JP6322417B2 - Voltage fluctuation control device - Google Patents
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Description
本発明は、コンバータを介した蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を備えた車両における、コンバータの電動機側電圧の電圧変動制御装置及び電圧変動制御方法に関する。 The present invention relates to a voltage fluctuation control device and a voltage fluctuation control method for a motor side voltage of a converter in a vehicle including an electric motor driven by power supply from a capacitor via a converter.
HEV(Hybrid Electrical Vehicle:ハイブリッド電気自動車)及びEV(Electrical Vehicle:電気自動車)等の車両は電動機を備え、車両の走行状態及びドライバのアクセル操作に応じて、電動機の駆動力によって走行する。電動機は蓄電器から供給される電力によって駆動する。また、車両が減速時には電動機が発電機として動作し、その回生エネルギーによる電力が蓄電器に充電される。蓄電器には、直列に接続された複数の蓄電セルが設けられている。蓄電セルには、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の2次電池が用いられる。2次電池の劣化を最小限に利用するためには、蓄電器の過充電及び過放電を防止するための制御を行う必要がある。したがって、蓄電器には放電側と充電側の各限界電力が設定される。なお、放電側の限界電力から充電側の限界電力までの範囲を示す許容電力範囲は、図11に示すように蓄電器の残容量(SOC:State of Charge)によって異なり、図12に示すように蓄電器の温度によっても異なる。 Vehicles such as HEVs (Hybrid Electrical Vehicles) and EVs (Electrical Vehicles) are equipped with electric motors and travel by the driving force of the electric motors according to the driving state of the vehicle and the accelerator operation of the driver. The electric motor is driven by electric power supplied from the battery. Further, when the vehicle decelerates, the electric motor operates as a generator, and the electric power generated by the regenerative energy is charged in the capacitor. The power storage device is provided with a plurality of power storage cells connected in series. Secondary batteries, such as a nickel metal hydride battery and a lithium ion battery, are used for an electrical storage cell. In order to utilize the deterioration of the secondary battery to the minimum, it is necessary to perform control for preventing overcharge and overdischarge of the battery. Therefore, each power limit on the discharge side and the charge side is set in the battery. Note that the allowable power range indicating the range from the discharge-side limit power to the charge-side limit power varies depending on the remaining capacity (SOC: State of Charge) of the capacitor as shown in FIG. 11, and as shown in FIG. It depends on the temperature.
図13は、HEV又はEV等の車両に設けられた駆動システムの構成を示すブロック図である。図13に示す駆動システムは、蓄電器101と、コンバータ105と、第1インバータ(TRC INV)107と、電動機(TRC MOT)109と、発電機(GEN MOT)113と、第2インバータ(GEN INV)115と、平滑コンデンサCとを備える。なお、第1インバータ107及び第2インバータ115は、コンバータ105に対して並列に設けられている。また、平滑コンデンサCは、コンバータ105と第1インバータ107及び第2インバータ115との間に、コンバータ105と並列に設けられている。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a drive system provided in a vehicle such as HEV or EV. The drive system shown in FIG. 13 includes a
図13に示す駆動システムでは、駆動源である電動機109が消費する電力と発電機113が発電する電力の差分(アンバランス分の電力差=消費電力−発電電力)が、蓄電器101に入出力される。すなわち、蓄電器101はアンバランス分の電力差を放電するか充電する。このアンバランス分の電力差は、平滑コンデンサCの両端電圧に等しい直流電圧(以下「V2電圧」という)に応じて変化する。V2電圧の目標値は、第1インバータ107及び電動機109側の電力損失、並びに、第2インバータ115及び発電機113側の電力損失が最も小さくなるよう、エネルギー効率を優先した値に設定される。コンバータ105は、V2電圧がこの目標値に近づくよう制御される。
In the drive system shown in FIG. 13, the difference between the power consumed by the
しかし、エネルギー効率を優先したV2電圧の目標値に応じて制御されたV2電圧が急峻に変動すると、図14に示すように、アンバランス分の電力差が蓄電器の許容電力範囲を超える場合がある。こういった限界電力を超える電力の充放電は、蓄電器の劣化が促進する。特に、蓄電器のSOCが低い時又は蓄電器の温度が低温時若しくは高温時には、蓄電器の許容電力範囲が狭いため、蓄電器の限界電力を超える充放電が行われる可能性が高い。しかし、アンバランス分の電力差が限界電力を超えないよう蓄電器の容量を増やせば、システムの小型化又は軽量化の妨げとなる。 However, when the V2 voltage controlled according to the target value of the V2 voltage giving priority to energy efficiency fluctuates abruptly, the unbalanced power difference may exceed the allowable power range of the battery as shown in FIG. . Charge and discharge of electric power exceeding such limit electric power promotes deterioration of the battery. In particular, when the SOC of the battery is low, or when the temperature of the battery is low or high, the allowable power range of the battery is narrow, so that there is a high possibility that charging / discharging exceeding the limit power of the battery will be performed. However, if the capacity of the battery is increased so that the unbalanced power difference does not exceed the limit power, the system can be prevented from becoming smaller or lighter.
本発明の目的は、蓄電器の限界電力を超えた充放電による蓄電器の劣化の進行を抑制可能な電圧変動制御装置及び電圧変動制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a voltage fluctuation control device and a voltage fluctuation control method capable of suppressing the progress of deterioration of a capacitor due to charge / discharge exceeding the limit power of the capacitor.
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の発明の電圧変動制御装置は、蓄電器(例えば、実施の形態での蓄電器101)と、前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータ(例えば、実施の形態でのコンバータ105)と、前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機(例えば、実施の形態での電動機109)を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置(例えば、実施の形態でのマネジメントECU123)であって、前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部(例えば、実施の形態での目標動力算出部153)と、前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部(例えば、実施の形態での消費電力算出部155)と、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部(例えば、実施の形態でのV2電圧目標値設定部159)と、前記車両が減速時に発電機として動作する前記電動機による発電電力を導出する発電電力導出部と、を備え、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値の変化率を、前記蓄電器の状態又は当該状態に対して予め設定された前記蓄電器の限界電力に応じて抑制し、且つ、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力と前記発電電力導出部が導出した前記電動機の発電電力の差分に基づいて、前記コンバータの負荷側電圧の目標値を導出することを特徴としている。
In order to solve the above problems and achieve the object, a voltage fluctuation control device according to a first aspect of the present invention includes a capacitor (for example, the
さらに、請求項2に記載の発明の電圧変動制御装置では、請求項1に記載の電圧変動制御装置であって、前記負荷は、内燃機関の運転によって発電する発電機を含み、前記発電電力導出部は、前記車両に対する要求駆動力に応じて前記発電機が発電する電力を導出し、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力と前記発電電力導出部が導出した前記電動機及び前記発電機の発電電力の差分に基づいて、前記コンバータの負荷側電圧の目標値を導出することを特徴としている。 Furthermore, in the voltage fluctuation control apparatus according to the second aspect of the present invention, in the voltage fluctuation control apparatus according to the first aspect, the load includes a generator that generates electric power by operating an internal combustion engine, and the generated electric power is derived. The unit derives the electric power generated by the generator according to the required driving force for the vehicle, and the load-side voltage target value setting unit calculates the electric power consumption of the electric motor and the generated electric power derived by the electric power consumption deriving unit. A target value of the load side voltage of the converter is derived based on a difference between the electric power generated by the derivation unit and the electric power generated by the generator.
さらに、請求項3に記載の発明の電圧変動制御装置は、蓄電器と、前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、を備え、前記蓄電器の温度が所定温度範囲内であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記コンバータの負荷側電圧の目標値と実値の差分が、前記蓄電器の温度に応じた前記負荷側電圧の変化幅限界を超えると、前記負荷側電圧の目標値の変動を、前記負荷側電圧の実値を中心とした前記変化幅限界内に抑制することを特徴としている。 Furthermore, the voltage fluctuation control device of the invention according to claim 3 is based on a capacitor, a converter that converts a DC voltage output from the capacitor into a DC voltage of a different level, and power supply from the capacitor via the converter. A voltage fluctuation control apparatus for a vehicle including a load including an electric motor to be driven, a target power deriving unit for deriving a target power output from the electric motor according to a required driving force for the vehicle, and a target power A power consumption deriving unit for deriving the power consumption of the motor according to the load, and a load side voltage target value setting for setting a target value of the load side voltage of the converter according to the power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit comprising a part, and when the temperature of the storage battery is within a predetermined temperature range, the load-side voltage target value setting unit includes a target value of the load side voltage of the converter When the difference in value exceeds the change width limit of the load-side voltage according to the temperature of the capacitor, the change in the target value of the load-side voltage is changed to the change width limit around the actual value of the load-side voltage. It is characterized by restraining in.
請求項4に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項3に記載の電圧変動制御装置であって、前記蓄電器の温度が前記所定温度範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として一定の所定量を設定することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the third aspect , wherein the load side voltage target value setting unit is set when the temperature of the battery is outside the predetermined temperature range. Is characterized in that a predetermined amount is set as the target value of the load side voltage.
請求項5に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項3に記載の電圧変動制御装置であって、前記蓄電器の温度が前記所定温度範囲外であるとき、前記コンバータの駆動を休止するよう制御することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the third aspect, wherein when the temperature of the capacitor is outside the predetermined temperature range, the drive of the converter is suspended. It is characterized by control.
請求項6に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項3に記載の電圧変動制御装置であって、前記蓄電器の温度が前記所定温度範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として前回の目標値を保持することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the third aspect , wherein the load side voltage target value setting unit is set when the temperature of the battery is outside the predetermined temperature range. Holds the previous target value as the target value of the load side voltage.
請求項7に記載の発明の電圧変動制御装置は、蓄電器と、前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、を備え、前記蓄電器の残容量が所定範囲内であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記コンバータの負荷側電圧の目標値と実値の差分が、前記蓄電器の残容量に応じた前記負荷側電圧の変化幅限界を超えると、前記負荷側電圧の目標値の変動を、前記負荷側電圧の実値を中心とした前記変化幅限界内に抑制することを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, the voltage fluctuation control device is driven by a capacitor, a converter that converts a DC voltage output from the capacitor into a DC voltage of a different level, and power supplied from the capacitor via the converter. A voltage fluctuation control device for a vehicle including a load including an electric motor, a target power deriving unit for deriving a target power output from the electric motor according to a required driving force for the vehicle, and a response according to the target power A power consumption deriving unit for deriving the power consumption of the motor; a load side voltage target value setting unit for setting a target value of the load side voltage of the converter according to the power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit; the provided, when the remaining capacity of the storage battery is within a predetermined range, said load-side voltage target value setting unit, the difference between the target value and the actual value of the load side voltage of the converter When the load-side voltage change width limit according to the remaining capacity of the capacitor is exceeded, fluctuations in the target value of the load-side voltage are suppressed within the change width limit centered on the actual value of the load-side voltage. It is characterized by doing.
請求項8に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項7に記載の電圧変動制御装置であって、前記蓄電器の残容量が前記所定範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として一定の所定量を設定することを特徴としている。 The voltage fluctuation control apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the seventh aspect , wherein the load side voltage target value setting unit is set when a remaining capacity of the battery is outside the predetermined range. Is characterized in that a predetermined amount is set as the target value of the load side voltage.
請求項9に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項7に記載の電圧変動制御装置であって、前記蓄電器の残容量が前記所定範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として前回の目標値を保持することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the seventh aspect , wherein the load side voltage target value setting unit is configured when a remaining capacity of the battery is outside the predetermined range. Holds the previous target value as the target value of the load side voltage.
請求項10に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項7に記載の電圧変動制御装置であって、前記蓄電器の残容量が前記所定範囲外であるとき、前記コンバータの駆動を休止するよう制御することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the seventh aspect, wherein when the remaining capacity of the capacitor is outside the predetermined range, the drive of the converter is suspended. It is characterized by control.
請求項11に記載の発明の電圧変動制御装置は、蓄電器と、前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、を備え、前記蓄電器に予め設定された放電側の限界電力から充電側の限界電力までの許容電力範囲がしきい値以上であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記コンバータの負荷側電圧の目標値と実値の差分が、前記許容電力範囲に応じた前記負荷側電圧の変化幅限界を超えると、前記負荷側電圧の目標値の変動を、前記負荷側電圧の実値を中心とした前記変化幅限界内に抑制することを特徴としている。 The voltage fluctuation control device according to an eleventh aspect of the present invention is driven by a capacitor, a converter that converts a DC voltage output from the capacitor into a DC voltage of a different level, and power supply from the capacitor via the converter. A voltage fluctuation control device for a vehicle including a load including an electric motor, a target power deriving unit for deriving a target power output from the electric motor according to a required driving force for the vehicle, and a response according to the target power A power consumption deriving unit for deriving the power consumption of the motor; a load side voltage target value setting unit for setting a target value of the load side voltage of the converter according to the power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit; when the equipped, allowable power range from the limit power of a preset discharge side to the capacitor until the charge side power limit is equal to or more than the threshold, the load-side When the difference between the target value and the actual value of the load side voltage of the converter exceeds the limit of change range of the load side voltage according to the allowable power range, the target pressure value setting unit sets the target value of the load side voltage. The fluctuation is suppressed within the change width limit centered on the actual value of the load side voltage.
請求項12に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項11に記載の電圧変動制御装置であって、前記許容電力範囲が前記しきい値未満であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として一定の所定量を設定することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the eleventh aspect , wherein the load side voltage target value setting unit is set when the allowable power range is less than the threshold value. Is characterized in that a predetermined amount is set as the target value of the load side voltage.
請求項13に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項11に記載の電圧変動制御装置であって、前記許容電力範囲が前記しきい値未満であるとき、前記コンバータの駆動を休止するよう制御することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the eleventh aspect, wherein when the allowable power range is less than the threshold value, the drive of the converter is suspended. It is characterized by control.
請求項14に記載の発明の電圧変動制御装置は、請求項11に記載の電圧変動制御装置であって、前記許容電力範囲が前記しきい値未満であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として前回の目標値を保持することを特徴としている。 A voltage fluctuation control apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention is the voltage fluctuation control apparatus according to the eleventh aspect , wherein the load side voltage target value setting unit is set when the allowable power range is less than the threshold value. Holds the previous target value as the target value of the load side voltage.
請求項1〜14に記載の発明の電圧変動制御装置によれば、蓄電器の限界電力を超えた充放電による蓄電器の劣化の進行を抑制できる。
According to the voltage fluctuation control apparatus of the invention described in
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
HEV(Hybrid Electrical Vehicle:ハイブリッド電気自動車)は、電動機及び内燃機関を備え、当該HEVの走行状態に応じて電動機及び/又は内燃機関の駆動力によって走行する。HEVには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の2種類がある。シリーズ方式のHEVは、電動機の駆動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の駆動力によって発電機で発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。パラレル方式のHEVは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。 A HEV (Hybrid Electrical Vehicle) includes an electric motor and an internal combustion engine, and travels by the driving force of the electric motor and / or the internal combustion engine according to the traveling state of the HEV. There are two types of HEVs: a series method and a parallel method. The series-type HEV travels by the driving force of the electric motor. The internal combustion engine is used only for power generation, and the electric power generated by the generator by the driving force of the internal combustion engine is charged in the capacitor or supplied to the electric motor. The parallel HEV travels by the driving force of one or both of the electric motor and the internal combustion engine.
上記両方式を複合したシリーズ/パラレル方式のHEVも知られている。当該方式では、当該HEVの走行状態に応じてクラッチを開放又は締結する(断接する)ことによって、駆動力の伝達系統をシリーズ方式及びパラレル方式のいずれかの構成に切り替える。 A series / parallel HEV in which both the above systems are combined is also known. In this method, the transmission system of the driving force is switched between the series method and the parallel method by opening or closing (engaging / disconnecting) the clutch according to the running state of the HEV.
図1は、シリーズ/パラレル方式のHEVの内部構成を示すブロック図である。図1に示すシリーズ/パラレル方式のHEV(以下「車両」という)は、蓄電器(BATT)101と、温度センサー(TEMP)103と、コンバータ(CONV)105と、第1インバータ(TRC INV)107と、電動機(TRC MOT)109と、内燃機関(ENG)111と、発電機(GEN MOT)113と、第2インバータ(GEN INV)115と、クラッチ117と、ギアボックス(以下、単に「ギア」という。)119と、車速センサー121と、マネジメントECU(FI/MG ECU)123と、モータECU(MOT/GEN ECU)125と、バッテリECU(BATT ECU)127とを備える。なお、図1中の実線の矢印は値データを示し、一点鎖線の矢印は指示内容を含む制御信号を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of a series / parallel HEV. A series / parallel HEV (hereinafter referred to as “vehicle”) shown in FIG. 1 includes a battery (BATT) 101, a temperature sensor (TEMP) 103, a converter (CONV) 105, a first inverter (TRC INV) 107, , An electric motor (TRC MOT) 109, an internal combustion engine (ENG) 111, a generator (GEN MOT) 113, a second inverter (GEN INV) 115, a clutch 117, a gear box (hereinafter simply referred to as “gear”) ), A
図2は、図1に示した車両の駆動システムの構成を示すブロック図である。図2に示された図1と共通する構成要素には同じ符号が付されている。図2に示すように、コンバータ105と第1インバータ107及び第2インバータ115との間には、コンバータ105に対してそれぞれ並列に平滑コンデンサC及び電圧センサー129(共に図1には図示せず)が設けられている。電圧センサー129は、平滑コンデンサCの両端電圧に等しい直流電圧であるV2電圧を計測する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the vehicle drive system shown in FIG. Constituent elements common to FIG. 1 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 2, between the
蓄電器101は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば100〜200Vの高電圧を供給する。蓄電セルは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の2次電池である。蓄電器101の充放電は、蓄電器101を使用可能な制御SOCの範囲(下限SOC〜上限SOC)内で繰り返される。温度センサー103は、蓄電器101の温度(以下「バッテリ温度」という)Tbattを検出する。温度センサー103によって検出されたバッテリ温度Tbattを示す信号は、バッテリECU127及びマネジメントECU123に送られる。
The
コンバータ105は、蓄電器101の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。第1インバータ107は、直流電圧を交流電圧に変換して3相電流を電動機109に供給する。また、第1インバータ107は、電動機109の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換して蓄電器101に充電する。
電動機109は、車両が走行するための動力を発生する。電動機109で発生したトルクは、ギア119を介して駆動軸131に伝達される。なお、電動機109の回転子はギア119に直結されている。また、電動機109は、車両が減速時(回生ブレーキ時)には発電機として動作し、電動機109で発電された電力は蓄電器101に充電される。
The
内燃機関111は、クラッチ117が切断されて車両がシリーズ走行する際には、発電機113の駆動のためだけに用いられる。但し、クラッチ117が締結されると、内燃機関111の出力は、ハイブリッド車両が走行するための機械エネルギーとして、発電機113、クラッチ117及びギア119を介して駆動軸131に伝達される。内燃機関111は、発電機113の回転子に直結されている。
The
発電機113は、内燃機関111の動力によって電力を発生する。発電機113によって発電された電力は、蓄電器101に充電されるか電動機109に供給される。第2インバータ115は、発電機113で発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第2インバータ115によって変換された電力は蓄電器101に充電されるか、第1インバータ107を介して電動機109に供給される。
The
クラッチ117は、マネジメントECU123からの指示に基づいて、内燃機関111から駆動輪133までの駆動力の伝達経路を断接する。ギア119は、例えば5速相当の1段の固定ギアである。したがって、ギア119は、発電機113を介した内燃機関111からの駆動力又は電動機109からの駆動力を、特定の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸131に伝達する。車速センサー121は、車両の走行速度(車速VP)を検出する。車速センサー121によって検出された車速VPを示す信号は、マネジメントECU123に送られる。
The clutch 117 connects and disconnects the transmission path of the driving force from the
マネジメントECU123は、車両のドライバのアクセルペダル操作に応じたアクセルペダル開度(AP開度)及び車速VPに基づく要求駆動力の算出、要求駆動力に応じて電動機109が出力する動力の算出、車両のドライバのブレーキペダル操作に応じたブレーキペダル踏力(BRK踏力)及び車速VPに基づく充電電力の算出、平滑コンデンサCの両端電圧に等しい直流電圧であるV2電圧の目標値の算出、クラッチ117の断接に関する制御、内燃機関111の制御、及び蓄電器101の入出力制御等を行う。図1には、マネジメントECU123による制御が一点鎖線で示されている。マネジメントECU123の詳細については後述する。
The
モータECU125は、コンバータ105、第1インバータ107及び第2インバータ115をそれぞれ構成するスイッチング素子をスイッチング制御して、電動機109又は発電機113の動作を制御する。図1には、モータECU125によるコンバータ105、第1インバータ107及び第2インバータ115の制御が一点鎖線で示されている。
The
バッテリECU127は、温度センサー103から得られたバッテリ温度Tbattや、蓄電器101の充放電電流及び端子電圧等の情報Ibattに基づいて、蓄電器101のSOC等を導出する。
The
図3は、マネジメントECU123の内部構成を示すブロック図である。図3に示すように、マネジメントECU123は、要求駆動力算出部151と、目標動力算出部153と、消費電力算出部155と、発電電力算出部157と、V2電圧目標値設定部159とを備える。
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the
要求駆動力算出部151は、AP開度及び車速VPに基づいて要求駆動力を算出する。目標動力算出部153は、要求駆動力に応じて電動機109が出力する目標動力を算出する。消費電力算出部155は、電動機109の目標動力に応じた電動機109の消費電力を算出する。発電電力算出部157は、BRK踏力及び車速VPに基づいて、車両が減速時(回生ブレーキ時)に発電機として動作する電動機109が発電する電力を算出したり、要求駆動力等に基づき内燃機関111の動力によって発電機113が発電する電力を算出する。以下、回生ブレーキ時に電動機109が発電する電力及び発電機113が発電する電力を総称して「発電電力」という。
The required driving
V2電圧目標値設定部159は、放電電力算出部155が算出した消費電力と発電電力算出部157が算出した発電電力の差分(アンバランス分の電力差=消費電力−発電電力)に基づいてV2電圧の目標値(以下「V2電圧目標値」という)を算出し、当該算出したV2電圧目標値の変化率を、蓄電器101の状態又は当該状態に対して設定される蓄電器101の許容電力範囲に応じて抑制する。なお、V2電圧目標値設定部159によって設定されたV2電圧目標値を示す信号はマネジメントECU123からモータECU125に送られ、モータECU125は、V2電圧がV2電圧目標値に近づくようコンバータ105を制御する。
The V2 voltage target
以下、V2電圧目標値設定部159がV2電圧目標値を算出する3つの例について説明する。
Hereinafter, three examples in which the V2 voltage target
(第1の設定方法)
第1の設定方法では、V2電圧目標値設定部159は、バッテリ温度Tbattに応じて変化率が抑制されたV2電圧目標値を設定する。図4は、マネジメントECU123のV2電圧目標値設定部159が第1の設定方法でV2電圧目標値を設定する際の動作を示すフローチャートである。また、図5は、V2電圧目標値設定部159が第1の設定方法でV2電圧目標値を算出する際に用いる、バッテリ温度Tbattに応じたV2電圧の単位時間当たりの変化幅限界を示すグラフである。
(First setting method)
In the first setting method, the V2 voltage target
図4に示すように、V2電圧目標値設定部159は、上記説明したアンバランス分の電力差(電動機109が消費する電力と発電機113が発電する電力の差分)に基づいて、エネルギー効率を優先したV2電圧目標値を算出する(ステップS101)。次に、V2電圧目標値設定部159は、バッテリ温度Tbattが第1しきい値t1以上かつ第2しきい値t2以下である(t1≦Tbatt≦t2)か否かを判断する(ステップS103)。なお、「第1しきい値t1<第2しきい値t2」である。ステップS103において「t1≦Tbatt≦t2」であると判断された場合はステップS105に進み、「Tbatt<t1」又は「Tbatt>t2」であると判断された場合はステップS121に進む。
As shown in FIG. 4, the V2 voltage target
ステップS105では、V2電圧目標値設定部159は、図5のグラフが示すテーブルから、バッテリ温度Tbattに応じたV2電圧の単位時間当たりの変化幅限界値(以下「V2電圧変化幅限界値」という)thV1を導出する。次に、V2電圧目標値設定部159は、図2に示す電圧センサー129が計測したV2電圧の実値(以下「V2電圧実値」という)を取得する(ステップS107)。次に、V2電圧目標値設定部159は、ステップS101で算出したV2電圧目標値とステップS107で取得したV2電圧実値の差分(以下「V2電圧差分値」という)ΔV2(=V2電圧目標値−V2電圧実値)を算出する(ステップS109)。
In step S105, the V2 voltage target
次に、V2電圧目標値設定部159は、V2電圧差分値ΔV2の絶対値がステップS105で導出したV2電圧変化幅限界値thV1を超える(|ΔV2|>thV1)か否かを判断し(ステップS111)、|ΔV2|>thV1であればステップS113に進み、|ΔV2|≦thV1であればステップS101に戻る。ステップS113では、V2電圧目標値設定部159は、V2電圧差分値ΔV2が正値であれば、ステップS107で取得したV2電圧実値にV2電圧変化幅限界値thV1を加えた値(V2電圧実値+thV1)をV2電圧目標値に設定し、V2電圧差分値ΔV2が負値であれば、V2電圧実値からV2電圧変化幅限界値thV1を引いた値(V2電圧実値−thV1)をV2電圧目標値に設定する。
Next, the V2 voltage target
ステップS113で設定されたV2電圧目標値によれば、単位時間当たりのV2電圧の変動はV2電圧変化幅限界値thV1以下に制限される。図6は、単位時間当たりのV2電圧の変動がV2電圧変化幅限界値thV1以下に制限された場合の、車両の走行に応じたV2電圧と、蓄電器101の許容電力範囲に対するV2電圧の変化に応じた蓄電器101の充放電電力の変化の一例を示す図である。なお、図6に示す一点鎖線は、エネルギー効率を優先したV2電圧目標値に応じたV2電圧の変化と、このV2電圧の変化に応じた蓄電器101の充放電電力の変化を示す。図6に示すように、ステップS101で算出されたエネルギー効率を優先したV2電圧目標値に応じたV2電圧の変動が大きくなる場合は、V2電圧目標値の変化率を抑制すればV2電圧の変化も緩やかになる。さらに、緩やかに変化するV2電圧に応じた蓄電器101の充放電電力の変化も緩やかになるため、図6に示すように、蓄電器101の放電電力又は蓄電器101への充電電力が当該蓄電器101の許容電力範囲内に収まる。
According to the V2 voltage target value set in step S113, the fluctuation of the V2 voltage per unit time is limited to the V2 voltage change width limit value thV1 or less. FIG. 6 shows changes in the V2 voltage with respect to the allowable power range of the
ステップS121は、バッテリ温度Tbattが極端に低い場合又は極端に高い場合に行われる。このときV2電圧目標値設定部159は、V2電圧が略一定となるよう、当該ステップS121を行う前に設定した直近のV2電圧目標値(前回のV2電圧目標値)と同じ値をV2電圧目標値に設定する。なお、ステップS121で、V2電圧目標値設定部159は、所定の固定値をV2電圧目標値に設定しても良い。また、ステップS121で、V2電圧目標値設定部159はV2電圧目標値を設定せず、コンバータ105の駆動を休止するようマネジメントECU123がモータECU125に指示しても良い。
Step S121 is performed when the battery temperature Tbatt is extremely low or extremely high. At this time, the V2 voltage target
(第2の設定方法)
第2の設定方法では、V2電圧目標値設定部159は、蓄電器101のSOCに応じて変化率が抑制されたV2電圧目標値を設定する。図7は、マネジメントECU123のV2電圧目標値設定部159が第2の設定方法でV2電圧目標値を設定する際の動作を示すフローチャートである。また、図8は、V2電圧目標値設定部159が第2の設定方法でV2電圧目標値を算出する際に用いる、蓄電器101のSOCに応じたV2電圧の単位時間当たりの変化幅限界を示すグラフである。
(Second setting method)
In the second setting method, the V2 voltage target
図7に示すように、V2電圧目標値設定部159は、上記説明したアンバランス分の電力差(電動機109が消費する電力と発電機113が発電する電力の差分)に基づいて、エネルギー効率を優先したV2電圧目標値を算出する(ステップS201)。次に、V2電圧目標値設定部159は、蓄電器101のSOCが第1しきい値s1以上かつ第2しきい値s2以下である(s1≦SOC≦s2)か否かを判断する(ステップS203)。なお、「第1しきい値s1<第2しきい値s2」である。ステップS203において「s1≦SOC≦s2」であると判断された場合はステップS205に進み、「SOC<s1」又は「SOC>s2」であると判断された場合はステップS221に進む。
As shown in FIG. 7, the V2 voltage target
ステップS205では、V2電圧目標値設定部159は、図8のグラフが示すテーブルから、SOCに応じたV2電圧の単位時間当たりの変化幅限界値(以下「V2電圧変化幅限界値」という)thV2を導出する。次に、V2電圧目標値設定部159は、図2に示す電圧センサー129が計測したV2電圧の実値(以下「V2電圧実値」という)を取得する(ステップS207)。次に、V2電圧目標値設定部159は、ステップS201で算出したV2電圧目標値とステップS207で取得したV2電圧実値の差分(以下「V2電圧差分値」という)ΔV2(=V2電圧目標値−V2電圧実値)を算出する(ステップS209)。
In step S205, the V2 voltage target
次に、V2電圧目標値設定部159は、V2電圧差分値ΔV2の絶対値がステップS205で導出したV2電圧変化幅限界値thV2を超える(|ΔV2|>thV2)か否かを判断し(ステップS211)、|ΔV2|>thV2であればステップS213に進み、|ΔV2|≦thV2であればステップS201に戻る。ステップS213では、V2電圧目標値設定部159は、V2電圧差分値ΔV2が正値であれば、ステップS207で取得したV2電圧実値にV2電圧変化幅限界値thV2を加えた値(V2電圧実値+thV2)をV2電圧目標値に設定し、V2電圧差分値ΔV2が負値であれば、V2電圧実値からV2電圧変化幅限界値thV2を引いた値(V2電圧実値−thV2)をV2電圧目標値に設定する。
Next, the V2 voltage target
ステップS213で設定されたV2電圧目標値によれば、単位時間当たりのV2電圧の変動はV2電圧変化幅限界値thV2以下に制限される。すなわち、図6に示したように、ステップS201で算出されたエネルギー効率を優先したV2電圧目標値に応じたV2電圧の変動が大きくなる場合は、V2電圧目標値の変化率を抑制すればV2電圧の変化も緩やかになる。さらに、緩やかに変化するV2電圧に応じた蓄電器101の充放電電力の変化も緩やかになるため、図6に示すように、蓄電器101の放電電力又は蓄電器101への充電電力が当該蓄電器101の許容電力範囲内に収まる。
According to the V2 voltage target value set in step S213, the fluctuation of the V2 voltage per unit time is limited to the V2 voltage change width limit value thV2 or less. That is, as shown in FIG. 6, when the variation of the V2 voltage according to the V2 voltage target value giving priority to the energy efficiency calculated in step S201 becomes large, if the rate of change of the V2 voltage target value is suppressed, V2 The change in voltage also becomes gradual. Furthermore, since the change in the charging / discharging power of the
ステップS221は、SOCが極端に低い場合又は極端に高い場合に行われる。このときV2電圧目標値設定部159は、V2電圧が略一定となるよう、当該ステップS221を行う前に設定した直近のV2電圧目標値(前回のV2電圧目標値)と同じ値をV2電圧目標値に設定する。なお、ステップS221で、V2電圧目標値設定部159は、所定の固定値をV2電圧目標値に設定しても良い。また、ステップS221で、V2電圧目標値設定部159はV2電圧目標値を設定せず、コンバータ105の駆動を休止するようマネジメントECU123がモータECU125に指示しても良い。
Step S221 is performed when the SOC is extremely low or extremely high. At this time, the V2 voltage target
(第3の設定方法)
第3の設定方法では、V2電圧目標値設定部159は、蓄電器101の許容電力範囲に応じて変化率が抑制されたV2電圧目標値を設定する。なお、蓄電器101の許容電力範囲は、図11及び図12に示すように、蓄電器101の温度(バッテリ電圧Tbatt)及び蓄電器101のSOCによって異なる。図9は、マネジメントECU123のV2電圧目標値設定部159が第3の設定方法でV2電圧目標値を設定する際の動作を示すフローチャートである。また、図10は、V2電圧目標値設定部159が第3の設定方法でV2電圧目標値を算出する際に用いる、蓄電器101の許容電力範囲に応じたV2電圧の単位時間当たりの変化幅限界を示すグラフである。
(Third setting method)
In the third setting method, the V2 voltage target
図9に示すように、V2電圧目標値設定部159は、上記説明したアンバランス分の電力差(電動機109が消費する電力と発電機113が発電する電力の差分)に基づいて、エネルギー効率を優先したV2電圧目標値を算出する(ステップS301)。次に、V2電圧目標値設定部159は、バッテリ電圧Tbatt及び蓄電器101のSOCに基づいて、蓄電器101に予め設定された放電側の限界電力から充電側の限界電力までの許容電力範囲を導出する(ステップS302)。次に、V2電圧目標値設定部159は、蓄電器101の許容電力範囲がしきい値Pth以上である(許容電力範囲≧Pth)か否かを判断する(ステップS303)。ステップS303において「許容電力範囲≧Pth」であると判断された場合はステップS305に進み、「許容電力範囲<Pth」であると判断された場合はステップS321に進む。
As shown in FIG. 9, the V2 voltage target
ステップS305では、V2電圧目標値設定部159は、図10のグラフが示すテーブルから、許容電力範囲に応じたV2電圧の単位時間当たりの変化幅限界値(以下「V2電圧変化幅限界値」という)thV3を導出する。次に、V2電圧目標値設定部159は、図2に示す電圧センサー129が計測したV2電圧の実値(以下「V2電圧実値」という)を取得する(ステップS307)。次に、V2電圧目標値設定部159は、ステップS301で算出したV2電圧目標値とステップS307で取得したV2電圧実値の差分(以下「V2電圧差分値」という)ΔV2(=V2電圧目標値−V2電圧実値)を算出する(ステップS309)。
In step S305, the V2 voltage target
次に、V2電圧目標値設定部159は、V2電圧差分値ΔV2の絶対値がステップS305で導出したV2電圧変化幅限界値thV3を超える(|ΔV2|>thV3)か否かを判断し(ステップS311)、|ΔV2|>thV3であればステップS313に進み、|ΔV2|≦thV3であればステップS301に戻る。ステップS313では、V2電圧目標値設定部159は、V2電圧差分値ΔV2が正値であれば、ステップS307で取得したV2電圧実値にV2電圧変化幅限界値thV3を加えた値(V2電圧実値+thV3)をV2電圧目標値に設定し、V2電圧差分値ΔV2が負値であれば、V2電圧実値からV2電圧変化幅限界値thV3を引いた値(V2電圧実値−thV3)をV2電圧目標値に設定する。
Next, the V2 voltage target
ステップS313で設定されたV2電圧目標値によれば、単位時間当たりのV2電圧の変動はV2電圧変化幅限界値thV3以下に制限される。すなわち、図6に示したように、ステップS301で算出されたエネルギー効率を優先したV2電圧目標値に応じたV2電圧の変動が大きくなる場合は、V2電圧目標値の変化率を抑制すればV2電圧の変化も緩やかになる。さらに、緩やかに変化するV2電圧に応じた蓄電器101の充放電電力の変化も緩やかになるため、図6に示すように、蓄電器101の放電電力又は蓄電器101への充電電力が当該蓄電器101の許容電力範囲内に収まる。
According to the V2 voltage target value set in step S313, the fluctuation of the V2 voltage per unit time is limited to the V2 voltage change width limit value thV3 or less. That is, as shown in FIG. 6, when the variation of the V2 voltage according to the V2 voltage target value giving priority to the energy efficiency calculated in step S301 becomes large, if the rate of change of the V2 voltage target value is suppressed, V2 The change in voltage also becomes gradual. Furthermore, since the change in the charging / discharging power of the
ステップS321は、蓄電器101の許容電力範囲が極端に制限されている場合に行われる。このときV2電圧目標値設定部159は、V2電圧が略一定となるよう、当該ステップS321を行う前に設定した直近のV2電圧目標値(前回のV2電圧目標値)と同じ値をV2電圧目標値に設定する。なお、ステップS321で、V2電圧目標値設定部159は、所定の固定値をV2電圧目標値に設定しても良い。また、ステップS321で、V2電圧目標値設定部159はV2電圧目標値を設定せず、コンバータ105の駆動を休止するようマネジメントECU123がモータECU125に指示しても良い。
Step S321 is performed when the allowable power range of the
以上説明したように、本実施形態では、V2電圧目標値の変化率を、蓄電器101の状態又は当該状態に対して設定される蓄電器101の許容電力範囲に応じて抑制するため、V2電圧が急峻には変動しない。すなわち、図6に示したように、エネルギー効率を優先したV2電圧目標値に応じたV2電圧の変動が大きくなる場合は、V2電圧目標値の変化率を抑制すればV2電圧の変化も緩やかになる。さらに、緩やかに変化するV2電圧に応じた蓄電器101の充放電電力の変化も緩やかになるため、図6に示すように、蓄電器101の放電電力又は蓄電器101への充電電力が当該蓄電器101の許容電力範囲内に収まる。その結果、蓄電器101の劣化の進行を抑制できる。
As described above, in this embodiment, since the rate of change of the V2 voltage target value is suppressed according to the state of the
なお、本実施形態ではシリーズ/パラレル方式のHEVを例に説明したが、シリーズ方式のHEV、パラレル方式のHEV、又はEV(Electrical Vehicle:電気自動車)等の車両であっても良い。また、本実施形態では、V2電圧目標値が増加する際の変化率の抑制と減少する際の変化率の抑制を行っているが、当該2つの抑制のいずれか一方を行っても良い。V2電圧目標値が増加する際の変化率の抑制のみを行う場合、図3に示した発電電力算出部157は用いられない。また、V2電圧目標値が減少する際の変化率の抑制
In this embodiment, the series / parallel HEV has been described as an example. However, a series HEV, a parallel HEV, or an EV (Electrical Vehicle) may be used. Further, in the present embodiment, the rate of change when the V2 voltage target value increases and the rate of change when the V2 voltage target value decreases are suppressed, but either one of the two types of suppression may be performed. When only suppressing the rate of change when the V2 voltage target value increases, the generated
101 蓄電器(BATT)
103 温度センサー(TEMP)
105 コンバータ(CONV)
107 第1インバータ(TRC INV)
109 電動機(TRC MOT)
111 内燃機関(ENG)
113 発電機(GEN MOT)
115 第2インバータ(GEN INV)
117 クラッチ
119 ギアボックス
121 車速センサー
123 マネジメントECU(FI/MG ECU)
125 モータECU(MOT/GEN ECU)
127 バッテリECU(BATT ECU)
129 電圧センサー
131 駆動軸
133 駆動輪
151 要求駆動力算出部
153 目標動力算出部
155 消費電力算出部
157 発電電力算出部
159 V2電圧目標値設定部
C 平滑コンデンサ
101 Battery (BATT)
103 Temperature sensor (TEMP)
105 Converter (CONV)
107 First inverter (TRC INV)
109 Electric motor (TRC MOT)
111 Internal combustion engine (ENG)
113 Generator (GEN MOT)
115 Second inverter (GEN INV)
125 Motor ECU (MOT / GEN ECU)
127 Battery ECU (BATT ECU)
129
Claims (14)
前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、
前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、
前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、
前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、
前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、
前記車両が減速時に発電機として動作する前記電動機による発電電力を導出する発電電力導出部と、を備え、
前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値の変化率を、前記蓄電器の状態又は当該状態に対して予め設定された前記蓄電器の限界電力に応じて抑制し、且つ、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力と前記発電電力導出部が導出した前記電動機の発電電力の差分に基づいて、前記コンバータの負荷側電圧の目標値を導出することを特徴とする電圧変動制御装置。 A capacitor,
A converter that converts the DC voltage output from the battery into a DC voltage of a different level;
A load including an electric motor driven by power supply from the capacitor via the converter, and a voltage fluctuation control device in a vehicle,
A target power deriving unit for deriving a target power output by the electric motor according to a required driving force for the vehicle;
A power consumption deriving unit for deriving power consumption of the electric motor according to the target power;
A load side voltage target value setting unit for setting a target value of the load side voltage of the converter according to the power consumption of the electric motor derived by the power consumption deriving unit;
A power generation power deriving unit for deriving power generated by the motor that operates as a power generator when the vehicle decelerates ,
The load side voltage target value setting unit suppresses the rate of change of the target value of the load side voltage according to the state of the capacitor or the limit power of the capacitor set in advance for the state , and the A voltage for deriving a target value of a load side voltage of the converter based on a difference between power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit and power generation power of the motor derived by the generated power deriving unit Fluctuation control device.
前記負荷は、内燃機関の運転によって発電する発電機を含み、
前記発電電力導出部は、前記車両に対する要求駆動力に応じて前記発電機が発電する電力を導出し、
前記負荷側電圧目標値設定部は、前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力と前記発電電力導出部が導出した前記電動機及び前記発電機の発電電力の差分に基づいて、前記コンバータの負荷側電圧の目標値を導出することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 1 ,
The load includes a generator that generates electricity by operating an internal combustion engine,
The generated power deriving unit derives the electric power generated by the generator according to the required driving force for the vehicle,
The load-side voltage target value setting unit is based on a difference between the electric power consumption of the electric motor derived by the electric power consumption deriving unit and the electric power generated by the electric motor and the electric generator derived by the electric power generation deriving unit. A voltage fluctuation control apparatus for deriving a target value of a load side voltage.
前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、 A converter that converts the DC voltage output from the battery into a DC voltage of a different level;
前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、 A load including an electric motor driven by power supply from the capacitor via the converter, and a voltage fluctuation control device in a vehicle,
前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、 A target power deriving unit for deriving a target power output by the electric motor according to a required driving force for the vehicle;
前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、 A power consumption deriving unit for deriving power consumption of the electric motor according to the target power;
前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、を備え、 A load-side voltage target value setting unit that sets a target value of the load-side voltage of the converter according to the power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit;
前記蓄電器の温度が所定温度範囲内であるとき、 When the temperature of the battery is within a predetermined temperature range,
前記負荷側電圧目標値設定部は、前記コンバータの負荷側電圧の目標値と実値の差分が、前記蓄電器の温度に応じた前記負荷側電圧の変化幅限界を超えると、前記負荷側電圧の目標値の変動を、前記負荷側電圧の実値を中心とした前記変化幅限界内に抑制することを特徴とする電圧変動制御装置。 The load-side voltage target value setting unit, when a difference between a target value and an actual value of the load-side voltage of the converter exceeds a change width limit of the load-side voltage according to the temperature of the battery, A voltage fluctuation control device that suppresses fluctuation of a target value within the change width limit centering on an actual value of the load side voltage.
前記蓄電器の温度が前記所定温度範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として一定の所定量を設定することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 3 ,
When the temperature of the battery is outside the predetermined temperature range, the load side voltage target value setting unit sets a predetermined predetermined amount as a target value of the load side voltage.
前記蓄電器の温度が前記所定温度範囲外であるとき、前記コンバータの駆動を休止するよう制御することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 3 ,
When the temperature of the battery is outside the predetermined temperature range, the voltage fluctuation control device controls to stop driving the converter.
前記蓄電器の温度が前記所定温度範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として前回の目標値を保持することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 3 ,
When the temperature of the battery is outside the predetermined temperature range, the load side voltage target value setting unit holds a previous target value as a target value of the load side voltage.
前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、 A converter that converts the DC voltage output from the battery into a DC voltage of a different level;
前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、 A load including an electric motor driven by power supply from the capacitor via the converter, and a voltage fluctuation control device in a vehicle,
前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、 A target power deriving unit for deriving a target power output by the electric motor according to a required driving force for the vehicle;
前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、 A power consumption deriving unit for deriving power consumption of the electric motor according to the target power;
前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、を備え、 A load-side voltage target value setting unit that sets a target value of the load-side voltage of the converter according to the power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit;
前記蓄電器の残容量が所定範囲内であるとき、 When the remaining capacity of the battery is within a predetermined range,
前記負荷側電圧目標値設定部は、前記コンバータの負荷側電圧の目標値と実値の差分が、前記蓄電器の残容量に応じた前記負荷側電圧の変化幅限界を超えると、前記負荷側電圧の目標値の変動を、前記負荷側電圧の実値を中心とした前記変化幅限界内に抑制することを特徴とする電圧変動制御装置。 When the difference between the target value and the actual value of the load-side voltage of the converter exceeds the load-side voltage change width limit according to the remaining capacity of the capacitor, the load-side voltage target value setting unit The voltage fluctuation control apparatus is characterized in that the fluctuation of the target value is suppressed within the change width limit centered on the actual value of the load side voltage.
前記蓄電器の残容量が前記所定範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として一定の所定量を設定することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 7 ,
When the remaining capacity of the battery is outside the predetermined range, the load-side voltage target value setting unit sets a certain predetermined amount as a target value of the load-side voltage.
前記蓄電器の残容量が前記所定範囲外であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として前回の目標値を保持することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 7 ,
When the remaining capacity of the battery is outside the predetermined range, the load-side voltage target value setting unit holds a previous target value as a target value of the load-side voltage.
前記蓄電器の残容量が前記所定範囲外であるとき、前記コンバータの駆動を休止するよう制御することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 7 ,
When the remaining capacity of the capacitor is outside the predetermined range, the voltage fluctuation control device is controlled to stop driving the converter.
前記蓄電器が出力する直流電圧を異なるレベルの直流電圧に変換するコンバータと、 A converter that converts the DC voltage output from the battery into a DC voltage of a different level;
前記コンバータを介した前記蓄電器からの電力供給によって駆動する電動機を含む負荷と、を備えた車両における電圧変動制御装置であって、 A load including an electric motor driven by power supply from the capacitor via the converter, and a voltage fluctuation control device in a vehicle,
前記車両に対する要求駆動力に応じて前記電動機が出力する目標動力を導出する目標動力導出部と、 A target power deriving unit for deriving a target power output by the electric motor according to a required driving force for the vehicle;
前記目標動力に応じた前記電動機の消費電力を導出する消費電力導出部と、 A power consumption deriving unit for deriving power consumption of the electric motor according to the target power;
前記消費電力導出部が導出した前記電動機の消費電力に応じた前記コンバータの負荷側電圧の目標値を設定する負荷側電圧目標値設定部と、を備え、 A load-side voltage target value setting unit that sets a target value of the load-side voltage of the converter according to the power consumption of the motor derived by the power consumption deriving unit;
前記蓄電器に予め設定された放電側の限界電力から充電側の限界電力までの許容電力範囲がしきい値以上であるとき、 When the allowable power range from the limit power on the discharge side to the limit power on the charge side preset in the battery is equal to or greater than a threshold value,
前記負荷側電圧目標値設定部は、前記コンバータの負荷側電圧の目標値と実値の差分が、前記許容電力範囲に応じた前記負荷側電圧の変化幅限界を超えると、前記負荷側電圧の目標値の変動を、前記負荷側電圧の実値を中心とした前記変化幅限界内に抑制することを特徴とする電圧変動制御装置。 The load side voltage target value setting unit, when a difference between a target value and an actual value of the load side voltage of the converter exceeds a change width limit of the load side voltage according to the allowable power range, A voltage fluctuation control device that suppresses fluctuation of a target value within the change width limit centering on an actual value of the load side voltage.
前記許容電力範囲が前記しきい値未満であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として一定の所定量を設定することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 11 ,
When the allowable power range is less than the threshold value, the load side voltage target value setting unit sets a certain predetermined amount as a target value of the load side voltage.
前記許容電力範囲が前記しきい値未満であるとき、前記コンバータの駆動を休止するよう制御することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 11 ,
When the allowable power range is less than the threshold value, the voltage fluctuation control device controls to stop driving the converter.
前記許容電力範囲が前記しきい値未満であるとき、前記負荷側電圧目標値設定部は、前記負荷側電圧の目標値として前回の目標値を保持することを特徴とする電圧変動制御装置。 The voltage fluctuation control device according to claim 11 ,
When the allowable power range is less than the threshold value, the load side voltage target value setting unit holds a previous target value as a target value of the load side voltage.
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