CN102627073A - 车辆行驶用电动机的控制装置以及搭载该控制装置的车辆 - Google Patents

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Abstract

提供一种在电动汽车或混合动力汽车的任一情况下，都能够充分应对冷起动的电池预热的提速和环境保护的车辆行驶用电动机的控制装置以及搭载该控制装置的车辆。对车辆行驶用驱动电动机进行矢量控制的电动机控制装置中，在需要预热的情况下，(i)当车辆处于停止状态时，将电动机的矢量控制的q轴电流值设定为零、或者若制动解除则产生使车辆能够缓慢行驶的驱动转矩的电流值，且设定能进行电池预热运转的d轴电流值；(ii)在车辆正在行驶中时，根据车辆行驶所需要的要求驱动转矩来设定q轴电流值，且设定与q轴电流值协作来促进电池的预热运转的d轴电流值，在上述(i)以及(ii)的任一情况下，都将d轴电流值设定为电池温度越低则越增加。

Description

车辆行驶用电动机的控制装置以及搭载该控制装置的车辆
技术领域
本发明涉及车辆行驶用驱动电动机的控制装置以及搭载该控制装置的车辆(例如，电动汽车、混合动力汽车等)，尤其涉及对从电池向被进行矢量控制的电动机供给的电力进行控制的电动机控制装置。
背景技术
现有技术中，作为采用电动机作为车辆行驶用驱动源的电动汽车或混合动力汽车的电动机电源，公知采用可进行充放电的二次电池(以下称作电池)。电池具有当电池温度降低时，其充放电特性降低的性质，在冬季或寒冷地带等外部气温低下的地方，在使车辆长时间停止后进行重新起动的冷起动时，优选对电池进行预热。
作为电池预热的现有技术，例如，专利文献1中，记载了如下方法：即，在搭载了内燃机以及行驶电动机作为动力源的混合动力汽车中，在需要电池预热的情况下，通过仅在行驶电动机控制装置的矢量控制中的d轴上，向加强电动机的转子的永久磁铁的磁通的方向流通电流(所谓d轴电流：磁通分量电流)从而进行预热。也就是说，不使电动机旋转而消耗电力，通过电池放电所产生的自身发热，来进行电池的预热运转。该现有技术中，以混合动力汽车为对象，其中混合动力汽车除了电动机以外，还搭载内燃机作为驱动源，可将至少任意一方作为动力来进行行驶，预热时，仅将内燃机作为动力，关于电动机，通过使矢量控制中的d轴电流流动来进行电池预热，从而同时进行行驶和电池预热。
(专利文献)
专利文献1：JP特开2001-197607号公报
(发明要解决的技术问题)
然而，在想要将上述专利文献1的电池预热运转(冷起动运转)应用于车辆驱动源只有电动机的汽车、即所谓电动汽车的情况下，由于专利文献1的电池预热运转是将内燃机的运转和行驶用电动机的d轴电流并用，因此无法应对。即，在将专利文献1的技术用于电动汽车的情况下，由于冷起动时(需要电池预热时)仅矢量控制的d轴电流流动，因此虽然车辆停止时能够应对，但在行驶模式(经由加速器而产生向电动机的要求驱动转矩的模式)下，由于生成q轴电流(转矩分量电流)，因此无法形成仅流动d轴电流的状况，很难应对。另一方面，就混合动力汽车而言，电池预热运转过程中，由于行驶用电动机中仅流动d轴电流(q轴电流为零：行驶用电动机不旋转)，专门通过内燃机来使车辆行驶，因此从降低排气这样的环境保护的观点来看，无法充分利用混合动力汽车的特征。
发明内容
本发明鉴于以上问题点而作，其目的在于提供一种无论在电动汽车的情况下还是在混合动力汽车的情况下，都能够解决上述问题，充分应对电池预热的提速和环境保护的车辆行驶用电动机的控制装置以及搭载该控制装置的车辆。
(用于解决课题的技术方案)
本发明为了解决上述课题，提供一种基本上为如下这样的车辆行驶用电动机的控制装置以及搭载该控制装置的车辆(电动汽车、混合动力汽车等)。
(1)作为本发明的应用对象的控制装置，是对车辆行驶用驱动电动机进行矢量控制的电动机控制装置，该车辆行驶用电动机的控制装置具有：根据要求驱动转矩来生成电动机的矢量控制所需要的电动机驱动信号的控制部、和基于电动机驱动信号对从成为电力源的电池向电动机供给的电力进行控制的电力转换部。而且，所述控制部，基于对所述电池的温度进行检测的电池温度检测单元的输出来判断所述电池的预热的需要与否，在需要预热的情况下，(i)当车辆处于停止时，将所述电动机的矢量控制的q轴电流值设定为零、或者设定为若制动解除则产生使车辆能够缓慢行驶的驱动转矩的电流值，且设定能进行电池预热运转的d轴电流值；(ii)当车辆正在行驶时，根据车辆行驶所需要的要求驱动转矩来设定q轴电流值，且设定与q轴电流值协作来促进所述电池的预热运转的d轴电流值，在所述(i)以及(ii)的任一情况下，都按照电池温度越低则越增加所述d轴电流值的方式设定所述d轴电流值。
(2)在此，优选所述控制部在判断为需要进行所述电池的预热的情况下，设定为使电池温度越低则所述d轴电流值越增加，且根据要求驱动转矩的增加，所述d轴电流值随着所述q轴电流值的增加而变小。
(3)也可以使所述q轴电流值以及所述d轴电流值(a)与所述要求驱动转矩以及电池温度相对应地预先设定在表中，或者(b)基于电池温度检测单元的输出来运算电池的预热所需要的要求热量，且基于与电动机的要求驱动转矩相应的电动机供电量，来运算电池的推定自身发热量，在要求热量比推定自身发热量大的情况下，按照根据其程度来增加的方式进行设定。
(4)进而，与上述发明关联地，提供一种具备上述(1)的控制装置、或者在该控制装置上增加了上述(2)、(3)中的至少一者的控制装置的车辆。另外，还提出如下这样的车辆。
即，作为发明对象的车辆，具备：被进行矢量控制的车辆行驶用的驱动电动机；成为驱动电动机的电力源的电池；根据车辆的要求驱动转矩来生成所述电动机的矢量控制所需要的电动机驱动信号的控制部；基于电动机驱动信号来对从所述电池向所述电动机供给的电力进行控制的电力转换部；对电池的温度进行检测的电池温度检测单元；以及将由所述驱动电动机以及所述电力转换部中的至少一个产生的热提供给所述电池的热供给单元。除此之外，所述控制部对与所述电动机的要求驱动转矩相应的矢量控制的q轴电流值、d轴电流值进行设定，当根据所述电池温度检测单元的输出判断为需要进行电池预热时，基于所述电池温度检测单元的输出来运算电池预热所需要的要求热量，并基于与所述电动机的要求驱动转矩相应的电动机供电量来运算所述电池的推定自身发热量，且运算通过所述热供给单元向所述电池供给的供给热量，在所述要求热量比所述推定自身发热量与所述供给热量之和大的情况下，根据其程度向增加所述矢量控制中的d轴电流值的方向进行补正。
(发明效果)
根据本发明，在例如控制对象车辆为电动汽车，且如冷起动那样需要进行电池预热的情况下，设定车辆行驶所需要的(与电动机的要求驱动转矩相应的)矢量控制的q轴电流值，并且按照电池温度越低则越增加d轴电流值的方式来设定d轴电流值，因此在电动汽车的停止、行驶中的任一情况下，都能够实现电池预热的提速。另外，如果将本发明应用于混合动力汽车，则能够提供一种如下这样的电动机控制装置以及车辆，即，即使是电池预热模式，也能够代替内燃机而使用电动机来行驶，同时能进行上述电池预热，还能够与电动汽车同样地充分应对环境保护。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施例所涉及的车辆的整体构成的图。
图2是第1实施例所涉及的电池预热运转的整体流程图。
图3是第1实施例所涉及的电池预热运转的电流补正处理的流程图。
图4是通过本发明的电流补正处理而设定的矢量控制的d轴电流、q轴电流的坐标图。
图5是将图4的坐标图表格化的说明图。
图6是表示本发明的第2实施例的整体构成的图。
图7是本发明的第3实施例所涉及的电池预热运转的电流补正处理的其他流程图。
(符号说明)
1…减速机，2…驱动轮，3…车辆网络，10…驱动电动机，11…逆变器，12…电动机ECU，13…加速踏板传感器，14…制动踏板传感器，15…车轮速度传感器，20…电池，21…电池ECU，22…电池温度传感器，23…电池送风风扇，30…车辆控制ECU，40…外部气温传感器，41…室温传感器，42…冷却水温度传感器，50…温度控制单元，60…水泵，61…冷却器，62…恒温器，64…散热器芯子，65…蒸发器，66…流道调整阀，67…鼓风机。
具体实施方式
以下，采用附图所示的实施例对本发明的实施方式进行说明。
(实施例1)
图1是本发明的第1实施例所涉及的搭载了电动机控制装置的车辆的概略图，作为一例，示出具有车辆行驶用驱动电动机10作为驱动源的电动汽车的概略图。
图1的实施例所涉及的车辆，作为ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)具备如下构成：电池ECU21；对电动机10进行控制的电动机ECU(电动机控制装置)12；和进行车辆整体的控制的车辆ECU30。电池ECU21，对成为车辆用电源的电池20的端子间电压、充放电电流、基于充放电电流的累计的残存量(SOC)进行运算，或者取得电池温度传感器22所产生的电池温度等，并且进行充放电电流等的电池20的管理。另外，将SOC等与电池20相关联的信息经由车辆网络3输出至其他电子控制单元例如车辆ECU30。另外，与电池温度相对应地向电池送风风扇23输出工作信号。
车辆ECU30，基于经由车辆网络3而取得的信息和与车辆ECU30连接的外部气温传感器40、加速踏板传感器13、制动踏板传感器14、车轮速度传感器15的信号，来生成与车辆的制动或驱动等相关联的电动机控制信号(驱动转矩指令：要求驱动转矩)。由车辆ECU30生成的电动机控制信号，经由车辆网络3被输出至电动机ECU12。
电动机ECU12依据来自车辆ECU30的驱动转矩指令，来决定对驱动电动机10施加的电压。例如，在作为驱动转矩指令的电动机控制信号被输入至电动机ECU12的情况下，根据驱动转矩来算出电动机的矢量控制中的q轴电流值以及根据需要的d轴电流值(后述的预热运转时求出的d轴电流值)，并根据d轴以及q轴电流目标值来算出驱动电动机10的端子电压。电动机控制装置将相当于端子电压的脉冲信号(PWM信号：电动机驱动信号)输出至逆变器11。将这些d轴以及q轴电流值转换成逆变器施加用的脉冲信号(PWM信号)，一般是使用电流控制器(旋转坐标系)、旋转-静止坐标转换器等，但这些是公知技术，因此省略说明。
逆变器(电力转换部)11根据从电动机ECU12输入的PWM信号(电动机驱动信号)，将电池20的直流输出转换成三相交流输出，并将该三相交流输出提供给电动机10。即，逆变器11基于电动机驱动信号来对从成为电力源的电池20向电动机10供给的电力进行控制。这样，便能够使电动机10产生车辆行驶所需要的驱动力(转矩)。电动机10的驱动力经由减速机1向车辆的驱动轮2(2a，2b)传递动力，能够使车辆行驶。
然而，作为电池温度特性，已知在电池温度为例如0度以下那样低的情况下，从电池取出的电力极其低。因此，在寒冷地段长时间使车辆停止之后，重新起动的情况下，由于从电池得到的电力减少，因此有可能驱动性能降低。因而，电动机ECU12具备根据电池温度传感器22的输出(电池检测温度)来设定(补正)矢量控制中的d轴电流值的运算单元。
图2以及图3是表示行驶用电动机20的电流控制的运算处理的流程图，图2是表示运算处理的整体的流程图，图3是表示运算处理的一部分的处理工序即要求电池预热时的电动机电流设定(电流补正)处理的流程图。
首先，在图2中，在步骤S101中，车辆ECU30，对来自各传感器的输出信号进行A/D转换，或者取入车辆网络上的信息。接着，在步骤S102中，基于加速踏板传感器13的检测值和车辆网络上的信息，来运算行驶用的驱动电动机10应输出的转矩的指令值(要求驱动转矩)。在步骤S103中，电动机ECU12接收来自车辆ECU30的电动机的要求驱动转矩(驱动转矩指令值)，来运算电动机10的矢量控制中的q轴电流值以及d轴电流值。成为转矩电流分量的是q轴电流，所运算出的d轴电流值(磁通电流分量)根据运转状态的状况也可能是零。在步骤S104中判断是否需要进行电池的预热。例如，在步骤S101中取入的电池温度为规定值以下的情况下，在骤S104中判断为需要预热，并进入步骤S200。是否需要预热可以由车辆ECU30、电动机ECU12中的任何一个来进行判断。并且，若判断为不需要预热则进入步骤S105。在步骤S105中，基于在本步骤之前设定的不需要预热的情况下所计算出的d轴以及q轴电流值，来进行驱动电动机10的电流控制，并暂时结束本处理。
在步骤S104中判断为需要预热而进入步骤S200的情况下，依据图3的流程图，经由如下步骤来对电动机ECU12在步骤S103中设定的d轴以及q轴、尤其至少是d轴电流值进行补正。
在图3中，在步骤S201中基于当前的电池温度来对电池预热所需要的热量(要求热量)Wr进行运算。要求热量Wr是由式(1)或式(2)求出的。
Wr＝K1(Tt-Tb)    …(1)
Wr＝K1(Tt-Tb)+K2(Tt-To)    …(2)
在此，Tb：电池温度，Tt：电池目标温度，To：外部气温，K1、K2：系数。
在步骤S202中，推定以在步骤S103中设定的d轴以及q轴电流来对电动机进行了驱动的情况下的电池的自身发热量We。即，基于与电动机的要求驱动转矩相应的电动机供电量来运算电池的推定自身发热量。一般而言，电池具有内部电阻Ri，若取出电流Ia则内部电阻所产生的损耗会变成热，因所谓的自身发热从而电池温度上升。因此，自身发热量依据焦耳定律由式(3)求出。t是时间。
We＝Ia2Rt    …(3)
在步骤S203中，对在步骤S201和S202中计算出的要求发热量Wr和推定自身发热量We进行比较，在自身发热量为要求发热量以上的情况下(Wr＜＝We)，在步骤S203中判断为不需要预热，暂时结束本处理。这种情况下，根据在已述的步骤103中所求出的未进行预热补正的d轴、q轴电流来执行步骤S105的电流控制。
在步骤S203中判断为需要预热的情况下(Wr＞We)，进入步骤S204。
在步骤S204中，对要求发热量与推定自身发热量之间的差W(＝Wr-We)进行运算，在步骤S205中，基于W对从电池取出的目标总电流Ia进行运算。该情况下的目标总电流Ia是考虑了电动机的要求驱动转矩和预热而得到的电流，由式(4)求出。
Ia＝K3(Wr-We)    …(4)
K3：系数。
目标总电流Ia，根据矢量控制的d轴电流id与q轴电流iq之间的关系成为Ia2＝id2+iq2，具体利用图4在后面说明。在步骤S206中，例如采用下述式(5)根据目标总电流Ia来设定d轴电流值(id)，并暂时结束本处理。
【数1】
i d = I a 2 - i q 2 . . . ( 5 )
这种情况下的d轴电流值是进行了用于预热的补正后的值。
另外，图2以及图3的处理是以规定的周期反复执行的。
图4示意性地表示在根据电池温度而设定的目标总电流Ia中，针对驱动要求的d轴以及q轴电流值。
在图4中，纵轴表示依赖于电池温度T而设定的目标总电流Ia，横轴表示电动机的要求驱动转矩D。关于T，也可以考虑到外部气温。另外，id表示通过本实施例的电动机电流控制(矢量控制)而执行的d轴电流特性，iq表示q轴电流特性。纵轴所示的电池温度T1、T2、T3处于T1＞T2＞T3的关系，根据电池温度T1、T2、T3求出的总电流Ia1、Ia2、Ia3在电池预热运转时处于Ia1＜Ia2＜Ia3的关系。即，按照需要进行电池预热的低冷温度T的温度越低则目标总电流Ia越大的方式来设定。q轴电流值iq示出根据要求驱动转矩D而改变的线性特性(iq＝KqD，Kq：系数)。另一方面，d轴电流值id，根据目标总电流Ia与要求驱动转矩D(q轴电流值iq)之间的关系(Ia2＝iq2+id2)，成为随着要求驱动转矩D(q轴电流值iq)的增大而逐渐减小的曲线)。横轴所示的要求驱动转矩D1、D2、D3(D1＜D2＜D3)，是即使在电池温度T1、T2、T3的情况下，仅以q轴电流值就能维持预热运转的要求驱动转矩。
例如，在电池温度为T1的情况下，目标总电流被设置为Ia1。这时，设定与要求驱动转矩D相应的q轴电流iq，并相应地，设置d轴电流id1。这种情况下，要求驱动转矩为零(车辆停止中)时，由于q轴电流值iq成为零，因此d轴电流id1被设定为目标总电流Ia1(id1＝Ia1)。另外，在要求驱动转矩D为零以上且不到要求驱动转矩D1的情况下，d轴电流id1根据目标总电流Ia1和q轴电流iq依据式(5)来决定。并且，在处于比T1低的温度T2或T3的情况下，目标总电流被设定为Ia2或Ia3(Ia1＜Ia2＜Ia3)。这种情况下，即使是同一要求驱动转矩D(同一q轴电流值)，也按照电池温度越低则越增加d轴电流的方式来进行补正。另外，随着在电池预热运转时电池温度T逐渐上升，所使用的d轴电流值特性曲线id也过渡成与之对应的曲线。例如在从T3上升至T2的情况下，从id3过渡至id2。
即，在本实施例中，判断电池的预热的需要与否，在判定为需要预热的情况下，(i)在车辆正处于停止时，将q轴电流值iq设定为零且设定能进行电池预热运转的d轴电流值，(ii)在车辆正在行驶时，根据车辆行驶所需要的要求驱动转矩D来设定q轴电流值iq且设定与iq协作来促进电池的预热运转的d轴电流值id。并且，在(i)以及(ii)的任一情况下，在目标总电流Ia中都按照电池温度越低则越增加d轴电流值的方式来设定d轴电流值，且根据要求驱动转矩的增加，按照上述d轴电流值随着上述q轴电流值的增加而变小的方式来设定上述d轴电流值。
像这样，由于根据电动机的要求驱动转矩D和电池20的温度来设定d轴电流、q轴电流，因此在车辆停止中以及行驶中的任一情况下，都能够将电动机的矢量控制中的d轴电流值补正为对应电池预热的值。
因此，在电动汽车的停止、行驶中的任意一种情况下，都能够实现电池预热的提速。
进而，根据本实施例，由于根据依据电池温度而求出的预热所需要的热量和依据用于电动机的驱动的供电量(主要是矢量控制的q轴电流)而求出的电池的自身发热量，来对矢量控制的d轴电流进行增减补正，因此能够提供一种能够一边进行d轴电流的高补正精度的电池预热运转一边进行车辆行驶，且考虑能量效率来缩短电池的预热时间的电动机控制装置。
另外，在主要以与驱动力相关的q轴电流便能够确保所需要的发热量的情况下，由于d轴电流不流通，因此能够抑制不必要的能量消耗。
另外，在本实施例中，虽然利用数式(4)、(5)来设定了矢量控制的目标总电流和d轴电流，但取而代之，通过将图4的坐标图表格化，即、通过如图5所示那样使q轴电流值和d轴电流值与要求驱动转矩以及电池温度相对应地预先设定于表格中，也可以求出。这种情况下，根据需要也可以同时使用利用了iq线性函数或id曲线函数的插值法(内插法)。
本实施例中，虽然以电动汽车为一例进行了说明，但关于预热时的电动机电流控制(d轴电流、q轴电流控制)，在混合动力汽车的电动机控制装置中也可以应用。即，现有技术中，关于混合动力汽车，如专利文献1所示那样同时使用了仅对d轴电流进行的流通控制和内燃机的运转，但取而代之，在预热运转时，通过将图1～图5所示的结构以及流程图或者根据需要而将表格利用于混合动力汽车的电动机控制，也能够提供一种消除预热运转时的排气气体且不仅能够实现预热停止而且还能够实现预热行驶的车辆。
另外，在以下所述的实施例中也对于电动汽车以及混合动力汽车中的任一种都能够应用。
(实施例2)
图6是搭载了本发明的第2实施例所涉及的电动机控制装置的车辆的概略图。在实施例中，不仅可以利用d轴电流、q轴电流的电池自身发热，还可以利用电动机或逆变器的发热来进行电池预热。
关于图6的构成中附加了与图1相同符号的部分，由于是相同的功能，因此省略说明。在本实施例中，图1的车辆具备与第1实施例同样的电池ECU21、电动机ECU12、车辆ECU30。
在本实施例中，不仅进行基于与实施例1同样的利用了d轴电流、q轴电流的电池自身发热的电池预热，还使得在车辆驱动电动机10或逆变器11中产生的热经由冷却水以及空气而移动至电池20，来进行电池20的预热。
因此，本实施例的车辆，除了图1的构成要素外，还具备用于驱动电动机10或逆变器11的冷却的冷却水回路(冷却系统)。在图6中，以虚线表示冷却水回路。
冷却水回路是通过水泵60来循环冷却水的闭合回路。即，通过水泵60将循环冷却水运送至逆变器11以及驱动电动机10内部的水套(waterjacket)。在驱动电动机10中流通的冷却水通过冷却水路101、102流入冷却器(radiator)61中。冷却器61是用于对高温的冷却水进行冷却的热交换机，通过与外部空气之间的热交换来对在冷却器61中流动的冷却水进行冷却。从冷却器61流出的冷却水在冷却水路103中流动。
恒温器62具有根据冷却水的温度来切换流道的功能，在冷却水的温度低的情况下，关闭冷却器侧冷却水路，将冷却水路101与103连通。这样，不进行冷却器61中的热交换，在需要预热的情况下能够立即使冷却水温上升。
在冷却水路103中流动的冷却水通过冷却水路104经由散热器芯子(heater core)64再次回到水泵60。
散热器芯子64是与冷却器61同样的热交换机，通过鼓风机(blowerfan)67来送入空气，从而使冷却水的热量经由空气变成车室内的供暖用热源。
流道调整阀66能够根据温度控制单元50的信号来对冷却水路104和105进行切换。因此，在需要车室内的供暖的情况下，且冷却水温低的情况下，通过关闭向散热器芯子64侧的冷却水路，从而使冷却水的温度上升，防止向车室内送入不需要的冷气。
散热器芯子64被配置在配置于车室内的未图示的车辆用空调装置的内部、且比蒸发器65更处于鼓风机67所产生的空气流的下游。
温度控制单元50是进行冷却水或车室内的温度控制的电子控制单元，输入检测冷却水的温度的冷却水温度传感器42以及检测车室内的温度的室内温度传感器41的信号。另外，为了根据冷却水温、车室内温度、外部气温等的信号或来自车辆控制ECU30的信号来控制冷却水温，而对水泵60、流道调整阀66、鼓风机67输出工作信号。
另外，通过电池送风风扇23能够通过空气将冷却水的热输送至电池20。
本实施例中虽然也根据与图3、图4同样的流程图来进行电动机10的矢量控制，但如下方面与第1实施例有些许不同。即，在图3所示的流程图的电流补正处理的步骤S202中，在第1实施例中，根据电池自身发热量来求出电池的推定发热量We，但在本实施例中，除了推定发热量We的电池自身发热量之外，还考虑在驱动电动机10以及逆变器11中产生的热，从而即使是第2实施例的结构也依据图3的流程图来进行处理，对d轴电流值进行补正。
即，在本实施例中，与第1实施例同样地，在判断为需要电池预热时，基于电池温度传感器22的输出来运算电池预热所需要的要求热量Wr，基于与电动机的要求驱动转矩相应的电动机供电量来运算电池的推定自身发热量We，且运算通过热供给单元(电动机以及逆变器冷却水系统)向电池20供给的供给热量Wh，在要求热量Wr比推定自身发热量We与供给热量wh之和大的情况下，根据其程度向增加矢量控制中的d轴电流值的方向进行补正。
在本实施例的构成中，作为用于电池预热的热源，可以利用电池自身发热和在驱动电动机10以及逆变器11中产生的热，因此能够实现预热能力的提高。另外，通过利用冷却水的热，能够降低d轴电流的电力消耗。并且，在对由电动机或逆变器产生的热进行回收来进行电池预热的情况下，由于根据电动机或逆变器中的发热量来对d轴电流进行控制，因此能够更有效地进行电池的预热运转。
尤其，由于电动机根据逆变器的排热回收装置(冷却水系统)的残存热量来判断是否进行基于d轴电流的预热运转，因此例如在重新起动时等能够抑制不必要的能量消耗。
(实施例3)
图7是表示本发明的第3实施例所涉及的车辆中所应用的电池预热运转时的电动机电流控制的流程图。
本实施例的车辆构成是与第1实施例同样的构成，与第1实施例同样地，在预热运转时根据电池温度和要求驱动转矩信号来进行d轴电流控制以及q轴电流控制，但与第1实施例的不同点在于，在车辆停止时，电动机ECU12不仅进行d轴电流的预热运转，而且不使q轴电流为零，而是设定为若制动解除则产生车辆能够缓慢行驶的驱动转矩的q轴电流值。
以下，针对那样的电动机控制，采用图7的流程图进行说明。在图7的流程图中，与图3所示的流程图相同的符号表示相同的功能(同一步骤)的处理，因此省略说明。
现有技术中的混合动力汽车或电动汽车在车辆停止时踩踏了制动踏板的状态下，为了抑制能量消耗而停止引擎和电动机。相反，在松开制动踏板且也松开了加速踏板的状态下，产生规定的驱动力(要求驱动转矩)，成为缓慢行驶状态。即，在车辆停止状态且踩踏了制动踏板的状态下，驱动电动机10和逆变器11中的电力消耗少，电池20的自身发热也变少。
与此相对，在本实施例的图7的流程图中，在有电池预热要求，且进行了步骤S201～S205的非预热的目标总电流运算处理之后，在步骤S207中在车辆停止状态下，基于制动踏板传感器14(参照图1)的信号来判断是否踩踏着制动踏板。车辆停止信息是根据由图1所示的加速踏板13的开度(踏量)为零的信息和来自车轮速度传感器15的速度为零的信息，通过车辆ECU30检测出的。当在步骤S207中对车辆停止且处于制动状态做出了否定判断时，与图3的处理同样地，仅对d轴电流进行补正，并暂时结束本处理。另一方面，当做出肯定判断时，将该信息发送至电动机ECU12，通过电动机ECU12来设定与缓慢行驶时的驱动转矩相当的q轴电流，在步骤S206中基于式(5)来对d轴电流值进行补正，并暂时结束本处理。
按照以上方式，在处于车辆停止状态且驾驶员踩踏着制动器的情况下，通过设定若制动解除则能够输出能够缓慢行驶的程度的驱动转矩的q轴电流，且流动促进电池预热的d轴电流，从而能够立刻进行电池20的预热。另外，根据本实施例，具有如下优点。
在需要电池预热的低温下，电池的放电性能比原本的性能更低，电池的瞬发力(瞬间能取出的电流量)与适温下相比较差，因此例如在踩下制动器而停车后，从制动器改踏加速器进行加速的情况下，有可能为了取出所需要的电流量而稍微需要时间，加速感变差。因此，在需要预热的状况下，即使在如本实施例那样踩踏制动器而停车的状态下，通过使之成为产生了规定的驱动力(与缓慢行驶相当的要求驱动转矩)的状态，能够得到抑制加速感的恶化的效果，且能够迅速进行预热。
在以上实施例中，通过电流补正单元设定的d轴以及q轴电流值，是根据电池20的自身发热量、预热所需要的要求热量来计算出的，但从保护车辆和设备的观点来看，例如还可以基于电池残余容量(SOC)和劣化度(SOH)等来进行补正。另外，由于电池自身发热，故而若过度取出电流则也存在使电池劣化的情况，因此也可以对所取出的电流设置限制。

Claims (8)

1.一种车辆行驶用电动机的控制装置，是对车辆行驶用的驱动电动机进行矢量控制的电动机控制装置，该车辆行驶用电动机的控制装置具有：根据要求驱动转矩来生成所述电动机的矢量控制所需要的电动机驱动信号的控制部；和基于所述电动机驱动信号对从成为电力源的电池向所述电动机供给的电力进行控制的电力转换部，所述车辆行驶用电动机的控制装置的特征在于，
所述控制部，基于对所述电池的温度进行检测的电池温度检测单元的输出来判断所述电池的预热的需要与否，在需要预热的情况下，(i)当车辆处于停止时，将所述电动机的矢量控制的q轴电流值设定为零、或者设定为若制动解除则产生使车辆能够缓慢行驶的驱动转矩的电流值，且设定能进行电池预热运转的d轴电流值；(ii)当车辆正在行驶时，根据车辆行驶所需要的要求驱动转矩来设定q轴电流值，且设定与q轴电流值协作来促进所述电池的预热运转的d轴电流值，在所述(i)以及(ii)的任一情况下，都按照电池温度越低则越增加所述d轴电流值的方式设定所述d轴电流值。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶用电动机的控制装置，其特征在于，
所述控制部在判断为需要进行所述电池的预热的情况下，设定为使电池温度越低则所述d轴电流值越增加，且通过要求驱动转矩的增加，从而随着所述q轴电流值的增加，所述d轴电流值变小。
3.根据权利要求1所述的车辆行驶用电动机的控制装置，其特征在于，
使所述q轴电流值以及所述d轴电流值与所述要求驱动转矩以及电池温度相对应地预先设定在表中。
4.根据权利要求1所述的车辆行驶用电动机的控制装置，其特征在于，
所述控制部在判断为需要进行电池预热时，设定为基于所述电池温度检测单元的输出来运算电池的预热所需要的要求热量，且基于与所述电动机的要求驱动转矩相应的电动机供电量，来运算所述电池的推定自身发热量，在所述要求热量比所述推定自身发热量大的情况下，根据其程度来增加所述d轴电流值。
5.一种车辆，其特征在于，具备：
被进行矢量控制的车辆行驶用的驱动电动机；
成为所述驱动电动机的电力源的电池；
对所述电池的温度进行检测的电池温度检测单元；以及
权利要求1所述的电动机控制装置。
6.一种车辆，具备：被进行矢量控制的车辆行驶用的驱动电动机；成为所述驱动电动机的电力源的电池；根据车辆的要求驱动转矩来生成所述电动机的矢量控制所需要的电动机驱动信号的控制部；基于所述电动机驱动信号来对于从所述电池向所述电动机供给的电力进行控制的电力转换部；对所述电池的温度进行检测的电池温度检测单元；以及将由所述驱动电动机以及所述电力转换部中的至少一个产生的热提供给所述电池的热供给单元，
所述车辆的特征在于，
所述控制部对于与所述电动机的要求驱动转矩相应的矢量控制的q轴电流值、d轴电流值进行设定，当根据所述电池温度检测单元的输出而判断为需要进行电池预热时，基于所述电池温度检测单元的输出来运算电池预热所需要的要求热量，并基于与所述电动机的要求驱动转矩相应的电动机供电量来运算所述电池的推定自身发热量，且运算通过所述热供给单元向所述电池供给的供给热量，在所述要求热量比所述推定自身发热量与所述供给热量之和大的情况下，根据其程度，向增加所述矢量控制中的d轴电流值的方向进行补正。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，
所述控制部将成为控制对象的电动汽车的制动信息和停止信息作为输入，来判断车辆是否在制动状态下停止，在所述电池需要预热的情况下且判断所述车辆在制动状态下停止时，设定若制动解除则产生能够缓慢行驶程度的驱动转矩的q轴电流值，还进行所述d轴电流值的补正。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，
在所述热供给单元的温度为设定值以上的情况下，所述控制部不进行所述d轴电流值的补正。
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