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JP2014108682A - Vehicular air conditioning system - Google Patents

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JP2014108682A
JP2014108682A JP2012263098A JP2012263098A JP2014108682A JP 2014108682 A JP2014108682 A JP 2014108682A JP 2012263098 A JP2012263098 A JP 2012263098A JP 2012263098 A JP2012263098 A JP 2012263098A JP 2014108682 A JP2014108682 A JP 2014108682A
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JP
Japan
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heat
motor
motor device
heating
air conditioning
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012263098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirochika Shimonagayoshi
裕親 下永吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular air conditioning system that can effectively use exhaust heat of a motor device for heating while suppressing cost increase.SOLUTION: In an air conditioning device 4, exhaust heat of a motor device 3 is used for heating inside a cabin. During heating, a heating request corresponding to heat quantity required for the heating is made from an air conditioner ECU 6 to a motor ECU 5. While generation torque of the motor device 3 is held, the motor device 3 is controlled by the motor ECU 5 so that heat quantity of the motor device 3 reaches the heat quantity corresponding to the heating request. Thus, while an effect on traveling of a vehicle 1 is suppressed, the heat quantity of the motor device 3 is made to be the heat quantity required for the heating, so as to enable effective use of the exhaust heat of the motor device 3 for the heating.

Description

本発明は、車両用空調システム、とくに電気自動車に好適な車両用空調システムに関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioning system, and more particularly to a vehicle air conditioning system suitable for an electric vehicle.

エンジンを駆動源とする自動車では、ブロワによる送風を温めるためのヒータコアにエンジンの冷却水が供給されることにより、エンジンの排熱が暖房に利用されている。これに対し、エンジンが搭載されていない電気自動車では、エンジンの排熱を暖房に利用することができない。   In an automobile using an engine as a drive source, engine cooling water is supplied to a heater core for warming air blown by a blower, so that exhaust heat of the engine is used for heating. In contrast, in an electric vehicle not equipped with an engine, the exhaust heat of the engine cannot be used for heating.

そのため、電気自動車の空調システムには、たとえば、PTCヒータが暖房のための熱源として搭載されている。PTCヒータからの発熱により、温水が生成され、その温水がヒータコアに供給される。これにより、ヒータコアが加熱され、ブロワによる送風がヒータコアを通過するときに温められる。   Therefore, for example, a PTC heater is mounted in an air conditioning system of an electric vehicle as a heat source for heating. Hot water is generated by the heat generated from the PTC heater, and the hot water is supplied to the heater core. Thereby, a heater core is heated and it warms when the ventilation by a blower passes a heater core.

ところが、その空調システムは、PTCヒータおよびPTCヒータへの給電のための高圧リレーなどを必要とするため、コストが高くつく。また、PTCヒータなどを搭載するスペースを確保しなければならない。さらには、PTCヒータがバッテリの電力を消費するので、電費(1kmの走行に消費する電力)が悪化し、バッテリ残量が0になるまでに走行可能な距離が低下する。   However, the air conditioning system is expensive because it requires a PTC heater and a high-voltage relay for supplying power to the PTC heater. In addition, a space for mounting a PTC heater or the like must be secured. Furthermore, since the PTC heater consumes battery power, the power consumption (power consumed for 1 km of travel) is deteriorated, and the travelable distance is reduced before the remaining battery level becomes zero.

そこで、走行用のモータおよびその駆動のためのインバータを暖房のための熱源として利用することが提案されている。すなわち、モータおよびインバータとラジエータとの間で循環する冷却水をヒータコアに供給して、モータおよびインバータの排熱でヒータコアを加熱することが提案されている。また、モータおよびインバータの排熱を暖房に効果的に利用するため、ラジエータへの走行風の導入を調節するシャッタを設けることが提案されている。   Thus, it has been proposed to use a motor for traveling and an inverter for driving the motor as a heat source for heating. That is, it has been proposed to supply cooling water circulating between the motor and the inverter and the radiator to the heater core, and to heat the heater core with the exhaust heat of the motor and the inverter. In addition, in order to effectively use the exhaust heat of the motor and the inverter for heating, it has been proposed to provide a shutter that adjusts the introduction of running air to the radiator.

特開2011−229284号公報JP 2011-229284 A

しかしながら、シャッタを設けると、車両のコストが高くなる。   However, providing a shutter increases the cost of the vehicle.

本発明の目的は、コストアップを抑制しつつ、モータ装置の排熱を暖房に効果的に利用できる、車両用空調システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioning system that can effectively use the exhaust heat of a motor device for heating while suppressing an increase in cost.

前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用空調システムは、トルクを発生するモータ装置と、前記モータ装置の排熱を車室内の暖房に利用する空調装置と、前記モータ装置を制御するモータ制御手段と、前記空調装置を制御する空調制御手段とを含み、前記空調制御手段は、暖房に必要な熱量に応じた暖房要求を出力し、前記モータ制御手段は、前記モータ装置の発生トルクを保持しつつ、前記モータ装置の熱量が前記空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量となるように、前記モータ装置の駆動を制御する。   In order to achieve the above object, a vehicle air conditioning system according to the present invention controls a motor device that generates torque, an air conditioner that uses exhaust heat of the motor device for heating a vehicle interior, and the motor device. Motor control means and air conditioning control means for controlling the air conditioner, wherein the air conditioning control means outputs a heating request according to the amount of heat required for heating, and the motor control means generates torque generated by the motor device. The drive of the motor device is controlled so that the amount of heat of the motor device becomes the amount of heat corresponding to the heating request from the air conditioning control means.

この構成によれば、空調装置において、モータ装置の排熱が車室内の暖房に利用される。そのため、PTCヒータを暖房のための熱源として備える構成と比較して、車両のコストおよびスペースを低減することができ、また、車両の電費を向上させることができる。   According to this configuration, in the air conditioner, the exhaust heat of the motor device is used for heating the passenger compartment. Therefore, compared with the structure provided with a PTC heater as a heat source for heating, the cost and space of the vehicle can be reduced, and the power consumption of the vehicle can be improved.

暖房時には、暖房に必要な熱量に応じた暖房要求が空調制御手段からモータ制御手段に与えられる。そして、モータ制御手段により、モータ装置の発生トルクが保持されながら、モータ装置の熱量が暖房要求に応じた熱量となるように、モータ装置が制御される。これにより、モータ装置の出力トルクを用いる動作への影響を抑えながら、モータ装置の熱量を暖房に必要な熱量にすることができる。   During heating, a heating request corresponding to the amount of heat required for heating is given from the air conditioning control means to the motor control means. Then, the motor control unit controls the motor device so that the heat amount of the motor device becomes the heat amount corresponding to the heating request while the generated torque of the motor device is held. Thereby, the amount of heat of the motor device can be made the amount of heat necessary for heating while suppressing the influence on the operation using the output torque of the motor device.

よって、モータ装置の排熱を暖房に効果的に利用することができる。また、従来技術とは異なり、モータ装置の熱量を調節するためのシャッタを設ける必要がないので、コストアップを抑制することができる。   Therefore, the exhaust heat of the motor device can be effectively used for heating. Further, unlike the prior art, it is not necessary to provide a shutter for adjusting the amount of heat of the motor device, so that an increase in cost can be suppressed.

なお、モータ装置は、少なくともモータを含み、たとえば、モータおよびそのモータに接続されたインバータを含む。   The motor device includes at least a motor, and includes, for example, a motor and an inverter connected to the motor.

また、モータは、たとえば、車両の走行のためのトルクを発生する走行用モータである。この場合、車両の走行への影響を抑えながら、モータ装置の熱量を暖房に必要な熱量にすることができ、モータ装置の排熱を暖房に効果的に利用することができる。   The motor is, for example, a traveling motor that generates torque for traveling the vehicle. In this case, the amount of heat of the motor device can be set to the amount of heat necessary for heating while suppressing the influence on the running of the vehicle, and the exhaust heat of the motor device can be effectively used for heating.

モータ制御手段は、モータ装置の熱量が空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量に満たない場合、モータ装置の熱量が空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量以上である場合よりも効率が悪くなるように、モータ装置を制御することが好ましい。   The motor control means is more efficient when the heat amount of the motor device is less than the heat amount according to the heating request from the air conditioning control means than when the heat amount of the motor device is equal to or more than the heat amount according to the heating request from the air conditioning control means. It is preferable to control the motor device so as to be worse.

これにより、モータ装置の熱量が空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量に満たない場合に、モータ装置の熱量を増加させることができる。   Thereby, when the heat quantity of a motor apparatus is less than the heat quantity according to the heating request | requirement from an air-conditioning control means, the heat quantity of a motor apparatus can be increased.

モータ制御手段は、空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量とモータ装置の損失との差が所定値以下の範囲では、その差が大きいほど効率が悪くなるように、モータ装置を制御してもよい。   The motor control means controls the motor apparatus so that the greater the difference is, the lower the efficiency is when the difference between the amount of heat corresponding to the heating request from the air conditioning control means and the loss of the motor apparatus is a predetermined value or less. Also good.

これにより、暖房要求に対して、モータ装置の熱量が速やかに増加し、良好な暖房性能を発揮することができる。   Thereby, with respect to a heating request | requirement, the calorie | heat amount of a motor apparatus can increase rapidly and favorable heating performance can be exhibited.

本発明によれば、コストアップを抑制しつつ、モータ装置の排熱を暖房に効果的に利用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the waste heat of a motor apparatus can be effectively utilized for heating, suppressing a cost increase.

図1は、本発明の一実施形態に係る車両用空調システムが搭載された車両の構成を図解的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle equipped with a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention. 図2は、モータECUによる処理の内容を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the contents of processing by the motor ECU. 図3は、損失−d軸電流マップの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a loss-d-axis current map. 図4は、d軸−q軸電流マップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a d-axis-q-axis current map. 図5は、比率マップの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the ratio map.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る車両用空調システムが搭載された車両の構成を図解的に示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a vehicle equipped with a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention.

車両1は、電気自動車である。車両1は、駆動用電池2、モータ装置3および空調装置4を備えている。   The vehicle 1 is an electric vehicle. The vehicle 1 includes a driving battery 2, a motor device 3, and an air conditioner 4.

駆動用電池2は、複数の二次電池を組み合わせた組電池からなる。   The driving battery 2 is an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are combined.

駆動用電池2は、外部電源11から供給される電力(電気エネルギ)で充電可能である。この充電のために、車両1は、充電レセプタクル12および充電器13を備えている。   The driving battery 2 can be charged with electric power (electric energy) supplied from the external power supply 11. For this charging, the vehicle 1 includes a charging receptacle 12 and a charger 13.

外部電源11は、たとえば、家庭用電源(単相100Vまたは単相200VのAC電源)である。外部電源11には、充電ケーブル14の一端が接続されている。充電ケーブル14の他端には、充電プラグ15が設けられている。   The external power supply 11 is, for example, a household power supply (single-phase 100V or single-phase 200V AC power supply). One end of a charging cable 14 is connected to the external power source 11. A charging plug 15 is provided at the other end of the charging cable 14.

充電レセプタクル12は、充電プラグ15を接続(結合)可能に構成されている。充電プラグ15が充電レセプタクル12に接続されることにより、外部電源11と充電レセプタクル12とが電気的に接続される。   The charging receptacle 12 is configured so that the charging plug 15 can be connected (coupled). By connecting the charging plug 15 to the charging receptacle 12, the external power supply 11 and the charging receptacle 12 are electrically connected.

充電器13は、充電レセプタクル12と電気的に接続されている。充電プラグ15が充電レセプタクル12に接続された状態で、充電ケーブル14を通して、外部電源11から充電器13に交流電力を供給することができる。充電器13は、駆動用電池2の端子と電気的に接続されている。充電器13により、外部電源11からの交流電力が駆動用電池2を充電可能な直流電力に変換され、その直流電力で駆動用電池2が充電される。   The charger 13 is electrically connected to the charging receptacle 12. With the charging plug 15 connected to the charging receptacle 12, AC power can be supplied from the external power supply 11 to the charger 13 through the charging cable 14. The charger 13 is electrically connected to the terminal of the driving battery 2. The charger 13 converts AC power from the external power source 11 into DC power that can charge the driving battery 2, and the driving battery 2 is charged with the DC power.

モータ装置3は、駆動モータ21およびインバータ22を含む。   The motor device 3 includes a drive motor 21 and an inverter 22.

駆動モータ21は、車両1の走行のための駆動力を発生する。駆動モータ21の駆動力は、それぞれドライブシャフト23L,23Rを介して、左右の駆動輪24L,24Rに伝達される。   The drive motor 21 generates a driving force for traveling the vehicle 1. The driving force of the drive motor 21 is transmitted to the left and right drive wheels 24L and 24R via the drive shafts 23L and 23R, respectively.

インバータ22は、駆動用電池2から直流電力の供給を受け、直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を駆動モータ21に供給する。   The inverter 22 receives supply of DC power from the drive battery 2, converts the DC power into AC power, and supplies the AC power to the drive motor 21.

空調装置4は、空調ダクト31、ヒータコア32、ラジエータ33、冷却水循環路34、ウォータポンプ35および三方弁36を含む。   The air conditioner 4 includes an air conditioning duct 31, a heater core 32, a radiator 33, a cooling water circulation path 34, a water pump 35, and a three-way valve 36.

空調ダクト31は、車室に設けられた吹出口(図示せず)と連通している。空調ダクト31には、ブロワ(図示せず)による送風が吹出口に向けて流通する。   The air conditioning duct 31 communicates with an air outlet (not shown) provided in the passenger compartment. In the air conditioning duct 31, air blown by a blower (not shown) flows toward the outlet.

ヒータコア32は、空調ダクト31内に配置されている。   The heater core 32 is disposed in the air conditioning duct 31.

ラジエータ33は、車両1の前部において、走行風を受けることが可能な位置に配置されている。   The radiator 33 is disposed at a position where the traveling wind can be received in the front portion of the vehicle 1.

冷却水循環路34は、モータ装置3、ヒータコア32およびラジエータ33を経由している。冷却水循環路34は、冷却水で満たされている。   The cooling water circulation path 34 passes through the motor device 3, the heater core 32, and the radiator 33. The cooling water circulation path 34 is filled with cooling water.

ウォータポンプ35は、冷却水循環路34の途中部に介装されている。ウォータポンプ35が駆動されると、冷却水循環路34を冷却水が循環する。冷却水循環路34を循環する冷却水は、モータ装置3から吸熱することにより、モータ装置3を冷却する。モータ装置3からの吸熱によって昇温した冷却水は、ヒータコア32を通過し、ヒータコア32を加熱する。ブロワによる送風がヒータコア32を通過することにより、その送風が温風となって、温風が吹出口から車室内に吹き出す。ヒータコア32を通過した冷却水は、冷却水循環路34をラジエータ33に向けて流通する。   The water pump 35 is interposed in the middle of the cooling water circulation path 34. When the water pump 35 is driven, the cooling water circulates through the cooling water circulation path 34. The cooling water circulating in the cooling water circulation path 34 absorbs heat from the motor device 3 to cool the motor device 3. The cooling water heated by the heat absorption from the motor device 3 passes through the heater core 32 and heats the heater core 32. When the blower blows air through the heater core 32, the blown air becomes warm air, and the warm air blows out from the air outlet into the vehicle interior. The cooling water that has passed through the heater core 32 flows through the cooling water circulation path 34 toward the radiator 33.

三方弁36は、冷却水循環路34におけるヒータコア32に対する冷却水の流通方向(以下、単に「流通方向」という。)の下流側かつラジエータ33に対する流通方向の上流側の部分に介装されている。三方弁36には、バイパス路37の一端が接続されている。バイパス路37の他端は、冷却水循環路34におけるラジエータ33に対する流通方向の下流側かつモータ装置3に対する流通方向の上流側の部分に接続されている。三方弁36により、冷却水循環路34をヒータコア32からラジエータ33に向けて流れる冷却水の供給先がラジエータ33とバイパス路37とに切り替えられる。   The three-way valve 36 is interposed in the cooling water circulation path 34 on the downstream side of the cooling water flow direction with respect to the heater core 32 (hereinafter simply referred to as “flow direction”) and on the upstream side of the flow direction with respect to the radiator 33. One end of a bypass passage 37 is connected to the three-way valve 36. The other end of the bypass passage 37 is connected to a portion of the cooling water circulation passage 34 on the downstream side in the flow direction with respect to the radiator 33 and on the upstream side in the flow direction with respect to the motor device 3. With the three-way valve 36, the supply destination of the cooling water flowing through the cooling water circulation path 34 from the heater core 32 toward the radiator 33 is switched between the radiator 33 and the bypass path 37.

また、車両1は、モータECU(電子制御ユニット)5およびエアコンECU6を備えている。   The vehicle 1 also includes a motor ECU (electronic control unit) 5 and an air conditioner ECU 6.

モータECU5は、CPUおよびメモリを含む。モータECU5には、冷却水循環路34を流通する冷却水の水温を検出する水温センサ41が接続されている。モータECU5は、インバータ22を制御する。また、モータECU5は、モータ装置3の冷却のために、水温センサ41が検出する水温に基づいて、ウォータポンプ35および三方弁36を制御する。   Motor ECU 5 includes a CPU and a memory. The motor ECU 5 is connected to a water temperature sensor 41 that detects the temperature of the cooling water flowing through the cooling water circulation path 34. The motor ECU 5 controls the inverter 22. Further, the motor ECU 5 controls the water pump 35 and the three-way valve 36 based on the water temperature detected by the water temperature sensor 41 for cooling the motor device 3.

エアコンECU6は、CPUおよびメモリを含む。エアコンECU6は、車室内の室温の調整のために、空調装置4を制御する。   The air conditioner ECU 6 includes a CPU and a memory. The air conditioner ECU 6 controls the air conditioner 4 to adjust the room temperature in the passenger compartment.

モータECU5およびエアコンECU6は、CAN(Controller Area
Network)通信プロトコルによる通信を相互に行うことができる。エアコンECU6は、車室内の目標室温および現在の室温などに基づいて、暖房に必要な熱量に応じた暖房要求をモータECU5に向けて出力する。
The motor ECU 5 and the air conditioner ECU 6 are connected to a CAN (Controller Area).
Network) communication protocol can be mutually performed. The air conditioner ECU 6 outputs a heating request according to the amount of heat necessary for heating to the motor ECU 5 based on the target room temperature in the vehicle interior and the current room temperature.

図2は、モータECUによる処理の内容を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing the contents of processing by the motor ECU.

車両1のイグニッションキースイッチ(スタートスイッチ)がオンされている間、モータECU5により、図2に示される処理が繰り返し実行される。   While the ignition key switch (start switch) of the vehicle 1 is turned on, the process shown in FIG. 2 is repeatedly executed by the motor ECU 5.

まず、三方弁36を切り替える閾値を設定するために、エアコンECU6から暖房要求が出力されているか否かが判断される(ステップS1)。   First, in order to set a threshold value for switching the three-way valve 36, it is determined whether or not a heating request is output from the air conditioner ECU 6 (step S1).

暖房要求が出力されているときには(ステップS1のYES)、閾値が予め定められた相対的に高い閾値Hに設定される(ステップS2)。   When the heating request is output (YES in step S1), the threshold is set to a predetermined relatively high threshold H (step S2).

暖房要求が出力されていないときには(ステップS1のNO)、閾値が予め定められた相対的に低い閾値Lに設定される(ステップS3)。   When the heating request is not output (NO in step S1), the threshold is set to a predetermined relatively low threshold L (step S3).

次に、水温センサ41の検出信号が参照されて、冷却水循環路34を流通する冷却水の水温が先に設定された閾値L,Hよりも高いか否かが判定される(ステップS4)。   Next, with reference to the detection signal of the water temperature sensor 41, it is determined whether or not the temperature of the cooling water flowing through the cooling water circulation path 34 is higher than the previously set threshold values L and H (step S4).

冷却水の水温が閾値L,Hよりも高いときには(ステップS4のYES)、三方弁36のラジエータ33側のポートが開かれ、バイパス路37側のポートが閉じられる(ステップS5)。このとき、冷却水は、ラジエータ33を流通し、ラジエータ33が受ける走行風によって冷却される。   When the coolant temperature is higher than the threshold values L and H (YES in step S4), the port on the radiator 33 side of the three-way valve 36 is opened, and the port on the bypass path 37 side is closed (step S5). At this time, the cooling water flows through the radiator 33 and is cooled by the traveling air received by the radiator 33.

冷却水の水温が閾値L,H以下であるときには(ステップS4のNO)、三方弁36のバイパス路37側のポートが開かれ、ラジエータ33側のポートが閉じられる(ステップS5)。このとき、冷却水は、バイパス路37を流通し、ラジエータ33をバイパスする。   When the coolant temperature is below the threshold values L and H (NO in step S4), the port on the bypass path 37 side of the three-way valve 36 is opened, and the port on the radiator 33 side is closed (step S5). At this time, the cooling water flows through the bypass passage 37 and bypasses the radiator 33.

また、直近の所定時間におけるモータ装置3の損失の平均値である平均損失Xが求められる。そして、エアコンECU6から出力されている暖房要求に応じた熱量、つまり暖房に必要な熱量(以下、単に「暖房要求」という。)が平均損失Xよりも大きいか否かが判定される(ステップS7)。   Further, an average loss X that is an average value of the losses of the motor device 3 in the latest predetermined time is obtained. Then, it is determined whether the amount of heat corresponding to the heating request output from the air conditioner ECU 6, that is, the amount of heat necessary for heating (hereinafter simply referred to as “heating request”) is greater than the average loss X (step S7). ).

暖房要求が平均損失Xよりも大きいときには(ステップS7のYES)、暖房要求がモータ装置3の現在の損失である現在損失Yよりも大きいか否かが判定される(ステップS8)。   When the heating request is larger than the average loss X (YES in step S7), it is determined whether or not the heating request is larger than the current loss Y that is the current loss of the motor device 3 (step S8).

暖房要求が平均損失Xおよび現在損失Yよりも大きいときには(ステップS8のYES)、暖房のための熱量が不足していると判断されて、駆動モータ21の電流指令値として、暖房用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値が設定される(ステップS9)。   When the heating request is larger than the average loss X and the current loss Y (YES in step S8), it is determined that the amount of heat for heating is insufficient, and the d-axis for heating is used as the current command value of the drive motor 21. A current command value and a q-axis current command value are set (step S9).

暖房用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値は、暖房要求および車両1の走行に必要なトルクであるトルク指令値に基づいて、予め作成された損失−d軸電流マップおよびd軸−q軸電流マップを参照して設定される。損失−d軸電流マップおよびd軸−q軸電流マップは、モータECU5のメモリ(ROM)に格納されている。   The d-axis current command value and the q-axis current command value for heating are based on a heating request and a torque command value that is a torque necessary for traveling of the vehicle 1. It is set with reference to the q-axis current map. The loss-d-axis current map and the d-axis-q-axis current map are stored in the memory (ROM) of the motor ECU 5.

損失−d軸電流マップの一例は、図3に示されている。損失−d軸電流マップは、トルク指令値T1,T2,T3,・・・ごとに作成され、モータ装置3の損失とd軸電流指令値Id(Id<0)との関係を定めたマップである。   An example of a loss-d-axis current map is shown in FIG. The loss-d-axis current map is created for each torque command value T1, T2, T3,... And is a map that defines the relationship between the loss of the motor device 3 and the d-axis current command value Id (Id <0). is there.

d軸−q軸電流マップの一例は、図4に示されている。d軸−q軸電流マップは、トルク指令値T1,T2,T3,・・・ごとに作成され、それぞれトルク指令値T1,T2,T3,・・・のトルクを駆動モータ21から出力させることができるd軸電流指令値およびq軸電流指令値を定めたマップである。   An example of the d-axis-q-axis current map is shown in FIG. A d-axis-q-axis current map is created for each torque command value T1, T2, T3,..., and the torque command values T1, T2, T3,. It is the map which defined d axis current command value and q axis current command value which can be done.

暖房用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値の設定時には、トルク指令値に応じた損失−d軸電流マップおよびd軸−q軸電流マップが選択される。トルク指令値は、モータECU5により、車両1のアクセルペダル(図示せず)の操作量などに基づいて設定される。そして、損失−d軸電流マップが参照されて、暖房要求に等しい損失が得られるd軸電流指令値が設定される。その後、d軸−q軸電流マップが参照されて、d軸電流指令値に応じたq軸電流指令値が設定される。   When setting the d-axis current command value and the q-axis current command value for heating, a loss-d-axis current map and a d-axis-q-axis current map corresponding to the torque command value are selected. The torque command value is set by the motor ECU 5 based on an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle 1. Then, the loss-d-axis current map is referred to, and a d-axis current command value that provides a loss equal to the heating request is set. Thereafter, the d-axis-q-axis current map is referred to, and the q-axis current command value corresponding to the d-axis current command value is set.

暖房用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値が設定されると、そのd軸電流指令値およびq軸電流指令値に基づいて、d軸電圧指令値およびq軸電圧指令値が求められる。そして、d軸電圧指令値およびq軸電圧指令値がd−q/三相交流座標変換され、この変換によって得られるU相電圧指令値、V相電圧指令値およびW相電圧指令値に基づいて、インバータ22がPWM(Pulse Width Modulation)制御される(ステップS10)。これにより、駆動モータ21からトルク指令値に応じたトルクが出力されるとともに、モータ装置3で暖房要求に応じた損失が生じ、モータ装置3の熱量が暖房要求に応じた熱量となる。   When the d-axis current command value and the q-axis current command value for heating are set, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are obtained based on the d-axis current command value and the q-axis current command value. . Then, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are subjected to dq / three-phase AC coordinate conversion, and based on the U-phase voltage command value, the V-phase voltage command value, and the W-phase voltage command value obtained by this conversion. The inverter 22 is controlled by PWM (Pulse Width Modulation) (step S10). As a result, torque corresponding to the torque command value is output from the drive motor 21, a loss corresponding to the heating request is generated in the motor device 3, and the heat amount of the motor device 3 becomes the heat amount corresponding to the heating request.

一方、暖房要求が平均損失Xまたは現在損失Y以下であるときには(ステップS7,S8のNO)、暖房のための熱量が充足していると判断され、駆動モータ21の電流指令値として、通常用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値が設定される(ステップS11)。通常用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値は、駆動モータ21からトルク指令値に応じたトルクを出力させることができながら、モータ装置3の効率が最も良くなるように設定される。   On the other hand, when the heating request is equal to or less than the average loss X or the current loss Y (NO in steps S7 and S8), it is determined that the amount of heat for heating is sufficient, and the current command value of the drive motor 21 is used as a normal command value. D-axis current command value and q-axis current command value are set (step S11). The normal d-axis current command value and the q-axis current command value are set so that the efficiency of the motor device 3 is maximized while the torque corresponding to the torque command value can be output from the drive motor 21.

なお、暖房要求が平均損失Xまたは現在損失Y以下である場合には、暖房要求が出力されていない場合が含まれる。   In addition, when the heating request is equal to or less than the average loss X or the current loss Y, the case where the heating request is not output is included.

通常用のd軸電流指令値およびq軸電流指令値が設定されると、そのd軸電流指令値およびq軸電流指令値に基づいて、d軸電圧指令値およびq軸電圧指令値が求められる。そして、d軸電圧指令値およびq軸電圧指令値がd−q/三相交流座標変換され、この変換によって得られるU相電圧指令値、V相電圧指令値およびW相電圧指令値に基づいて、インバータ22がPWM制御される(ステップS10)。これにより、駆動モータ21からトルク指令値に応じたトルクが出力されるとともに、モータ装置3が最も効率の良い動作点で駆動される。   When the normal d-axis current command value and the q-axis current command value are set, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are obtained based on the d-axis current command value and the q-axis current command value. . Then, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are subjected to dq / three-phase AC coordinate conversion, and based on the U-phase voltage command value, the V-phase voltage command value, and the W-phase voltage command value obtained by this conversion. The inverter 22 is PWM-controlled (Step S10). As a result, torque corresponding to the torque command value is output from the drive motor 21 and the motor device 3 is driven at the most efficient operating point.

以上のように、空調装置4において、モータ装置3の排熱が車室内の暖房に利用される。そのため、PTCヒータを暖房のための熱源として備える構成と比較して、車両1のコストおよびスペースを低減することができ、また、従来からあるモータ装置3の廃熱を利用しながら、必要な分だけ発熱量を増加させるため、車両1の電費を向上させることができる。   As described above, in the air conditioner 4, the exhaust heat of the motor device 3 is used for heating the passenger compartment. Therefore, the cost and space of the vehicle 1 can be reduced as compared with the configuration in which the PTC heater is provided as a heat source for heating, and a necessary amount can be obtained while using the waste heat of the conventional motor device 3. Since the calorific value is increased only, the power consumption of the vehicle 1 can be improved.

暖房時には、暖房に必要な熱量に応じた暖房要求がエアコンECU6からモータECU5に与えられる。そして、モータECU5により、モータ装置3の発生トルクが保持されながら、モータ装置3の熱量が暖房要求に応じた熱量となるように、モータ装置3が制御される。これにより、車両1の走行への影響を抑えながら、モータ装置3の熱量を暖房に必要な熱量にすることができ、モータ装置3の排熱を暖房に効果的に利用することができる。   At the time of heating, a heating request corresponding to the amount of heat necessary for heating is given from the air conditioner ECU 6 to the motor ECU 5. The motor ECU 3 controls the motor device 3 so that the amount of heat of the motor device 3 becomes the amount of heat corresponding to the heating request while the generated torque of the motor device 3 is maintained. Thereby, while suppressing the influence on driving | running | working of the vehicle 1, the calorie | heat amount of the motor apparatus 3 can be made into the calorie | heat amount required for heating, and the waste heat of the motor apparatus 3 can be utilized effectively for heating.

モータ装置3の熱量に相当する平均損失Xおよび現在損失YがエアコンECU6からの暖房要求に応じた熱量に満たない場合には、モータ装置3の熱量がエアコンECU6からの暖房要求に応じた熱量以上である場合よりも効率が悪くなるように、つまりモータ装置3の損失が増加するように、モータECU5により、モータ装置3が制御される。これにより、モータ装置3の熱量がエアコンECU6からの暖房要求に応じた熱量に満たない場合に、モータ装置3の熱量を増加させることができる。   When the average loss X and the current loss Y corresponding to the heat amount of the motor device 3 are less than the heat amount corresponding to the heating request from the air conditioner ECU 6, the heat amount of the motor device 3 is equal to or more than the heat amount corresponding to the heating request from the air conditioner ECU 6. The motor ECU 3 is controlled by the motor ECU 5 so that the efficiency is worse than that in the case of the above, that is, the loss of the motor apparatus 3 is increased. Thereby, when the calorie | heat amount of the motor apparatus 3 is less than the calorie | heat amount according to the heating request | requirement from air-conditioner ECU6, the calorie | heat amount of the motor apparatus 3 can be increased.

なお、平均損失Xを求めるためにモータ装置3の損失を取得する期間である所定期間は、予め設定された固定値であってもよいし、暖房要求と平均損失Xとの差に基づいて可変に設定されてもよい。たとえば、暖房要求と平均損失Xとの差が大きいほど、所定期間が短い期間に設定されて、その設定された所定期間が次に平均損失Xを求めるときに使用されてもよい。   Note that the predetermined period, which is a period for obtaining the loss of the motor device 3 in order to obtain the average loss X, may be a preset fixed value or may be variable based on the difference between the heating request and the average loss X. May be set. For example, the larger the difference between the heating request and the average loss X, the shorter the predetermined period may be set, and the set predetermined period may be used the next time the average loss X is obtained.

これにより、暖房要求と平均損失Xとの差が大きいときに、平均損失Xをモータ装置3の現在の損失に近づけることができ、モータ装置3の熱量を暖房要求に良好に追従させることができる。   Thereby, when the difference between the heating request and the average loss X is large, the average loss X can be brought close to the current loss of the motor device 3, and the heat amount of the motor device 3 can be made to follow the heating request well. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、前述の実施形態では、損失−d軸電流マップが参照されて、暖房要求に等しい損失が得られるd軸電流指令値が設定されるとした。これに限らず、暖房要求と平均損失Xとの差が小さいときには、その差に応じた比率が暖房要求に乗じられて、その乗算値に等しい損失が得られるd軸電流指令値が設定されてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the loss-d-axis current map is referred to and the d-axis current command value that provides a loss equal to the heating request is set. Not limited to this, when the difference between the heating request and the average loss X is small, a ratio corresponding to the difference is multiplied by the heating request, and a d-axis current command value is set to obtain a loss equal to the multiplied value. Also good.

この場合に、暖房要求に乗じられる比率は、図5に示される比率マップを参照して設定されるとよい。   In this case, the ratio multiplied by the heating request may be set with reference to the ratio map shown in FIG.

比率マップには、暖房要求と平均損失Xとの差である損失差と比率との関係が定められている。比率マップは、所定値Dよりも小さい損失差に対して、その損失差が小さいほど、比率が小さい値に設定されるように定められている。比率マップは、所定値D以上の損失差に対して、比率が100%に設定されるように作成されている。   In the ratio map, a relationship between a loss difference and a ratio, which is a difference between the heating request and the average loss X, is defined. The ratio map is determined such that, for a loss difference smaller than the predetermined value D, the ratio is set to a smaller value as the loss difference is smaller. The ratio map is created so that the ratio is set to 100% for a loss difference equal to or greater than a predetermined value D.

比率マップを参照して設定された比率が暖房要求に乗じられて、その乗算値に等しい損失が得られるd軸電流指令値が設定されることにより、損失差が小さい場合に、モータ装置3の効率の低下を抑制できる。また、損失差が大きいほど、モータ装置3の効率が悪くなり、モータ装置3の熱量が増加する。よって、暖房要求に対して、モータ装置の熱量が速やかに増加し、良好な暖房性能を発揮することができる。   When the ratio set with reference to the ratio map is multiplied by the heating request and the d-axis current command value is set to obtain a loss equal to the multiplied value, the loss of the motor device 3 is reduced. Reduction in efficiency can be suppressed. Moreover, the greater the loss difference, the lower the efficiency of the motor device 3 and the greater the amount of heat of the motor device 3. Therefore, the amount of heat of the motor device can be quickly increased in response to the heating request, and good heating performance can be exhibited.

また、車両1の一例として、電気自動車を取り上げたが、本発明は、レンジエクステンデッド電気自動車、ハイブリッドカーなど、モータ装置を備える車両に広く適用することができる。   Moreover, although the electric vehicle is taken up as an example of the vehicle 1, the present invention can be widely applied to vehicles including a motor device such as a range extended electric vehicle and a hybrid car.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

3 モータ装置
4 空調装置
5 モータECU(モータ制御手段)
6 エアコンECU(空調制御手段)
3 Motor device 4 Air conditioning device 5 Motor ECU (motor control means)
6 Air conditioner ECU (air conditioning control means)

Claims (3)

トルクを発生するモータ装置と、
前記モータ装置の排熱を車室内の暖房に利用する空調装置と、
前記モータ装置を制御するモータ制御手段と、
前記空調装置を制御する空調制御手段とを含み、
前記空調制御手段は、暖房に必要な熱量に応じた暖房要求を出力し、
前記モータ制御手段は、前記モータ装置の発生トルクを保持しつつ、前記モータ装置の熱量が前記空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量となるように、前記モータ装置の駆動を制御する、車両用空調システム。
A motor device for generating torque;
An air conditioner that uses the exhaust heat of the motor device to heat the passenger compartment; and
Motor control means for controlling the motor device;
Air conditioning control means for controlling the air conditioning device,
The air conditioning control means outputs a heating request corresponding to the amount of heat required for heating,
The motor control means controls the drive of the motor device so that the amount of heat of the motor device becomes the amount of heat corresponding to the heating request from the air conditioning control means while maintaining the torque generated by the motor device. Air conditioning system.
前記モータ制御手段は、前記モータ装置の熱量が前記空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量に満たない場合、前記モータ装置の熱量が前記空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量以上である場合よりも効率が悪くなるように、前記モータ装置を制御する、請求項1に記載の車両用空調システム。   When the amount of heat of the motor device is less than the amount of heat according to the heating request from the air conditioning control unit, the amount of heat of the motor device is equal to or greater than the amount of heat according to the heating request from the air conditioning control unit. The vehicle air conditioning system according to claim 1, wherein the motor device is controlled so as to be less efficient than the case. 前記モータ制御手段は、前記空調制御手段からの暖房要求に応じた熱量と前記モータ装置の損失との差が所定値以下の範囲では、その差が大きいほど効率が悪くなるように、前記モータ装置を制御する、請求項1または2に記載の車両用空調システム。   In the range where the difference between the amount of heat corresponding to the heating request from the air conditioning control unit and the loss of the motor device is less than or equal to a predetermined value, the motor control unit is configured such that the greater the difference, the worse the efficiency. The air conditioning system for vehicles according to claim 1 or 2 which controls.
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