CN102449892A - 电压转换装置的控制装置以及搭载其的车辆、电压转换装置的控制方法 - Google Patents

电压转换装置的控制装置以及搭载其的车辆、电压转换装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

在马达驱动控制装置中的转换器(12)中,根据流过电抗器(L1)的电流指令值选择第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2)中的任一个。然后,控制转换器(12)生成所选择的开关元件的驱动指令。由此,通过转换器(12)进行升压或降压动作的同时,提高转换器(12)的效率。

Description

电压转换装置的控制装置以及搭载其的车辆、电压转换装置的控制方法
技术领域
本发明涉及电压转换装置的控制装置以及搭载该控制装置的车辆、电压转换装置的控制方法,特别涉及通过降低电压转换装置的损失来提高效率的控制。
背景技术
最近,从环保的角度考虑,电动车辆受到瞩目,该电动车辆搭载蓄电装置(例如二次电池、电容器等)并使用由存储在蓄电装置中的电力所生成的驱动力来行驶。在该电动车辆中包括例如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。
在这些电动车辆中有时会具备电动发电机,该电动发电机用于在起动及加速时从蓄电装置接收电力而产生用于行驶的驱动力,并且制动时通过再生制动进行发电并将电能量储存到蓄电装置中。这样,为了根据行驶状态控制电动发电机而在电动车辆中搭载了逆变器(inverter)。
在这种车辆中,为了稳定地供给因车辆状态而变动的、逆变器所需的电力,有时在蓄电装置和逆变器之间具备电压转换器(converter)。另外,通过该转换器,能够使逆变器的输入电压高于蓄电装置的输出电压,从而能够进行马达的高输出化,并且降低相同输出时的马达电流,因此能够实现逆变器以及马达的小型化、低成本化。
另外,为了使电动车辆进一步节约燃料,降低该转换器的损失而提高效率尤为重要。
在国际公开第2003/015254号小册子(专利文献1)中公开了以下的马达驱动控制装置,即,在通过转换器将来自直流电源的输出电压进行电压转换而供给用于驱动马达的逆变器的驱动控制装置中,在逆变器的输入电压目标值低于直流电源的电源电压的情况下,导通转换器上侧开关元件且截止下侧开关元件。
根据该马达驱动控制装置,在转换器的输入电压目标值低于直流电源的电源电压从而马达低速旋转时,通过停止开关元件的动作能够降低开关损失,因此能够实现转换器的效率提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2003/015254号小册子
专利文献2:特开平05-137320号公报
专利文献3:特开2007-325435号公报
专利文献4:国际公开第2006/104268号小册子
发明内容
发明要解决的问题
在国际公开第2003/015254号小册子(专利文献1)中,以下述情况为对象,即,像马达低速旋转时这样的、逆变器的输入电压目标值低于直流电源的电源电压的情况、即不需要由转换器进行的升压以及降压动作,能够由蓄电装置的输出电压驱动马达的情况。
因此,存在以下问题:在需要通过转换器进行升压或降压动作的情况下,无法通过在国际公开第2003/015254号小册子(专利文献1)中所公开的技术来进行转换器的效率提高。
本发明是为了解决这种问题而做出的,本发明的目的在于,在马达驱动控制系统中的电压转换装置中,进行升压或降压动作的同时,提高电压转换装置的效率。
用于解决问题的方案
本发明涉及的电压转换装置的控制装置为能够在蓄电装置和负载装置之间进行电压转换的电压转换装置的控制装置,包括:第一开关元件以及第二开关元件,串联连接在负载装置的电力线和接地线之间;第一整流元件以及第二整流元件,以从接地线朝向电力线的方向作为正方向,分别与第一开关元件以及第二开关元件并联连接;以及电抗器,设置在连接第一开关元件以及第二开关元件的连接节点和蓄电装置的正极端子的路径上。控制装置具备:电流指令运算部,构成为通过对电力线和接地线之间的电压进行反馈控制,来运算流过电抗器的电流指令值;选择部,构成为根据电流指令值选择第一开关元件以及第二开关元件中的任一个;以及驱动指令生成部,构成为生成通过选择部所选择的开关元件的驱动指令。
优选地,在电流指令值表示从蓄电装置朝向负载装置的方向的情况下,选择部选择第二开关元件;在电流指令值表示从负载装置朝向蓄电装置的方向的情况下,选择部选择第一开关元件。
另外,优选地,电压转换装置具有第一模式以及第二模式作为动作动作模式。第一模式是通过驱动由选择部所选择的开关元件来进行电压转换。第二模式是通过驱动第一开关元件以及第二开关元件两个来进行电压转换。另外,电压转换装置还包括用于检测电力线和接地线之间的电压的电压检测器。另外,控制装置还具备基准值运算部,该基准值运算部构成为根据由电压检测器所检测出的电压来运算执行第一模式的电流范围。此外,选择部在电流指令值在电流范围内的情况下执行第一模式,另一方面,在电流指令值在电流范围外的情况下执行第二模式。
优选地,电压转换装置还包括电流检测器,该电流检测器构成为检测流过电抗器的电抗器电流。另外,控制装置还具备:电流控制部,构成为根据电流指令值和电抗器电流的比较来进行反馈控制;以及增益运算部,构成为能够根据电流指令值来改变电流控制部的反馈增益。此外,与执行第二模式的情况相比,在执行第一模式的情况下,增益运算部加大反馈增益。
另外,优选地,控制装置还具备间歇驱动控制部,该间歇驱动控制部构成为:在执行第一模式的情况下,根据电流指令值减少开关元件以及开关元件的每单位时间的驱动次数。
再有,优选地,间歇驱动控制部在执行第一模式的情况下,将开关元件以及开关元件的导通时间设置成长于不减少驱动次数的情况,并且将每单位时间的驱动次数设置成使电抗器电流的时间轴方向的平均值与电流指令值相等。
或者,优选地,间歇驱动控制部在执行第一模式的情况下,控制成降低开关控制开关元件以及开关元件的载波频率。
优选地,控制装置还具备负载运算部,该负载运算部构成为检测负载装置的负载变动量。另外,选择部在负载变动量在基准范围外的情况下,不管电流指令值,都执行第二模式。
本发明涉及的车辆具备蓄电装置、旋转电机、逆变器、电压转换装置和控制装置。旋转电机产生用于推进车辆的驱动力。逆变器用于驱动旋转电机。电压转换装置构成为能够在蓄电装置和逆变器之间进行电压转换。控制装置用于控制电压转换装置。另外,电压转换装置包括:第一开关元件以及第二开关元件,串联连接在负载装置的电力线和接地线之间;第一整流元件以及第二整流元件,以从接地线朝向电力线的方向作为正方向,分别与第一开关元件以及第二开关元件上并联连接;以及电抗器,设置在连接第一开关元件以及第二开关元件的连接节点和蓄电装置的正极端子的路径上。控制装置具备:电流指令运算部,构成为通过反馈控制电力线和接地线之间的电压,来运算流过电抗器的电流指令值;选择部,构成为根据电流指令值选择第一开关元件以及第二开关元件中的任一个;以及驱动指令生成部,构成为生成通过选择部所选择的开关元件的驱动指令。
优选地,选择部在电流指令值表示从蓄电装置朝向负载装置的方向的情况下,选择第二开关元件;在电流指令值表示从负载装置朝向蓄电装置的方向的情况下,选择第一开关元件。
另外,优选地,电压转换装置具有第一模式以及第二模式作为动作动作模式。第一模式是通过驱动由选择部所选择的开关元件来进行电压转换。第二模式是通过驱动第一开关元件以及第二开关元件两个来进行电压转换。另外,电压转换装置还包括用于检测电力线和接地线之间的电压的电压检测器。另外,控制装置还包括基准值运算部,该基准值运算部构成为根据由电压检测器所检测出的电压来运算执行第一模式的电流范围。另外,选择部在电流指令值在电流范围内的情况下执行第一模式,另一方面,在电流指令值在电流范围外的情况下执行第二模式。
优选地,电压转换装置还包括电流检测器,该电流检测器构成为检测流过电抗器的电抗器电流。另外,控制装置还具备:电流控制部,构成为根据电流指令值和电抗器电流的比较来进行反馈控制;以及增益运算部,构成为根据电流指令值来能够改变电流控制部的反馈增益。另外,与执行第二模式的情况相比,在执行第一模式的情况下,增益运算部加大反馈增益。
或者,优选地,控制装置还具备间歇驱动控制部,该间歇驱动控制部构成为:在执行第一模式的情况下,根据电流指令值减少开关元件以及开关元件的每单位时间的驱动次数。
另外,优选地,控制装置还包括负载运算部,该负载运算部构成为检测负载装置的负载变动量。另外,选择部在负载变动量在基准范围外的情况下,不管电流指令值,都执行第二模式。
本发明涉及的电压转换装置的控制方法为能够在蓄电装置和负载装置之间进行电压转换的电压转换装置的控制方法。电压转换装置包括:第一开关元件以及第二开关元件,串联连接在负载装置的电力线和接地线之间;第一整流元件以及第二整流元件,以从接地线朝向电力线的方向作为正方向,分别与第一开关元件以及第二开关元件并联连接;以及电抗器,设置在连接第一开关元件以及第二开关元件的连接节点和蓄电装置的正极端子的路径上。另外,电压转换装置的控制方法包括以下步骤:通过反馈控制电力线和接地线之间的电压来运算流过电抗器的电流指令值;根据电流指令值选择第一开关元件以及第二开关元件中的任一个;以及生成通过选择部所选择的开关元件的驱动指令。
发明效果
根据本发明,在马达驱动控制系统中的电压转换装置中,进行升压或降压动作的同时,提高电压转换装置的效率。
附图说明
图1是适用根据第一实施方式的交流电动机的控制装置的、马达驱动控制系统的整体结构图。
图2是用于说明流过电抗器L1的电抗器电流IL从正的值跨过“0”而变成负的值时的、电抗器电流IL的时间变化的图。
图3是用于说明在状态A中的稳定状态情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图4是用于说明在状态B1中的稳定状态情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图5是用于说明在状态B2中的稳定状态情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图6是用于说明在状态C中的稳定状态情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图7是表示在状态A下流过电抗器L1的电流的朝向的图。
图8是表示在状态B下流过电抗器L1的电流的朝向的图。
图9是表示在状态C下流过电抗器L1的电流的朝向的图。
图10是用于说明在状态A中适用了单臂驱动控制的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图11是用于说明在状态B1中适用了单臂驱动控制的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图12是用于说明在状态B2中适用了单臂驱动控制的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图13是用于说明在状态C中适用了单臂驱动控制的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图14是表示在状态B 1中适用了单臂驱动控制的情况下的、流过电抗器L1的电流的朝向的图。
图15是表示在状态B2中适用了单臂驱动控制的情况下的、流过电抗器L1的电流的朝向的图。
图16是用于说明在第一实施方式中由ECU30执行的单臂驱动控制的功能框图。
图17是用于说明在第一实施方式中由ECU30执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。
图18是用于说明在变形例中判断转换器的单臂驱动控制的开始的电流基准值的图。
图19是表示在变形例中开关元件Q2导通时的、流过电路的电流方向的图。
图20是表示在变形例中开关元件Q2截止时的、流过电路的电流方向的图。
图21是表示在变形例中系统电压VM和电抗器平均电流ILA之间的关系的图。
图22是用于说明在变形例中单臂驱动控制处理的详细的流程图。
图23是说明在进行了单臂驱动控制的情况和进行了两臂驱动控制的情况下的、电抗器电流指令值ILREF和占空比DUTY之间的关系的图。
图24是表示在不适用单臂驱动控制的情况下的、系统电压VM和电抗器IL的时间变化的一例的图。
图25是表示在适用了单臂驱动控制的情况下的、系统电压VM和电抗器IL的时间变化的一例的图。
图26是表示在适用了第二实施方式的单臂驱动控制情况下的、负载电流、系统电压VM以及电抗器电流IL的时间变化的一例的图。
图27是用于说明第二实施方式中由ECU执行的单臂驱动控制的功能框图。
图28是电流控制运算部的详细的功能框图。
图29是用于说明第二实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。
图30是作为控制增益GAIN的设定方法,通过预先设定的映射图来设定控制增益GAIN的情况的流程图。
图31是表示第二实施方式中的、设定控制增益GAIN的映射图的一例的图。
图32是用于说明第三实施方式中的、状态B1下的电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图33是用于说明第三实施方式中的、状态B2下的电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
图34是用于说明第三实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制的功能框图。
图35是用于说明第三实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。
图36是用于说明变更载波频率FC的间歇驱动控制时的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。
图37是用于说明第四实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制的功能框图。
图38是用于说明第四实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。
附图标记说明
10、13:电压传感器;
11、18、24、25:电流传感器;
12:转换器;
14、22、23:逆变器;
15:U相上下臂;
16:V相上下臂;
17:W相上下臂;
20:直流电压产生部;
26、27:旋转角传感器;
28:蓄电装置;
30:ECU;
40:发动机;
41:动力分割机构;
42:驱动轮;
45:负载装置;
100:车辆;
200:电压指令生成部;
210:电压控制部;
211:减法部;
212:电压控制运算部;
213:电流指令生成部;
220:电流控制部;
221:减法部;
222:电流控制运算部;
223:比例控制部;
224:积分控制部;
225:积分器;
226:加法部;
230、230A:驱动指令生成部;
240:采样保持部;
250:振荡部;
260、260A:基准值运算部;
270、270A:选择部;
280:增益运算部;
290:间歇驱动控制部;
295:负载变动运算部;
C1、C2:平滑电容器;
D1~D8:二极管;
L1:电抗器;
MG1、MG2:电动发电机;
NL:接地线;
PL1、PL2:电力线;
Q1~Q8:开关元件;
SR1、SR2:系统继电器。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。此外,对于图中的相同或相当部分标注相同的附图标记而不重复对其的说明。
[第一实施方式]
图1是搭载了适用第一实施方式的交流电动机的控制装置的马达驱动控制系统的、混合动力车辆100的整体结构图。在第一实施方式中,作为车辆100以搭载了发动机以及电动发电机的混合动力车辆为例进行说明,但车辆100的构成不限定于此,只要是通过来自蓄电装置的电力能够行驶的车辆就可适用。作为车辆100,除了混合动力车辆以外,例如包括电动汽车、燃料电池汽车等。
另外,在本实施方式中说明对于车辆适用了马达驱动控制系统的构成,但除了车辆以外,只要通过交流电动机驱动的设备就可适用本马达驱动控制系统。
参照图1,车辆100具备:直流电压产生部20、负载装置45、平滑电容器C2、和控制装置(以下称为ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元))30。
直流电压产生部20包括:蓄电装置28、系统继电器SR1、SR2、平滑电容器C1、和转换器12。
代表性地,蓄电装置28包括镍氢或锂离子等二次电池、双电层电容器等蓄电装置而构成。另外,蓄电装置28输出的直流电压VB以及输入输出的直流电流IB分别由电压传感器10以及电流传感器11检测。另外,电压传感器10以及电流传感器11将所检测的直流电压VB以及直流电流IB的检测值输出到ECU30。
系统继电器SR1连接于蓄电装置28的正极端子以及电力线PL1之间,系统继电器SR2连接于蓄电装置28的负极端子以及接地线NL之间。系统继电器SR1、SR2被来自ECU30的信号SE控制而切换从蓄电装置28到转换器12的电力的供给和切断。
转换器12包括电抗器L1、开关元件Q1、Q2、和二极管D1、D2。开关元件Q1以及Q2串联连接于电力线PL2以及接地线NL之间。开关元件Q1以及Q2被来自ECU30的开关控制信号PWC控制。
在本实施方式中,作为开关元件可以使用IGBT(Insulated GateBipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)、电力用MOS(Metal OxideSemiconductor:金属氧化物半导体)或电力用双极型晶体管等。相对于开关元件Q1、Q2配置反并联二极管D1、D2。电抗器L1设置于开关元件Q1以及Q2的连接节点和电力线PL1之间。另外,平滑电容器C2连接于电力线PL2以及接地线NL之间。
电流传感器18检测流过电抗器L1的电抗器电流,并将该检测值IL输出到ECU30。
负载装置45包括逆变器23、电动发电机MG1、MG2、发动机40、动力分割机构41、驱动轮42。另外,逆变器23包括用于驱动电动发电机MG1的逆变器14、和用于驱动电动发电机MG2的逆变器22。此外,不需要如图1所示地具备两组的逆变器以及电动发电机,例如可以具备逆变器14和电动发电机MG1、或者逆变器22和电动发电机MG2中的任一组。
电动发电机MG1、MG2接收从逆变器23供给的交流电力而产生用于车辆推进的旋转驱动力。另外,电动发电机MG1、MG2接收来自外部的旋转力,根据来自ECU30的再生扭矩指令而发电交流电力,并且对车辆100产生再生制动力。
另外,电动发电机MG1、MG2经由动力分割机构41也与发动机40连接。并且被控制成发动机40产生的驱动力和电动发电机MG1、MG2产生的驱动力成为最优比例。另外,也可以使电动发电机MG1、MG2中的任一个起到专门的电动机的作用且使另一个电动发电机起到专门的发电机的作用。此外,在第一实施方式中,使电动发电机MG1被发动机40驱动而起到发电机的作用,使电动发电机MG2对驱动轮42进行驱动而起到电动机的作用。
为了将发动机40的动力分配到驱动轮42和电动发电机MG1而在动力分割机构41中使用行星齿轮机构(planetary gear)。
逆变器14接收由转换器12升压的电压,例如为了起动发动机40而驱动电动发电机MG1。另外,逆变器14将通过从发动机40传递的机械动力来由电动发电机MG1发电的再生电力输出至转换器12。此时的转换器12被ECU30所控制,以便作为降压电路来动作。
逆变器14包括并列设置在电力线PL2以及接地线VL之间的U相上下臂15、V相上下臂16、W相上下臂17。各相上下臂由串联连接在电力线PL2以及接地线NL之间的开关元件构成。例如,U相上下臂15由开关元件Q3、Q4构成,V相上下臂16由开关元件Q5、Q6构成,W相上下臂17由开关元件Q7、Q8构成。另外,相对于开关元件Q3~Q8分别连接有反并联二极管D3~D8。开关元件Q3~Q8被来自ECU30的开关控制信号PWI控制。
代表性地,电动发电机MG1为三相永久磁铁型同步电动机,U、V、W相的三个线圈的一端与中性点共同连接。再有,各相线圈的另一端与各相上下臂15~17的开关元件的连接节点连接。
逆变器22相对于转换器12与逆变器14并联连接。
逆变器22将转换器12输出的直流电压转换为三相交流而输出至对驱动轮42进行驱动的电动发电机MG2。另外,逆变器22伴随着再生制动将在电动发电机MG2中发电的再生电力输出至转换器12。此时的转换器12被ECU30控制成作为降压电路进行动作。虽然未图示,但逆变器22的内部构成与逆变器14相同,不重复详细说明。
转换器12基本上被控制成在各开关周期内开关元件Q1以及Q2互补且交替地导通(ON)/截止(OFF)。转换器12在升压动作时将由蓄电装置28供给的直流电压VB升压到直流电压VM(以下,将与对逆变器14的输入电压相当的该直流电压称为“系统电压”)。该升压动作是通过将在开关元件Q2的导通期间储存在电抗器L1中的电磁能量经由开关元件Q1以及反并联二极管D1提供给电力线PL2来进行。
另外,转换器12在降压动作时将直流电压VM降压到直流电压VB。该降压动作是通过将在开关元件Q1的导通期间储存在电抗器L1中的电磁能量经由开关元件Q2以及反并联二极管D2提供给接地线NL来进行。
在这些升压动作以及降压动作中的电压转换比(VM以及VB的比)是被在上述开关周期中的开关元件Q1、Q2的导通期间比(占空比)所控制。此外,如果将开关元件Q1以及Q2分别固定为导通以及截止,则可以使VM=VB(电压转换比=1.0)。
平滑电容器C2将来自转换器12的直流电压进行平滑化,将该平滑化的直流电压供给至逆变器23。电压传感器13检测出平滑电容器C2的两端电压即系统电压VM而向ECU30输出该检测值。
在电动发电机MG1的扭矩指令值为正(TR1>0)的情况下,从平滑电容器C2供给直流电压,则逆变器14通过响应于来自ECU30的开关控制信号PWI 1的开关元件Q3~Q8的开关动作将直流电压转换为交流电压来驱动电动发电机MG1,从而输出正的扭矩。另外,在电动发电机MG1的扭矩指令值为零的情况(TR1=0)下,逆变器14通过响应于开关控制信号PWI1的开关动作将直流电压转换成交流电压来驱动电动发电机MG1,从而使扭矩变成零。由此,电动发电机MG1被驱动而产生由扭矩指令值TR1所指定的零或正的扭矩。
再有,在车辆100的再生制动时,电动发电机MG1的扭矩指令值TR1被设置为负(TR1<0)。在此情况下,逆变器14通过响应于开关控制信号PWI1的开关动作将由电动发电机MG1发电的交流电压转换为直流电压,将所转换的直流电压(系统电压)经由平滑电容器C2而向转换器12供给。此外,在此所讲的再生制动包括:与在由驾驶电动车辆的驾驶员进行了脚刹车操作时的再生发电相伴的制动的情况,虽然未进行脚刹车操作,但在行驶过程中通过离开(off)加速器踏板来一边进行再生发电一边使车辆减速(或者中止加速)的情况。
关于逆变器22,也相同地接收与电动发电机MG2的扭矩指令值对应的、来自ECU3的开关控制信号PWI2,通过响应于开关控制信号PWI2的开关动作将直流电压转换成交流电压来驱动电动发电机MG2,从而成为预定的扭矩。
电流传感器24、25检测流过电动发电机MG1、MG2的马达电流MCRT1、MCRT2,将所检测出的马达电流向ECU30输出。此外,由于U相、V相、W相的各相的电流瞬间值的和为零,因此如图1所示,只要将电流传感器24、25配置成检测两相的马达电流即可。
旋转角传感器(resolver)26、27检测电动发电机MG1、MG2的旋转角θ1、θ2,将所检测出的旋转角θ1、θ2向ECU30输出。在ECU30中基于旋转角θ1、θ2能够计算出电动发电机MG1、MG2的旋转速度MRN1、MRN2以及角速度ω1、ω2(rad/s)。此外,也可以由ECU30根据马达电压或电流直接运算旋转角θ1、θ2,从而可以不配置旋转角传感器26、27。
虽然未图示,但ECU30包括CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、存储装置以及输入输出缓冲器,控制车辆100的各设备。此外,关于这些的控制,不限定于由软件进行的处理,也可以用专用的硬件(电子电路)构筑而处理。
作为代表性的功能,ECU30基于所输入的扭矩指令值TR1、TR2、由电压传感器10检测的直流电压VB、由电流传感器11检测的直流电流IB、由电压传感器13检测的系统电压VM以及来自电流传感器24、25的马达电流MCRT1、MCRT2、来自旋转角传感器26、27的旋转角θ1、θ2等控制转换器12以及逆变器23的动作,以便电动发电机MG1、MG2输出按照扭矩指令值TR1、TR2的扭矩。即,生成用于将转换器12以及逆变器23控制成上述情况的开关控制信号PWC、PWI1、PWI2,并分别向转换器12以及逆变器23输出。
在转换器12的升压动作时,ECU30对系统电压VM进行反馈控制而生成开关控制信号PWC,以使系统电压VM与电压指令值一致。
另外,若车辆100进入到再生制动模式,则ECU30生成开关控制信号PWI 1、PWI2而向逆变器23输出,以便将由电动发电机MG1、MG2发电的交流电压转换成直流电压。由此,逆变器23将由电动发电机MG1、MG2发电的交流电压转换成直流电压而提供给转换器12。
再有,若车辆100进入到再生制动模式,则ECU30生成开关控制信号PWC而向转换器12输出,以便降压由逆变器23供给的直流电压。由此,电动发电机MG1、MG2发电的交流电压被转换成直流电压,并进一步被降压而提供给蓄电装置28。
图2是用于说明在将从蓄电装置28放电时为正的情况下,流过电抗器L1的电抗器电流IL从正的值跨过“0”而变成负的值时的、电抗器电流IL的时间变化的图。
图2中的波形W1表示包含与开关元件Q1、Q2的开关相伴而产生的电流的脉动(ripple current)的、电抗器电流IL。另外,波形W2是表示将电抗器电流IL在时间轴方向上平均化而消除了脉动电流的影响的、电抗器平均电流ILA。
在图2中,电抗器平均电流ILA为正的状态是通过来自蓄电装置28的电力驱动电动发电机MG1、MG2的动力行驶状态,电抗器平均电流ILA为负的状态是将通过电动发电机MG1、MG2发电的电力充电给蓄电装置28的再生状态。此外,根据车辆100的行驶状态,存在电动发电机MG1、MG2的各自的状态(动力行驶、再生)不同的情况。例如,存在一边使电动发电机MG1在再生状态下发电,一边使电动发电机MG2作为动力行驶状态驱动驱动轮42的情况。因此,在本实施方式以后的说明中,将对于负载装置45从蓄电装置28供给电力的情况统称为“动力行驶状态”,将由负载装置45发电的电力充电到蓄电装置28的情况统称为再生状态。
另外,作为电抗器电流IL的状态,大体分类为状态A~状态C的三种状态。状态A是电抗器电流IL通过脉动电流而始终为正的状态,是图中的时刻t1为止的状态。反之,状态C是电抗器IL通过脉动电流而始终为负的状态,是图中的时刻t3以后的状态。另外,状态B是通过脉动电流在一次的开关周期中电抗器电流IL从正的状态变化到负的状态,或者从负的状态变化到正的状态的状态(图2中的时刻t1到t3的状态)。再有,状态B分类为电抗器平均电流ILA为正的状态(状态B1)以及电抗器平均电流ILA为负的状态(状态B2)。
接着,图3至图6是用于说明关于上述的状态A、状态B(状态B1、状态B2)以及状态C在各自的稳定状态下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。不管是哪一个图中,都在上段显示电抗器电流IL且在下段显示开关元件Q1、Q2的动作状态。另外,在上段图中的虚线为电抗器平均电流ILA。
参照图1以及图3,状态A是需要例如像车辆100加速这样的较大电流的情况(高负载)。在状态A中,在开关元件Q2为导通(开关元件Q1为截止)状态下,电流经由电力线PL1、电抗器L1、开关元件Q2而流到接地线NL。此时,流过电抗器L1的电流IL与电抗对应而逐渐增加,与该电抗器电流IL对应的能量储存到电抗器L1中。
然后,若开关元件Q2变成截止(开关元件Q1为导通),则储存在电抗器L1中的能量叠加到蓄电装置28的电源电压VB而提供给逆变器14。由此,将电源电压VB升压到系统电压VM为止。此时,电流经由二极管D1流到电力线PL2。然后,电抗器电流IL随着能量的释放而减少。
图7是表示在状态A下流过电抗器L1的电流的朝向的图。参照图3以及图7,在开关元件Q2为导通的情况下,如图7中的箭头AR1所示地流过电流,能量储存到电抗器L1。然后,若开关元件Q2截止,则如图7中的箭头AR2所示地流过电流,储存在电抗器L1中的能量被释放。
接着,使用图4以及图8说明状态B1的情况。图8是表示在状态B下流过电抗器L1的电流的朝向的图。状态B1是电抗器平均电流ILA为正且动力行驶状态,与状态A相比电流相对较小的低负载状态。例如,像车辆100以高速恒速运转的情况。
参照图4以及图8,在开关元件Q2为导通(开关元件Q1为截止)状态下,与状态A中的说明相同地能量存储到电抗器L1,若开关元件Q2截止(开关元件Q1为导通),则储存在电抗器L1中的能量被释放。
在状态B1中,电抗器L1的所储存的能量小于状态A,在紧接着开关元件Q2截止(开关元件Q1导通)之后,如图8中的实线箭头AR2所示,从电抗器L1经由二极管D1而向电力线PL2的方向流过电流,若储存在电抗器L1的能量的释放结束,则如图8中的虚线箭头AR4所示,从电力线PL2经由开关元件Q1而向电抗器L1流过反方向(负)的电流。
之后,在紧接着开关元件Q2导通(开关元件Q1截止)之后,到通过上述负的电流储存在电抗器L1中的负方向的能量被释放为止,如图8中的虚线箭头AR3所示,电流从接地线NL经由二极管D2向电力线PL1的方向的流过。然后,若储存在电抗器L1中的负方向的能量的释放结束,则这次如图8中的实线箭头AR1所示地流过电流,在电抗器L1中储存与状态A相同的正方向的能量。
这样,在状态B1中,在开关元件Q1、Q2的动作继续中流过电抗器L1的电流从正切换到负或从负切换到正。
若在图5所示的状态B2中去除电抗器平均电流ILA为负即成为再生状态的状态,则与状态B1相同,在开关元件Q1、Q2动作继续中,流过电抗器L1的电流从正切换到负或从负切换到正。因此,不重复详细的说明。
接着,使用图6以及图9说明状态C即再生状态的情况。此情况为车辆100通过再生制动扭矩而被减速的状态,由电动发电机MG1、MG2发电的电力充电到蓄电装置28中。
参照图6以及图9,在状态C中,在开关元件Q1为导通(开关元件Q2为截止)的情况下,如图9中的虚线箭头AR4那样,电流从电力线PL2经由开关元件Q1而流到电力线PL1。此时,负方向的能量储存到电抗器L1中。
然后,若开关元件Q1截止(开关元件Q2导通),则储存在电抗器L1中的负的能量被释放。此时,电流如图9中的虚线箭头AR3所示地从接地线NL经由二极管D2而流到电力线PL1。
如上述所说明,在状态A中,在开关元件Q2的截止期间(开关元件Q1的导通期间),电流始终经由二极管D1向电力线PL2流过。因此,在状态A中,即使停止开关元件Q1的驱动而仅驱动开关元件Q2,也与图3相同地能够进行升压动作,此时的电抗器电流IL也与图3相同。
另外,在状态C中,也在开关元件Q2的导通期间(开关元件Q1的截止期间)电流始终经由二极管D2向电力线PL1流过,因此即使停止开关元件Q2的驱动,也成为与图6相同的电抗器电流IL。
但是,在状态B(状态B1、状态B2)中,在开关元件Q1、Q2的动作继续中,导致电抗器电流IL的方向从正切换到负或者从负切换到正。因此,为了确保提供给逆变器23的目标电流(即电抗器平均电流ILA),例如,在状态B1中,为了抵消电抗器电流IL成为负的状态下储存到电抗器L1中的能量,需要流过多余的正方向的电抗器电流IL。因此,因相互抵消的电流而由电抗器L1产生无用的传导损耗(Conduction Loss)。
因此,在第一实施方式中,在开关元件Q1(以下也称为“上臂”)或开关元件Q2(以下也称为“下臂”)的动作继续中,在电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的状态B下,通过停止一侧的开关元件的驱动,使得电抗器电流IL的方向不从正切换到负或不从负切换到正,由此进行降低由电抗器L1产生的传导损耗的、单臂驱动控制。
图10是用于说明在状态A(动力行驶状态)中在仅驱动开关元件Q2的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。另外,图11是用于说明在状态B1(动力行驶状态)中在仅驱动开关元件Q2的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。图12是用于说明在状态B2(再生状态)中在仅驱动开关元件Q1的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。再有,图13是用于说明在状态C(再生状态)中在仅驱动开关元件Q1的情况下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。
参照图10以及图13,在图10的状态A以及图13的状态C中,如上所述,即使仅驱动一侧的开关元件(在状态A下为开关元件Q2,在状态C下为开关元件Q1),流过电抗器L1的电流也与驱动两侧的开关元件Q1、Q2的图3以及图6的情况分别相同。
但是,在状态B1中,通过停止开关元件Q1的驱动,如图14所示地虚线箭头AR3、AR4的方向的电流即负方向的电流不流过电抗器L1。如果这样,则不需要用于抵消负方向的电流的电抗器L1的正方向的电流,因此电抗器L1的正方向的电流变小。由此,所有的脉动电流变小,因此因电抗器L1而产生的传导损耗下降。
另外,在状态B2中也同样,通过停止开关元件Q2的驱动,如图15所示地实线箭头AR1、AR2方向的电流即正的电流不流过电抗器L1,因此能够使所有的脉动电流变小,从而能够降低因电抗器L1而产生的传导损耗。
图16是用于说明在第一实施方式中由ECU30执行的单臂驱动控制的、功能框图。在图16以及以后图27、图28、图34、图37中所说明的功能框图中记载的各功能块是通过ECU30的硬件或软件的处理来实现。
参照图1以及图16,ECU30包括电压指令生成部200、电压控制部210、驱动指令生成部230、采样保持部240、振荡部250、基准值运算部260、选择部270。电压控制部210包括电流指令生成部213、电流控制部220。
电压指令生成部200接收对电动发电机MG1、MG2的请求扭矩TR1、TR2、电动发电机MG1、MG2的旋转速度MRN1、MRN2的输入。然后,根据这些信息,电压指令生成部200生成转换器12的输出电压(即,逆变器14的输入电压)的电压指令VREF。
电流指令生成部213包含减法部211、电压控制运算部212。
减法部211运算从电压指令生成部200接收输入的电压指令VREF、和由电压传感器13检测出的转换器12的系统电压的反馈值VM之间的电压偏差,将运算结果输出到电压控制运算部212。
电压控制运算部212通过将由减法部211运算的电压偏差进行PI运算来运算流过电抗器L1的电抗器电流指令值ILREF。
这样,通过在电流指令生成部213中进行转换器12的系统电压的反馈控制,运算电抗器电流指令值ILREF。
然后,电压控制运算部212将该电抗器电流指令值ILREF输出到电流控制部220以及选择部270。
电流控制部220包括减法部221和电流控制运算部222。
减法部221运算来自电压控制运算部212的电抗器电流指令值ILREF、和通过采样保持部240按每个开关周期保持检测值的电抗器电流IL的反馈值之间的电流偏差,并输出到电流控制运算部222。
电流控制运算部222通过将由减法部221运算的电流偏差进行PI运算,来运算开关元件Q1、Q2的占空比DUTY。此外,在通过来自后述的选择部270的选择标记SEL来选择开关元件Q1或Q2的单臂驱动控制的情况下,仅通过所选择的一侧的开关元件来运算占空比DUTY,以便输出电抗器电流指令值ILREF。
驱动指令生成部230根据来自电流控制运算部222的占空比DUTY和来自振荡部250的载波CR的比较,生成开关控制信号PWC,该开关控制信号PWC控制转换器12的各相的上下臂的开关元件Q1、Q2的导通/截止。此时,驱动指令生成部230按照来自选择部270的选择标记SEL选择要驱动的开关元件Q1、Q2。
在通过该开关控制信号PWC而电动发电机MG1、MG2为动力行驶的状态下,将来自蓄电装置28的输出电压升压到所期望的逆变器23的输入电压。另外,在电动发电机MG1、MG2为再生的情况下,将由电动发电机MG1、MG2发电而由逆变器23转换的直流电力降压到蓄电装置28能够充电的电压。
振荡部250将预定的载波频率的载波CR输出到驱动指令生成部230。另外,振荡部250按载波CR的每一个周期将采样信号SMP输出到采样保持部240。采样保持部240在各采样信号SMP输入时,检测由电流传感器18检测的电抗器电流IL并保持,将所检测的电流值输出到减法部221。
基准值运算部260接收蓄电装置28的输出电压VB和系统电压VM的输出。然后,根据这些信息运算在载波CR的一个周期中电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的状态(图2中的状态B)的电流基准值IL1,并向选择部270输出。
选择部270接收来自电压控制运算部212的电抗器电流指令值ILREF、和来自基准值运算部260的电流基准值IL1的输入。选择部270根据这些信息进行要驱动的开关元件的选择。然后,选择部270将作为选择结果的选择标记SEL向电流控制运算部222以及驱动指令生成部230输出。
图17是用于说明在第一实施方式中由ECU30执行的单臂驱动控制处理的详细的、流程图。关于图17、以及在以后的图22、图29、图31、图35、图36、图38中所示的流程图中的各步骤,以预定周期执行预先存储在ECU30中的程序来实现。或者,关于一部分的步骤,也可以构筑专用的硬件(电子电路)而实现处理。
参照图16以及图17,ECU39在步骤(以下,将步骤省略为S)300中,通过电压指令生成部200运算电压指令VREF。
然后,ECU30在S310中通过电压控制运算部212运算电抗器电流指令值ILREF。
接着,ECU30在S320中判断电抗器电流指令ILREF是否为正,即电动发电机MG1、MG2是否在动力行驶状态下被控制。
在电抗器电流指令ILREF为正的情况下(在S320中为“是”),ECU30在S330中通过选择部270设定成进行下臂即开关元件Q2的单臂驱动控制。
另一方面,在电抗器电流指令ILREF为零或负的情况下(在S320中为“否”),电动发电机MG1、MG2在再生状态下被控制,因此,ECU30在S331中设定成进行上臂即开关元件Q1的单臂驱动控制。此外,在电抗器电流指令ILREF为零的情况下,由于不进行由转换器12进行的电压转换,因此实际上下臂都不被驱动。
接着,ECU30根据在S330或S331中设定的驱动臂和电抗器电流指令值ILREF,通过电流控制运算部222运算开关元件Q1、Q2的占空比DUTY。
然后,ECU20在S350中根据开关元件Q1、Q2的占空比DUTY和载波CR的比较,通过驱动指令生成部230生成驱动转换器12的开关元件Q1、Q2的开关控制指令PWC,并向转换器12输出。
按照通过如上所述的处理来生成的控制指令PWC控制转换器12,控制成:在电动发电机MG1、MG2动力行驶的情况下,仅驱动下臂(开关元件Q2);另外,在电动发电机MG1、MG2再生的情况下,仅驱动上臂(开关元件Q1)。由此,通过转换器12进行升压或降压动作的同时,能够降低在载波CR的一个周期中电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的状态下的、电抗器L1的传导损耗。另外,由于仅驱动开关元件Q1、Q2中的一个,因此能够一并降低开关元件的开关损耗。其结果,能够降低转换器12的驱动损耗,因此能够提高转换器12的效率。
[第一实施方式的变形例]
在上述第一实施方式中,根据电抗器电流指令值ILREF是否为正来判断驱动开关元件Q1以及Q2中的哪一个单臂。
在本变形例中,说明仅限于通过单臂驱动控制获得效果的、图2中的状态B的范围而进行单臂驱动控制的情况。
图18是用于说明在变形例中判断转换器12的单臂驱动控制的开始的电流基准值的图。此外,在图18中以动力行驶侧为例进行说明。
参照图18,电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的边界是如图18中的波形W30所示地电抗器电流IL的脉动电流的最小值为零的情况。
此时,在载波CR的载波周期T中,电抗器电流IL增加的时间T1(图18中的时刻t1到t2)为开关元件Q2导通(开关元件Q1截止)的时间,电抗器电流IL减少的时间T2(图18中的时刻t2到t3)为开关元件Q2截止(开关元件Q1导通)的时间。
另外,电抗器平均电流ILA变成电抗器电流IL的峰值的1/2。
图19是表示在变形例中开关元件Q2导通时的、电流的流动方向图。
参照图19,在开关元件Q2导通情况下的电流向图19的箭头AR10所示的方向流过。若电抗器L1的电抗设为L,则此时的电压方程式表示为以下的式(1)。
VB-L·(dIL/dt)=0   …(1)
将式(1)进行变形,在开关元件Q2导通的时间T1中的、电流的时间变化率dIL/dt可以表示成如式(2)。
dIL/dt=VB/L    …(2)
另一方面,图20是表示在变形例中开关元件Q2截止时的、电流的流动方向的图。在开关元件Q2截止的时间T2中的电流向图20的箭头AR20所示的方向流过,因此此时的电压方程式表示成如式(3)。
VB-L·(dIL/dt)-VM=0   …(3)
将式(3)进行变形,在开关元件Q2截止的时间T2中的、电流的时间变化率dIL/dt可以表示成如式(4)
dIL/dt=(VB-VM)/L    …(4)
然后,在如图18的稳定状态下,在载波周期T中,在时间T1内增加的电流和在时间T2内减少的电流变成相同,因此对时间T1以及时间T2内的电流的时间变化分别使用式(2)以及式(4),式(5)所示的关系成立。
T1·(VB/L)+T2·{(VB-VM)/L}=0…(5)
若进一步将式(5)进行变形,则得到式(6)。
T2/(T1+T2)=VB/VM    …(6)
另外,若将载波频率设为FC(=1/(T1+T2)),则变成式(7)。
T2=VB/(VM·FC)  …(7)
在此,在图18的边界状态下的电抗器平均电流ILA成为时刻t2和t3之间的中间时刻的电流,因此使用式(4)和式(7)可以如下地进行运算。
ILA=(-T2/2)·(VB-VM)/L
={-VB/(2VM·FC)}·(VB-VM)/L
=(1-VB/VM)·(VB/L)/2FC    …(8)
若对于系统电压VM解式(8),则得到式(9)。
VM=VB2/(VB-2FC·L·ILA)  …(9)
另外,在电抗器平均电流ILA为负的再生状态下,也可以相同地考虑,相当于此时的式(9)的、系统电压VM和电抗器平均电流ILA的关系可以表示成如式(10)。
VM=VB2/(VB+2FC·L·ILA)  …(10)
图21是表示在变形例中系统电压VM和电抗器平均电流ILA之间的关系的图。
电抗器平均电流ILA为正的情况下的由式(9)表示的边界状态为图21中的曲线W10的实线部分,在载波CR的一个周期中电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正是图21中的区域D10的部分。另一方面,在电抗器平均电流ILA为负的情况下,由式(10)表示的边界状态为图21中的曲线W20的实线部分,载波CR的一个周期中的电抗器电流IL的方向由正切换到负或从负切换到正是图21中的区域D20的部分。
如图21所示,例如在系统电压VM为图21中所示的VM=V1的情况下,电抗器平均电流ILA为图21中的从-IL1到IL1的范围(-IL1<ILA<IL1)时,在载波CR的一个周期中电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正。
这样,在ECU30中,根据由电压传感器13检测出的系统电压VM,通过参照图21所示的映射图能够运算出判断是否进行单臂驱动控制的电流基准值IL1。然后,ECU30比较电抗器电流指令值ILREF和电流基准值IL1,在电抗器电流指令值ILREF为图21中的区域D10或D20的情况下选择单臂驱动控制,另一方面,在电抗器电流指令值ILREF为图21中的区域D30或D40的情况下选择两臂驱动控制。由此,在载波CR的一个周期中成为电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的状态时,能够选择单臂驱动控制。
此外,关于电流基准值IL1,代替参照映射图,也可以使用如上述那样的运算式进行运算。再有,也可以考虑从两臂驱动控制切换到单臂驱动控制时的稳定性等来决定电流基准值IL1。
图22是用于说明在变形例中的单臂驱动控制处理的详细的流程图。图22是在第一实施方式的图17所示的流程图里追加步骤S311、S312以及S332的流程图。在图22中,不重复与图17重复部分的说明。
参照图22,ECU30若在S310中运算出电抗器电流指令值ILREF,则接着使处理进入到S311。
然后,ECU30在S311中根据由电压传感器13检测出的系统电压VM,参照图21所示的映射图,运算进行单臂驱动控制的电流基准值IL1。
然后,ECU30在S312中判断电抗器电流指令值ILREF是否在±IL1的范围内(-IL1<ILREF<IL1),即是否进行单臂驱动控制。
在电抗器电流指令值ILREF在±IL1的范围内的情况、即进行单臂驱动控制的情况(在S312中为“是”)下,使处理进入到S320。然后,之后通过与第一实施方式相同的处理进行上臂或下臂的单臂驱动控制。
另一方面,在电抗器电流指令值ILREF在±IL1的范围外的情况、即进行两臂驱动控制的情况(在S312中为“否”)下,接着使处理进入到S332,ECU30选择使用开关元件Q1、Q2两个的、两臂驱动控制。之后,运算开关元件Q1、Q2的占空比DUTY(S340),生成按照所运算的占空比DUTY的控制指令PWC而输出到转换器12(S350)。
通过按照以上所述的处理进行控制,在载波CR的一个周期中电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的状态下,能够进行单臂驱动控制。
[第二实施方式]
如第一实施方式以及其变形例所示,在图2的状态B即载波CR的一个周期中电抗器电流IL的方向从正切换到负或从负切换到正的范围(在变形例中的-IL1<ILA<IL1的范围)内,开关元件Q1或Q2的占空比的变化与图2的状态A或状态C的情况相比相对较大。
图23是说明进行了单臂驱动控制的情况和进行了两臂驱动控制的情况的、电抗器电流指令值ILREF和占空比DUTY之间的关系的图。此外,在图23中,若进行单臂驱动控制,则另一个开关元件的驱动被停止,因此,在电抗器控制指令值ILREF为正(即动力行驶)的情况下,以开关元件Q2变成导通状态的占空比来表示;在电抗器控制指令值ILREF为负(即再生)的情况下,以开关元件Q1变成截止状态的占空比来表示。
参照图23,两臂驱动控制的情况的电抗器电流指令值ILREF和占空比DUTY之间的关系由虚线W40来表示。在此情况下,占空比DUTY在电抗器电流指令值ILREF的整个范围内的变化成为连续的一条直线。
另一方面,进行单臂驱动控制的情况的电抗器电流指令值ILREF和占空比DUTY之间的关系由实线W50以及W60来表示。在此情况下,在载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向从正切换到负或从负切换到正的范围(-IL1<ILREF<IL1)内,占空比DUTY的变化与两臂驱动控制的情况相比变得较大。
在图24以及图25中显示在不适用或适用单臂驱动控制的情况下将负载电力从动力行驶变化为再生时的、各情况下的系统电压VM和电抗器IL的时间变化的例。
图24是表示不适用单臂驱动控制的情况下的、系统电压VM和电抗器IL的时间变化的一例的图。在此情况下,在负载电力变化的时刻t10到时刻t30之间,系统电压VM为大致一定而稳定。
图25是表示适用了单臂驱动控制的情况下的、系统电压VM和电抗器IL的时间变化的一例的图。在此情况下,在电抗器电流IL跨过零的时刻t21的附近的、图25中的RA1的范围内,通过单臂驱动控制,在时刻t21之前的时刻,负侧的电抗器电流IL变成零,在时刻t21之后的时刻,正侧的电抗器电流IL变成零。
此时,在时刻t21被驱动的开关元件被切换的时刻,系统电压VM较大振动地变化。其原因为:如图23所示,在载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向从正切换到负或从负切换到正的范围内,需要使占空比DUTY较大变化,而图16的电流控制运算部222中的反馈控制无法跟踪。
如果变成这样,则转换器12、逆变器14的开关元件Q1~Q8变成过电压而成为故障的原因,或者因系统的保护功能而有可能发生转换器12、逆变器14的控制停止的情况。
因此,在第二实施方式中,在第一实施方式中载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向从正切换为负或从负切换为正的范围内的单臂驱动控制中,通过将图16的电流控制运算部222中的PI控制的增益变更为高增益,来进行抑制系统电压VM变动的控制。
图26是表示适用了第二实施方式的单臂驱动控制时、负载电流、系统电压VM以及电抗器电流IL的时间变化的一例的图。如图26所示,通过适用第二实施方式的控制,抑制电抗器电流IL跨过零的时刻t22附近的系统电压VM的振动性的变动。
图27是用于说明第二实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制的功能框图。图27为在图16中所示的第一实施方式的功能框图中追加了增益运算部280的功能框图。在图27中,不重复与图16重复的功能块的说明。
参照图27,增益运算部280接收来自基准值运算部260的电流基准值IL1以及来自电压控制运算部212的电抗器电流指令值ILREF的输入。
然后,增益运算部280比较电抗器电流指令值ILREF和电流基准值IL1,设定电流控制运算部222的控制增益GAIN。然后,将所设定的控制增益GAIN输出到电流控制运算部222。
电流控制运算部222使用从增益运算部280输入的控制增益GAIN,通过进行PI控制来运算占空比DUTY。
图28是图27的电流控制运算部222的详细的功能框图。参照图28,电流控制运算部222包括比例控制部223、积分控制部224、积分器225、加法部226。
比例控制部223对由减法部221运算的电流偏差乘上由增益运算部280设定的比例增益KP而输出到加法部226。
积分控制部224对由减法部221运算的电流偏差乘上由增益运算部280设定的积分增益KI,将其结果输出到积分器225。积分器225将从积分控制部224输出的运算结果进行积分而输出到加法部226。
加法部226通过相加由比例控制部223得到的运算结果和由积分器225得到的运算结果,来运算占空比DUTY。
此外,在增益运算部280中,在载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向从正切换为负或从负切换为正的范围内,根据比较电抗器电流指令值ILREF和电流基准值IL1,上述的比例增益KP以及积分增益KI的至少一个被变更。
图29是用于说明第二实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。图29是在图17所示的第一实施方式的流程图上追加了步骤S311A、S312A、S313以及S314的流程图。在图29中,不重复与图17重复的步骤的说明。
参照图28以及图29,ECU30若在S310中运算出电抗器电流指令值ILREF,则处理进入到S311A,根据系统电压VM并通过参照像图21所示那样的映射图来运算电流基准值IL1。
然后,ECU30在S312中根据电抗器电流指令值ILREF和电流基准值IL 1的比较,判断在载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向是否从正切换为负或从负切换为正的范围内。
在判断为不在载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向从正切换为负或从负切换为正的范围内的情况下(在步骤S312A中为“否”),ECU30使处理进入到S314,在图27的增益运算部280中将在电流控制运算部222中使用的控制增益GAIN设定为G1。此时,控制增益GAIN中包括比例增益KP以及积分增益KI。此外,对于比例增益KP以及积分增益KI的值,可以为相同的值,也可以为各自不同的值。
另一方面,在载波CR的一个周期中电抗器电流指令值ILREF的方向从正切换为负或从负切换为正的范围的情况、即占空比DUTY的变化较大的情况下(在S312A中为“是”),处理进入到S313。然后,在S3131中,ECU30设定大于在S314中设定的G2作为控制增益GAIN。在此情况下,比例增益KP以及积分增益KI中的至少一个被变更。
然后,在S320~S331中,ECU30通过电抗器电流指令值ILREF设定进行哪一个臂的单侧驱动控制。然后,ECU30使用在S313或S314中设定的控制增益GAIN,在S340中运算占空比DUTY,并且在S350中生成并输出对转换器12的控制指令PWC。
如上所述,在单臂驱动控制中,在电抗器电流指令值ILREF在占空比DUTY的变化变成较大的范围内的情况下,通过将在电流控制运算部222中所使用的控制增益GAIN设定为较大,来能够进行跟踪占空比变化的控制,因此,在电抗器电流IL跨过零时,能够抑制系统电压VM的变动。
另外,图30是作为控制增益GAIN的设定方法而通过预先设定的映射图设定控制增益GAIN的情况的流程图。图30为代替图29的步骤S311A、S312A、S313以及S314而追加S315的流程图。在图30中,不重复与图29重复的步骤的说明。
参照图30,ECU30若在S310中运算出电抗器电流指令值ILREF,则使处理进入到S315。然后,ECU30在S315中通过参照如图31所示预先设定的映射图来设定与电抗器电流指令值ILREF对应的比例增益KP以及积分增益KI。
然后,ECU30使用在S315中设定控制增益GAIN,与第一实施方式相同地进行S320以后的处理。
将此时所使用的映射图如图31所示地在占空比DUTY的变化较大的范围内将控制增益设定为较大,与图29相同地能够跟踪占空比DUTY的变化,因此在电抗器电流IL跨过零时能够抑制系统电压VM的变动。
此外,在第二实施方式中,也可以适用第一实施方式的变形例。
[第三实施方式]
在第一实施方式以及第二实施方式的单臂驱动控制中,尤其是在负载电流变小的区域(图2的状态B)中,开关元件Q1、Q2的导通时间短于两臂驱动控制的情况。因此,例如将开关元件Q1、Q2的导通时间扩大到与两臂驱动控制时相同程度,并且与此对应地能够减少开关元件Q1、Q2的驱动次数(开关次数)。如果这样,则通过减少开关元件Q1、Q2的驱动次数能够降低开关损失,因此能够期待进一步提高效率。
因此,在第三实施方式中说明还具备间歇驱动控制的构成,其中,该间歇驱动控制是在单臂驱动控制中在负载电流变小的区域间歇驱动开关元件Q1、Q2的控制。
图32以及图33是用于说明第三实施方式中的、负载电流变小的图2的状态B(状态B1、状态B2)下的、电抗器电流IL和开关元件Q1、Q2的时间变化的时序图。图32以及图33与在第一实施方式中说明的图11以及图12对应。
首先,说明动力行驶侧。参照图11以及图32,在图11中,如在第一实施方式中所说明那样通过进行单臂驱动控制,电抗器电流IL的负方向的电流不会流过,因此开关元件Q2的驱动时间(占空比)小于两臂驱动控制的情况。
在第三实施方式中,如图32所示,将开关元件Q2的驱动时间设定成大于图11的情况。该导通时间例如设定成与两臂驱动控制相同程度的时间。如果这样,则每次开关动作中的、对开关元件Q2的通电时间变成与两臂驱动控制时相同,因此可以不增加因对开关元件Q2每次通电而产生的负荷。
在此,因扩大开关元件Q2的驱动时间而电抗器电流IL变成大于图11的情况,因此如果直接以与图11相同的周期驱动开关元件Q2,则电抗器平均电流ILA变得大于电抗器电流指令值ILREF。
因此,延迟下一次导通开关元件Q2的时刻,以便在所扩大的开关元件Q2的导通时间内所流过的电抗器电流IL的时间轴方向的平均值(即电抗器平均电流ILA)变成与电抗器电流指令值ILREF相同。通过这样,能够减少每个单位时间的开关元件Q2的驱动次数,因此能够减少在开关元件Q2的驱动时所产生的开关损失。
此外,关于开关元件Q2的驱动时间的扩大,只要是开关元件Q2的额定电流存在余地,就可以长于两臂驱动控制的情况。在此情况下,虽然因对开关元件Q2的每次通电而产生的负荷增加,但另一方面开关元件Q2的驱动次数减少,因此存在开关元件Q2的总负荷不增加的情况。因此,考虑开关元件Q2的额定电流和总负荷而设定开关元件Q2的驱动时间。
此外,关于图33的再生侧,除了电抗器电流IL的方向以及驱动的开关元件不同之外,与图32相同,因此不重复详细说明。
图34是用于说明第三实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制的功能框图。在图34中,图16中所示的第一实施方式的功能框图的基准值运算部260以及驱动指令生成部23分别被基准值运算部260A以及驱动指令生成部230A替换,并且追加了间歇驱动控制部290。在图34中,不重复与图16重复的功能框图的说明。
参照图34,基准值运算部260A运算上述的电流基准值IL1,并且还设定用于判断是否进行间歇驱动的电流基准值IL2(IL2<IL1)。然后,基准值运算部260A将该电流基准值IL2输出到间歇驱动控制部290。
间歇驱动控制部290接收来自电压控制运算部212的电抗器电流指令值ILREF、来自选择部270的选择标记SEL以及来自基准值运算部260A的电流基准值IL2的输入。
间歇驱动控制部290通过选择标记SEL判断上臂(开关元件Q1)或下臂(开关元件Q2)中的哪一个被选择为单臂驱动控制。另外,间歇驱动控制部290比较电抗器电流指令值ILREF和电流基准值IL2,在电抗器电流指令值ILREF在±IL2的范围内(-IL2<ILREF<IL2)的情况下,判断为进行间歇驱动控制。
然后,间歇驱动控制部290在判断为进行间歇驱动控制的情况下,设定开关元件Q1、Q2的每一次的驱动时间PLT并向驱动指令生成部230输出。另外,间歇驱动控制部290设定开关元件Q1、Q2的驱动间隔DLY(等待时间)而输出到驱动指令生成部230A,以便通过在驱动时间PLT内所供给的电流,电流的时间轴方向的平均值(电抗器平均电流ILA)满足电抗器电流指令值ILREF。
驱动指令生成部230A根据从间歇驱动控制部290输入的驱动时间PLT以及驱动间隔DLY生成对转换器12的控制信号PWC而输出。
图35是用于说明第三实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。图35是在第一实施方式的图17所示的流程图中追加了步骤S312、S335、S336以及S337的流程图。在图35中,不重复与图17重复的步骤的说明。
参照图34以及图35,ECU30若在S310中运算出电抗器电流指令值ILRFE,则接着在S312中根据系统电压VM运算电流基准值IL2。关于电流基准值IL2的运算,例如可以通过与第一实施方式中的电流基准值IL1相同的方法来进行运算。
然后,ECU30若通过S320~S331来根据电抗器电流指令值ILREF而选择进行单臂驱动控制的臂,则ECU30在S335中判断电抗器电流指令值ILREF是否在±IL2的范围内(-IL2<ILREF<IL2),即是否进行间歇驱动控制。
在电抗器电流指令值ILREF在±IL2的范围(-IL2<ILREF<IL2)内的情况(在S335中“是”)下,接着处理进入到S336,设定开关元件Q1、Q2的每次的驱动时间PLT。
接着,ECU30在S337中运算开关元件Q1、Q2的驱动间隔DLY,以便电流时间轴方向的平均值满足电抗器电流指令值ILREF。
然后,ECU30根据驱动时间PLT以及驱动间隔DLY,在S350中生成转换器12的控制指令PWC并输出。
另一方面,在电抗器电流指令值ILREF不在±IL2的范围(-IL2<ILREF<IL2)内的情况(在S335中“否”)下,不进行间歇驱动控制,处理进入到S340,通过电流控制运算部222运算开关元件Q1、Q2的占空比DUTY。然后,ECU30在S350中根据占空比DUTY和来自振荡部250的载波CR的比较,生成转换器12的控制指令PWC并输出。
通过按照以上所述的处理进行控制,在负载电力较小的区域中,通过单臂驱动控制来降低因脉动电流而产生的电抗器L1的传导损耗,并且通过间歇驱动控制降低每个单位时间的开关元件Q1、Q2的驱动次数,因此能够进一步降低开关损失。由此,能够提高转换器12的效率。
此外,关于间歇驱动控制,除了如上所述的设定开关元件Q1、Q2的驱动时间PLT和驱动间隔DLY的方法以外,还可以通过在振荡部250中降低载波CR的载波频率FC来降低每个单位时间的开关元件Q1、Q2的驱动次数。
在此情况下,在图34中,间歇驱动控制部290若根据选择标记SEL、电抗器电流指令值ILREF以及电流基准值IL2判断为进行间歇驱动控制,则将用于变更载波频率FC的载波频率变更指令FCR输出到振荡部250(图34中的虚线箭头)。在此,关于载波频率变更指令FCR,可以设定预先设定的固定的频率,也可以设定成通过参照映射图根据电抗器电流指令值ILREF而可变。
然后,振荡部250将按照载波频率变更指令FCR的载波CR输出到驱动指令生成部230。驱动指令生成部230根据来自电流控制运算部222的占空比DUTY和来自振荡部250的载波CR生成转换器12的控制指令PWC而输出。
图36是用于说明变更载波频率FC的间歇驱动控制时的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。图36是在图35所示的流程图中代替S336以及S337而追加了S338以及S339。在图36中不重复与图17以及图35重复的步骤的说明。
参照图34以及图36,ECU30在判断为进行间歇驱动控制的情况(在S335中为“是”)下,使处理进入到S339而变更为降低载波FC的设定。然后,ECU30在S340中运算开关元件Q1、Q2的占空比DUTY,在S350中根据在S339中变更的载波频率FC的载波CR和占空比DUTY,生成转换器12的控制指令PWC而输出。
另一方面,在判断为不进行间歇驱动控制的情况(在S335中为“否”)下,使处理进入到S338而将载波频率FC设定为标准值,并运算开关元件Q1、Q2的占空比DUTY(S340),再有,生成转换器12的控制指令PWC而输出(S350)。
通过这种处理来进行控制,在单臂驱动控制中的负载电力较小的区域中,能够降低每单位时间的开关元件Q1、Q2的驱动次数,因此,能够提高转换器12的效率。
此外,在第三实施方式中,也能够适用第一实施方式的变形例以及第二实施方式。
[第四实施方式]
在第一实施方式到第三实施方式中说明了通过电抗器电流指令值ILREF来判断是否进行单臂驱动控制的方法。
但是,在单臂驱动控制中,尤其是在从动力行驶切换到再生、或从再生切换到动力行驶的情况下,需要瞬时间变更要驱动的开关元件。因此,在像车辆100进行急加速、急减速的情况那样负载电力急速变化时,因控制周期的制约、开关元件的驱动所需的最低限时间等而开关元件的切换时间被拖延,从而存在系统电压VM较大变动的情况。在这种情况下,需要强化保护,以免因过电压而转换器12、逆变器14的开关元件Q1~Q8受到损伤。
因此,在第四实施方式中说明:判断因负载变动而是否可执行单臂驱动控制,在产生急速的负载变动的情况下,优选设备保护而停止单臂驱动控制的方法。
图37是用于说明第四实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制的功能框图。图37是图16所示的第一实施方式的功能框图的选择部270替换为选择部270A,再有追加了负载变动运算部295。在图37中不重复与图16重复的功能块的说明。
参照图1以及图37,负载变动运算部295接收来自电流传感器24、25的电动发电机MG1、MG2的马达电流MCRT1、MCRT2、以及电动发电机MG1、MG2的旋转速度MRN1、MRN2的输入。然后,负载变动运算部295根据马达电流MCRT1、MCRT2或旋转速度MRN1、MRN2,运算负载变动量LD。负载变动量LD例如可以使用马达电流MCRT1、MCRT2的每短时间的变化量、旋转速度MRN1、MRN2的每单位时间的变化量等。
然后,负载变动运算部295在所运算的负载变动量LD大于预先设定的基准值时,将单臂驱动控制禁止标记INH向选择部270A输出。
选择部270A接收来自负载变动运算部295的单臂驱动控制禁止标记INH的输入。然后,选择部270A在因单臂驱动控制禁止标记INH而单臂驱动控制被禁止的情况下,不管电抗器电流指令值ILREF,都设定选择标记SEL,以便通过两臂驱动控制驱动转换器12。
图38是用于说明第四实施方式中的、由ECU执行的单臂驱动控制处理的详细的流程图。图38是在第一实施方式的图17所示的流程图中追加了步骤S316、S317以及S332A。在图38中,不重复与图17重复的步骤的说明。
参照图37以及图38,ECU30若在S310中通过电压控制运算部212运算出电抗器电流指令值ILREF,则接着使处理进入到S316,根据马达电流MCRT以及/或马达旋转速度MRN运算负载变动量LD。
接着,ECU30在S317中判断负载变动量LD是否大于预定的基准值LIM即是否发生急速的负载变动。此外,由于存在负载变动增加情况和减少情况,因此在S317中比较负载变动量LD的绝对值和基准值LIM。
在判断为负载变动LD大于预定的基准值LIM的情况即发生急速负载变动的情况(在S317中为“是”)下,ECU30使处理进入到S322A而选择两臂驱动控制。然后,运算开关元件Q1、Q2的占空比(S340),生成对转换器12的控制指令PWC而输出(S350)。
另一方面,在负载变动量LD在预定基准值LIM以下的情况(在S317中为“否”)下,由于不发生急速的负载变动,因此执行S320以后的处理,与第一实施方式相同地进行单臂驱动控制。
通过按照以上的处理进行控制,在发生急速的负载变动的情况下,能够禁止单臂驱动控制。由此,能够防止因急速的负载变动而引起的系统电压VM的变动所产生的、对开关元件Q1~Q8的损伤。
此外,本实施方式中的转换器12是本发明的“电压转换装置”的一例。另外,在本实施方式中的单臂驱动控制以及两臂驱动控制是分别为本发明的“第一模式”以及“第二模式”的一例。
应当认为本次公开的实施方式在所有的点上仅为例示,而不是用于限定的。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求来表示,其旨意在于包括与权利要求的范围均等意义以及范围内的所有的变更。

Claims (15)

1.一种电压转换装置的控制装置,是能够在蓄电装置(26)和负载装置(45)之间进行电压转换的电压转换装置(12)的控制装置(30),
上述电压转换装置(12)包括:
第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2),串联连接在上述负载装置(45)的电力线(PL2)和接地线(NL)之间;
第一整流元件(D1)和第二整流元件(D2),以从上述接地线(NL)朝向上述电力线(PL2)的方向作为正方向,分别与上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)并联连接;以及
电抗器(L1),设置在连接上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的连接节点与上述蓄电装置(26)的正极端子的路径上,
上述控制装置(30)具备:
电流指令运算部(213),通过对上述电力线(PL2)和上述接地线(NL)之间的电压进行反馈控制来运算流过上述电抗器(L1)的电流指令值;
选择部(270、270A),根据上述电流指令值选择上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)中的任一个;以及
驱动指令生成部(230、230A),生成通过上述选择部(270、270A)所选择的开关元件的驱动指令。
2.根据权利要求1所述的电压转换装置的控制装置,其中,
在上述电流指令值表示从上述蓄电装置(26)朝向上述负载装置(45)的方向的情况下,上述选择部(270、270A)选择上述第二开关元件(Q2);在上述电流指令值表示从上述负载装置(45)朝向上述蓄电装置(26)的方向的情况下,上述选择部(270、270A)选择上述第一开关元件(Q1)。
3.根据权利要求2所述的电压转换装置的控制装置,其中,
上述电压转换装置(12)具有第一模式和第二模式作为动作模式,
上述第一模式是通过驱动由上述选择部(270、270A)选择的开关元件来进行电压转换,
上述第二模式是通过驱动上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)这两个开关元件来进行电压转换,
上述电压转换装置(12)还包括用于检测上述电力线(PL2)和上述接地线(NL)之间的电压的电压检测器(13),
上述控制装置(30)还具备基准值运算部(260),根据由上述电压检测器(13)检测出的电压来运算执行上述第一模式的电流范围,
上述选择部(270、270A)在上述电流指令值在上述电流范围内的情况下执行上述第一模式,在上述电流指令值在上述电流范围外的情况下执行上述第二模式。
4.根据权利要求2所述的电压转换装置的控制装置,其中,
上述电压转换装置(12)还包括用于检测流过上述电抗器(L1)的电抗器电流的电流检测器(18),
上述控制装置(30)还具备:
电流控制部(220),根据上述电流指令值和上述电抗器电流的比较来进行反馈控制;以及
增益运算部(280),能够对应于上述电流指令值改变上述电流控制部(220)的反馈增益,
与执行上述第二模式的情况相比,在执行上述第一模式的情况下,上述增益运算部(280)增大上述反馈增益。
5.根据权利要求2所述的电压转换装置的控制装置,其中,
还具备间歇驱动控制部(290),在执行上述第一模式的情况下,对应于上述电流指令值减少上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的每单位时间的驱动次数。
6.根据权利要求5所述的电压转换装置的控制装置,其中,
在执行上述第一模式的情况下,上述间歇驱动控制部(290)将上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的导通时间设定为比不减少上述驱动次数的情况下的导通时间长,并且设定每单位时间的上述驱动次数以使上述电抗器电流的时间轴方向的平均值与上述电流指令值相等。
7.根据权利要求5所述的电压转换装置的控制装置,其中,
在执行上述第一模式的情况下,上述间歇驱动控制部(290)使得开关控制上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的载波频率降低。
8.根据权利要求1所述的电压转换装置的控制装置,其中,
还包括用于检测上述负载装置(45)的负载变动量的负载运算部(295),
在上述负载变动量在基准范围外的情况下,上述选择部(270、270A)不管上述电流指令值而执行上述第二模式。
9.一种车辆(100),具备:
蓄电装置(26);
旋转电机(MG1、MG2),产生用于推进上述车辆(100)的驱动力;
逆变器(23),用于驱动上述旋转电机(MG1、MG2);
电压转换装置(12),能够在上述蓄电装置(26)和上述逆变器(23)之间进行电压转换;以及
控制装置(30),用于控制上述电压转换装置(12),
上述电压转换装置(12)包括:
第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2),串联连接在上述负载装置(45)的电力线(PL2)和接地线(NL)之间;
第一整流元件(D1)和第二整流元件(D2),以从上述接地线(NL)朝向上述电力线(PL2)的方向作为正方向,分别与上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)并联连接;以及
电抗器(L1),设置在连接上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的连接节点与上述蓄电装置(26)的正极端子的路径上,
上述控制装置(30)具备:
电流指令运算部(213),通过对上述电力线(PL2)和上述接地线(NL)之间的电压进行反馈控制来运算流过上述电抗器(L1)的电流指令值;
选择部(270、270A),对应于上述电流指令值选择上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)中的任一个;以及
驱动指令生成部(230、230A),生成通过上述选择部(270、270A)所选择的开关元件的驱动指令。
10.根据权利要求9所述的车辆,其中,
在上述电流指令值表示从上述蓄电装置(26)朝向上述负载装置(45)的方向的情况下,上述选择部(270、270A)选择上述第二开关元件(Q2);在上述电流指令值表示从上述负载装置(45)朝向上述蓄电装置(26)的方向的情况下,上述选择部(270、270A)选择上述第一开关元件(Q1)。
11.根据权利要求10所述的车辆,其中,
上述电压转换装置(12)具有第一模式和第二模式作为动作模式,
上述第一模式是通过驱动由上述选择部(270、270A)选择的开关元件来进行电压转换,
上述第二模式是通过驱动上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)这两个开关元件来进行电压转换,
上述电压转换装置(12)还包括用于检测上述电力线(PL2)和上述接地线(NL)之间的电压的电压检测器(13),
上述控制装置(30)还包括基准值运算部(260),根据由上述电压检测器(13)检测出的电压来运算执行上述第一模式的电流范围,
上述选择部(270、270A)在上述电流指令值在上述电流范围内的情况下执行上述第一模式,在上述电流指令值在上述电流范围外的情况下执行上述第二模式。
12.根据权利要求10所述的车辆,其中,
上述电压转换装置(12)还包括用于检测流过上述电抗器(L1)的电抗器电流的电流检测器(18),
上述控制装置(30)还具备:
电流控制部(220),根据上述电流指令值和上述电抗器电流的比较来进行反馈控制;以及
增益运算部(280),能够对应于上述电流指令值改变上述电流控制部(220)的反馈增益,
与执行上述第二模式的情况相比,在执行上述第一模式的情况下,上述增益运算部(280)增大上述反馈增益。
13.根据权利要求10所述的车辆,其中,
上述控制装置(30)还具备间歇驱动控制部(290),在执行上述第一模式的情况下,对应于上述电流指令值减少上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的每单位时间的驱动次数。
14.根据权利要求9所述的车辆,其中,
上述控制装置(30)还包括用于检测上述负载装置(45)的负载变动量的负载运算部(295),
在上述负载变动量在基准范围外的情况下,上述选择部(270、270A)不管上述电流指令值而执行上述第二模式。
15.一种电压转换装置的控制方法,是能够在蓄电装置(26)和负载装置(45)之间进行电压转换的电压转换装置(12)的控制方法,
上述电压转换装置(12)包括:
第一开关元件(Q1)和第二开关元件(Q2),串联连接在上述负载装置(45)的电力线(PL2)和接地线(NL)之间;
第一整流元件(D1)和第二整流元件(D2),以从上述接地线(NL)朝向上述电力线(PL2)的方向作为正方向,分别与上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)并联连接;以及
电抗器(L1),设置在连接上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)的连接节点与上述蓄电装置(26)的正极端子的路径上,
上述控制方法包括以下步骤:
通过对上述电力线(PL2)和上述接地线(NL)之间的电压进行反馈控制来运算流过上述电抗器(L1)的电流指令值;
对应于上述电流指令值选择上述第一开关元件(Q1)和上述第二开关元件(Q2)中的任一个;以及
生成通过上述选择部(270、270A)所选择的开关元件的驱动指令。
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