ駆動回路を制御する。 Preferably, the AC motor is composed of a drive motor that drives the drive wheels of the vehicle. The control circuit further includes vehicle state detection means for detecting the state of the vehicle, and when the vehicle temperature is lower than the threshold temperature in response to the vehicle being stopped, the motor drive is performed using the sensor error addition value. Control the circuit.
上記の二次電池の制御装置によれば、車両が停車状態のときに、駆動用モータの出力トルクを意図的に振動させることから、出力トルクの振動によるドライバビリティの低下を抑制することができる。 According to the secondary battery control device described above, since the output torque of the drive motor is intentionally vibrated when the vehicle is stopped, a decrease in drivability due to the vibration of the output torque can be suppressed. .
好ましくは、交流モータは、車両に搭載された内燃機関を駆動し、内燃機関からの動力により発電可能な第１のモータジェネレータと、車両の駆動輪を駆動可能な第２のモータジェネレータとを含む。モータ駆動回路は、二次電池から電力の供給を受けて第１のモータジェネレータを駆動する第１のモータ駆動回路と、二次電池から電力の供給を受けて第２のモータジェネレータを駆動する第２のモータ駆動回路とを含む。制御回路は、電池温度がしきい値温度よりも低いとき、第１のモータジェネレータの出力トルクを、目標トルクを中心値とする所定の振動幅で周期的に振動させるように第１のモータ駆動回路を制御する。 Preferably, the AC motor includes a first motor generator capable of driving an internal combustion engine mounted on the vehicle and generating electric power by power from the internal combustion engine, and a second motor generator capable of driving drive wheels of the vehicle. . The motor drive circuit receives a power supply from the secondary battery and drives the first motor generator, and a motor drive circuit receives the power supply from the secondary battery and drives the second motor generator. 2 motor drive circuits. When the battery temperature is lower than the threshold temperature, the control circuit drives the first motor so as to periodically vibrate the output torque of the first motor generator with a predetermined vibration width centered on the target torque. Control the circuit.
上記の二次電池の制御装置によれば、駆動用モータでない第１のモータジェネレータの出力トルクを意図的に振動させることから、二次電池の昇温時においてもドライバビリティを維持することができる。 According to the above secondary battery control device, the output torque of the first motor generator that is not the drive motor is intentionally vibrated, so that drivability can be maintained even when the secondary battery is heated. .
この発明によれば、負荷の出力を意図的に振動させて二次電池から負荷への電力の入出力を繰り返すことにより、二次電池の充放電電流を強制的に発生させることによって、迅速かつ容易に二次電池を昇温させることができる。 According to the present invention, the load output is intentionally vibrated and the input / output of the power from the secondary battery to the load is repeated, so that the charge / discharge current of the secondary battery is forcibly generated. The temperature of the secondary battery can be easily raised.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による二次電池の制御装置を備えるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
[Embodiment 1]
1 is a schematic block diagram of a motor drive device including a secondary battery control device according to
図１を参照して、モータ駆動装置は、バッテリＢと、電圧センサ１０，１３と、電流センサ２４と、温度センサ２８と、コンデンサＣ２と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４と、レゾルバ３０と、制御装置４０とを備える。
Referring to FIG. 1, the motor drive device includes a battery B,
交流モータＭ１は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するためのトルクを発生するための駆動モータである。また、交流モータＭ１は、エンジンにて駆動される発電機の機能を持つように、そして、エンジンに対して電動機として動作し、たとえばエンジン始動を行ない得るようなモータである。 AC motor M1 is a drive motor for generating torque for driving drive wheels of a hybrid vehicle or an electric vehicle. Further, AC motor M1 is a motor that has a function of a generator driven by an engine and operates as an electric motor for the engine and can start the engine, for example.
昇圧コンバータ１２は、リアクトルＬ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
リアクトルＬ１の一方端はバッテリＢの電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタＱ１とＮＰＮトランジスタＱ２との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。 Reactor L1 has one end connected to the power supply line of battery B, and the other end connected to an intermediate point between NPN transistor Q1 and NPN transistor Q2, that is, between the emitter of NPN transistor Q1 and the collector of NPN transistor Q2. .
ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタＱ２のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ配されている。 NPN transistors Q1 and Q2 are connected in series between the power supply line and the earth line. The collector of NPN transistor Q1 is connected to the power supply line, and the emitter of NPN transistor Q2 is connected to the ground line. In addition, diodes D1 and D2 that allow current to flow from the emitter side to the collector side are arranged between the collector and emitter of the NPN transistors Q1 and Q2, respectively.
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とからなる。Ｕ相アーム１５、Ｖ相アーム１６およびＷ相アーム１７は、電源ラインとアースラインとの間に並列に設けられる。
Ｕ相アーム１５は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４からなる。Ｖ相アーム１６は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６からなる。Ｗ相アーム１７は、直列接続されたＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８からなる。また、各ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
各相アームの中間点は、交流モータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、交流モータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通に接続されて構成される。Ｕ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ３，Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの他端がＮＰＮトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。 An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of AC motor M1. In other words, AC motor M1 is a three-phase permanent magnet motor, and is configured such that one end of three coils of U, V, and W phases is commonly connected to the midpoint. The other end of the U-phase coil is at the midpoint of NPN transistors Q3 and Q4, the other end of the V-phase coil is at the midpoint of NPN transistors Q5 and Q6, and the other end of the W-phase coil is at the midpoint of NPN transistors Q7 and Q8. Each is connected.
なお、昇圧コンバータ１２およびインバータ１４にそれぞれ含まれるスイッチング素子は、ＮＰＮトランジスタＱ１〜Ｑ８に限定されず、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ等の他のパワー素子で構成しても良い。
Switching elements included in
バッテリＢは、ニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池からなる。電圧センサ１０は、バッテリＢから出力される電圧Ｖｂを検出し、検出した電圧Ｖｂを制御装置４０へ出力する。
The battery B is a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion.
温度センサ２８は、バッテリＢの電池温度Ｔｂａｔを検出し、その検出した電池温度Ｔｂａｔを制御装置４０へ出力する。なお、電池温度Ｔｂａｔの取得手段は、温度センサ２８に限らず、バッテリＢの内部抵抗値から電池温度Ｔｂａｔを推定する構成としても良い。
昇圧コンバータ１２は、バッテリＢから供給された直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。より具体的には、昇圧コンバータ１２は、制御装置４０から信号ＰＷＣを受けると、信号ＰＷＣによってＮＰＮトランジスタＱ２がオンされた期間に応じて直流電圧を昇圧してコンデンサＣ２に供給する。
また、昇圧コンバータ１２は、制御装置４０から信号ＰＷＣを受けると、コンデンサＣ２を介してインバータ１４から供給された直流電圧を降圧してバッテリＢへ供給する。
In addition, when
コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２から出力された直流電圧を平滑化し、平滑化した直流電圧をインバータ１４へ供給する。
Capacitor C <b> 2 smoothes the DC voltage output from
電圧センサ１３は、コンデンサＣ２の両端の電圧Ｖｍ（すなわち、インバータ１４の入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した電圧Ｖｍを制御装置４０へ出力する。
The
インバータ１４は、コンデンサＣ２から直流電圧が供給されると、制御装置４０からの信号ＰＷＭＩに基づいて直流電圧を交流電圧に変換して交流モータＭ１を駆動する。これにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを発生するように駆動される。
When the DC voltage is supplied from the capacitor C2, the
また、インバータ１４は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、交流モータＭ１が発電した交流電圧を制御装置４０からの信号ＰＷＭＩに基づいて直流電圧に変換し、変換した直流電圧をコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２へ供給する。
Further, the
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車または電気自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合との回生発電を伴なう制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車速を減速（または加速を中止）させることを含む。 Note that regenerative braking here refers to braking with regenerative power generation when the driver operating the hybrid vehicle or electric vehicle performs footbrake operation, or while not operating the footbrake, Including decelerating (or stopping acceleration) the vehicle while regenerating power.
電流センサ２４は、交流モータＭ１に流れるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを検出し、その検出したモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを制御装置４０へ出力する。なお、図１においては、電流センサ２４は、２個しか示されていない。これは、交流モータＭ１が３相モータの場合、２つの相に流れるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを検出すれば、その検出されたモータ電流Ｉｖ，Ｉｗに基づいて残りの相に流れるモータ電流Ｉｕを演算できるからである。したがって、３相の各々に流れるモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを独自に検出する場合、３個の電流センサ２４を設けてもよい
レゾルバ３０は、交流モータＭ１の回転軸に取り付けられており、交流モータＭ１の回転子の回転角度θを検出して制御装置４０へ出力する。
制御装置４０は、外部に設けられたＥＣＵ（Electrical Control Unit）からトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを受け、電圧センサ１３から出力電圧Ｖｍを受け、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを受け、レゾルバ３０から回転角度θを受ける。制御装置４０は、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗおよび回転角度θに基づいて、後述する方法によりインバータ１４が交流モータＭ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
また、制御装置４０は、インバータ１４が交流モータＭ１を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、後述する方法により昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
When the
さらに、制御装置４０は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ電流Ｉｖ，Ｉｗに基づいて、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。この場合、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８は、信号ＰＷＭＩによってスイッチング制御される。これにより、インバータ１４は、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２へ供給する。
Further, the
さらに、制御装置４０は、回生制動時、直流電圧Ｖｂ，出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、インバータ１４から供給された直流電圧を降圧するための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。これにより、交流モータＭ１が発電した交流電圧は、直流電圧に変換され、降圧されてバッテリＢに供給される。
Further, at the time of regenerative braking,
以上の構成からなるモータ駆動装置において、この発明は、さらに、制御装置４０がバッテリＢを昇温させるための昇温手段を備えることを特徴とする。昇温手段は、後述するように、温度センサ２８からの電池温度Ｔｂａｔが所定のしきい値を下回るときに、交流モータＭ１の出力トルクを意図的に変動させるように、インバータ１４を制御する。そして、出力トルクの変動に応じて積極的にバッテリＢに電流を流すことによって、内部抵抗を発熱させて電池温度Ｔｂａｔを上昇させる。
In the motor drive device having the above configuration, the present invention is further characterized in that the
ここで、交流モータＭ１は駆動用モータであることから、出力トルクの平均トルクは、トルク指令値ＴＲで指定される目標トルクを満たさなければならない。また、出力トルクを意図的に変動させることによって車両に揺れが生じるのを抑制し、ドライバビリティを保つことが求められる。 Here, since AC motor M1 is a drive motor, the average torque of the output torque must satisfy the target torque specified by torque command value TR. In addition, it is required to suppress drivability of the vehicle by intentionally changing the output torque and maintain drivability.
そこで、制御装置４０は、以下に述べるように、昇温手段の実行時において、交流モータＭ１の実行トルクを、トルク指令値ＴＲを平均トルクとして所定の変動幅で周期的に振動させるようにインバータ１４を制御する。さらに、制御装置４０は、このときの所定の変動幅を車両に揺れを生じさせることのない範囲となるようにインバータ１４を制御する。これによれば、昇温手段の実行によっても、交流モータＭ１からは所望のトルクが出力されるとともに、ドライバビリティを確保することができる。
Therefore, as described below, the
図２は、図１における制御装置４０の機能ブロック図である。
図２を参照して、制御装置４０は、インバータ制御回路４０１と、コンバータ制御回路４０３とを含む。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
Referring to FIG. 2,
インバータ制御回路４０１は、トルク指令値ＴＲ、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗ、出力電圧Ｖｍおよび回転角度θに基づいて、交流モータＭ１の駆動時、後述する方法によりインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
Based on torque command value TR, motor currents Iv, Iw, output voltage Vm, and rotation angle θ,
また、インバータ制御回路４０１は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、トルク指令値ＴＲ、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗ、出力電圧Ｖｍおよび回転角度θに基づいて、交流モータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＩを生成してインバータ１４へ出力する。
Further, the
さらに、インバータ制御回路４０１は、温度センサ２８からの電池温度Ｔｂａｔが所定のしきい値Ｔｃよりも低いとき、交流モータＭ１の出力トルクを意図的に振動させるための信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
Furthermore, when battery temperature Tbat from
インバータ制御回路４０１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御方式に従って、交流モータＭ１を駆動制御する。ＰＷＭ制御方式では、インバータ１４の出力電圧の基本波成分が正弦波となるようにモータ電流のフィードバック制御が行なわれる。すなわち、ＰＷＭ制御方式は、交流モータＭ１の目標トルク（トルク指令値ＴＲに相当）を、交流モータＭ１のｄ軸成分とｑ軸成分との電流指令に変換し、実際の電流値がこれらの電流指令と一致するようにＰＩ制御によってフィードバックをかける、いわゆる電流制御を採用する。
The
そして、インバータ制御回路４０１は、昇温手段を実行するとき、実際の電流値である電流センサ２４のセンサ値にセンサ誤差を加算したセンサ誤差加算値を生成し、その生成したセンサ誤差加算値を用いて電流制御を行なう構成とする。これにより、交流モータＭ１からは、トルク指令値ＴＲを平均トルクとして周期的に変動する実行トルクが出力される。なお、センサ誤差については、実行トルクの変動が車両に揺れを生じさせない範囲内に収まることを考慮して設定される。
When executing the temperature raising means, the
そして、交流モータＭ１の出力トルクが変動したことに伴なって、このトルク変動分に相当する電力変動分が、交流モータＭ１とバッテリＢとの間で授受されると、バッテリＢにおいては、充放電される電力の変化に応じて直流電流Ｉｂが振動させられる。その結果、振動した直流電流Ｉｂが流れることによって内部抵抗が発熱し、バッテリＢを昇温させる。 Then, as the output torque of AC motor M1 fluctuates, when a power fluctuation corresponding to this torque fluctuation is exchanged between AC motor M1 and battery B, battery B is charged. The direct current Ib is vibrated in accordance with the change in the discharged power. As a result, when the oscillated DC current Ib flows, the internal resistance generates heat, and the battery B is heated.
すなわち、インバータ制御回路４０１は、交流モータＭ１の出力トルクを意図的に振動させることにより、バッテリＢを流れる直流電流Ｉｂを振動させる。そして、インバータ制御回路４０１は、その振動させた直流電流Ｉｂにより内部抵抗を発熱させてバッテリＢを昇温する。ゆえに、インバータ制御回路４０１は、この発明による昇温手段を構成する。
That is, the
コンバータ制御回路４０３は、トルク指令値ＴＲ、直流電圧Ｖｂ，出力電圧Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、交流モータＭ１の駆動時、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
また、コンバータ制御回路４０３は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回転制動時、トルク指令値ＴＲ、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮに基づいて、インバータ１４からの直流電圧を降圧するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
Further, the
このように、昇圧コンバータ１２は、直流電圧を降圧するための信号ＰＷＣにより電圧を降下させることもできるので、双方向コンバータの機能を有するものである。
As described above, the
図３は、図２におけるインバータ制御回路４０１の機能ブロック図である。
図３を参照して、インバータ制御回路４０１は、電流指令値変換部４１０と、減算器４１２，４１４と、ＰＩ制御部４１６，４１８と、２相／３相変換部４２０と、ＰＷＭ生成部４２２と、センサ誤差加算部４３０と、３相／２相変換部４３２とを含む。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
Referring to FIG. 3,
電流指令値変換部４１０は、モータ駆動装置の外部に設けられたＥＣＵ（Electrical Control Unit）からトルク指令値ＴＲおよびモータ回転数ＭＲＮを受け、電圧センサ１３から電圧Ｖｍを受ける。そして、電流指令値変換部４１０は、トルク指令値ＴＲ、モータ回転数ＭＲＮおよび電圧Ｖｍに基づいて、トルク指令値ＴＲによって指定されたトルクを出力するための電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を生成し、その生成した電流指令Ｉｄ＊を減算器４１２へ出力し、生成した電流指令Ｉｑ＊を減算器４１４へ出力する。
Current command
減算器４１２は、電流指令値変換部４１０から電流指令Ｉｄ＊を受け、３相／２相変換部４３２から電流値Ｉｄを受ける。そして、減算器４１２は、電流指令Ｉｄ＊と電流値Ｉｄとの偏差（＝Ｉｄ＊−Ｉｄ）を演算し、その演算した偏差をＰＩ制御部４１６へ出力する。また、減算器４１４は、電流指令値変換部４１０から電流指令Ｉｑ＊を受け、３相／２相変換部４３２から電流値Ｉｑを受ける。そして、減算器４１４は、電流指令Ｉｑ＊と電流値Ｉｑとの偏差（＝Ｉｑ＊−Ｉｑ）を演算し、その演算した偏差をＰＩ制御部４１８へ出力する。
ＰＩ制御部４１６，４１８は、それぞれ、偏差Ｉｄ＊−Ｉｄ，Ｉｑ＊−Ｉｑに対してＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算し、その演算した電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを２相／３相変換部４２０へ出力する。
The
２相／３相変換部４２０は、ＰＩ制御部４１６，４１８からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑをレゾルバ３０からの回転角度θを用いて二相三相変換する。すなわち、２相／３相変換部４２０は、ＰＩ制御部４１６，４１８からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑおよびレゾルバ３０からの回転角度θを次式に代入して交流モータＭ１の３相コイルに印加する電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを演算する。
The two-phase / three-
つまり、２相／３相変換部４２０は、ｄ軸およびｑ軸に印加する電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを、回転角度θを用いて交流モータＭ１の３相コイルに印加する電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。そして、２相／３相変換部４２０は、電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをＰＷＭ生成部４２２へ出力する。
That is, the two-phase / three-
ＰＷＭ生成部４２２は、電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、電圧センサ１３からの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
The
インバータ１４は、ＰＷＭ生成部４２２からの信号ＰＷＭＩに応じて、ＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフさせる。これにより、交流モータＭ１の３相コイルにはそれぞれモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが流れる。このとき、２個の電流センサ２４，２４は、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗをそれぞれ検出し、その検出した電流Ｉｖ，Ｉｗをセンサ誤差加算部４３０へ出力する。
センサ誤差加算部４３０は、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを受け、温度センサ２８からバッテリＢの電池温度Ｔｂａｔを受ける。そして、センサ誤差加算部４３０は、電池温度Ｔｂａｔが所定のしきい値Ｔｃよりも低いとき、電流センサ２４のセンサ値であるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗにセンサ誤差を加算する。
Sensor
詳細には、センサ誤差加算部４３０は、センサ誤差として、オフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗを予め有しており、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いとき、このオフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗをセンサ値であるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗに重畳させる。
Specifically, the sensor
そして、センサ誤差加算部４３０は、このセンサ誤差を加算したモータ電流Ｉｖ１（＝Ｉｖ＋ΔＩｖ），Ｉｗ１（＝Ｉｗ＋ΔＩｗ）を３相／２相変換部４３２へ出力する。
The sensor
一方、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上のとき、センサ誤差加算部４３０は、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗにオフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗを加算しない。よって、センサ誤差加算部４３０は、電流センサ２４のセンサ値であるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを、そのままモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１として３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, when battery temperature Tbat is equal to or higher than threshold value Tc, sensor
３相／２相変換部４３２は、センサ誤差加算部４３０からモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１を受ける。そして、３相／２相変換部４３２は、モータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１に基づいてモータ電流Ｉｕ１＝−Ｉｖ１−Ｉｗ１を演算する。
Three-phase / two-
そして、３相／２相変換部４３２は、モータ電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１をレゾルバ３０からの回転角度θを用いて三相二相変換する。すなわち、３相／２相変換部４３２は、モータ電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１および回転角度θを次式に代入して電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１を演算する。そして、３相／２相変換部４３２は、演算した電流値Ｉｄ１を減算器４１２へ出力し、演算した電流値Ｉｑ１を減算器４１４へ出力する。
The three-phase / two-
つまり、３相／２相変換部４３２は、交流モータＭ１の３相コイルの各相に流れる３相のモータ電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１を、回転角度θを用いてｄ軸およびｑ軸に流れる電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１に変換する。
That is, the three-phase / two-
このとき、電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１は、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗにオフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗを加算したことにより、オフセット電流を加算しないときに得られるＩｄ，Ｉｑに対して、次式で表わされるΔＩｄ，ΔＩｑの変動分を含む。 At this time, the current values Id1 and Iq1 are obtained by adding the offset currents ΔIv and ΔIw to the motor currents Iv and Iw, so that Id and Iq obtained when the offset current is not added are expressed by ΔId, Includes fluctuations in ΔIq.
そして、この変動分ΔＩｄ，ΔＩｑを含む電流値Ｉｄ１，Ｉｑが、電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊に一致するように、フィードバック電流制御が行なわれる。 Then, feedback current control is performed so that the current values Id1 and Iq including the fluctuations ΔId and ΔIq coincide with the current commands Id * and Iq *.
ここで、電流センサ２４のセンサ値にセンサ誤差を加算したことによる交流モータＭ１の出力トルクＴへの影響を考える。図４は、センサ誤差が加算されたモータ電流（たとえばＩｖとする。）と、交流モータＭ１の出力トルクＴおよび直流電流Ｉｂとの関係を示す図である。
Here, the influence on the output torque T of the AC motor M1 due to the addition of the sensor error to the sensor value of the
図４の最上段を参照して、波形ｋ１で示される電流センサ２４のセンサ値であるモータ電流Ｉｖは、オフセット電流ΔＩｖが加算されることにより、波形ｋ２で示すようにΔＩｖだけオフセットされた波形となる。このオフセットされたモータ電流Ｉｖ１（およびＩｕ１，Ｉｗ１）を三相二相変換して得られたモータ電流のｄ−ｑ軸成分Ｉｄ１，Ｉｑ１は、波形ｋ１のモータ電流Ｉｖ（およびＩｕ，Ｉｗ）を変換して得られるｄ−ｑ軸成分Ｉｄ，Ｉｑに加えて、上述した変動分ΔＩｄ，ΔＩｑを含む。
Referring to the uppermost stage in FIG. 4, the motor current Iv, which is the sensor value of the
交流モータＭ１の出力トルクＴは、周知のように、モータ電流のｄ−ｑ軸成分Ｉｄ，Ｉｑを用いて、 As is well known, the output torque T of the AC motor M1 is obtained by using the dq axis components Id and Iq of the motor current.
で表わされる。ただし、Ｐｎ：極対数，φ：永久磁石によるモータ鎖交磁束，Ｌｄ，Ｌｑ：ｄ−ｑ軸インダクタンスである。 It is represented by Here, Pn: number of pole pairs, φ: motor linkage magnetic flux by permanent magnet, Ld, Lq: dq axis inductance.
この式（５）の右辺において、電流値Ｉｄ，ＩｑがそれぞれΔＩｄ，ΔＩｑだけ変動すると、出力トルクＴには、次式で示す変動分ΔＴが発生する。 If the current values Id and Iq fluctuate by ΔId and ΔIq, respectively, on the right side of the equation (5), the output torque T has a variation ΔT expressed by the following equation.
このときの出力トルクＴは、図４の中段に示す出力波形を有する。図４から明らかなように、出力トルクＴは、トルク指令値ＴＲで指令された目標トルクＴ＿ｃｏｍを中心として±ΔＴの変動幅（＝Ｔ＿ｃｏｍ±ΔＴ）で周期的に変動する波形を示す。 The output torque T at this time has an output waveform shown in the middle part of FIG. As is apparent from FIG. 4, the output torque T shows a waveform that periodically fluctuates with a fluctuation range of ± ΔT (= T_com ± ΔT) around the target torque T_com commanded by the torque command value TR.
そして、このトルク変動分ΔＴに応じて、モータ駆動装置では、次式で示される電力変動ΔＰが発生する。 Then, in accordance with the torque fluctuation amount ΔT, the motor driving device generates a power fluctuation ΔP represented by the following equation.
すなわち、出力トルクＴが変動したことにより、トルク変動分ΔＴに比例した電力変動分ΔＰが交流モータＭ１とバッテリＢとの間で授受されることになる。具体的には、出力トルクＴが目標トルクＴ＿ｃｏｍよりもトルク変動分ΔＴだけ増加したときは、バッテリＢから電力変動分ΔＰだけ電力が持ち出される。すなわち、バッテリＢは、電力変動分ΔＰだけ放電されることになる。また、出力トルクＴが目標トルクＴ＿ｃｏｍよりもトルク変動分ΔＴだけ減少したときは、バッテリＢに電力変動分ΔＰだけ電力が持ち込まれる。すなわち、バッテリＢは、電力変動分ΔＰだけ充電されることになる。 That is, since the output torque T varies, the power fluctuation ΔP proportional to the torque fluctuation ΔT is exchanged between the AC motor M1 and the battery B. Specifically, when the output torque T increases from the target torque T_com by a torque fluctuation amount ΔT, electric power is taken out from the battery B by a power fluctuation amount ΔP. That is, the battery B is discharged by the amount of power fluctuation ΔP. Further, when the output torque T is reduced by the torque fluctuation amount ΔT from the target torque T_com, the electric power is brought into the battery B by the electric power fluctuation amount ΔP. That is, the battery B is charged by the amount of power fluctuation ΔP.
したがって、バッテリＢにおいては、出力トルクＴの変動に伴ない、電力変動分ΔＰに相当する電力の充電および放電が周期的に繰り返される。この充放電動作により、バッテリＢを流れる直流電流Ｉｂには、次式の関係により、電力変動分ΔＰｃに比例した電流変化ΔＩｂが生じる。 Therefore, in the battery B, as the output torque T varies, charging and discharging of power corresponding to the power variation ΔP are periodically repeated. Due to this charging / discharging operation, a current change ΔIb proportional to the power fluctuation ΔPc occurs in the direct current Ib flowing through the battery B due to the relationship of the following equation.
そして、式（７），（８）によれば、直流電流Ｉｂにおいては、図４の最下段に示すように、出力トルクＴの振動周期と略同じ周期で振動する波形が得られる。この電流変化分ΔＩｂがバッテリＢを流れることによって、バッテリＢの内部抵抗では式（９）で示される熱量ΔＱが発生する。この発熱によって、バッテリＢの電池温度Ｔｂａｔが上昇して電池性能が改善される。 Then, according to the equations (7) and (8), in the DC current Ib, as shown in the lowermost stage of FIG. As the current change ΔIb flows through the battery B, the amount of heat ΔQ represented by the equation (9) is generated in the internal resistance of the battery B. Due to this heat generation, the battery temperature Tbat of the battery B rises and the battery performance is improved.
以上に述べたように、この発明によるインバータ制御回路４０１は、交流モータＭ１の出力トルクＴを意図的に振動させることによってバッテリＢの充放電を繰り返し、最終的に直流電流Ｉｂを振動させることを狙いとする。そして、この振動した直流電流Ｉｂに応じてバッテリＢの内部抵抗を発熱させて、電池温度Ｔｂａｔを上昇させる。
As described above, the
この発明によれば、車両の走行状態に応じてバッテリを充放電する従来のバッテリ制御装置に対して、バッテリＢをより迅速かつ容易に昇温することができる。特に、バッテリＢがリチウムイオン電池のとき、この発明による昇温手段は高い効果を発揮する。なぜなら、リチウムイオン電池は、低温時の内部抵抗がニッケル水素電池よりも低いために昇温しにくいという特徴を有するところ、電池内部に直流電流Ｉｂが積極的に流れることによって昇温効率が改善されるからである。 According to the present invention, the temperature of the battery B can be raised more quickly and easily than the conventional battery control device that charges and discharges the battery according to the running state of the vehicle. In particular, when the battery B is a lithium ion battery, the temperature raising means according to the present invention exhibits a high effect. This is because the lithium ion battery has a feature that the internal resistance at low temperature is lower than that of the nickel metal hydride battery, so that the temperature rise is difficult. However, the direct current Ib actively flows inside the battery, so that the temperature raising efficiency is improved. This is because that.
さらに、この発明によれば、バッテリＢを流れる直流電流Ｉｂが零付近のときにも高い昇温効果が得られる。直流電流Ｉｂが零付近と小さいときには、内部抵抗における発熱量も少ないためにバッテリＢを昇温させ難くなる。これに対して、この発明による昇温手段は、直流電流Ｉｂが零付近を中心として意図的に振動させることから、この電流変化分に応じた熱量が余分に発生してバッテリＢを効率良く昇温させることができる。 Furthermore, according to the present invention, a high temperature rise effect can be obtained even when the direct current Ib flowing through the battery B is near zero. When the direct current Ib is as small as near zero, the amount of heat generated by the internal resistance is small, and therefore it is difficult to raise the temperature of the battery B. On the other hand, the temperature raising means according to the present invention intentionally vibrates the DC current Ib around zero, so that an excessive amount of heat is generated according to the amount of current change, and the battery B is efficiently raised. Can be warmed.
また、この発明によれば、交流モータＭ１のトルク変動は、車両に揺れを生じさせない範囲で行なわれることから、昇温手段の実行に伴なうドライバビリティの劣化を防止することができる。特に、モータ回転数が大きくなり、車速が大きくなるときにおいては、車両の重量に働く慣性によって、トルク変動は運転者にますます気にならなくなり、ドライバビリティに何ら変化が生じない。 In addition, according to the present invention, the torque fluctuation of AC motor M1 is performed within a range that does not cause the vehicle to shake, so that it is possible to prevent the deterioration of drivability accompanying the execution of the temperature raising means. In particular, when the motor rotation speed is increased and the vehicle speed is increased, the torque fluctuation becomes less noticeable to the driver due to the inertia acting on the weight of the vehicle, and the drivability does not change at all.
図５は、この発明の実施の形態１によるバッテリの昇温動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart for illustrating the temperature raising operation of the battery according to the first embodiment of the present invention.
図５を参照して、一連の動作が開始されると、センサ誤差加算部４３０は、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを受ける（ステップＳ０１）。さらに、センサ誤差加算部４３０は、温度センサ２８から電池温度Ｔｂａｔを受けると、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いか否かを判定する（ステップＳ０２）。なお、しきい値Ｔｃは、たとえば、バッテリＢに入出力可能な電力が急激に減少し始める電池温度Ｔｂａｔに設定される。
Referring to FIG. 5, when a series of operations is started, sensor
ステップＳ０２において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いと判定されると、センサ誤差加算部４３０は、電流センサ２４のセンサ値であるモータ電流Ｉｖ，Ｉｗに予め設定されたオフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗを加算する（ステップＳ０３）。そして、オフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗが加算されたモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１を３相／２相変換部４３２へ出力する。
If it is determined in step S02 that the battery temperature Tbat is lower than the threshold value Tc, the sensor
一方、ステップＳ０２において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上と判定されると、センサ誤差加算部４３０は、電流センサ２４からのモータ電流Ｉｖ，Ｉｗをそのままモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１として３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, when battery temperature Tbat is determined to be equal to or higher than threshold value Tc in step S02, sensor
次に、３相／２相変換部４３２は、センサ誤差加算部４３０からモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１を受け、レゾルバ３０から回転角度θを受けると（ステップＳ０４）、回転角度θを用いて、モータ電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１をｄ軸およびｑ軸を流れる電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１に三相二相変換する（ステップＳ０５）。そして、３相／２相変換部４３２は、その変換した電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１を減算器４１２，４１４へそれぞれ出力する。
Next, when the three-phase / two-
減算器４１２，４１４は、電流指令値変換部４１０から電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を受け（ステップＳ０６）、３相／２相変換部４３２から電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１をそれぞれ受けると、両者の偏差を算出してＰＩ制御部４１６，４１８へ出力する（ステップＳ０７）。
ＰＩ制御部４１６，４１８は、電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１との偏差に対してＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算し、その演算した電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを２相／３相変換部４２０へ出力する（ステップＳ０８）。
The
２相／３相変換部４２０は、ＰＩ制御部４１６，４１８からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑをレゾルバ３０からの回転角度θを用いて二相三相変換し、交流モータＭ１の３相コイルに印加する電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを演算する（ステップＳ０９）。
The two-phase / three-
ＰＷＭ生成部４２２は、電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、電圧センサ１３からの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する（ステップＳ１０）。
The
そして、インバータ１４が信号ＰＷＭＩに基づいてＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフさせて交流モータＭ１を駆動することにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定された目標トルクＴ＿ｃｏｍを発生する。
Then,
さらに、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いときには、上記のステップＳ０３においてモータ電流Ｉｖ，Ｉｗにオフセット電流ΔＩｖ，ΔＩｗが加算されたことに応じて、出力トルクＴが目標トルクＴ＿ｃｏｍを平均トルクとして周期的に変動させられる。そして、出力トルクＴの変動分ΔＴに相当する電力変動分ΔＰがバッテリＢに周期的に充放電される。その結果、バッテリＢの内部抵抗が発熱してバッテリＢを昇温させる。 Further, when the battery temperature Tbat is lower than the threshold value Tc, the output torque T changes the target torque T_com to the average torque in response to the offset currents ΔIv, ΔIw being added to the motor currents Iv, Iw in the above step S03. As a periodic variation. The battery B is periodically charged and discharged with a power fluctuation ΔP corresponding to the fluctuation ΔT of the output torque T. As a result, the internal resistance of the battery B generates heat and raises the temperature of the battery B.
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、交流モータの出力トルクを意図的に振動させてバッテリの充放電を繰り返すことにより、バッテリを流れる電流によって内部抵抗を発熱させてバッテリを内部から直接的に昇温する。そのため、車両の走行状態に応じてバッテリを充放電させる従来のバッテリ制御装置に対して、迅速にバッテリを昇温させることができる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the output torque of the AC motor is intentionally vibrated and the battery is repeatedly charged and discharged, whereby the internal resistance is heated by the current flowing through the battery, and the battery is The temperature rises directly from the inside. Therefore, the temperature of the battery can be quickly raised as compared with the conventional battery control device that charges and discharges the battery according to the traveling state of the vehicle.
また、車両に揺れを生じさせない範囲で出力トルクが変動させられるため、昇温手段の実行によってもドライバビリティを確保することができる。 In addition, since the output torque is varied within a range that does not cause the vehicle to swing, drivability can be ensured even by executing the temperature raising means.
［実施の形態２］
先の実施の形態１は、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗを検出する電流センサ２４のセンサ値にセンサ誤差を重畳し、インバータ制御回路４０１がセンサ誤差加算値を用いて電流フィードバック制御を行なうことによって、交流モータＭ１の出力トルクＴを意図的に振動させていた。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the sensor error is superimposed on the sensor value of the
インバータ制御回路４０１においては、電流センサ２４のセンサ値にセンサ誤差を重畳させる以外に、以下に示すように、交流モータＭ１の回転子の回転角度θを検出するレゾルバ３０のセンサ値にセンサ誤差を重畳させることによっても、出力トルクＴを振動させることができる。
In the
図６は、この発明の実施の形態２によるインバータ制御回路４０１Ａの機能ブロック図である。なお、図６のインバータ制御回路４０１Ａは、図３のインバータ制御回路４０１に対して、センサ誤差加算部４３０をセンサ誤差加算部４３０Ａに変更したものである。よって、図３と共通する部分についての詳細な説明は省略する。
FIG. 6 is a functional block diagram of an
図６を参照して、センサ誤差加算部４３０Ａは、レゾルバ３０から回転角度θを受け、温度センサ２８から電池温度Ｔｂａｔを受ける。そして、センサ誤差加算部４３０Ａは、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いとき、レゾルバ３０からの回転角度θにセンサ誤差Δθを加算する。そして、センサ誤差Δθを加算した回転角度θ＋Δθを、回転角度θ１として３相／２相変換部４３２および２相／３相変換部４２０へ出力する。
Referring to FIG. 6, sensor
一方、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上のときには、センサ誤差加算部４３０Ａは、レゾルバ３０からの回転角度θを、センサ誤差Δθを加算せずにそのまま回転角度θ１として出力する。
On the other hand, when the battery temperature Tbat is equal to or higher than the threshold value Tc, the sensor
３相／２相変換部４３２は、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを受けると、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗに基づいて、モータ電流Ｉｕ＝−Ｉｖ−Ｉｗを演算する。そして、３相／２相変換部４３２は、モータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗおよびセンサ誤差加算部４３０Ａからの回転角度θ１を次式に代入して、ｄ軸およびｑ軸を流れる電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１を演算する。
When receiving the motor currents Iv and Iw from the
そして、３相／２相変換部４３２は、三相二相変換した電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１を減算器４１２，４１４へそれぞれ出力する。このときの電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１は、回転角度θにセンサ誤差Δθが加算されたことにより、センサ誤差Δθが加算されないときに得られるＩｄ，Ｉｑに対して、次式で表わされるΔＩｄ，ΔＩｑの誤差を含むことになる。
Then, the three-phase / two-
そして、減算器４１２，４１４から出力される電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１と電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊との偏差は、ＰＩ制御部４１６，４１８において、ＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑが演算される。
The deviation between the current values Id1 and Iq1 output from the
２相／３相変換部４２０は、ＰＩ制御部４１６，４１８から電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを受け、センサ誤差加算部４３０Ａから回転角度θ１を受けると、上記式（１）にこれらを代入して、電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを演算する。そして、その演算した電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，ＶｗをＰＷＭ生成部４２２へ出力する。
When the two-phase / three-
ＰＷＭ生成部４２２は、電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、電圧センサ１３らの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する。
The
ここで、ＰＷＭ生成部４２２で生成される信号ＰＷＭＩにおいては、センサ値である回転角度θにセンサ誤差Δθを加算したことに応じて、１制御周期におけるオン期間の比率であるデューティ比に、図７に示すようなずれが現れる。
Here, in the signal PWMI generated by the
図７は、センサ誤差加算後の回転角度θ１と信号ＰＷＭＩとの関係を示す図である。なお、同図では、センサ誤差Δθとして、回転０．５次の誤差がセンサ値θに加算されるものとする。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the rotation angle θ1 after addition of the sensor error and the signal PWMI. In the figure, it is assumed that a rotation 0.5th order error is added to the sensor value θ as the sensor error Δθ.
図７を参照して、レゾルバ３０にて検出される回転角度θは、波形ｋ３で示すように、線形的に変化する波形を示す。このときの信号ＰＷＭＩは、図中に点線で示される波形ｋ５に従って、たとえば５０％のデューティ比でＨ（論理ハイ）レベルとＬ（論理ロー）レベルとの間を遷移する。
Referring to FIG. 7, rotation angle θ detected by
これに対して、回転角度θに回転０．５次の誤差Δθが加算された回転角度θ１は、波形ｋ４で示すように、回転角度θを中心として周期的に振動する非線形の波形となる。 On the other hand, the rotation angle θ1 obtained by adding the rotation 0.5th-order error Δθ to the rotation angle θ is a non-linear waveform that periodically oscillates around the rotation angle θ as indicated by the waveform k4.
そして、回転角度θ１の出力波形に線形性が損なわれることにより、信号ＰＷＭＩにおいては、デューティ比にずれが生じる。詳細には、図中の波形ｋ６を参照して、信号ＰＷＭＩは、タイミングｔ６よりもΔｔだけ早いタイミングｔ５において、ＨレベルからＬレベルに切換わる。また、タイミングｔ７よりもΔｔだけ遅いタイミングｔ８において、ＨレベルからＬレベルに切換わる。 Further, since the linearity of the output waveform at the rotation angle θ1 is impaired, the duty ratio is shifted in the signal PWMI. Specifically, referring to waveform k6 in the figure, signal PWMI switches from the H level to the L level at timing t5 that is earlier by Δt than timing t6. In addition, at the timing t8 which is later by Δt than the timing t7, the H level is switched to the L level.
そして、このデューティ比のずれは、モータ電流にオフセットを発生させる。具体的には、デューティ比が増加する方向にずれたとき、モータ電流の波形は正方向にオフセットされる。一方、デューティ比が減少する方向にずれたとき、モータ電流の波形は負方向にオフセットされる。そして、モータ電流がオフセットされると、先の実施の形態１で述べたように、交流モータＭ１の出力トルクＴにトルク変動が生じる。 This deviation in duty ratio causes an offset in the motor current. Specifically, when the duty ratio is shifted in the increasing direction, the motor current waveform is offset in the positive direction. On the other hand, when the duty ratio deviates in the decreasing direction, the motor current waveform is offset in the negative direction. When the motor current is offset, torque variation occurs in the output torque T of AC motor M1 as described in the first embodiment.
トルク変動ΔＴは、式（１１）を式（６）に代入することにより導出される。導出されたトルク変動ΔＴは、センサ誤差Δθに周期性を持たせたことに応じて、周期的に変化する。その結果、交流モータＭ１の出力トルクＴは、目標トルクＴ＿ｃｏｍを平均トルクとして、±ΔＴの変動幅を周期的に変動することになる。 The torque fluctuation ΔT is derived by substituting equation (11) into equation (6). The derived torque fluctuation ΔT periodically changes according to the periodicity of the sensor error Δθ. As a result, the output torque T of AC motor M1 periodically fluctuates by ± ΔT with the target torque T_com as an average torque.
以上のように、実施の形態２によるインバータ制御回路４０１Ａは、レゾルバ３０のセンサ値である回転角度θにセンサ誤差Δθを加算することによって、交流モータＭ１の出力トルクを、トルク指令値ＴＲによって指定された目標トルクを中心として周期的に変動させる。なお、本実施の形態においても、センサ誤差Δθを、出力トルクの変動幅が車両に揺れを生じさせない範囲内となるように設定することにより、昇温手段の実行時においてもドライバビリティを確保することができる。
As described above, the
なお、本実施の形態において、センサ誤差Δθは、出力トルクＴの変動に周期性を持たせるために、１／ｎ回転に同期した周期的な誤差とされ、たとえば回転ｎ次（ｎは正数）の誤差に設定される。 In the present embodiment, the sensor error Δθ is a periodic error synchronized with 1 / n rotation in order to give periodicity to fluctuations in the output torque T, for example, the rotation n-th order (n is a positive number). ) Error.
図８は、この発明の実施の形態２によるバッテリの昇温動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart for illustrating the temperature raising operation of the battery according to the second embodiment of the present invention.
図８を参照して、一連の動作が開始されると、センサ誤差加算部４３０Ａは、レゾルバ３０から交流モータＭ１の回転角度θを受ける（ステップＳ２０）。さらに、センサ誤差加算部４３０Ａは、温度センサ２８から電池温度Ｔｂａｔを受けると、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いか否かを判定する（ステップＳ２１）。
Referring to FIG. 8, when a series of operations is started, sensor
ステップＳ２１において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いと判定されると、センサ誤差加算部４３０Ａは、レゾルバ３０のセンサ値である回転角度θに予め設定されたセンサ誤差Δθを加算する（ステップＳ２２）。そして、センサ誤差Δθが加算された回転角度θ１を３相／２相変換部４３２へ出力する。
If it is determined in step S21 that the battery temperature Tbat is lower than the threshold value Tc, the sensor
一方、ステップＳ２１において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上と判定されると、センサ誤差加算部４３０Ａは、レゾルバ３０からの回転角度θをそのまま回転角度θ１として３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, when it is determined in step S21 that the battery temperature Tbat is equal to or higher than the threshold value Tc, the sensor
次に、３相／２相変換部４３２は、センサ誤差加算部４３０から回転角度θ１を受け、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ，Ｉｗを受けると（ステップＳ２３）、回転角度θ１を用いて、モータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをｄ軸およびｑ軸を流れる電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１に三相二相変換する（ステップＳ２４）。そして、３相／２相変換部４３２は、その変換した電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１を減算器４１２，４１４へそれぞれ出力する。
Next, when the three-phase / two-
減算器４１２，４１４は、電流指令値変換部４１０から電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を受け（ステップＳ２５）、３相／２相変換部４３２から電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１をそれぞれ受けると、両者の偏差を算出してＰＩ制御部４１６，４１８へ出力する（ステップＳ２６）。
ＰＩ制御部４１６，４１８は、電流指令Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１との偏差に対してＰＩゲインを用いてモータ電流調整用の電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを演算し、その演算した電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑを２相／３相変換部４２０へ出力する（ステップＳ２７）。
The
２相／３相変換部４２０は、ＰＩ制御部４１６，４１８からの電圧操作量Ｖｄ，Ｖｑをセンサ誤差加算部４３０Ａからの回転角度θ１を用いて二相三相変換し、交流モータＭ１の３相コイルに印加する電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを演算する（ステップＳ２８）。
The two-phase / three-
ＰＷＭ生成部４２２は、電圧操作量Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと、電圧センサ１３らの電圧Ｖｍとに基づいて信号ＰＷＭＩを生成し、その生成した信号ＰＷＭＩをインバータ１４へ出力する（ステップＳ２９）。
The
そして、インバータ１４が信号ＰＷＭＩに基づいてＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフさせて交流モータＭ１を駆動することにより、交流モータＭ１は、トルク指令値ＴＲによって指定された目標トルクＴ＿ｃｏｍを発生する。
Then,
さらに、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いときには、上記のステップＳ２２で回転角度θにセンサ誤差Δθが加算されたことに応じて、出力トルクＴが目標トルクＴ＿ｃｏｍを平均トルクとして周期的に変動させられる。そして、出力トルクＴの変動分ΔＴに相当する電力変動分ΔＰがバッテリＢに周期的に充放電されることにより、バッテリＢが昇温する。 Further, when the battery temperature Tbat is lower than the threshold value Tc, the output torque T is periodically changed with the target torque T_com as the average torque in response to the addition of the sensor error Δθ to the rotation angle θ in the above step S22. Can be changed. Then, the battery B is heated by the battery B being periodically charged and discharged with the power fluctuation ΔP corresponding to the fluctuation ΔT of the output torque T.
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、レゾルバのセンサ値に周期性を有するセンサ誤差を重畳させることにより、交流モータの出力トルクを、目標トルクを中心として意図的に振動させることができる。その結果、交流モータに所望のトルクを発生させながら、迅速にバッテリを昇温させることができる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, the output torque of the AC motor is intentionally vibrated around the target torque by superimposing a periodic sensor error on the resolver sensor value. be able to. As a result, the battery can be quickly heated while generating a desired torque in the AC motor.
また、車両に揺れを生じさせない範囲で出力トルクが変動させられるため、昇温手段の実行によってもドライバビリティを確保することができる。 In addition, since the output torque is varied within a range that does not cause the vehicle to swing, drivability can be ensured even by executing the temperature raising means.
［実施の形態３］
図９は、この発明の実施の形態３による二次電池の制御装置を備えるモータ駆動装置の概略ブロック図である。なお、図９のモータ駆動装置は、図１のモータ駆動装置における交流モータＭ１およびインバータ１４を、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２および２つのインバータ１４，３１に変更したものである。また、図１における制御装置４０を、制御装置４０Ｂに変更したものである。よって、図１と共通する部位についての詳細な説明は省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 9 is a schematic block diagram of a motor drive device including a secondary battery control device according to Embodiment 3 of the present invention. 9 is obtained by changing the AC motor M1 and the
図９を参照して、モータ駆動装置は、バッテリＢと、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサ１０，１３と、昇圧コンバータ１２と、インバータ１４，３１と、電流センサ２４，２５と、温度センサ２８と、制御装置４０Ｂとを備える。
Referring to FIG. 9, the motor drive device includes a battery B, capacitors C1 and C2,
モータジェネレータＭＧ１は、ハイブリッド自動車に搭載されたエンジンＥＮＧに連結される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンＥＮＧからの回転力によって交流電圧を発生する発電機として機能するとともに、エンジンＥＮＧを始動する電動機として機能する。また、モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動するための駆動モータである。 Motor generator MG1 is coupled to engine ENG mounted on the hybrid vehicle. Motor generator MG1 functions as a generator that generates an AC voltage by the rotational force from engine ENG, and also functions as an electric motor that starts engine ENG. Motor generator MG2 is a drive motor for driving drive wheels of the hybrid vehicle.
インバータ１４，３１は、ノードＮ１とノードＮ２との間に並列に接続される。インバータ３１は、インバータ１４と同じ構成からなる。
インバータ１４は、ノードＮ１，Ｎ２およびコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２から直流電圧が供給されると、制御装置４０Ｂからの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ１４は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を制御装置４０Ｂからの信号ＰＷＭＩ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２およびノードＮ１，Ｎ２を介して昇圧コンバータ１２に供給する。
When a DC voltage is supplied from
インバータ３１は、ノードＮ１，Ｎ２およびコンデンサＣ２を介して昇圧コンバータ１２から直流電圧が供給されると、制御装置４０Ｂからの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３１は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を制御装置４０Ｂからの信号ＰＷＭＩ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ２およびノードＮ１，Ｎ２を介して昇圧コンバータ１２に供給する。
When a DC voltage is supplied from
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を検出し、その検出したモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を制御装置４０Ｂへ出力する。また、電流センサ２５は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を検出し、その検出したモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を制御装置４０Ｂへ出力する。なお、図１と同様に、電流センサ２４，２５は、それぞれ２個で構成されるが、３個の電流センサを設けて各相のモータ電流を独自に検出する構成としても良い。
制御装置４０Ｂは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受け、電圧センサ１３から出力電圧Ｖｍを受け、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受け、電流センサ２５からモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を受ける。
制御装置４０Ｂは、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１およびモータ電流Ｉｕ＿１，Ｉｖ＿１に基づいて、インバータ１４がモータジェネレータＭＧ１を駆動するときにインバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
Based on output voltage Vm, torque command value TR1 and motor currents Iu_1, Iv_1,
また、制御装置４０Ｂは、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ２およびモータ電流Ｉｕ＿２，Ｉｖ＿２に基づいて、インバータ３１がモータジェネレータＭＧ２を駆動するときにインバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をスイッチング制御するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
さらに、制御措置４０Ｂは、インバータ１４（または３１）がモータジェネレータＭＧ１（またはモータジェネレータＭＧ２）を駆動するとき、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍ、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）およびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をスイッチング制御するための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
Further, when the inverter 14 (or 31) drives the motor generator MG1 (or the motor generator MG2), the
以上の構成からなるモータ駆動装置において、制御装置４０Ｂは、さらに、バッテリＢを昇温させるための昇温手段を備える。昇温手段は、温度センサ２８からの電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃを下回るときに、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクを意図的に振動させるように、インバータ１４を制御する。そして、出力トルクの振動に応じて意図的に振動させた直流電流ＩｂをバッテリＢに流すことによって、内部抵抗を発熱させてバッテリＢを昇温させる。
In the motor drive device having the above configuration, the
すなわち、本実施の形態による制御装置４０Ｂは、昇温手段の実行において、２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のうち、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクを意図的に変動させることを特徴とする。これは、出力トルクの変動がドライバビリティに及ぼす影響を一層低減させることを図ったものである。詳細には、モータジェネレータＭＧ１は、車両を直接的に駆動する駆動用モータではないため、出力トルクの変動が車両の揺れをもたらす可能性が低いと判断されることに基づく。また、モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときのモータ回転数は相対的に大きいことから、慣性力が働くことによってトルク変動が運転者に知覚されにくいことによる。
That is,
図１０は、図９に示す制御装置４０Ｂの機能ブロック図である。
図１０を参照して、制御装置４０Ｂは、インバータ制御回路４０１Ｂ，４０２と、コンバータ制御回路４０３とを含む。
FIG. 10 is a functional block diagram of the
Referring to FIG. 10,
インバータ制御回路４０１Ｂは、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１、出力電圧Ｖｍおよび回転角度θ＿１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１の駆動時、インバータ１４のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
また、インバータ制御回路４０１Ｂは、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１、出力電圧Ｖｍおよび回転角度θ＿１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＩ１を生成してインバータ１４へ出力する。
さらに、インバータ制御回路４０１Ｂは、温度センサ２８からの電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いとき、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクを意図的に振動させるための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ１４へ出力する。
Further, when battery temperature Tbat from
インバータ制御回路４０２は、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２、出力電圧Ｖｍおよび回転角度θ＿２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２の駆動時、インバータ３１のＮＰＮトランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３１へ出力する。
Based on torque command value TR2, motor currents Iv_2, Iw_2, output voltage Vm, and rotation angle θ_2,
また、インバータ制御回路４０２は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、トルク指令値ＴＲ２、モータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２、出力電圧Ｖｍおよび回転角度θ＿２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２が発電した交流電圧を直流電圧に変換するための信号ＰＷＭＩ２を生成してインバータ３１へ出力する。
コンバータ制御回路４０３は、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、直流電圧Ｖｂ，出力電圧Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）の駆動時、昇圧コンバータ１２のＮＰＮトランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするための信号ＰＷＣを生成し、生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
Based on torque command value TR1 (or TR2), DC voltage Vb, output voltage Vm, and motor rotational speed MRN1 (or MRN2),
また、コンバータ制御回路４０３は、モータ駆動装置が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回転制動時、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）、直流電圧Ｖｂ、出力電圧Ｖｍおよびモータ回転数ＭＲＮ１（またはＭＲＮ２）に基づいて、インバータ１４（または３１）からの直流電圧を降圧するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１２へ出力する。
図１１は、図１０におけるインバータ制御回路４０１Ｂの機能ブロック図である。なお、インバータ制御回路４０１Ｂは、図３のインバータ制御回路４０１におけるセンサ誤差加算部４３０を、センサ誤差加算部４３０Ｂに変更したものである。
FIG. 11 is a functional block diagram of the
センサ誤差加算部４３０Ｂは、電流センサ２４からモータジェネレータＭＧ１を流れるモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受け、温度センサ２８から電池温度Ｔｂａｔを受ける。そして、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いとき、センサ誤差補正部４３０Ｂは、センサ値であるモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にセンサ誤差を加算する。
Sensor
詳細には、センサ誤差加算部４３０Ｂは、センサ誤差として、オフセットゲイン（１＋α：α＞０）を予め有しており、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いとき、次式のように、センサ値であるモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にオフセットゲイン１＋αを掛け合わせる。すなわち、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１は（１＋α）倍される。
Specifically, the sensor
これにより、センサ誤差加算値Ｉｖ１，Ｉｗ１は、センサ値Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を、αＩｖ＿１（＝ΔＩｖ＿１），αＩｗ＿１（＝ΔＩｗ＿１）だけオフセットさせた値となる。そして、センサ誤差加算部４３０Ｂは、このセンサ誤差を加算したモータ電流Ｉｖ１（＝Ｉｖ＿１＋ΔＩｖ＿１），Ｉｗ１（＝Ｉｗ＿１＋ΔＩｗ＿１）を３相／２相変換部４３２へ出力する。
Thus, the sensor error addition values Iv1 and Iw1 are values obtained by offsetting the sensor values Iv_1 and Iw_1 by αIv_1 (= ΔIv_1) and αIw_1 (= ΔIw_1). The sensor
一方、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上のとき、センサ誤差加算部４３０Ｂは、モータ電流Ｉｖ，Ｉｗを（１＋α）倍することなく、そのままモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１として３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, when the battery temperature Tbat is equal to or higher than the threshold value Tc, the sensor
３相／２相変換部４３２は、図１で説明したように、モータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１に基づいてモータ電流Ｉｕ１＝−Ｉｖ１−Ｉｗ１を演算すると、モータ電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１をレゾルバ３０からの回転角度θを用いてｄ軸およびｑ軸に流れる電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１に変換する。
As described in FIG. 1, the three-phase / two-
このとき、電流値Ｉｄ１，Ｉｑ１は、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１をオフセットゲイン（１＋α）倍したことにより、オフセットゲインを積算しないときに得られるＩｄ，Ｉｑに対して、次式で表わされるΔＩｄ，ΔＩｑの変動分を含む。 At this time, the current values Id1 and Iq1 are obtained by multiplying the motor currents Iv_1 and Iw_1 by the offset gain (1 + α), so that Id and Iq obtained when the offset gain is not integrated are expressed by the following equations: ΔId and ΔIq Including fluctuations.
そして、この変動分ΔＩｄ，Ｉｑを上記の式（６）に代入することにより、出力トルクＴに発生する変動分ΔＴが得られる。出力トルクＴは、図４で示したのと同様に、目標トルクＴ＿ｃｏｍを中心として±ΔＴの変動幅（＝Ｔ＿ｃｏｍ±ΔＴ）で周期的に変動する波形となる。そして、この変動分ΔＴに相当する電力変動分ΔＰがバッテリＢに周期的に充放電されることにより、バッテリＢの内部抵抗が発熱してバッテリＢを昇温させる。 Then, by substituting these fluctuations ΔId and Iq into the above equation (6), the fluctuation ΔT generated in the output torque T is obtained. As shown in FIG. 4, the output torque T has a waveform that periodically fluctuates with a fluctuation range of ± ΔT (= T_com ± ΔT) around the target torque T_com. Then, the power fluctuation ΔP corresponding to the fluctuation ΔT is periodically charged and discharged to the battery B, so that the internal resistance of the battery B generates heat and raises the temperature of the battery B.
図１２は、この発明の実施の形態３によるバッテリの昇温動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１２において、ステップＳ０４以降に行なわれる電流制御動作については、図５におけるステップＳ０４以降の動作と同じであることから、これらのステップの説明は省略する。 FIG. 12 is a flowchart for illustrating the temperature raising operation of the battery according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 12, the current control operation performed after step S04 is the same as the operation after step S04 in FIG. 5, and thus the description of these steps is omitted.
図１２を参照して、一連の動作が開始されると、センサ誤差加算部４３０Ｂは、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受ける（ステップＳ０１）。さらに、センサ誤差加算部４３０Ｂは、温度センサ２８から電池温度Ｔｂａｔを受けると、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いか否かを判定する（ステップＳ０２）。
Referring to FIG. 12, when a series of operations is started, sensor
ステップＳ０２において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いと判定されると、センサ誤差加算部４３０Ｂは、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１に予め設定されたオフセットゲイン（１＋α）を積算する（ステップＳ０３０）。そして、オフセットゲイン（１＋α）倍されたモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１を３相／２相変換部４３２へ出力する。
If it is determined in step S02 that the battery temperature Tbat is lower than the threshold value Tc, the sensor
一方、ステップＳ０２において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上と判定されると、センサ誤差加算部４３０は、電流センサ２４からのモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１をそのままモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１として３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, when battery temperature Tbat is determined to be equal to or higher than threshold value Tc in step S02, sensor
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、車両に搭載された２つのモータジェネレータのうち、駆動用モータでない一方のモータジェネレータの出力トルクを変動させてバッテリの充放電を繰り返すことによって、バッテリを昇温させる。したがって、昇温手段の実行がドライバビリティに及ぼす影響を一層低減させることができる。 As described above, according to the third embodiment of the present invention, the charging / discharging of the battery is repeated by changing the output torque of one of the two motor generators mounted on the vehicle that is not the driving motor. To raise the temperature of the battery. Therefore, it is possible to further reduce the influence of the execution of the temperature raising unit on the drivability.
［実施の形態４］・・・２モータ＋Ｐレンジで実行
図１３は、この発明の実施の形態４による二次電池の制御装置を備えるモータ駆動装置の概略ブロック図である。
[Embodiment 4]... Execution with 2 motors + P range FIG. 13 is a schematic block diagram of a motor drive device including a secondary battery control device according to Embodiment 4 of the present invention.
図１３を参照して、本実施の形態によるモータ駆動装置は、図１０のモータ駆動装置にさらにシフトポジションセンサ５０を付加したものである。
Referring to FIG. 13, the motor drive device according to the present embodiment is obtained by adding a
シフトポジションセンサ５０は、運転者により操作されたシフトレバー（図示せず）の位置（シフトポジション）ＳＰを検出し、その検出したシフトポジションＳＰを制御装置４０Ｃへ出力する。
The
制御装置４０Ｃは、外部ＥＣＵからトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を受け、電圧センサ１３から出力電圧Ｖｍを受け、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受け、電流センサ２５からモータ電流Ｉｖ＿２，Ｉｗ＿２を受け、シフトポジションセンサ５０からシフトポジションＳＰを受ける。
Control device 40C receives torque command values TR1 and TR2 and motor rotational speeds MRN1 and MRN2 from an external ECU, receives output voltage Vm from
制御装置４０Ｃは、図１０の制御装置Ｂと同様に、バッテリＢを昇温させるための昇温手段を備える。しかしながら、本実施の形態による制御装置４０Ｃは、温度センサ２８からの電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃを下回るときであって、かつ、シフトポジションセンサ５０からのシフトポジションＳＰがパーキングポジションに選択されていることに応じて、昇温手段を実行する点において、制御装置４０Ｂとは異なる。すなわち、制御装置４０Ｃは、車両が停車状態であるときに、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクを意図的に振動させて、バッテリＢを昇温させる。
40C of control apparatuses are provided with the temperature raising means for heating up the battery B similarly to the control apparatus B of FIG. However, in the control device 40C according to the present embodiment, the battery temperature Tbat from the
図１４は、図１３の制御装置４０Ｃに含まれるインバータ制御回路４０１Ｃの機能ブロック図である。 FIG. 14 is a functional block diagram of an inverter control circuit 401C included in the control device 40C of FIG.
図１４を参照して、インバータ制御回路４０１Ｃは、図１１のインバータ制御回路４０１Ｂのセンサ誤差加算部４３０Ｂを、センサ誤差加算部４３０Ｃに変更したものである。よって、図１１と共通する部分についての詳細な説明は繰り返さない。
Referring to FIG. 14, an inverter control circuit 401C is obtained by changing the sensor
センサ誤差加算部４３０Ｃは、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受け、温度センサ２８からバッテリＢの電池温度Ｔｂａｔを受け、シフトポジションセンサ５０からシフトポジションＳＰを受ける。そして、センサ誤差加算部４３０Ｃは、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いときであって、かつ、シフトポジションＳＰがパーキングポジションであるときに、電流センサ２４のセンサ値であるモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にセンサ誤差を加算する。センサ誤差の加算は、先の実施の形態で述べたように、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にオフセット電流ΔＩｖ＿１，ΔＩｗ＿１を加算すること、もしくは、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にオフセットゲイン（１＋α）を積算することにより行なわれる。そして、センサ誤差加算部４３０Ｃは、センサ誤差が加算されたモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１を３相／２相変換部４３２へ出力する。
Sensor
一方、センサ誤差加算部４３０Ｃは、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上のとき、およびシフトポジションＳＰがパーキングポジションでないときの少なくとも１つが成立するときには、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にセンサ誤差を加算せず、そのままモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１として３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, sensor
以上のように、本実施の形態では、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低く、かつ車両が停車状態のときにのみ、昇温手段が実行されることになる。これによれば、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクの変動は車両の停止時に限定して行なわれることから、ドライバビリティは全く影響されることがない。 As described above, in the present embodiment, the temperature raising means is executed only when the battery temperature Tbat is lower than the threshold value Tc and the vehicle is stopped. According to this, since the fluctuation of the output torque of motor generator MG1 is performed only when the vehicle is stopped, drivability is not affected at all.
なお、本実施の形態によれば、昇温手段を実行するタイミングが車両の停車時に限定されることになるが、ドライバビリティへの影響を最小限に抑えるという点において有効である。 According to the present embodiment, the timing for executing the temperature raising means is limited when the vehicle is stopped, but it is effective in minimizing the influence on drivability.
図１５は、この発明の実施の形態４によるバッテリの昇温動作を説明するためのフローチャートである。なお、図１５において、ステップＳ０４以降に行なわれる電流制御動作については、図５におけるステップＳ０４以降の動作と同じであることから、これらのステップの説明は省略する。 FIG. 15 is a flowchart for illustrating the temperature raising operation of the battery according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 15, the current control operation performed after step S04 is the same as the operation after step S04 in FIG. 5, and thus description of these steps is omitted.
図１５を参照して、一連の動作が開始されると、センサ誤差加算部４３０Ｃは、電流センサ２４からモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１を受ける（ステップＳ０１）。さらに、センサ誤差加算部４３０Ｂは、温度センサ２８から電池温度Ｔｂａｔを受け、シフトポジションセンサ５０からシフトポジションＳＰを受ける。
Referring to FIG. 15, when a series of operations is started, sensor
そして、センサ誤差加算部４３０Ｃは、電池温度ＴｂａｔおよびシフトポジションＳＰが以下に示す所定の条件を満たすとき、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にセンサ誤差ΔＩｖ＿１，ΔＩｗ＿１をそれぞれ加算する。
Sensor
具体的には、まず、センサ誤差加算部４３０Ｃは、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いか否かを判定する（ステップＳ０２）。そして、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低いと判定されると、センサ誤差加算部４３０Ｃは、続いてシフトポジションＳＰがパーキングポジションであるか否かを判定する（ステップＳ０２０）。ステップＳ２０においてシフトポジションＳＰがパーキングポジションであると判定されると、すなわち、電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃよりも低く、かつ、車両が停車状態であると判定されると、センサ誤差加算部４３０Ｃは、電流センサ２４からのモータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１に予め設定されたセンサ誤差ΔＩｖ＿１，ΔＩｗ＿１を加算する。そして、センサ誤差ΔＩｖ＿１，ΔＩｗ＿１が加算されたモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１を３相／２相変換部４３２へ出力する。
Specifically, first, the sensor
一方、センサ誤差加算部４３０は、ステップＳ０２において電池温度Ｔｂａｔがしきい値Ｔｃ以上のとき、またはステップＳ０２０においてシフトポジションＳＰがパーキングポジションでないときには、モータ電流Ｉｖ＿１，Ｉｗ＿１にセンサ誤差を加算せず、そのままモータ電流Ｉｖ１，Ｉｗ１として、３相／２相変換部４３２へ出力する。
On the other hand, the sensor
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、車両の停車時において、駆動用モータでないモータジェネレータＭＧ１の出力トルクを意図的に振動させてバッテリを昇温させる。これにより、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクの振動がドライバビリティに及ぼす影響を最小限に留めることができる。 As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, when the vehicle is stopped, the output torque of motor generator MG1 that is not the drive motor is intentionally vibrated to raise the temperature of the battery. Thereby, the influence of vibration of the output torque of motor generator MG1 on drivability can be minimized.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、車両に搭載された二次電池の制御装置に適用することができる。 The present invention can be applied to a control device for a secondary battery mounted on a vehicle.
１０，１３ 電圧センサ、１２ 昇圧コンバータ、１４ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２４，２５ 電流センサ、２８ 温度センサ、３０ レゾルバ、４０，４０Ａ，４０Ｂ 制御装置、５０ シフトポジションセンサ、４０１，４０１Ａ〜４０１Ｃ，４０２ インバータ制御回路、４０３ コンバータ制御回路、４１０ 電流指令値変換部、４１２，４１４ 減算器、４１６，４１８ ＰＩ制御部、４２０ ２相／３相変換部、４２２ ＰＷＭ生成部、４３０，４３０Ａ〜４３０Ｃ センサ誤差加算部、４３２ ３相／２相変換部、Ｑ１〜Ｑ８ ＮＰＮトランジスタ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｂ バッテリ、Ｍ１ 交流モータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＥＮＧ エンジン。
10, 13 Voltage sensor, 12 Boost converter, 14 Inverter, 15 U-phase arm, 16 V-phase arm, 17 W-phase arm, 24, 25 Current sensor, 28 Temperature sensor, 30 Resolver, 40, 40A, 40B Control device, 50
Claims (8)
前記二次電池の電池温度を取得する電池温度取得手段と、
取得された前記電池温度が所定のしきい値温度よりも低いとき、前記負荷の出力を、目標出力値を中心値とする所定出力範囲内で周期的に振動させるように前記駆動回路を制御する制御回路とを備える、二次電池の制御装置。 A drive circuit for receiving a power supply from a secondary battery and driving a load;
Battery temperature acquisition means for acquiring the battery temperature of the secondary battery;
When the acquired battery temperature is lower than a predetermined threshold temperature, the drive circuit is controlled to periodically vibrate the output of the load within a predetermined output range centered on a target output value. A control device for a secondary battery, comprising a control circuit.
前記駆動回路は、前記二次電池から電力の供給を受けて前記交流モータを駆動するモータ駆動回路を含み、
前記二次電池の制御装置は、
前記交流モータを駆動するモータ駆動電流を検出する電流センサと、
前記電流センサにより検出されるセンサ値に誤差を加算したセンサ誤差加算値を出力する誤差加算手段とをさらに備え、
前記制御回路は、前記電池温度が前記しきい値温度よりも低いとき、前記センサ誤差加算値を用いたフィードバック制御により、前記交流モータの出力トルクが目標トルクとなるように前記モータ駆動回路を制御する一方で、前記電池温度が前記しきい値温度以上のとき、前記センサ値を用いたフィードバック制御により、前記交流モータの出力トルクが前記目標トルクとなるように前記モータ駆動回路を制御する、請求項１に記載の二次電池の制御装置。 The load includes an AC motor,
The drive circuit includes a motor drive circuit that receives power supplied from the secondary battery and drives the AC motor,
The secondary battery control device comprises:
A current sensor for detecting a motor driving current for driving the AC motor;
Error addition means for outputting a sensor error addition value obtained by adding an error to the sensor value detected by the current sensor;
The control circuit controls the motor drive circuit so that the output torque of the AC motor becomes a target torque by feedback control using the sensor error addition value when the battery temperature is lower than the threshold temperature. On the other hand, when the battery temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the motor drive circuit is controlled by feedback control using the sensor value so that the output torque of the AC motor becomes the target torque. Item 2. The secondary battery control device according to Item 1.
前記駆動回路は、前記二次電池から電力の供給を受けて前記交流モータを駆動するモータ駆動回路を含み、
前記二次電池の制御装置は、
前記交流モータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサと、
前記回転位置センサにより検出されるセンサ値に誤差を加算したセンサ誤差加算値を出力する誤差加算手段とをさらに備え、
前記制御回路は、前記電池温度が前記しきい値温度よりも低いとき、前記センサ誤差加算値を用いてモータ駆動電流をフィードバック制御することにより、前記交流モータの出力トルクが目標トルクとなるように前記モータ駆動回路を制御する一方で、前記電池温度が前記しきい値温度以上のとき、前記センサ値を用いた前記モータ駆動電流のフィードバック制御により、前記交流モータの出力トルクが前記目標トルクとなるように前記モータ駆動回路を制御する、請求項１に記載の二次電池の制御装置。 The load includes an AC motor,
The drive circuit includes a motor drive circuit that receives power supplied from the secondary battery and drives the AC motor,
The secondary battery control device comprises:
A rotational position sensor for detecting a rotational position of a rotor of the AC motor;
Error addition means for outputting a sensor error addition value obtained by adding an error to the sensor value detected by the rotational position sensor;
When the battery temperature is lower than the threshold temperature, the control circuit feedback-controls the motor drive current using the sensor error addition value so that the output torque of the AC motor becomes the target torque. While controlling the motor drive circuit, when the battery temperature is equal to or higher than the threshold temperature, the output torque of the AC motor becomes the target torque by feedback control of the motor drive current using the sensor value. The secondary battery control device according to claim 1, wherein the motor drive circuit is controlled as described above.
前記制御回路は、前記車両の状態を検出する車両状態検出手段をさらに含み、前記車両が停車状態であることに応じて、前記電池温度が前記しきい値温度よりも低いとき、前記センサ誤差加算値を用いて前記モータ駆動回路を制御する、請求項２または請求項５に記載の二次電池の制御装置。 The AC motor is composed of a drive motor for driving the drive wheels of the vehicle,
The control circuit further includes vehicle state detection means for detecting the state of the vehicle, and when the battery temperature is lower than the threshold temperature in response to the vehicle being stopped, the sensor error addition is performed. The secondary battery control device according to claim 2, wherein the motor drive circuit is controlled using a value.
車両に搭載された内燃機関を駆動し、前記内燃機関からの動力により発電可能な第１のモータジェネレータと、
前記車両の駆動輪を駆動する第２のモータジェネレータとを含み、
前記モータ駆動回路は、
前記二次電池から電力の供給を受けて前記第１のモータジェネレータを駆動する第１のモータ駆動回路と、
前記二次電池から電力の供給を受けて前記第２のモータジェネレータを駆動する第２のモータ駆動回路とを含み、
前記制御回路は、前記電池温度が前記しきい値温度よりも低いとき、前記第１のモータジェネレータの出力トルクを、目標トルクを中心値とする所定の振動幅で周期的に振動させるように前記第１のモータ駆動回路を制御する、請求項２または請求項５に記載の二次電池の制御装置。 The AC motor is
A first motor generator capable of driving an internal combustion engine mounted on a vehicle and generating electric power by power from the internal combustion engine;
A second motor generator for driving the drive wheels of the vehicle,
The motor drive circuit is
A first motor drive circuit for receiving power from the secondary battery and driving the first motor generator;
A second motor drive circuit that receives the supply of electric power from the secondary battery and drives the second motor generator;
When the battery temperature is lower than the threshold temperature, the control circuit causes the output torque of the first motor generator to periodically vibrate with a predetermined vibration width centered on a target torque. The secondary battery control device according to claim 2, wherein the control device controls the first motor drive circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005202929A JP2007028702A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Controller of secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005202929A JP2007028702A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Controller of secondary battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007028702A true JP2007028702A (en) | 2007-02-01 |
Family
ID=37788746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005202929A Withdrawn JP2007028702A (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Controller of secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007028702A (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010093883A (en) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Denso Corp | Device for controlling battery temperature rise |
| JP2010093969A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Denso Corp | Battery temperature rise controller |
| JP2010200570A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | Battery temperature rise controller of electric vehicle |
| JP2011188678A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Toyota Motor Corp | Device and method of control for vehicle |
| CN102627073A (en) * | 2011-02-04 | 2012-08-08 | 株式会社日立制作所 | Control device for vehicle electric drive motor and vehicle with the same |
| US8288998B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-10-16 | Denso Corporation | Method and apparatus for charge discharge power control |
| JP2013046491A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Mitsubishi Motors Corp | Battery temperature adjusting apparatus of electric vehicle |
| US8564241B2 (en) | 2008-10-03 | 2013-10-22 | Denso Corporation | Battery temperature control system |
| US9520733B2 (en) | 2011-01-07 | 2016-12-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Charging and discharging device to increase battery temperature by controlling ripple current |
| JP2020509760A (en) * | 2017-03-14 | 2020-04-02 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Power management method and system for battery powered aerosol generator |
| CN113098360A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 广州汽车集团股份有限公司 | Battery heating method and device, storage medium and terminal equipment |
| JP2022515408A (en) * | 2018-12-21 | 2022-02-18 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Vehicle and its power battery heating device and heating method |
| WO2022215439A1 (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 株式会社デンソー | Power conversion device |
-
2005
- 2005-07-12 JP JP2005202929A patent/JP2007028702A/en not_active Withdrawn
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8288998B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-10-16 | Denso Corporation | Method and apparatus for charge discharge power control |
| US8564241B2 (en) | 2008-10-03 | 2013-10-22 | Denso Corporation | Battery temperature control system |
| US8575897B2 (en) | 2008-10-03 | 2013-11-05 | Denso Corporation | Battery temperature control system |
| JP2010093883A (en) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Denso Corp | Device for controlling battery temperature rise |
| JP2010093969A (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Denso Corp | Battery temperature rise controller |
| JP2010200570A (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | Battery temperature rise controller of electric vehicle |
| JP2011188678A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Toyota Motor Corp | Device and method of control for vehicle |
| US9520733B2 (en) | 2011-01-07 | 2016-12-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Charging and discharging device to increase battery temperature by controlling ripple current |
| CN102627073B (en) * | 2011-02-04 | 2014-12-17 | 株式会社日立制作所 | Control device for vehicle electric drive motor and vehicle with the same |
| CN102627073A (en) * | 2011-02-04 | 2012-08-08 | 株式会社日立制作所 | Control device for vehicle electric drive motor and vehicle with the same |
| JP2013046491A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Mitsubishi Motors Corp | Battery temperature adjusting apparatus of electric vehicle |
| JP2020509760A (en) * | 2017-03-14 | 2020-04-02 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Power management method and system for battery powered aerosol generator |
| JP7086094B2 (en) | 2017-03-14 | 2022-06-17 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Power management methods and systems for battery-powered aerosol generators |
| US11864593B2 (en) | 2017-03-14 | 2024-01-09 | Philip Morris Products S.A. | Power management method and system for a battery powered aerosol-generating device |
| JP2022515408A (en) * | 2018-12-21 | 2022-02-18 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Vehicle and its power battery heating device and heating method |
| JP7232913B2 (en) | 2018-12-21 | 2023-03-03 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | Vehicle and its power battery heating device and heating method |
| US11876197B2 (en) | 2018-12-21 | 2024-01-16 | Byd Company Limited | Vehicle and power battery heating apparatus and method thereof |
| CN113098360A (en) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 广州汽车集团股份有限公司 | Battery heating method and device, storage medium and terminal equipment |
| CN113098360B (en) * | 2019-12-23 | 2023-04-25 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | Method and device for heating battery, storage medium and terminal equipment |
| WO2022215439A1 (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 株式会社デンソー | Power conversion device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4797476B2 (en) | Secondary battery control device | |
| JP2007028702A (en) | Controller of secondary battery | |
| JP5050324B2 (en) | Secondary battery control device | |
| JP5454685B2 (en) | Motor drive device and vehicle equipped with the same | |
| JP5109290B2 (en) | Electric motor drive control system and control method thereof | |
| JP5652659B2 (en) | Electric motor control device | |
| JP2009189181A (en) | Motor driving system, its control method, and electric vehicle | |
| WO2013008312A1 (en) | Vehicle and method for controlling vehicle | |
| JP5303030B2 (en) | Control device for voltage converter, vehicle equipped with the same, and control method for voltage converter | |
| JP5955761B2 (en) | Vehicle control device | |
| JP2007236110A (en) | Motor drive unit | |
| JP2010252488A (en) | Motor drive control device | |
| JP5926172B2 (en) | AC motor control system | |
| JP2011067010A (en) | Motor drive of vehicle | |
| JP5534323B2 (en) | Electric motor control device | |
| JP2005348510A (en) | Load driver | |
| JP2010200527A (en) | Control apparatus for motor drive system | |
| JP2009240087A (en) | Control unit of rotating electric machine | |
| JP5969382B2 (en) | AC motor control system | |
| JP2010273512A (en) | Motor drive system and vehicle | |
| JP2010220306A (en) | Motor control equipment | |
| JP5402736B2 (en) | VEHICLE CONTROL DEVICE AND VEHICLE CONTROL METHOD | |
| JP5370748B2 (en) | Control device for motor drive device | |
| JP2009171641A (en) | Drive unit of motor | |
| JP2019161748A (en) | Inverter control method and inverter control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |