JP4924257B2 - Vehicle and temperature raising method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle which suppresses a back electromotive voltage generated in a motor which drives wheels by using an electromagnetic force generated by a permanent magnet, irrespective of an external temperature environment. <P>SOLUTION: A brake disc 500 is fastened to a drive shaft 2 and a wheel hub 220, and generates a friction force between brake pads 530 which are driven by a brake calliper 510. When it is required to warm motor generators MGL, MGR, an ECU outputs a control command BRL so that prescribed friction heat is generated. The friction heat is generated from the brake disc 500 by the friction force, and the motor generators MGL, MGR are warmed by the convection (heat flow) of the heat generated in the brake disc 500. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、永久磁石による電磁力を用いて車輪を駆動する電動機を搭載した車両に関し、特に低温時における増磁作用に伴う影響を軽減する技術に関する。   The present invention relates to a vehicle equipped with an electric motor that drives a wheel using electromagnetic force generated by a permanent magnet, and more particularly, to a technique for reducing an influence associated with a magnetizing action at a low temperature.

近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)や電気自動車(Electric Vehicle)などの電動車両が大きく注目されている。このような電動車両は、二次電池などからなる蓄電装置と、当該蓄電装置から電力を受けて駆動力を発生するための電動機とを備えている。このような電動機は、発進時や加速時などにおいて駆動力を発生するとともに、制動時などにおいて車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電装置に回収する。   In recent years, electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles have attracted a great deal of attention as environmentally friendly vehicles. Such an electric vehicle includes a power storage device including a secondary battery and an electric motor that receives electric power from the power storage device and generates a driving force. Such an electric motor generates a driving force when starting or accelerating, and converts the kinetic energy of the vehicle into electric energy and recovers it to the power storage device during braking or the like.

そのため、電動車両に搭載される電動機としては、界磁磁束の高密度化や電力回生の容易性などの観点から永久磁石形同期機(permanent magnetic synchronous machine)が用いられることが多い。特に、磁気抵抗の非対称性によって生じる駆動トルク(リラクタンストルク)を併用してトルク発生に利用できる埋込構造の永久磁石形同期機(interior permanent magnet synchronous machine)がしばしば採用される。   Therefore, as a motor mounted on an electric vehicle, a permanent magnet synchronous machine is often used from the viewpoints of high density of field magnetic flux and ease of power regeneration. In particular, an interior permanent magnet synchronous machine with an embedded structure that can be used for torque generation in combination with drive torque (reluctance torque) generated by the asymmetry of the magnetic resistance is often employed.

一般的に、永久磁石の保持力は低温になるにつれて低下する一方で、永久磁石の磁束密度自体は低温になるにつれて増加する。したがって、電動機が回転することによって生じる逆起電圧は、同一の回転数であっても低温になるにつれて上昇する傾向にある。この結果、低温時には、電動機を駆動するための駆動回路(特に、スイッチング素子)の絶縁耐量を超えるような逆起電圧が生じるおそれがある。   In general, the holding force of the permanent magnet decreases as the temperature decreases, while the magnetic flux density of the permanent magnet itself increases as the temperature decreases. Therefore, the counter electromotive voltage generated by the rotation of the electric motor tends to increase as the temperature decreases even at the same rotation speed. As a result, when the temperature is low, there is a possibility that a back electromotive voltage exceeding the dielectric strength of a drive circuit (in particular, a switching element) for driving the electric motor may be generated.

そこで、特開2005−45927号公報(特許文献1)には、モータ回転に伴う誘起電圧(逆起電圧)により駆動回路に破壊耐量を超えた電気的負荷が加えられることを防止するように駆動時にモータの回転数を制御する制御手段を備えるモータ駆動システムが開示されている。
特開2005−45927号公報 特開2005−127406号公報 特開2004−166341号公報 特開2005−341701号公報
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-45927 (Patent Document 1) discloses a driving circuit that prevents an electric load exceeding a breakdown tolerance from being applied to a driving circuit due to an induced voltage (counterelectromotive voltage) associated with motor rotation. A motor drive system is sometimes disclosed that includes control means for controlling the rotational speed of the motor.
JP 2005-45927 A JP 2005-127406 A JP 2004-166341 A JP 2005-341701 A

ところで、一部の電動車両では、スペース効率および駆動力の伝達効率などの観点から、電動機を各車輪に内蔵したインホイールモータ構造が実用化されている。このようなインホイールモータ構造は、電動機を車両本体に配置する構成に比較して外気温度の影響を受けやすい。そのため、より低い温度環境での逆起電圧を考慮して、電動機を駆動するための駆動回路を設計する必要があった。そのため、インホールモータ構造に向けられる駆動回路では、より高い耐電圧設計にならざるを得ず、設計自由度が制限されるという問題があった。   By the way, in some electric vehicles, an in-wheel motor structure in which an electric motor is built in each wheel has been put into practical use from the viewpoint of space efficiency and driving force transmission efficiency. Such an in-wheel motor structure is more susceptible to the outside air temperature than a configuration in which the electric motor is arranged in the vehicle body. Therefore, it is necessary to design a drive circuit for driving the electric motor in consideration of the back electromotive voltage in a lower temperature environment. For this reason, the drive circuit directed to the in-hole motor structure has to have a higher withstand voltage design, and there is a problem that the degree of design freedom is limited.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、外部の温度環境にかかわらず、永久磁石による電磁力を用いて車輪を駆動する電動機で生じる逆起電圧を抑制することのできる車両および昇温方法を提供することである。   The present invention has been made to solve such problems, and its object is to counteract the back electromotive force that occurs in an electric motor that drives a wheel using electromagnetic force of a permanent magnet regardless of the external temperature environment. It is an object of the present invention to provide a vehicle and a temperature raising method capable of suppressing voltage.

この発明のある局面に従う車両は、車輪と機械的に連結され、永久磁石による電磁力を用いて車輪を駆動する電動機と、電動機に近接して配置され、摩擦力によって車輪の回転を制動する制動部と、永久磁石の温度を取得する磁石温度取得手段と、取得した永久磁石温度に基づいて、電動機に対する昇温の必要性を判断する判断手段と、電動機を昇温する必要があると判断した場合に、車両の運転状況に応じて定められる要求トルクに所定の増分トルクを加えた駆動トルクが発生するように電動機を制御するとともに、増分トルクに相当する制動トルクが発生するように制動部を制御する制御手段とを備える。   A vehicle according to an aspect of the present invention is mechanically connected to a wheel, and an electric motor that drives the wheel using electromagnetic force generated by a permanent magnet, and a brake that is disposed in the vicinity of the electric motor and brakes rotation of the wheel by frictional force. And a magnet temperature acquisition means for acquiring the temperature of the permanent magnet, a determination means for determining the necessity of raising the temperature of the electric motor based on the acquired permanent magnet temperature, and a determination that the electric motor needs to be heated In this case, the motor is controlled so that a driving torque obtained by adding a predetermined incremental torque to a required torque determined according to the driving situation of the vehicle is generated, and the braking unit is set so that a braking torque corresponding to the incremental torque is generated. Control means for controlling.

好ましくは、制御手段は、駆動トルクが電動機において出力可能な最大トルクと一致するように増分トルクを決定する。   Preferably, the control means determines the incremental torque so that the drive torque matches the maximum torque that can be output in the electric motor.

好ましくは、電動機および制動部は、車輪のホイール内に組み込まれる。
好ましくは、電動機は、永久磁石が埋設されたロータと、ロータを回転駆動するための電流磁界を発生するステータとを含む。
Preferably, the electric motor and the braking part are incorporated in the wheel of the wheel.
Preferably, the electric motor includes a rotor in which a permanent magnet is embedded, and a stator that generates a current magnetic field for rotationally driving the rotor.

この発明の別の局面に従えば、車両に搭載された電動機を昇温する昇温方法であって、車両は、車輪と機械的に連結され、永久磁石による電磁力を用いて車輪を駆動する電動機と、電動機に近接して配置され、摩擦力によって車輪の回転を制動する制動部とを備え、昇温方法は、永久磁石の温度を取得するステップと、取得した永久磁石温度に基づいて、電動機に対する昇温の必要性を判断するステップと、電動機を昇温する必要があると判断した場合に、車両の運転状況に応じて定められる要求トルクに所定の増分トルクを加えた駆動トルクが発生するように電動機を制御するステップと、電動機を昇温する必要があると判断した場合に、増分トルクに相当する制動トルクが発生するように制動部を制御するステップとを備える。   According to another aspect of the present invention, there is provided a temperature raising method for raising the temperature of an electric motor mounted on a vehicle, wherein the vehicle is mechanically connected to a wheel and drives the wheel using electromagnetic force generated by a permanent magnet. An electric motor and a braking unit that is disposed in the vicinity of the electric motor and brakes the rotation of the wheel by friction force, and the temperature rising method is based on the step of acquiring the temperature of the permanent magnet, and the acquired permanent magnet temperature, A step of determining the necessity of temperature increase for the motor, and when it is determined that the temperature of the motor needs to be increased, a drive torque is generated by adding a predetermined incremental torque to the required torque that is determined according to the driving situation of the vehicle And a step of controlling the braking unit so that a braking torque corresponding to the incremental torque is generated when it is determined that it is necessary to raise the temperature of the motor.

この発明によれば、外部の温度環境にかかわらず、永久磁石による電磁力を用いて車輪を駆動する電動機で生じる逆起電圧を抑制することのできる車両および昇温方法を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize a vehicle and a temperature raising method that can suppress a back electromotive voltage generated in an electric motor that drives a wheel using electromagnetic force generated by a permanent magnet regardless of an external temperature environment.

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態に従う車両100の概略構成図である。
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100 according to the embodiment of the present invention.

図1を参照して、本発明の実施の形態に従う車両100は、代表的に、左右後車輪RL,RRを主駆動輪とし、左右前車輪FL,FRを従駆動輪とするFRベースのハイブリッド四輪駆動車である。ハイブリッド四輪駆動車は、左右後車輪RL,RRがエンジンENGおよびモータジェネレータMG2により駆動され、かつ、左右前車輪FL,FRがモータジェネレータMGL,MGRにより独立に駆動される二輪独立駆動方式を採用する。   Referring to FIG. 1, vehicle 100 according to the embodiment of the present invention typically includes an FR-based hybrid in which left and right rear wheels RL and RR are used as main drive wheels and left and right front wheels FL and FR are used as driven wheels. It is a four-wheel drive vehicle. The hybrid four-wheel drive vehicle adopts a two-wheel independent drive system in which the left and right rear wheels RL and RR are driven by the engine ENG and the motor generator MG2, and the left and right front wheels FL and FR are independently driven by the motor generators MGL and MGR. To do.

車両100は、左右前車輪FL,FRの駆動装置として、モータジェネレータMGL,MGRと、減速機6,8と、制動部56,58と、回転センサ40,42と、温度センサ62,64と、バッテリBと、昇圧コンバータ12と、インバータ20L,20Rと、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit;以下、単に「ECU」とも記す)30とを備える。   The vehicle 100 includes motor generators MGL and MGR, speed reducers 6 and 8, braking units 56 and 58, rotation sensors 40 and 42, temperature sensors 62 and 64, as driving devices for the left and right front wheels FL and FR. A battery B, a boost converter 12, inverters 20L and 20R, and an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit; hereinafter, also simply referred to as “ECU”) 30 are provided.

左右前車輪FL,FRとしては、対応のモータジェネレータ、減速機および制動部がホイール内に組み込まれたインホイールモータ構造が採用される。すなわち、モータジェネレータMGL、減速機6、制動部56、回転センサ40、および温度センサ62が対応する左前車輪FLのホイール内に設けられるとともに、モータジェネレータMGR、減速機8、制動部58、回転センサ42、および温度センサ64が対応する右前車輪FRのホイール内に設けられる。   As the left and right front wheels FL, FR, an in-wheel motor structure in which a corresponding motor generator, reduction gear, and braking unit are incorporated in the wheel is employed. That is, the motor generator MGL, the speed reducer 6, the braking unit 56, the rotation sensor 40, and the temperature sensor 62 are provided in the corresponding front left wheel FL, and the motor generator MGR, the speed reducer 8, the braking unit 58, and the rotation sensor. 42 and the temperature sensor 64 are provided in the wheel of the corresponding right front wheel FR.

モータジェネレータMGL,MGRは、それぞれ減速機6,8を介して、左右前車輪FL,FRの駆動軸2,4と機械的に連結され、永久磁石による電磁力を用いてそれぞれを独立に駆動する。代表的に、モータジェネレータMGL,MGRは、永久磁石が埋設されたロータと、ロータを回転駆動するための電流磁界を発生するステータとを含む永久磁石形の三相交流同期回転電機である。   Motor generators MGL and MGR are mechanically connected to drive shafts 2 and 4 of left and right front wheels FL and FR via speed reducers 6 and 8, respectively, and are driven independently using electromagnetic force generated by permanent magnets. . Typically, motor generators MGL and MGR are permanent magnet type three-phase AC synchronous rotating electric machines including a rotor in which a permanent magnet is embedded and a stator that generates a current magnetic field for rotationally driving the rotor.

モータジェネレータMGL,MGRは、バッテリBに蓄えられた電力によって駆動されるとともに、車両100の回生制動時には、モータジェネレータMGL,MGRはそれぞれ発電機として動作し、モータジェネレータMGL,MGRにより発電された回生電力はバッテリBに蓄えられる。   Motor generators MGL and MGR are driven by the electric power stored in battery B, and at the time of regenerative braking of vehicle 100, motor generators MGL and MGR operate as generators, respectively, and the regeneration generated by motor generators MGL and MGR Electric power is stored in battery B.

制動部56,58は、それぞれモータジェネレータMGL,MGRに近接して配置され、摩擦力によって左右前車輪FL,FRの回転を制動する。代表的に、制動部56,58は、ディスクブレーキであり、ECU30からの制御指令BRL,BRRに応じた制動トルクを、駆動軸2,4と一体的に形成されたブレーキディスクに与えることで、制動力を発生する。なお、後述するように、この制動部56,58の制動動作(摩擦力)によって生じる熱の一部は、モータジェネレータMGL,MGRへ伝達される。   Braking units 56 and 58 are arranged close to motor generators MGL and MGR, respectively, and brake the rotation of left and right front wheels FL and FR by frictional force. Typically, the braking units 56 and 58 are disc brakes, and by applying braking torque according to the control commands BRL and BRR from the ECU 30 to the brake disc formed integrally with the drive shafts 2 and 4, Generate braking force. As will be described later, part of the heat generated by the braking operation (frictional force) of the braking portions 56 and 58 is transmitted to the motor generators MGL and MGR.

回転センサ40,42は、モータジェネレータMGL,MGRの回転速度ωFL,ωFRを検出し、その検出信号はECU30へ入力される。また、温度センサ62,64は、モータジェネレータMGL,MGRのステータ温度TsL,TsRを検出し、その検出信号はECU30へ入力される。   The rotation sensors 40 and 42 detect the rotational speeds ωFL and ωFR of the motor generators MGL and MGR, and the detection signals are input to the ECU 30. Temperature sensors 62 and 64 detect stator temperatures TsL and TsR of motor generators MGL and MGR, and the detection signals are input to ECU 30.

バッテリBは、ニッケル水素、リチウムイオン等の二次電池や燃料電池などが適用される。また、バッテリBに代わる蓄電装置として、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタを用いてもよい。   As the battery B, a secondary battery such as nickel hydride or lithium ion, a fuel cell, or the like is applied. In addition, a large-capacity capacitor such as an electric double layer capacitor may be used as a power storage device instead of the battery B.

インバータ20L,20Rは、ECU30からの制御指令PWMIL,PWMIRに従って、モータジェネレータMGL,MGRをそれぞれ駆動制御する。具体的には、インバータ20L,20Rは、バッテリBから供給される直流電力を所定の交流電力に変換してモータジェネレータMGL,MGRへ供給するとともに、車両100の回生制動時には、モータジェネレータMGL,MGRで発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリBへ返還する。   Inverters 20L and 20R drive and control motor generators MGL and MGR in accordance with control commands PWMIL and PWMIR from ECU 30, respectively. Specifically, inverters 20L and 20R convert DC power supplied from battery B into predetermined AC power and supply it to motor generators MGL and MGR. At the time of regenerative braking of vehicle 100, motor generators MGL and MGR The AC power generated in step 1 is converted into DC power and returned to the battery B.

昇圧コンバータ12は、インバータ20L,20RとバッテリBとの間に設けられ、バッテリBから供給される直流電力を所定の電圧まで昇圧してインバータ20L,20Rへ供給するとともに、車両100の回生制動時には、インバータ20L,20Rから供給される直流電力を所定の電圧まで降圧してバッテリBへ供給する。   Boost converter 12 is provided between inverters 20L, 20R and battery B, boosts the DC power supplied from battery B to a predetermined voltage and supplies it to inverters 20L, 20R. The DC power supplied from the inverters 20L and 20R is stepped down to a predetermined voltage and supplied to the battery B.

車両100は、さらに、左右後車輪RL,RRの駆動装置として、エンジンENGと、モータジェネレータMG1,MG2と、動力分割機構PSDと、減速機RDと、インバータ14,32と、回転センサ44,46とを備える。   Vehicle 100 further includes an engine ENG, motor generators MG1 and MG2, a power split mechanism PSD, a speed reducer RD, inverters 14 and 32, and rotation sensors 44 and 46 as driving devices for left and right rear wheels RL and RR. With.

エンジンENGは、ガソリンなどの燃料の燃焼エネルギーを源として駆動力を発生する。エンジンENGの発生する駆動力は、動力分割機構PSDにより、主として発電機として機能するモータジェネレータMG1へ伝達される経路と、減速機RDを介して左右後車輪RL,RRへ伝達される経路とに分割される。   The engine ENG generates driving force using combustion energy of fuel such as gasoline as a source. The driving force generated by the engine ENG is divided into a path transmitted to the motor generator MG1 mainly functioning as a generator by the power split mechanism PSD and a path transmitted to the left and right rear wheels RL and RR via the speed reducer RD. Divided.

モータジェネレータMG1は、動力分割機構PSDを介して伝達されたエンジンENGからの駆動力によって回転されて発電する。モータジェネレータMG1が発電した電力は、インバータ14に供給され、バッテリBの充電電力として、あるいはモータジェネレータMG2,MGL,MGRの駆動電力として用いられる。   Motor generator MG1 is rotated by the driving force from engine ENG transmitted through power split device PSD to generate electric power. The electric power generated by motor generator MG1 is supplied to inverter 14 and used as charging power for battery B or as driving power for motor generators MG2, MGL, and MGR.

モータジェネレータMG2は、インバータ32から供給された交流電力によって回転駆動される。モータジェネレータMG2によって生じた駆動力は、減速機RDを介して左右後車輪RL,RRの駆動軸45へ伝達される。また、車両100の回生制動時には、モータジェネレータMG2は発電機として動作し、モータジェネレータMG2により発電された回生電力はバッテリBに蓄えられる。   Motor generator MG2 is rotationally driven by AC power supplied from inverter 32. The driving force generated by the motor generator MG2 is transmitted to the driving shaft 45 of the left and right rear wheels RL and RR via the speed reducer RD. At the time of regenerative braking of vehicle 100, motor generator MG2 operates as a generator, and regenerative power generated by motor generator MG2 is stored in battery B.

回転センサ44,46は、それぞれモータジェネレータMG1,MG2の回転速度ω1,ω2を検出し、その検出信号はECU30へ入力される。   Rotation sensors 44 and 46 detect rotation speeds ω1 and ω2 of motor generators MG1 and MG2, respectively, and detection signals are input to ECU 30.

車両100は、さらに、アクセルペダルポジションAPを検出するアクセルポジションセンサ50と、ブレーキペダルポジションBPを検出するブレーキペダルポジションセンサ52と、シフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ54とを備える。車両100は、さらに、車両100の車両外部の外気温Toutを検出する外気温センサ48を備える。これらのセンサからの検出信号は、ECU30へ入力される。   Vehicle 100 further includes an accelerator position sensor 50 that detects accelerator pedal position AP, a brake pedal position sensor 52 that detects brake pedal position BP, and a shift position sensor 54 that detects shift position SP. The vehicle 100 further includes an outside air temperature sensor 48 that detects an outside air temperature Tout outside the vehicle 100. Detection signals from these sensors are input to the ECU 30.

ECU30は、演算処理を行なうCPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリ部とを主体とする制御装置である。ECU30は、代表的に、ROMなどに予め格納されたプログラムをCPUが実行することで所定の制御動作を実現する。具体的には、ECU30は、車両100の運転状態に応じて、エンジンENGの作動状態、インバータ14,32,20L,20Rの駆動状態、およびバッテリBの充電状態などを統合的に制御する。なお、ECU30が実現する機能の一部または全部をハードウェアで実現してもよい。   The ECU 30 is a control device mainly including a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing and a memory unit such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The ECU 30 typically implements a predetermined control operation by the CPU executing a program stored in advance in a ROM or the like. Specifically, ECU 30 controls the operating state of engine ENG, the driving states of inverters 14, 32, 20 </ b> L, 20 </ b> R, the charging state of battery B, and the like according to the driving state of vehicle 100. Note that some or all of the functions realized by the ECU 30 may be realized by hardware.

特に、本実施の形態に従うECU30は、インホイールモータ構造のモータジェネレータMGL,MGRに含まれる永久磁石の温度を取得し、取得した永久磁石温度に基づいてモータジェネレータMGL,MGRに対する昇温の必要性を判断する。そして、モータジェネレータMGL,MGRを昇温する必要があると判断した場合に、制動部56,58で積極的に制動動作を行なって発熱させることで、その摩擦熱によってモータジェネレータMGL,MGRを昇温する。より具体的には、ECU30は、車両100の運転状況に応じて定められる要求トルクに所定の増分トルクを加えた駆動トルクが発生するようにモータジェネレータMGL,MGRを制御するとともに、その増分トルクに相当する制動トルクが発生するように制動部56,58を制御する。   In particular, ECU 30 according to the present embodiment acquires the temperature of permanent magnets included in motor generators MGL and MGR having an in-wheel motor structure, and needs to increase the temperature of motor generators MGL and MGR based on the acquired permanent magnet temperatures. Judging. When it is determined that it is necessary to raise the temperature of the motor generators MGL and MGR, the braking units 56 and 58 actively perform a braking operation to generate heat, and the frictional heat causes the motor generators MGL and MGR to rise. Warm up. More specifically, ECU 30 controls motor generators MGL and MGR so that a drive torque obtained by adding a predetermined incremental torque to a required torque determined according to the driving state of vehicle 100 is generated, and the incremental torque is set to the incremental torque. The braking units 56 and 58 are controlled so that the corresponding braking torque is generated.

ここで、ECU30は、車両100が起動状態(イグニッションオン(IGON)状態)である期間において、モータジェネレータMGL,MGRに対する昇温の必要性を継続的に判断してもよいが、走行開始後にはモータジェネレータMGL,MGRは自身からの発熱などによって十分に昇温されるため、車両100の起動初期、すなわちIGON(イグニッションオン)信号が運転者によって与えられたときに、昇温の必要性を判断するだけでよい。   Here, ECU 30 may continuously determine the necessity of temperature increase for motor generators MGL and MGR during a period in which vehicle 100 is in an activated state (ignition on (IGON) state). Since the motor generators MGL and MGR are sufficiently heated by heat generated from the motor generators MGL and MGR, the necessity of raising the temperature is determined at the initial stage of starting the vehicle 100, that is, when an IGON (ignition on) signal is given by the driver. Just do it.

なお、モータジェネレータMGL,MGRに対する昇温動作は、互いに独立して実行可能であるが、多くの場合モータジェネレータMGL,MGRの温度は互いに略一致していると考えられるので、通常は、両モータジェネレータに対して並行して昇温動作が行なわれる。   Although the temperature raising operations for motor generators MGL and MGR can be performed independently of each other, in many cases, it is considered that the temperatures of motor generators MGL and MGR are substantially equal to each other. A temperature raising operation is performed in parallel with the generator.

図1に示す本発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、モータジェネレータMGL,MGRが「電動機」に対応し、制動部56,58が「制動部」に対応する。   With respect to the correspondence relationship between the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the present invention, motor generators MGL and MGR correspond to “electric motors”, and braking portions 56 and 58 correspond to “braking portions”.

(駆動回路の構成)
図2は、図1の車両100におけるモータジェネレータを駆動する駆動回路の概略ブロック図である。
(Configuration of drive circuit)
FIG. 2 is a schematic block diagram of a drive circuit for driving a motor generator in vehicle 100 in FIG.

図2を参照して、駆動回路は、バッテリBと、昇圧コンバータ12と、インバータ14,32,20R,20Lと、電圧センサ10,13と、電流センサ22,24,26,28と、ECU30とを含む。   Referring to FIG. 2, the drive circuit includes battery B, boost converter 12, inverters 14, 32, 20 R, 20 L, voltage sensors 10, 13, current sensors 22, 24, 26, 28, and ECU 30. including.

昇圧コンバータ12は、バッテリBとインバータ14,32,20R,20Lとの間に設けられ、バッテリBから供給された直流電力を所定の電圧まで昇圧が可能であるとともに、インバータ14,32,20R,20Lのいずれかから返還される直流電力をバッテリBの充電電圧まで降圧することが可能である。すなわち、昇圧コンバータ12は、昇降圧型のチョッパ回路であり、リアクトルL1と、スイッチング素子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、他方端はスイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との中間点に接続される。スイッチング素子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。スイッチング素子Q1,Q2のコレクタ−エミッタ間には、それぞれの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が接続されている。なお、スイッチング素子Q1,Q2は、代表的にIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やパワーMOSトランジスタなどからなる。   Boost converter 12 is provided between battery B and inverters 14, 32, 20 R, 20 L, and can boost DC power supplied from battery B to a predetermined voltage, and inverters 14, 32, 20 R, It is possible to step down the DC power returned from any of 20L to the charging voltage of battery B. In other words, boost converter 12 is a step-up / step-down chopper circuit, and includes a reactor L1, switching elements Q1, Q2, and diodes D1, D2. Reactor L1 has one end connected to the power line of battery B and the other end connected to an intermediate point between switching element Q1 and switching element Q2. Switching elements Q1, Q2 are connected in series between the power supply line and the earth line. Between the collectors and emitters of the switching elements Q1 and Q2, diodes D1 and D2 that flow current from the emitter side to the collector side are connected. Switching elements Q1, Q2 are typically made of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOS transistor, or the like.

電圧センサ10は、バッテリBの両端の電圧、すなわち昇圧コンバータ12の入力電圧Vbを検出し、その検出した入力電圧VbをECU30へ出力する。   Voltage sensor 10 detects the voltage across battery B, that is, input voltage Vb of boost converter 12, and outputs the detected input voltage Vb to ECU 30.

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。   Inverter 14 includes U-phase arm 15, V-phase arm 16, and W-phase arm 17. U-phase arm 15, V-phase arm 16 and W-phase arm 17 are provided in parallel between the power supply line and the earth line.

U相アーム15は、直列接続されたスイッチング素子Q3,Q4からなり、V相アーム16は、直列接続されたスイッチング素子Q5,Q6からなり、W相アーム17は、直列接続されたスイッチング素子Q7,Q8からなる。各相アームの中間点は、モータジェネレータMG1の各相コイルの各相端に接続されている。また、各スイッチング素子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。   U-phase arm 15 includes switching elements Q3 and Q4 connected in series, V-phase arm 16 includes switching elements Q5 and Q6 connected in series, and W-phase arm 17 includes switching elements Q7 and Q7 connected in series. Consists of Q8. An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of motor generator MG1. Further, diodes D3 to D8 that flow current from the emitter side to the collector side are connected between the collectors and emitters of the switching elements Q3 to Q8, respectively.

なお、スイッチング素子Q3〜Q8についても、代表的にIGBTやパワーMOSトランジスタなどからなる。   Switching elements Q3 to Q8 are also typically composed of IGBTs or power MOS transistors.

インバータ32,20R,20Lについても、インバータ14と同様の構成であるので、詳細な説明は繰返さない。   Since inverters 32, 20R and 20L have the same configuration as inverter 14, detailed description thereof will not be repeated.

コンデンサC2は、昇圧コンバータ12からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ14,32,20R,20Lへ供給する。電圧センサ13は、コンデンサC2の両端の電圧、すなわち昇圧コンバータ12の出力電圧Vm(インバータ14,32,20R,20Lへの入力電圧に相当する。以下同じ。)を検出し、その検出した出力電圧VmをECU30へ出力する。   Capacitor C2 smoothes the DC voltage from boost converter 12, and supplies the smoothed DC voltage to inverters 14, 32, 20R, and 20L. The voltage sensor 13 detects the voltage across the capacitor C2, that is, the output voltage Vm of the boost converter 12 (corresponding to the input voltage to the inverters 14, 32, 20R, and 20L. The same applies hereinafter), and the detected output voltage. Vm is output to the ECU 30.

電流センサ22は、モータジェネレータMG1に流れるモータ電流MCRT1を検出し、その検出したモータ電流MCRT1をECU30へ出力する。同様に、電流センサ24は、モータジェネレータMG2に流れるモータ電流MCRT2を検出し、その検出したモータ電流MCRT2をECU30へ出力する。同様に、電流センサ26は、モータジェネレータMGRに流れるモータ電流MCRTRを検出し、その検出したモータ電流MCRTRをECU30へ出力する。同様に、電流センサ28は、モータジェネレータMGLに流れるモータ電流MCRTLを検出し、その検出したモータ電流MCRTLをECU30へ出力する。   Current sensor 22 detects motor current MCRT1 flowing through motor generator MG1, and outputs the detected motor current MCRT1 to ECU 30. Similarly, current sensor 24 detects motor current MCRT2 flowing through motor generator MG2, and outputs the detected motor current MCRT2 to ECU 30. Similarly, current sensor 26 detects motor current MCRTR flowing through motor generator MGR and outputs the detected motor current MCRTR to ECU 30. Similarly, current sensor 28 detects motor current MCRTL flowing through motor generator MGL, and outputs the detected motor current MCRTL to ECU 30.

(インホイールモータ構造)
図3は、図1に示したモータジェネレータMGL,MGRがインホイールモータとして組込まれた左右前車輪FL,FRの断面図である。なお、左右前車輪FL,FRのいずれについても同様の構成であるので、この図3では代表的に左前車輪FLの断面構成を示す。
(In-wheel motor structure)
FIG. 3 is a cross-sectional view of left and right front wheels FL, FR in which motor generators MGL, MGR shown in FIG. 1 are incorporated as in-wheel motors. Since both the left and right front wheels FL and FR have the same configuration, FIG. 3 representatively shows a cross-sectional configuration of the left front wheel FL.

図3を参照して、左前車輪FLは、モータジェネレータMGLと、回転センサ40と、減速機6と、駆動軸2と、ホイールハブ220と、ホイールディスク230とを含む。また、モータジェネレータMGL、減速機6、および回転センサ40は、ケースに収納される。   Referring to FIG. 3, left front wheel FL includes a motor generator MGL, a rotation sensor 40, a speed reducer 6, a drive shaft 2, a wheel hub 220, and a wheel disc 230. Motor generator MGL, reduction gear 6 and rotation sensor 40 are housed in a case.

モータジェネレータMGLは、ステータコア420およびステータコイル430を有するステータと、このステータ内に軸受部440に支持されて回転自在に設けられた回転シャフト450と、この回転シャフト450と一体的に形成されたロータ410とを備えている。さらに、ロータ410の表面または内部には、図示しない複数の永久磁石が埋設されている。   The motor generator MGL includes a stator having a stator core 420 and a stator coil 430, a rotating shaft 450 that is rotatably supported by a bearing portion 440 in the stator, and a rotor formed integrally with the rotating shaft 450. 410. Further, a plurality of permanent magnets (not shown) are embedded in the surface or inside of the rotor 410.

ロータ410の回転速度を検出するための回転センサ40がジョイント部460を介して回転シャフト450と連結されている。   A rotation sensor 40 for detecting the rotation speed of the rotor 410 is connected to the rotation shaft 450 via a joint portion 460.

減速機6は、モータジェネレータMGLのロータ410に連結された第1ギヤ610と、この第1ギヤ610に噛合する第2ギヤ620と、この第2ギヤ620に噛合する第3ギヤ630とを備えている。そして、第3ギヤ630には、駆動軸2とホイールハブ220とを介して、ホイールディスク230が連結されている。さらに、ホイールディスク230の外周側には図示しないタイヤが装着される。   Reducer 6 includes a first gear 610 coupled to rotor 410 of motor generator MGL, a second gear 620 that meshes with first gear 610, and a third gear 630 that meshes with second gear 620. ing. A wheel disc 230 is connected to the third gear 630 via the drive shaft 2 and the wheel hub 220. Further, a tire (not shown) is mounted on the outer peripheral side of the wheel disc 230.

制動部56は、駆動軸2およびホイールハブ220と一体的に回転するブレーキディスク500と、ブレーキディスク500の両側面からの押付力によって周方向に対して制動力を与えるブレーキキャリパ510と、ブレーキキャリパ510を駆動する油圧発生装置520とを含む。   The brake unit 56 includes a brake disc 500 that rotates integrally with the drive shaft 2 and the wheel hub 220, a brake caliper 510 that applies a braking force in the circumferential direction by pressing forces from both side surfaces of the brake disc 500, and a brake caliper. And a hydraulic pressure generator 520 that drives 510.

ブレーキディスク500は、駆動軸2およびホイールハブ220に締結され、ブレーキキャリパ510によって軸方向に駆動されるブレーキパッド530との間で周方向の摩擦力を発生する。この摩擦力によってブレーキディスク500からは摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、車両100が有する運動エネルギーの一部が熱エネルギーに変化することで生じるものであり、このエネルギー変換によって左右前車輪FL,FRの回転が制動される。   The brake disc 500 is fastened to the drive shaft 2 and the wheel hub 220 and generates a frictional force in the circumferential direction between the brake disc 500 and the brake pad 530 driven in the axial direction by the brake caliper 510. This frictional force generates frictional heat from the brake disc 500. The frictional heat is generated when a part of the kinetic energy of the vehicle 100 is changed to heat energy, and the rotation of the left and right front wheels FL and FR is braked by this energy conversion.

油圧発生装置520は、ECU20(図1)から与えられる制御指令BRLに応じた制動トルクがブレーキディスク500に与えられるように、所定の油圧を発生する。なお、ECU20は、通常走行時には運転者によるブレーキペダルの操作に応答して制御指令BRL,BRRを出力するが、以下に詳述するように、モータジェネレータMGL,MGRを昇温する必要がある場合には、所定の摩擦熱が生じるように制御指令BRLを出力する。   The hydraulic pressure generator 520 generates a predetermined hydraulic pressure so that a braking torque according to a control command BRL given from the ECU 20 (FIG. 1) is given to the brake disc 500. The ECU 20 outputs the control commands BRL and BRR in response to the operation of the brake pedal by the driver during normal traveling, but it is necessary to raise the temperature of the motor generators MGL and MGR as described in detail below. The control command BRL is output so that predetermined frictional heat is generated.

特に、本実施の形態に従うインホイールモータ構造では、ブレーキディスク500で生じる摩擦熱は、駆動軸2(または、4)、第3ギヤ630、第2ギヤ620、第1ギヤ610、ロータ410の順に伝熱(熱流)し、モータジェネレータMGL(または、MGR)を昇温する。   In particular, in the in-wheel motor structure according to the present embodiment, frictional heat generated in brake disc 500 is generated in the order of drive shaft 2 (or 4), third gear 630, second gear 620, first gear 610, and rotor 410. Heat transfer (heat flow) is performed to raise the temperature of the motor generator MGL (or MGR).

(モータジェネレータの昇温処理)
図4は、モータジェネレータMGL,MGRの回転によって発生する逆起電圧と対応のインバータを構成するスイッチング素子の耐電圧との関係を示す特性図である。なお、図4に示す逆起電圧は、モータジェネレータが最大許容回転数で回転する場合の中性点に対する電圧値(相電圧値)である。すなわち、図4には、モータジェネレータで発生し得る逆起電圧の最大値を示す。
(Motor generator temperature rise processing)
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the counter electromotive voltage generated by the rotation of motor generators MGL and MGR and the withstand voltage of the switching elements constituting the corresponding inverter. The counter electromotive voltage shown in FIG. 4 is a voltage value (phase voltage value) with respect to a neutral point when the motor generator rotates at the maximum allowable rotation speed. That is, FIG. 4 shows the maximum value of the back electromotive voltage that can be generated by the motor generator.

図4(a)は、従来の車両における関係を示す。
図4(b)は、本実施の形態に従う車両100における関係を示す。
FIG. 4A shows the relationship in a conventional vehicle.
FIG. 4B shows a relationship in vehicle 100 according to the present embodiment.

図4(a)を参照して、想定されるモータジェネレータの温度範囲、すなわち使用下限温度(たとえば、−50℃)から使用上限温度(たとえば、130℃)の範囲において、モータジェネレータの回転によって発生する逆起電圧は、低温になるにつれて上昇する。一方、インバータを構成するスイッチング素子の耐電圧特性は、低温になるにつれて低下する。   Referring to FIG. 4 (a), it is generated by rotation of the motor generator in an assumed temperature range of the motor generator, that is, in a range from a lower limit temperature (for example, −50 ° C.) to an upper limit temperature (for example, 130 ° C.). The back electromotive force increases as the temperature decreases. On the other hand, the withstand voltage characteristic of the switching elements constituting the inverter decreases as the temperature decreases.

そのため、従来の車両では、使用下限温度において、スイッチング素子の耐電圧がモータジェネレータの回転によって生じ得る最大の逆起電圧Va以上となるように設計される。なお、より現実的には、耐電圧が所定の余裕量をもつように設計される。   Therefore, the conventional vehicle is designed such that the withstand voltage of the switching element is equal to or higher than the maximum counter electromotive voltage Va that can be generated by the rotation of the motor generator at the lower limit temperature. More realistically, the withstand voltage is designed to have a predetermined margin.

このような設計の結果、たとえば使用上限温度におけるスイッチング素子の耐電圧は、モータジェネレータMGの回転によって生じる逆起電圧より大幅に高くなり、過剰な余裕量が存在することになる。このような過剰な余裕量は、設計上のムダであり、設計自由度を制約するという問題があった。   As a result of such a design, for example, the withstand voltage of the switching element at the use upper limit temperature is significantly higher than the counter electromotive voltage generated by the rotation of the motor generator MG, and there is an excessive margin. Such an excessive margin is a waste in design, and there is a problem of restricting the degree of freedom in design.

一方、図4(b)を参照して、本実施の形態では、たとえば車両100を起動させるための指令であるIGON信号が運転者によって与えられたときに、ロータに埋設された永久磁石の温度が予め定められたしきい温度(永久磁石使用下限温度に相当)を下回っていれば、車両100の走行開始直後からモータジェネレータの昇温動作が開始される。このような昇温動作は、少なくとも永久磁石の温度が永久磁石使用下限温度に到達するまで継続される。   On the other hand, referring to FIG. 4B, in the present embodiment, for example, when an IGON signal that is a command for starting vehicle 100 is given by the driver, the temperature of the permanent magnet embedded in the rotor Is lower than a predetermined threshold temperature (corresponding to the permanent magnet use lower limit temperature), the temperature increase operation of the motor generator is started immediately after the vehicle 100 starts to travel. Such a temperature raising operation is continued at least until the temperature of the permanent magnet reaches the permanent magnet use lower limit temperature.

このような昇温動作によって、モータジェネレータの永久磁石の温度を図4(b)に示す昇温領域(永久磁石使用下限温度より温度の低い領域)から迅速に脱するようにできるので、スイッチング素子の耐電圧がモータジェネレータMGL,MGRの回転によって生じる逆起電圧を超えるような領域があっても問題にはならない。   By such a temperature raising operation, the temperature of the permanent magnet of the motor generator can be quickly removed from the temperature raising region (region where the temperature is lower than the permanent magnet use lower limit temperature) shown in FIG. There is no problem even if there is a region where the withstand voltage exceeds the counter electromotive force generated by the rotation of the motor generators MGL and MGR.

なお、モータジェネレータMGL,MGRの昇温動作中は、その回転によって発生する逆起電圧の大きさを考慮して、車両100の走行速度を制限してもよい。   During the temperature raising operation of motor generators MGL and MGR, the traveling speed of vehicle 100 may be limited in consideration of the magnitude of the counter electromotive voltage generated by the rotation.

このように、本実施の形態に従う車両100では、永久磁石使用下限温度より温度の高い領域において、スイッチング素子の耐電圧がモータジェネレータMGの回転によって生じ得る逆起電圧だけを考慮して設計すればよい。この結果、従来の車両に比較して、スイッチング素子に要求される耐電圧が緩和できるとともに、より磁力(磁束密度)の大きな、すなわちより大きな駆動トルクを発生可能な永久磁石を採用することができる。このように、設計自由度をより高めることができ、より経済的な設計が可能となる。   Thus, in vehicle 100 according to the present embodiment, if the withstand voltage of the switching element is designed in consideration of only the back electromotive voltage that can be generated by rotation of motor generator MG in a region where the temperature is higher than the permanent magnet use lower limit temperature. Good. As a result, the withstand voltage required for the switching element can be reduced as compared with the conventional vehicle, and a permanent magnet having a larger magnetic force (magnetic flux density), that is, capable of generating a larger driving torque can be employed. . In this way, the degree of design freedom can be further increased, and more economical design is possible.

(制御構造)
次に、図5〜図7を参照して、本実施の形態に従う昇温処理を実現するための制御構造について説明する。以下では、モータジェネレータMGLおよびMGRを区別しない場合には、「ステータ温度Ts」や「永久磁石温度Tp」などのように添え字を省略して記載する場合もある。
(Control structure)
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, a control structure for realizing the temperature raising process according to the present embodiment will be described. In the following, when the motor generators MGL and MGR are not distinguished from each other, the suffix may be omitted such as “stator temperature Ts” or “permanent magnet temperature Tp”.

図5は、本実施の形態に従う昇温処理において昇温要求を発生するための機能の概略を示す機能ブロック図である。なお、ECU30は、それに含まれるCPUがROMなどに予め記憶されたプログラムをRAM上に読出して、当該プログラムを実行することで、図5〜図7に示す機能を実現する。   FIG. 5 is a functional block diagram showing an outline of functions for generating a temperature increase request in the temperature increase processing according to the present embodiment. In addition, ECU30 implement | achieves the function shown in FIGS. 5-7 by CPU included in it reading the program previously memorize | stored in ROM etc. on RAM, and running the said program.

図5を参照して、ECU30は、磁石温度取得部342,352と、比較部344,354と、昇温要求発生部346,356と、発生熱量積算部348,358とをその機能として含む。   Referring to FIG. 5, ECU 30 includes magnet temperature acquisition units 342 and 352, comparison units 344 and 354, temperature increase request generation units 346 and 356, and generated heat amount integration units 348 and 358 as its functions.

磁石温度取得部342,352は、IGON信号を受けると、対応するモータジェネレータのステータ温度TsL,TsR、外気温Toutおよび内部に格納されている値に基づいて、対応するモータジェネレータのロータに埋設された永久磁石の永久磁石温度TpL,TpRを取得する。磁石温度取得部342,352は、取得した永久磁石温度TpL,TpRをそれぞれ比較部344,354へ出力する。なお、磁石温度取得部342,352において永久磁石温度TpL,TpRを取得するための処理については後述する。   When receiving the IGON signal, the magnet temperature acquisition units 342 and 352 are embedded in the rotor of the corresponding motor generator based on the stator temperatures TsL and TsR of the corresponding motor generator, the outside air temperature Tout, and the values stored therein. The permanent magnet temperatures TpL and TpR of the permanent magnets are acquired. Magnet temperature acquisition units 342 and 352 output acquired permanent magnet temperatures TpL and TpR to comparison units 344 and 354, respectively. In addition, the process for acquiring permanent magnet temperature TpL, TpR in the magnet temperature acquisition part 342,352 is mentioned later.

比較部344,354は、それぞれ磁石温度取得部342,352から出力される永久磁石温度TpL,TpRと、予め定められたしきい温度Tthとを比較する。そして、比較部344,354は、それぞれの温度差ΔTpL,ΔTpRを昇温要求発生部346,356へそれぞれ出力する。   Comparison units 344 and 354 compare permanent magnet temperatures TpL and TpR output from magnet temperature acquisition units 342 and 352, respectively, with a predetermined threshold temperature Tth. Comparison units 344 and 354 then output the temperature differences ΔTpL and ΔTpR to temperature increase request generation units 346 and 356, respectively.

昇温要求発生部346,356は、永久磁石温度TpL,TpRがしきい温度Tthを下回っていれば、すなわち温度差ΔTpL,ΔTpRが負値であれば、それぞれ昇温要求L,昇温要求Rを発する。また、昇温要求発生部346,356は、温度差ΔTpL,ΔTpRに基づいて、制動部56,58で発生すべき熱量(J:ジュール)を決定する。具体的には、昇温要求発生部346,356は、ロータ全体の熱容量および伝熱効率などを考慮して、当該温度差ΔTの温度上昇を実現するために必要な熱量を演算する。   The temperature increase request generation units 346 and 356, if the permanent magnet temperatures TpL and TpR are lower than the threshold temperature Tth, that is, if the temperature differences ΔTpL and ΔTpR are negative values, the temperature increase request L and the temperature increase request R, respectively. To emit. Further, the temperature increase request generation units 346, 356 determine the amount of heat (J: Joule) to be generated by the braking units 56, 58 based on the temperature differences ΔTpL, ΔTpR. Specifically, the temperature increase request generators 346 and 356 calculate the amount of heat necessary for realizing the temperature increase of the temperature difference ΔT in consideration of the heat capacity and heat transfer efficiency of the entire rotor.

発生熱量積算部348,358については、後述する。
図6は、本実施の形態に従う昇温処理において昇温動作を行なうための機能の概略を示す機能ブロック図である。
The generated heat amount integrating units 348 and 358 will be described later.
FIG. 6 is a functional block diagram showing an outline of functions for performing the temperature raising operation in the temperature raising processing according to the present embodiment.

図6を参照して、ECU30は、運転者要求演算部362と、電池状態演算部366と、総合出力演算部364と、駆動力配分部368と、最大トルク演算部372,382と、加算部374,384とをその機能として含む。   Referring to FIG. 6, ECU 30 includes a driver request calculation unit 362, a battery state calculation unit 366, a total output calculation unit 364, a driving force distribution unit 368, a maximum torque calculation units 372 and 382, and an addition unit. 374, 384 are included as functions.

図6を参照して、運転者要求演算部362は、代表的に、アクセルポジションセンサ50(図1)で検出されたアクセルペダルポジションAPと、ブレーキペダルポジションセンサ52(図1)で検出されたブレーキペダルポジションBPと、シフトポジションセンサ54(図1)で検出されたシフトポジションSPとに基づいて、運転者要求を演算する。すなわち、運転者要求演算部362は、各センサからの信号に基づいて、車両100の運転状況を演算し、その演算結果を総合出力演算部364へ出力する。なお、運転者要求演算部362には、運転者によるハンドルの操作量や路面状況などに応じた信号が入力されてもよい。   Referring to FIG. 6, driver request calculation unit 362 is typically detected by accelerator pedal position AP detected by accelerator position sensor 50 (FIG. 1) and by brake pedal position sensor 52 (FIG. 1). A driver request is calculated based on the brake pedal position BP and the shift position SP detected by the shift position sensor 54 (FIG. 1). That is, the driver request calculation unit 362 calculates the driving situation of the vehicle 100 based on the signals from each sensor and outputs the calculation result to the total output calculation unit 364. The driver request calculation unit 362 may be input with a signal corresponding to the amount of operation of the steering wheel by the driver or the road surface condition.

電池状態演算部366は、代表的に、電圧センサ10(図2)で検出された昇圧コンバータ12の入力電圧Vbなどに基づいて、バッテリBの充電状態値(SOC:State Of Charge)を演算し、その演算結果を総合出力演算部364へ出力する。なお、バッテリBの充電状態値の演算精度を高めるためには、バッテリBの入出力電流値や温度を用いることが好ましい。   Battery state calculation unit 366 typically calculates a state of charge (SOC) of battery B based on input voltage Vb of boost converter 12 detected by voltage sensor 10 (FIG. 2). The calculation result is output to the total output calculation unit 364. In order to increase the calculation accuracy of the charge state value of battery B, it is preferable to use the input / output current value and temperature of battery B.

総合出力演算部364は、運転者要求演算部362で演算された運転者要求と、電池状態演算部366で演算されたバッテリBの充電状態値とに基づいて、車両100を走行させるために要求される総合出力(パワー)を演算する。なお、本明細書において「出力」あるいは「パワー」とは、トルクと回転数との積(ワット:W=J/s)を意味するものとする。さらに、総合出力演算部364は、総合出力に対するエンジンENGとモータジェネレータMG2,MGR,MGLとの間での駆動力配分を決定する。具体的には、総合出力演算部364は、燃料消費効率を考慮してエンジンENGの運転点(エンジン出力目標値およびエンジン回転数目標値)を決定した上で、モータジェネレータMG1,MG2,MGR,MGLが分担すべき駆動力を決定する。   The total output calculation unit 364 is requested to drive the vehicle 100 based on the driver request calculated by the driver request calculation unit 362 and the charge state value of the battery B calculated by the battery state calculation unit 366. The total output (power) is calculated. In the present specification, “output” or “power” means the product of the torque and the rotational speed (watt: W = J / s). Furthermore, the total output calculation unit 364 determines the driving force distribution between the engine ENG and the motor generators MG2, MGR, MGL for the total output. Specifically, total output calculation unit 364 determines engine ENG operating points (engine output target value and engine speed target value) in consideration of fuel consumption efficiency, and then motor generators MG1, MG2, MGR, The driving force to be shared by the MGL is determined.

さらに、駆動力配分部368は、総合出力演算部364が決定した駆動力をさらにモータジェネレータMG1,MG2,MGR,MGLの各々に配分するとともに、回転速度ω1,ω2,ωFL,ωFRに基づいて、モータジェネレータMG1,MG2,MGR,MGLの各々に対する要求トルクTm1,Tm2,TmL,TmRを演算する。なお、モータジェネレータMG1は、主として発電機として機能するので、要求トルクTm1は負の値となる。 Further, the driving force distribution unit 368 further distributes the driving force determined by the total output calculation unit 364 to each of the motor generators MG1, MG2, MGR, MGL, and based on the rotational speeds ω1, ω2, ωFL, ωFR, Required torques Tm1 * , Tm2 * , TmL * , and TmR * for each of motor generators MG1, MG2, MGR, and MGL are calculated. Since motor generator MG1 mainly functions as a generator, required torque Tm1 * is a negative value.

そして、駆動力配分部368は、モータジェネレータMG1,MG2がそれぞれ要求トルクTm1,Tm2を発生するようにインバータ14,32(図1)を制御する。 Driving force distribution unit 368 controls inverters 14 and 32 (FIG. 1) so that motor generators MG1 and MG2 generate required torques Tm1 * and Tm2 * , respectively.

これに対して、駆動力配分部368から出力された要求トルクTmLは、最大トルク演算部372および加算部374へ与えられる。同様に、駆動力配分部368から出力された要求トルクTmRは、最大トルク演算部382および加算部384へ与えられる。 On the other hand, the required torque TmL * output from the driving force distribution unit 368 is given to the maximum torque calculation unit 372 and the addition unit 374. Similarly, the required torque TmR * output from the driving force distribution unit 368 is given to the maximum torque calculation unit 382 and the addition unit 384.

ここで、最大トルク演算部372,382は、それぞれ昇温要求発生部346,356(図5)からの昇温要求L,昇温要求Rに応答して、要求トルクTmL,TmRにそれぞれ所定の増分トルクを加えた駆動トルク#TmL,#TmRを演算するとともに、当該増分トルクに相当する制動トルクが発生するように制動部56,58を制御する。 Here, the maximum torque calculation units 372 and 382 respond to the temperature increase request L and the temperature increase request R from the temperature increase request generation units 346 and 356 (FIG. 5), respectively, and request torques TmL * and TmR * , respectively. predetermined increment torque added drive torque #TmL *, as well as calculating the # TmR *, it controls the braking portion 56, 58 so braking torque corresponding to the incremental torque is generated.

より詳細には、最大トルク演算部372は、昇温要求Lに応答して、モータジェネレータMGLにおいて出力可能な最大トルクを演算する。一例として、最大トルク演算部372は、温度センサ62(図1,図3)で検出されるモータジェネレータMGLのステータ温度TsLと、回転センサ44で検出されるモータジェネレータMGLの回転速度ωFLとに基づいて、予め定められたマップなどを参照することで、出力可能な最大トルクを演算する。そして、最大トルク演算部372は、演算した出力可能な最大トルクから要求トルクTmLを減じた値、すなわち要求トルクTmLの出力可能な最大トルクに対する余裕トルクを増分トルクΔTmLとして出力する。 More specifically, in response to temperature increase request L, maximum torque calculation unit 372 calculates the maximum torque that can be output by motor generator MGL. As an example, the maximum torque calculator 372 is based on the stator temperature TsL of the motor generator MGL detected by the temperature sensor 62 (FIGS. 1 and 3) and the rotational speed ωFL of the motor generator MGL detected by the rotation sensor 44. The maximum torque that can be output is calculated by referring to a predetermined map or the like. Then, the maximum torque calculation unit 372, and outputs the calculated output can request from the maximum torque torque TmL * a reduced value, i.e., the margin torque to the request torque TmL * printable maximum torque as an incremental torque ΔTmL *.

加算部374は、駆動力配分部368からの要求トルクTmLにこの増分トルクΔTmLを加えた値をモータジェネレータMGLに対する駆動トルク#TmLとして出力する。すなわち、駆動トルク#TmLは、最大トルク演算部372で演算されたモータジェネレータMGLの出力可能な最大トルクと一致する。 Adder 374 outputs a value obtained by adding this incremental torque ΔTmL * to required torque TmL * from driving force distribution unit 368 as drive torque # TmL * for motor generator MGL. That is, drive torque # TmL * matches the maximum torque that can be output from motor generator MGL calculated by maximum torque calculation unit 372.

一方で、最大トルク演算部372は、増分トルクΔTmLを制動部56に対する制御指令BRL(制動トルク指令)として出力する。制動部56は、この制御指令BRLに従って制動トルクを発生し、この制動トルクによって生じる摩擦熱でモータジェネレータMGLは昇温される。 On the other hand, maximum torque calculation unit 372 outputs incremental torque ΔTmL * as a control command BRL (braking torque command) for braking unit 56. Braking unit 56 generates a braking torque in accordance with this control command BRL, and motor generator MGL is heated by the frictional heat generated by this braking torque.

ここで、モータジェネレータMGLは、駆動トルク#TmLに相当する駆動トルクを発生し、対応する制動部56は、増分トルクΔTmLに相当する制動トルクを発生する。この結果、左前車輪FLの全体として発生する駆動トルクは、(駆動トルク#TmL−増分トルクΔTmL)=(要求トルクTmL)となるので、車両100の走行に影響を与えることがない。 Here, motor generator MGL generates a driving torque corresponding to driving torque # TmL * , and corresponding braking unit 56 generates a braking torque corresponding to incremental torque ΔTmL * . As a result, the drive torque generated as a whole of the left front wheel FL is (drive torque # TmL * −increment torque ΔTmL * ) = (required torque TmL * ), so that the travel of the vehicle 100 is not affected.

最大トルク演算部382および加算部384によってトルク制御される右前車輪FRについても同様であるので、詳細な説明は繰返さない。   The same applies to the right front wheel FR that is torque-controlled by the maximum torque calculation unit 382 and the addition unit 384, and thus detailed description will not be repeated.

再度、図5を参照して、発生熱量積算部348,358は、昇温動作が開始されてから制動部56,58で発生する熱量を積算し、それぞれ昇温要求発生部346,356へ出力する。昇温要求発生部346,356は、上述したように昇温要求を発すると同時に、
当該温度差ΔTの温度上昇を実現するために必要な熱量を演算している。そのため、昇温要求発生部346,356は、発生熱量積算部348,358で積算された熱量に基づいて、昇温動作を終了するタイミング、すなわち昇温要求の出力を停止するタイミングを判断する。
Referring again to FIG. 5, generated heat amount integration units 348 and 358 integrate the heat amounts generated by braking units 56 and 58 after the temperature raising operation is started, and output them to temperature increase request generation units 346 and 356, respectively. To do. The temperature increase request generation units 346 and 356 issue the temperature increase request as described above,
The amount of heat necessary to realize the temperature increase of the temperature difference ΔT is calculated. Therefore, the temperature increase request generation units 346 and 356 determine the timing to end the temperature increase operation, that is, the timing to stop the output of the temperature increase request, based on the heat amounts integrated by the generated heat amount integration units 348 and 358.

より詳細には、発生熱量積算部348は、最大トルク演算部372で演算された増分トルクΔTmL(図6)と、モータジェネレータMGLの回転速度ωFLとの積から、制動部56で生じる単位時間当たりの発熱量(ワット:W)を演算し、この演算した単位時間当たりの発熱量を時間的に積算する。発生熱量積算部358についても同様に、最大トルク演算部382で演算された増分トルクΔTmR(図6)と、モータジェネレータMGRの回転速度ωFRとの積から、制動部58で生じる単位時間当たりの発熱量を演算し、この演算した単位時間当たりの発熱量を時間的に積算する。 More specifically, generated heat amount integration unit 348 generates a unit time generated in braking unit 56 from the product of incremental torque ΔTmL * (FIG. 6) calculated by maximum torque calculation unit 372 and rotation speed ωFL of motor generator MGL. The calorific value (watt: W) per unit is calculated, and the calculated calorific value per unit time is integrated over time. Similarly for generated heat amount integrating unit 358, the product per unit time generated in braking unit 58 is calculated from the product of incremental torque ΔTmR * (FIG. 6) calculated by maximum torque calculating unit 382 and rotation speed ωFR of motor generator MGR. The calorific value is calculated, and the calculated calorific value per unit time is integrated over time.

以上のように図5および図6に示す制御構造によって、モータジェネレータMGL,MGRの昇温動作を制御できる。   As described above, the temperature raising operation of motor generators MGL and MGR can be controlled by the control structure shown in FIGS.

(磁石温度取得部)
回転体のロータにセンサを直接取付けて、永久磁石の温度を検出しようとすると、モータジェネレータの構成が複雑化してしまう。そこで、本発明の実施の形態では、ステータ温度Ts、外気温Toutおよび内部に格納される値に基づいて、ロータに埋設される永久磁石温度Tpを推定する。
(Magnet temperature acquisition part)
If the sensor is directly attached to the rotor of the rotating body to detect the temperature of the permanent magnet, the configuration of the motor generator becomes complicated. Therefore, in the embodiment of the present invention, the permanent magnet temperature Tp embedded in the rotor is estimated based on the stator temperature Ts, the outside air temperature Tout, and the value stored therein.

通常の駆動電流が供給されることによりロータで発生する熱量(熱損失)は、ステータで発生する熱量とは異なる。また、ステータとロータとの熱拡散特性も互いに異なる。そのため、モータジェネレータMGR,MGLの作動中における、ステータ温度Tsと永久磁石温度Tpとの間には温度差が生じ得る。   The amount of heat (heat loss) generated in the rotor by supplying a normal drive current is different from the amount of heat generated in the stator. Further, the heat diffusion characteristics of the stator and the rotor are also different from each other. Therefore, a temperature difference may occur between stator temperature Ts and permanent magnet temperature Tp during operation of motor generators MGR and MGL.

一方、モータジェネレータMGの作動停止後、すなわちIGOFF(イグニッションオフ)信号を受けた後には、ステータおよびロータで熱損失は発生しない。そのため、ステータ温度Tsおよび永久磁石温度Tpは、それぞれの熱拡散時定数に従って環境温度に漸近することになる。   On the other hand, after the motor generator MG stops operating, that is, after receiving an IGOFF (ignition off) signal, no heat loss occurs in the stator and the rotor. Therefore, the stator temperature Ts and the permanent magnet temperature Tp gradually approach the environmental temperature according to the respective thermal diffusion time constants.

したがって、IGOFF信号を受けてから十分に時間が経過すれば、ステータ温度Tsおよび永久磁石温度Tpは、いずれも一様に周囲の環境温度になっていると考えることができる。そのため、永久磁石温度Tpは、ステータ温度Tsと同一とみなすことができる。そこで、ECU30は、前回のIGOFF信号を受けてからの経過時間を計測しておき、次回のIGON信号を受けた時点で、計測された経過時間が予め定められたしきい時間を上回っていれば、ステータ温度Tsが永久磁石温度Tpと同一であるとみなす。なお、予め定められたしきい時間は、ステータおよびロータの熱拡散時定数に応じて適宜設定される。   Therefore, if a sufficient time has elapsed after receiving the IGOFF signal, it can be considered that both the stator temperature Ts and the permanent magnet temperature Tp are uniformly at the ambient environmental temperature. Therefore, the permanent magnet temperature Tp can be regarded as the same as the stator temperature Ts. Therefore, the ECU 30 measures the elapsed time since receiving the previous IGOFF signal, and if the measured elapsed time exceeds a predetermined threshold time when the next IGON signal is received. The stator temperature Ts is considered to be the same as the permanent magnet temperature Tp. Note that the predetermined threshold time is appropriately set according to the thermal diffusion time constants of the stator and the rotor.

一方、前回のIGOFF信号を受けてから十分に時間が経過していなければ、すなわち、計測された経過時間が予め定められたしきい時間以下であれば、永久磁石温度Tpは、まだ周囲の環境温度に到達していないと考えることができる。ここで、ステータおよびロータの熱拡散は、それぞれ独立して生じるものではなく、相互に熱影響を及ぼし合う。そのため、ステータの熱拡散過程とロータの熱拡散過程との間には、比較的大きな相間関係が存在する。そこで、ECU30は、ステータの熱拡散過程に応じて、永久磁石温度Tpについての第1推定値を演算する。   On the other hand, if sufficient time has not elapsed since the last IGOFF signal was received, that is, if the measured elapsed time is less than or equal to a predetermined threshold time, the permanent magnet temperature Tp is still in the surrounding environment. It can be considered that the temperature has not been reached. Here, the thermal diffusion of the stator and the rotor does not occur independently of each other, but exerts a thermal effect on each other. Therefore, a relatively large interrelationship exists between the stator thermal diffusion process and the rotor thermal diffusion process. Therefore, the ECU 30 calculates a first estimated value for the permanent magnet temperature Tp according to the thermal diffusion process of the stator.

また、環境温度の影響についても考慮することが好ましい。そこで、ECU30は、前回のIGOFF信号を受けた時点の外気温Toutと、今回のIGON信号を受けた時点の外気温Toutとの温度差に基づいて、永久磁石温度Tpについての第2推定値を演算する。   It is also preferable to consider the influence of the environmental temperature. Therefore, the ECU 30 calculates the second estimated value for the permanent magnet temperature Tp based on the temperature difference between the outside air temperature Tout at the time of receiving the previous IGOFF signal and the outside air temperature Tout at the time of receiving the current IGON signal. Calculate.

以上のように演算される第1推定値と第2推定値とを加算して、永久磁石温度が取得される。   The first estimated value and the second estimated value calculated as described above are added to obtain the permanent magnet temperature.

具体的には、IGOFF信号を受けた時点のステータ温度(以下では、最終ステータ温度とも称す)を第1パラメータとし、IGOFF信号を受けた後の経過時間を第2パラメータとした第1推定値についてのマップが予め実験的に取得される。また、IGOFF信号を受けた時点の外気温(以下では、最終外気温とも称す)と、IGON信号を受けた時点の外気温Toutとの温度差をパラメータとして、第2推定値についてのマップが予め実験的に取得される。   Specifically, the first estimated value using the stator temperature at the time of receiving the IGOFF signal (hereinafter also referred to as the final stator temperature) as the first parameter and the elapsed time after receiving the IGOFF signal as the second parameter. This map is experimentally acquired in advance. In addition, a map for the second estimated value is preliminarily set using the temperature difference between the outside air temperature at the time of receiving the IGOFF signal (hereinafter also referred to as the final outside air temperature) and the outside air temperature Tout at the time of receiving the IGON signal as a parameter. Obtained experimentally.

そして、ECU30は、検出されるパラメータの値に基づいて、それぞれのマップを参照して得られる第1および第2推定値から、永久磁石の温度を取得する。   Then, the ECU 30 acquires the temperature of the permanent magnet from the first and second estimated values obtained by referring to the respective maps based on the detected parameter values.

図7は、図5に示す磁石温度取得部342,352の機能の概略を示す機能ブロック図である。   FIG. 7 is a functional block diagram showing an outline of functions of the magnet temperature acquisition units 342 and 352 shown in FIG.

図7を参照して、磁石温度取得部342,352の各々は、停止時間計測部302と、比較部304と、レジスタ部306,312と、第1推定部308と、加算部310と、減算部314と、第2推定部316と、選択部318とを機能として含む。   Referring to FIG. 7, each of magnet temperature acquisition units 342 and 352 includes stop time measurement unit 302, comparison unit 304, register units 306 and 312, first estimation unit 308, addition unit 310, and subtraction. The part 314, the 2nd estimation part 316, and the selection part 318 are included as a function.

停止時間計測部302は、IGOFF信号を受けると、当該時点からの経過時間TIMの計測を開始する。そして、停止時間計測部302は、その計測する経過時間TIMを比較部304および第1推定部308へ出力する。なお、停止時間計測部302は、IGOFF信号を受ける毎に、計測中の経過時間TIMを一旦リセットして、再度計測を開始する。したがって、停止時間計測部302から出力される経過時間TIMは、最も直近のIGOFF信号を受けた時点からの経過時間に相当する。   When the stop time measuring unit 302 receives the IGOFF signal, the stop time measuring unit 302 starts measuring the elapsed time TIM from the time point. Then, the stop time measurement unit 302 outputs the elapsed time TIM to be measured to the comparison unit 304 and the first estimation unit 308. In addition, every time the stop time measurement unit 302 receives the IGOFF signal, the stop time TIM during measurement is temporarily reset and measurement is started again. Therefore, the elapsed time TIM output from the stop time measuring unit 302 corresponds to the elapsed time from the time when the latest IGOFF signal is received.

比較部304は、停止時間計測部302から与えられる経過時間TIMと、予め定められたしきい時間TIMthとを比較する。そして、比較部304は、その比較結果を選択部318へ出力する。   The comparison unit 304 compares the elapsed time TIM given from the stop time measurement unit 302 with a predetermined threshold time TIMth. Then, the comparison unit 304 outputs the comparison result to the selection unit 318.

レジスタ部306は、IGOFF信号を受けると、当該時点のステータ温度Tsを取得して、最終ステータ温度Ts(last)として格納する。そして、レジスタ部306は、次回のIGOFF信号を受けるまで、当該格納した最終ステータ温度Ts(last)を第1推定部308へ出力保持する。なお、レジスタ部306は、IGOFF信号を受ける毎に、格納する最終ステータ温度Ts(last)をリセットする。したがって、レジスタ部306から出力される最終ステータ温度Ts(last)は、最も直近のIGOFF信号を受けた時点のステータ温度Tsに相当する。   Upon receiving the IGOFF signal, the register unit 306 acquires the stator temperature Ts at that time and stores it as the final stator temperature Ts (last). Then, the register unit 306 outputs and holds the stored final stator temperature Ts (last) to the first estimation unit 308 until the next IGOFF signal is received. The register unit 306 resets the stored final stator temperature Ts (last) every time it receives the IGOFF signal. Therefore, the final stator temperature Ts (last) output from the register unit 306 corresponds to the stator temperature Ts at the time of receiving the latest IGOFF signal.

第1推定部308は、最終ステータ温度Ts(last)および経過時間TIMをパラメータとして第1推定値#Tpaを規定したマップを格納している。そして、第1推定部308は、レジスタ部306から与えられる最終ステータ温度Ts(last)と停止時間計測部302から与えられる経過時間TIMとに基づいて、格納するマップを参照して、対応する第1推定値#Tpaを決定する。そして、第1推定部308は、決定した第1推定値#Tpaを加算部310へ出力する。   The first estimation unit 308 stores a map that defines the first estimated value #Tpa using the final stator temperature Ts (last) and the elapsed time TIM as parameters. Then, the first estimating unit 308 refers to the map to be stored based on the final stator temperature Ts (last) given from the register unit 306 and the elapsed time TIM given from the stop time measuring unit 302, and performs a corresponding first operation. 1 Estimate value #Tpa is determined. Then, the first estimation unit 308 outputs the determined first estimation value #Tpa to the addition unit 310.

レジスタ部312は、IGOFF信号を受けると、当該時点の外気温Toutを取得して、最終外気温Tout(last)として格納する。そして、レジスタ部312は、次回のIGOFF信号を受けるまで、当該格納した最終外気温Tout(last)を減算部314へ出力保持する。なお、レジスタ部312は、IGOFF信号を受ける毎に、格納する最終外気温Tout(last)をリセットする。したがって、レジスタ部312から出力される最終外気温Tout(last)は、最も直近のIGOFF信号を受けた時点の外気温Toutに相当する。   Upon receipt of the IGOFF signal, the register unit 312 acquires the outside air temperature Tout at the time point and stores it as the final outside air temperature Tout (last). Then, the register unit 312 outputs and holds the stored final outside air temperature Tout (last) to the subtraction unit 314 until the next IGOFF signal is received. Each time the register unit 312 receives the IGOFF signal, it resets the stored final outside air temperature Tout (last). Therefore, the final outside air temperature Tout (last) output from the register unit 312 corresponds to the outside air temperature Tout at the time of receiving the latest IGOFF signal.

減算部314は、レジスタ部312から与えられる最終外気温Tout(last)と現時点の外気温Toutとの温度差ΔToutを演算し、第2推定部316へ出力する。   The subtracting unit 314 calculates a temperature difference ΔTout between the final outside air temperature Tout (last) given from the register unit 312 and the current outside air temperature Tout, and outputs it to the second estimating unit 316.

第2推定部316は、温度差ΔToutをパラメータとして第1推定値#Tpaを規定したマップを格納している。そして、第2推定部316は、減算部314から与えられる温度差ΔToutに基づいて、格納するマップを参照して、対応する第2推定値#Tpbを決定する。そして、第2推定部316は、決定した第2推定値#Tpbを加算部310へ出力する。   The second estimation unit 316 stores a map that defines the first estimated value #Tpa using the temperature difference ΔTout as a parameter. Then, the second estimating unit 316 determines the corresponding second estimated value #Tpb with reference to the stored map based on the temperature difference ΔTout given from the subtracting unit 314. Then, the second estimation unit 316 outputs the determined second estimation value #Tpb to the addition unit 310.

加算部310は、第1推定部308から与えられる第1推定値#Tpaと、第2推定部316から与えられる第2推定値#Tpbとを加算し、選択部318へ出力する。   Adder 310 adds first estimated value #Tpa given from first estimating unit 308 and second estimated value #Tpb given from second estimating unit 316, and outputs the result to selecting unit 318.

選択部318は、比較部304から与えられる比較結果に応じて、現時点のステータ温度Tsおよび加算部310から与えられる加算値のうちいずれか一方を永久磁石温度Tpとして出力する。すなわち、経過時間TIMがしきい時間TIMthを上回っていれば、現時点のステータ温度Tsを永久磁石温度Tpとして出力する。一方、経過時間TIMがしきい時間TIMth以下であれば、加算部310から与えられる第1推定値#Tpaと第2推定値#Tpbとの加算値を永久磁石温度Tpとして出力する。   The selection unit 318 outputs either the current stator temperature Ts or the addition value given from the addition unit 310 as the permanent magnet temperature Tp according to the comparison result given from the comparison unit 304. That is, if the elapsed time TIM exceeds the threshold time TIMth, the current stator temperature Ts is output as the permanent magnet temperature Tp. On the other hand, if the elapsed time TIM is equal to or less than the threshold time TIMth, the addition value of the first estimated value #Tpa and the second estimated value #Tpb given from the adding unit 310 is output as the permanent magnet temperature Tp.

なお、上述の図7の説明においては、モータジェネレータMGL,MGRについて総称的に説明したが、実際には、モータジェネレータMGL,MGRのそれぞれに対応して図7に示す制御構造が設けられる。   In the description of FIG. 7 described above, the motor generators MGL and MGR have been described generically, but actually, a control structure shown in FIG. 7 is provided corresponding to each of the motor generators MGL and MGR.

図1に示す本発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、比較部344,354が「判断手段」に対応し、最大トルク演算部372,382および加算部374,384が「制御手段」に対応する。   As for the correspondence between the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the present invention, the comparison units 344 and 354 correspond to “determination means”, and the maximum torque calculation units 372 and 382 and the addition units 374 and 384 “control”. Corresponds to “means”.

(処理フロー)
図8は、本実施の形態に従う昇温動作に係る処理手順を示すフローチャートである。なお、図8に示す処理手順はIGON信号が与えられると実行される。
(Processing flow)
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure related to the temperature raising operation according to the present embodiment. The processing procedure shown in FIG. 8 is executed when an IGON signal is given.

図5、図6および図8を参照して、磁石温度取得部342として機能するECU30は、モータジェネレータMGLについての磁石温度取得サブルーチンをコールして、モータジェネレータMGLについての永久磁石温度TpLを取得する(ステップS102)。そして、比較部344として機能するECU30は、取得した永久磁石温度TpLが予め定められたしきい温度Tthを下回っているか否かを判断する(ステップS104)。   5, 6 and 8, ECU 30 functioning as magnet temperature acquisition unit 342 calls a magnet temperature acquisition subroutine for motor generator MGL to acquire permanent magnet temperature TpL for motor generator MGL. (Step S102). Then, ECU 30 functioning as comparison unit 344 determines whether or not acquired permanent magnet temperature TpL is lower than a predetermined threshold temperature Tth (step S104).

永久磁石温度TpLが予め定められたしきい温度Tthを下回っていない場合(ステップS104においてNOの場合)には、モータジェネレータMGLに対する昇温動作に係る以後の処理は行なわれない。   When permanent magnet temperature TpL is not lower than a predetermined threshold temperature Tth (NO in step S104), subsequent processing relating to the temperature raising operation for motor generator MGL is not performed.

永久磁石温度TpLが予め定められたしきい温度Tthを下回っている場合(ステップS104においてYESの場合)には、昇温要求発生部346として機能するECU30は、モータジェネレータMGLについての昇温要求Lを発する(ステップS106)。同時に、昇温要求発生部346として機能するECU30は、モータジェネレータMGLをしきい温度Tth以上まで昇温するのに必要な熱量を演算する(ステップS108)。   When permanent magnet temperature TpL is lower than a predetermined threshold temperature Tth (YES in step S104), ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 346 performs temperature increase request L for motor generator MGL. Is issued (step S106). At the same time, ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 346 calculates the amount of heat necessary for increasing the temperature of motor generator MGL to a threshold temperature Tth or higher (step S108).

そして、最大トルク演算部372として機能するECU30は、モータジェネレータMGLの出力可能な最大トルクを演算する(ステップS110)。さらに、最大トルク演算部372として機能するECU30は、モータジェネレータMGLの出力可能な最大トルクと、車両100の運転状況に応じて定められる要求トルクTmLとから、増分トルクΔTmLを演算する(ステップS112)。 ECU 30 functioning as maximum torque calculation unit 372 calculates the maximum torque that can be output from motor generator MGL (step S110). Further, ECU 30 functioning as maximum torque calculation unit 372 calculates incremental torque ΔTmL * from the maximum torque that motor generator MGL can output and required torque TmL * determined according to the driving condition of vehicle 100 (step). S112).

加算部374として機能するECU30は、要求トルクTmLに増分トルクΔTmLを加えた駆動トルク#TmLが発生するように、モータジェネレータMGLをトルク制御する(ステップS114)。同時に、最大トルク演算部372として機能するECU30は、増分トルクΔTmLに相当する制動トルクが発生するように、制動部56をトルク制御する(ステップS116)。 ECU 30 functioning as addition unit 374 torque-controls motor generator MGL so that drive torque # TmL * is generated by adding incremental torque ΔTmL * to required torque TmL * (step S114). At the same time, the ECU 30 that functions as the maximum torque calculation unit 372 controls the torque of the braking unit 56 so that a braking torque corresponding to the incremental torque ΔTmL * is generated (step S116).

続いて、発生熱量積算部348として機能するECU30は、増分トルクΔTmLとモータジェネレータMGLの回転速度ωFLとに基づいて、制動部56で生じた発熱量を積算する(ステップS118)。そして、昇温要求発生部346として機能するECU30は、ステップS118で積算された発熱量がステップS108で演算された昇温に必要な熱量に到達したか否かを判断する(ステップS120)。 Subsequently, ECU 30 functioning as generated heat amount integrating unit 348 integrates the amount of heat generated by braking unit 56 based on incremental torque ΔTmL * and rotation speed ωFL of motor generator MGL (step S118). Then, ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 346 determines whether or not the amount of heat generated in step S118 has reached the amount of heat necessary for temperature increase calculated in step S108 (step S120).

昇温に必要な熱量に到達していない場合(ステップS120においてNOの場合)には、ステップS110以降の処理が再度実行される。   If the amount of heat necessary for the temperature increase has not been reached (NO in step S120), the processes after step S110 are executed again.

これに対して、昇温に必要な熱量に到達している場合(ステップS120においてYESの場合)には、昇温要求発生部346として機能するECU30は、昇温要求Lの出力を停止する(ステップS122)。   On the other hand, when the amount of heat necessary for temperature increase has been reached (YES in step S120), ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 346 stops outputting temperature increase request L ( Step S122).

上述のステップS102〜122の処理と並行して、以下のステップS132〜152の処理が実行される。   In parallel with the processing of steps S102 to 122 described above, the following processing of steps S132 to 152 is executed.

磁石温度取得部352として機能するECU30は、モータジェネレータMGRについての磁石温度取得サブルーチンをコールして、モータジェネレータMGRについての永久磁石温度TpRを取得する(ステップS132)。そして、比較部354として機能するECU30は、取得した永久磁石温度TpRが予め定められたしきい温度Tthを下回っているか否かを判断する(ステップS134)。   ECU 30 functioning as magnet temperature acquisition unit 352 calls a magnet temperature acquisition subroutine for motor generator MGR to acquire permanent magnet temperature TpR for motor generator MGR (step S132). Then, ECU 30 functioning as comparison unit 354 determines whether or not acquired permanent magnet temperature TpR is lower than a predetermined threshold temperature Tth (step S134).

永久磁石温度TpRが予め定められたしきい温度Tthを下回っていない場合(ステップS134においてNOの場合)には、モータジェネレータMGRに対する昇温動作に係る以後の処理は行なわれない。   When permanent magnet temperature TpR is not lower than a predetermined threshold temperature Tth (NO in step S134), the subsequent processing relating to the temperature raising operation for motor generator MGR is not performed.

永久磁石温度TpRが予め定められたしきい温度Tthを下回っている場合(ステップS134においてYESの場合)には、昇温要求発生部356として機能するECU30は、モータジェネレータMGRについての昇温要求Rを発する(ステップS136)。同時に、昇温要求発生部356として機能するECU30は、モータジェネレータMGRをしきい温度Tth以上まで昇温するのに必要な熱量を演算する(ステップS138)。   When permanent magnet temperature TpR is lower than a predetermined threshold temperature Tth (YES in step S134), ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 356 has a temperature increase request R for motor generator MGR. Is issued (step S136). At the same time, ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 356 calculates the amount of heat necessary for increasing the temperature of motor generator MGR to a threshold temperature Tth or higher (step S138).

そして、最大トルク演算部382として機能するECU30は、モータジェネレータMGRの出力可能な最大トルクを演算する(ステップS140)。さらに、最大トルク演算部382として機能するECU30は、モータジェネレータMGRの出力可能な最大トルクと、車両100の運転状況に応じて定められる要求トルクTmRとから、増分トルクΔTmRを演算する(ステップS142)。 ECU 30 functioning as maximum torque calculation unit 382 calculates the maximum torque that can be output from motor generator MGR (step S140). Further, ECU 30 functioning as maximum torque calculation unit 382 calculates incremental torque ΔTmR * from the maximum torque that motor generator MGR can output and required torque TmR * determined according to the driving condition of vehicle 100 (step). S142).

加算部384として機能するECU30は、要求トルクTmRに増分トルクΔTmRを加えた駆動トルク#TmRが発生するように、モータジェネレータMGRをトルク制御する(ステップS144)。同時に、最大トルク演算部382として機能するECU30は、増分トルクΔTmRに相当する制動トルクが発生するように、制動部58をトルク制御する(ステップS146)。 ECU30 functioning as a summing unit 384, the required torque TmR * incremental torque DerutaTmR * a as driving torque #TmR * is generated in addition to the torque control of the motor generator MGR (step S144). At the same time, the ECU 30 functioning as the maximum torque calculating unit 382 controls the torque of the braking unit 58 so that a braking torque corresponding to the incremental torque ΔTmR * is generated (step S146).

続いて、発生熱量積算部358として機能するECU30は、増分トルクΔTmRとモータジェネレータMGRの回転速度ωFRとに基づいて、制動部58で生じた発熱量を積算する(ステップS148)。そして、昇温要求発生部356として機能するECU30は、ステップS148で積算された発熱量がステップS138で演算された昇温に必要な熱量に到達したか否かを判断する(ステップS150)。 Subsequently, ECU 30 functioning as generated heat amount integrating unit 358 integrates the amount of heat generated by braking unit 58 based on incremental torque ΔTmR * and rotation speed ωFR of motor generator MGR (step S148). Then, ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 356 determines whether or not the amount of heat generated in step S148 has reached the amount of heat necessary for temperature increase calculated in step S138 (step S150).

昇温に必要な熱量に到達していない場合(ステップS150においてNOの場合)には、ステップS140以降の処理が再度実行される。   If the amount of heat necessary for the temperature increase has not been reached (NO in step S150), the processing after step S140 is executed again.

これに対して、昇温に必要な熱量に到達している場合(ステップS150においてYESの場合)には、昇温要求発生部356として機能するECU30は、昇温要求Rの出力を停止する(ステップS152)。   On the other hand, when the amount of heat necessary for temperature increase has been reached (YES in step S150), ECU 30 functioning as temperature increase request generation unit 356 stops the output of temperature increase request R ( Step S152).

そして、ステップS122およびS152の実行後、昇温動作は終了する。
なお、上述したように、本実施の形態に従う車両100では、予め格納される最終ステータ温度Ts(last)および最終外気温Tout(last)に基づいて、永久磁石温度Tpが取得される場合がある。そのため、IGOFF信号が与えられると、車両100では以下のような停止処理が実行される。
And after execution of step S122 and S152, temperature rising operation is complete | finished.
As described above, in vehicle 100 according to the present embodiment, permanent magnet temperature Tp may be acquired based on previously stored final stator temperature Ts (last) and final outside air temperature Tout (last). . Therefore, when the IGOFF signal is given, the vehicle 100 performs the following stop process.

図9は、本実施の形態に従う停止処理に係る処理手順を示すフローチャートである。なお、図9に示す処理手順はIGOFF信号が与えられると実行される。   FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure related to the stop processing according to the present embodiment. The processing procedure shown in FIG. 9 is executed when an IGOFF signal is given.

図7および図9を参照して、レジスタ部306として機能するECU30は、当該時点のモータジェネレータMGLのステータ温度TsLを最終ステータ温度TsL(last)として格納する(ステップS202)とともに、当該時点のモータジェネレータMGRのステータ温度TsRを最終ステータ温度TsR(last)として格納する(ステップS204)。そして、レジスタ部312として機能するECU30は、当該時点の外気温Toutを最終外気温Tout(last)として格納する(ステップS206)。   Referring to FIGS. 7 and 9, ECU 30 functioning as register unit 306 stores stator temperature TsL of motor generator MGL at that time as final stator temperature TsL (last) (step S202), and motor at that time Stator temperature TsR of generator MGR is stored as final stator temperature TsR (last) (step S204). Then, the ECU 30 functioning as the register unit 312 stores the outside air temperature Tout at the time as the final outside air temperature Tout (last) (step S206).

さらに、停止時間計測部302として機能するECU30は、IGOFF信号を受けた後の経過時間TIMの計測を開始する(ステップS208)。この経過時間TIMの計測は、新たなIGOFF信号が与えられるまで継続する。   Furthermore, the ECU 30 functioning as the stop time measuring unit 302 starts measuring the elapsed time TIM after receiving the IGOFF signal (step S208). The measurement of the elapsed time TIM is continued until a new IGOFF signal is given.

図10は、図8のステップS102およびS132における磁石温度取得サブルーチンに係る処理手順を示すフローチャートである。なお、図10に示す処理手順はメインルーチンからのコールに応答して実行される。   FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure according to the magnet temperature acquisition subroutine in steps S102 and S132 of FIG. The processing procedure shown in FIG. 10 is executed in response to a call from the main routine.

図7および図10を参照して、比較部304として機能するECU30は、計測中の経過時間TIMを取得する(ステップS300)とともに、取得した経過時間TIMがしきい時間TIMthを上回っているか否かを判断する(ステップS302)。   Referring to FIGS. 7 and 10, ECU 30 functioning as comparison unit 304 acquires elapsed time TIM being measured (step S300), and whether the acquired elapsed time TIM exceeds threshold time TIMth or not. Is determined (step S302).

経過時間TIMがしきい時間TIMthを上回っている場合(ステップS302においてYESの場合)には、選択部318として機能するECU30は、対応するモータジェネレータの現時点におけるステータ温度Tsを取得(ステップS304)し、当該取得したステータ温度Tsを対応するモータジェネレータの永久磁石温度Tpとして出力する(ステップS306)。そして、処理はメインルーチンに戻る。   When elapsed time TIM exceeds threshold time TIMth (YES in step S302), ECU 30 functioning as selection unit 318 obtains the current stator temperature Ts of the corresponding motor generator (step S304). The obtained stator temperature Ts is output as the corresponding permanent magnet temperature Tp of the motor generator (step S306). Then, the process returns to the main routine.

これに対して、経過時間TIMがしきい時間TIMthを上回っていない場合(ステップS302においてNOの場合)には、第1推定部308として機能するECU30は、格納されている対応するモータジェネレータの最終ステータ温度Ts(last)を読出す(ステップS308)とともに、当該読み出した対応するモータジェネレータの最終ステータ温度Ts(last)と経過時間TIMとに基づいて、格納するマップを参照して、第1推定値#Tmaを決定する(ステップS310)。   On the other hand, when elapsed time TIM does not exceed threshold time TIMth (NO in step S302), ECU 30 functioning as first estimating unit 308 determines the final stored motor generator. The stator temperature Ts (last) is read (step S308), and the first estimation is made with reference to the stored map based on the read final stator temperature Ts (last) and the elapsed time TIM of the corresponding motor generator. The value #Tma is determined (step S310).

さらに、減算部314として機能するECU30は、格納されている最終外気温Tout(last)を読出す(ステップS312)とともに、現時点の外気温Toutを取得する(ステップS314)。さらに、減算部314として機能するECU30は、当該読み出した最終外気温Tout(last)と外気温Toutとの温度差ΔToutを演算する(ステップS316)。   Further, the ECU 30 functioning as the subtracting unit 314 reads the stored final outside air temperature Tout (last) (step S312) and acquires the current outside air temperature Tout (step S314). Further, the ECU 30 functioning as the subtracting unit 314 calculates a temperature difference ΔTout between the read final outside air temperature Tout (last) and the outside air temperature Tout (step S316).

第2推定部316として機能するECU30は、ステップS316で演算された温度差ΔToutに基づいて、格納するマップを参照して、第2推定値#Tmbを決定する(ステップS318)。   The ECU 30 functioning as the second estimation unit 316 determines the second estimated value #Tmb with reference to the map to be stored based on the temperature difference ΔTout calculated in step S316 (step S318).

加算部310として機能するECU30は、ステップS310で決定された第1推定値#Tpaと、ステップS318で決定された第2推定値#Tpbとの加算値を、対応するモータジェネレータの永久磁石温度Tpとして出力する(ステップS320)。そして、処理はメインルーチンに戻る。   The ECU 30 functioning as the adding unit 310 uses the added value of the first estimated value #Tpa determined in step S310 and the second estimated value #Tpb determined in step S318 as the permanent magnet temperature Tp of the corresponding motor generator. (Step S320). Then, the process returns to the main routine.

なお、本実施の形態においては、2個のインホイールモータ構造の駆動輪を備える車両について説明したが、駆動輪の数は限定的なものではなく1個もしくは3個以上のインホイールモータ構造の駆動輪を備える車両であってもよい。   In the present embodiment, a vehicle having two in-wheel motor structure drive wheels has been described. However, the number of drive wheels is not limited, and one or three or more in-wheel motor structures are provided. A vehicle provided with driving wheels may be used.

また、本発明の実施の形態においては、一例として、FRベースのハイブリッド四輪駆動車について説明したが、少なくとも1つのインホイールモータ構造の駆動輪を備える車両であればいずれの構成の車両にも適用可能である。   Further, in the embodiment of the present invention, the FR-based hybrid four-wheel drive vehicle has been described as an example, but any vehicle having at least one drive wheel having an in-wheel motor structure may be used. Applicable.

また、本実施の形態においては、より好ましい形態として、ロータに埋設された永久磁石の温度を取得するために、当該永久磁石温度を直接検出するための温度センサを用いることなく、ステータ温度や外気温などに基づいて温度推定を行なう構成について説明したが、この構成に限られることはない。すなわち、放射温度計などの非接触でその表面温度を検出可能な温度検出器を用いてもよく、さらに、周知のいずれの温度検出方法を採用してもよい。   Further, in the present embodiment, as a more preferable form, in order to acquire the temperature of the permanent magnet embedded in the rotor, the stator temperature and the external temperature are not used without using a temperature sensor for directly detecting the permanent magnet temperature. Although the structure which estimates temperature based on temperature etc. was demonstrated, it is not restricted to this structure. That is, a temperature detector such as a radiation thermometer that can detect the surface temperature in a non-contact manner may be used, and any known temperature detection method may be employed.

この発明の実施の形態によれば、モータジェネレータのロータに埋設された永久磁石の温度が使用下限温度より低い場合には、制動部からの積極的な発熱によってモータジェネレータを昇温する。これにより、モータジェネレータの温度が低い場合に生じうる逆起電圧の影響を避けることができる。そのため、従来の車両に比較して、スイッチング素子に要求される耐電圧が緩和できるとともに、より磁力(磁束密度)の大きな、すなわちより大きな駆動トルクを発生可能な永久磁石を採用することができる。このように、設計自由度をより高めることができ、より経済的な設計が可能となる。   According to the embodiment of the present invention, when the temperature of the permanent magnet embedded in the rotor of the motor generator is lower than the use lower limit temperature, the motor generator is heated by positive heat generation from the braking unit. Thereby, it is possible to avoid the influence of the counter electromotive voltage that may occur when the temperature of the motor generator is low. Therefore, as compared with a conventional vehicle, a withstand voltage required for the switching element can be relaxed, and a permanent magnet having a larger magnetic force (magnetic flux density), that is, capable of generating a larger driving torque can be employed. In this way, the degree of design freedom can be further increased, and more economical design is possible.

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.

本発明の実施の形態に従う車両100の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention. 図1の車両100におけるモータジェネレータを駆動する駆動回路の概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram of a drive circuit that drives a motor generator in the vehicle 100 of FIG. 1. 図1に示したモータジェネレータMGL,MGRがインホイールモータとして組込まれた左右前車輪FL,FRの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of left and right front wheels FL, FR in which motor generators MGL, MGR shown in FIG. 1 are incorporated as in-wheel motors. モータジェネレータMGL,MGRの回転によって発生する逆起電圧と対応のインバータを構成するスイッチング素子の耐電圧との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a counter electromotive voltage generated by rotation of motor generators MGL and MGR and a withstand voltage of a switching element constituting a corresponding inverter. 本実施の形態に従う昇温処理において昇温要求を発生するための機能の概略を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the outline of the function for generating a temperature rising request | requirement in the temperature rising process according to this Embodiment. 本実施の形態に従う昇温処理において昇温動作を行なうための機能の概略を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the outline of the function for performing temperature rising operation in the temperature rising process according to this Embodiment. 図5に示す磁石温度取得部342,352の機能の概略を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the outline of the function of the magnet temperature acquisition part 342,352 shown in FIG. 本実施の形態に従う昇温動作に係る処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which concerns on the temperature rising operation according to this Embodiment. 本実施の形態に従う停止処理に係る処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which concerns on the stop process according to this Embodiment. 図8のステップS102およびS132における磁石温度取得サブルーチンに係る処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence which concerns on the magnet temperature acquisition subroutine in FIG.8 S102 and S132.

符号の説明Explanation of symbols

2,4,45 駆動軸、6,8,RD 減速機、10,13 電圧センサ、12 昇圧コンバータ、14,32,20L,20R インバータ、15 U相アーム、16 V相アーム、17 W相アーム、22,24,26,28 電流センサ、40,42,44,46 回転センサ、48 外気温センサ、50 アクセルポジションセンサ、52 ブレーキペダルポジションセンサ、54 シフトポジションセンサ、56,58 制動部、62,64 温度センサ、100 車両、220 ホイールハブ、230 ホイールディスク、302 停止時間計測部、304,344,354 比較部、306,312 レジスタ部、308 第1推定部、310,374,384 加算部、314 減算部、316 第2推定部、318 選択部、342,352 磁石温度取得部、346,356 昇温要求発生部、348,358 発生熱量積算部、362 運転者要求演算部、364 総合出力演算部、366 電池状態演算部、368 駆動力配分部、372,382 最大トルク演算部、410 ロータ、420 ステータコア、430 ステータコイル、440 軸受部、450 回転シャフト、460 ジョイント部、500 ブレーキディスク、510 ブレーキキャリパ、520 油圧発生装置、530 ブレーキパッド、610 第1ギヤ、620 第2ギヤ、630 第3ギヤ、B バッテリ、C2 コンデンサ、D1〜D8 ダイオード、ENG エンジン、FL 左前車輪、FR 右前車輪、L1 リアクトル、MG1,MG2,MGR,MGL モータジェネレータ、PSD 動力分割機構、Q1〜Q8 各スイッチング素子、RL 左後車輪、RR 右後車輪。   2, 4, 45 Drive shaft, 6, 8, RD Reducer, 10, 13 Voltage sensor, 12 Boost converter, 14, 32, 20L, 20R Inverter, 15 U-phase arm, 16 V-phase arm, 17 W-phase arm, 22, 24, 26, 28 Current sensor, 40, 42, 44, 46 Rotation sensor, 48 Outside air temperature sensor, 50 Accelerator position sensor, 52 Brake pedal position sensor, 54 Shift position sensor, 56, 58 Braking part, 62, 64 Temperature sensor, 100 vehicle, 220 wheel hub, 230 wheel disc, 302 stop time measurement unit, 304, 344, 354 comparison unit, 306, 312 register unit, 308 first estimation unit, 310, 374, 384 addition unit, 314 subtraction 316 second estimation unit 318 selection unit 342 352 Magnet temperature acquisition unit, 346, 356 Temperature increase request generation unit, 348, 358 Heat generation amount integration unit, 362 Driver request calculation unit, 364 Total output calculation unit, 366 Battery state calculation unit, 368 Driving force distribution unit, 372, 382 Maximum torque calculation section, 410 rotor, 420 stator core, 430 stator coil, 440 bearing section, 450 rotating shaft, 460 joint section, 500 brake disc, 510 brake caliper, 520 hydraulic pressure generator, 530 brake pad, 610 first gear, 620 2nd gear, 630 3rd gear, B battery, C2 capacitor, D1-D8 diode, ENG engine, FL left front wheel, FR right front wheel, L1 reactor, MG1, MG2, MGR, MGL motor generator, PSD power split mechanism, Q ~Q8 each switching element, RL left rear wheel, RR right rear wheel.

Claims (4)

車両であって、
車輪と機械的に連結され、永久磁石による電磁力を用いて前記車輪を駆動する電動機と、
前記電動機に近接して配置され、摩擦力によって前記車輪の回転を制動する制動部と、
前記永久磁石の温度を取得する磁石温度取得手段と、
取得した永久磁石温度に基づいて、前記電動機に対する昇温の必要性を判断する判断手段と、
前記電動機を昇温する必要があると判断した場合に、前記車両の運転状況に応じて定められる要求トルクに所定の増分トルクを加えた駆動トルクが発生するように前記電動機を制御するとともに、前記増分トルクに相当する制動トルクが発生するように前記制動部を制御する制御手段とを備え、
前記電動機および前記制動部は、前記制動部で発生した熱が前記電動機へ伝達するように、前記車輪のホイール内に組み込まれる、車両。
A vehicle,
An electric motor that is mechanically coupled to the wheel and drives the wheel using electromagnetic force from a permanent magnet;
A braking portion that is disposed in proximity to the electric motor and brakes rotation of the wheel by frictional force;
Magnet temperature acquisition means for acquiring the temperature of the permanent magnet;
Based on the acquired permanent magnet temperature, determination means for determining the necessity of temperature rise for the electric motor,
When it is determined that it is necessary to raise the temperature of the electric motor, the electric motor is controlled so that a driving torque obtained by adding a predetermined incremental torque to a required torque determined according to the driving situation of the vehicle is generated, and Bei example and control means for braking torque corresponding to the incremental torque controls the braking portion to generate,
The vehicle in which the electric motor and the braking unit are incorporated in a wheel of the wheel so that heat generated in the braking unit is transmitted to the electric motor .
前記制御手段は、前記駆動トルクが前記電動機において出力可能な最大トルクと一致するように前記増分トルクを決定する、請求項1に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the control means determines the incremental torque so that the drive torque matches a maximum torque that can be output in the electric motor. 前記電動機は、
前記永久磁石が埋設されたロータと、
前記ロータを回転駆動するための電流磁界を発生するステータとを含む、請求項1または2に記載の車両。
The motor is
A rotor in which the permanent magnet is embedded;
And a stator for generating a current magnetic field for rotating the rotor, vehicle according to claim 1 or 2.
車両に搭載された電動機を昇温する昇温方法であって、
前記車両は、
車輪と機械的に連結され、永久磁石による電磁力を用いて前記車輪を駆動する前記電動機と、
前記電動機に近接して配置され、摩擦力によって前記車輪の回転を制動する制動部とを備え、
前記電動機および前記制動部は、前記制動部で発生した熱が前記電動機へ伝達するように、前記車輪のホイール内に組み込まれており、
前記昇温方法は、
前記永久磁石の温度を取得するステップと、
取得した永久磁石温度に基づいて、前記電動機に対する昇温の必要性を判断するステップと、
前記電動機を昇温する必要があると判断した場合に、前記車両の運転状況に応じて定められる要求トルクに所定の増分トルクを加えた駆動トルクが発生するように前記電動機を制御するステップと、
前記電動機を昇温する必要があると判断した場合に、前記増分トルクに相当する制動トルクが発生するように前記制動部を制御するステップとを備える、昇温方法。
A method of raising a temperature of an electric motor mounted on a vehicle,
The vehicle is
The motor mechanically coupled to the wheel and driving the wheel using electromagnetic force from a permanent magnet;
A braking portion that is disposed in proximity to the electric motor and brakes rotation of the wheels by frictional force;
The electric motor and the braking unit are incorporated in the wheel of the wheel so that heat generated in the braking unit is transmitted to the electric motor,
The temperature raising method is:
Obtaining a temperature of the permanent magnet;
Determining the need for temperature rise for the motor based on the acquired permanent magnet temperature;
Controlling the electric motor to generate a driving torque obtained by adding a predetermined incremental torque to a required torque determined according to the driving situation of the vehicle when it is determined that the electric motor needs to be heated; and
And a step of controlling the braking section so that a braking torque corresponding to the incremental torque is generated when it is determined that the temperature of the electric motor needs to be increased.
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