CN113491063B - 电动机驱动装置 - Google Patents
电动机驱动装置Info
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Abstract
电动机驱动装置对具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组的电动机的驱动进行控制。切换调停部(303)对使两台逆变器(60、70)中的任一方进行开关驱动的“单侧驱动模式”与使两台逆变器(60、70)这两者进行开关驱动的“两侧驱动模式”的切换进行判定,并且,在切换时对各逆变器(60、70)的输出进行调停,以使电动机的输出在驱动模式的切换前后连续。切换调停部(303)在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,使驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,在从两侧驱动模式切换到单侧驱动模式时,使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。
Description
相关申请的援引
本申请以2019年2月19日申请的日本专利申请2019-027470号以及2020年2月6日申请的日本专利申请2020-018720号为基础,在此援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种电动机驱动装置。
背景技术
以往,已知对设置于两台逆变器之间的一台交流电动机进行驱动的技术。例如,专利文献1所公开的逆变器系统使用不同种类的两个电源(例如输出型电源和容量型电源)的组合,根据使用温度区域使用更适合的一方的电源来驱动电动机。另外,为了补偿电动机的瞬间的输出降低,该系统考虑各电源的状态和特性,对单侧电源驱动和两侧电源驱动进行切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第US8102142B2号说明书
发明内容
在专利文献1中,记载有如下内容:基于设备的驱动状态或电动机输出,对使用由不同特性构成的双电源中的一个或两个的驱动模式进行切换。但是,作为双电源双逆变器系统的宿命性的技术问题,在驱动模式的切换时,必然会产生电动机线圈两端电压的急剧变化。在专利文献1中,未提及能应对该技术问题的具体切换方法。
两台逆变器分别独立地输出电压脉冲,由此决定了电动机线圈施加电压。换言之,若无法将各逆变器的输出控制为在该时间点处成为电动机所要求的最佳值,则由于电压过量或不足而产生的电流紊乱会引起转矩变动。更严重的情况是由于过度的电压施加而产生的过电流可能会导致部件的故障。该技术问题不仅适用于双电源双逆变器系统,还适用于在一个共用电源连接有两台逆变器的系统。
本公开的目的在于提供一种电动机驱动装置,上述电动机驱动装置在双逆变器的结构中,在对单侧驱动模式与两侧驱动模式进行切换时使电动机输出稳定,并且保持连续性。
根据本公开的第一方式的电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组的电动机的驱动进行控制。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器和控制部。
第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到开放绕组的一端。第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到开放绕组的另一端。
控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,上述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,上述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令。切换调停部对使两台逆变器中的任一方进行开关驱动的“单侧驱动模式”与使两台逆变器这两者进行开关驱动的“两侧驱动模式”的切换进行判定,并且在切换时对各逆变器的输出进行调停,以使电动机的输出在驱动模式的切换前后连续。
至少一个逆变器控制电路具有对从两个电源供给到两台逆变器的电力量进行调节的功能。切换调停部在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,使驱动开始侧逆变器的电力量从零开始逐渐变化而增加。另外,切换调停部在从两侧驱动模式向单侧驱动模式切换时,使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。
此处,“驱动开始侧逆变器”是指从停止状态开始开关驱动的逆变器。“驱动结束侧逆变器”是指结束开关驱动而转移至停止状态的逆变器。另外,电力量的“零”不限于严格的0[W],还包括基于该技术领域的技术常识判断为零附近的范围的微小值。“逐渐变化”是指反馈控制能够追随的级别的速度变化。
本公开的切换调停部在驱动模式的切换时使各逆变器的电力量逐渐变化,由此使切换前后的电动机的输出连续。由此,能够避免电动机的转矩变动或由变动时产生的过电流所引起的设备的破损。另外,能够排除由于切换驱动模式时的动作所引起的电力变动的影响导致电动机的转矩变动。
根据本公开的第二方式的电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组的电动机的驱动进行控制。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器和控制部。
第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到第一绕组组。第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到第二绕组组。控制部的结构与第一方式的电动机驱动装置相同。
根据本公开的第三方式的电动机驱动装置是使用连接到共用电源的两台逆变器来对具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组的电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器、共用高电位侧配线、共用低电位侧配线、开闭器、以及控制部。
第一逆变器具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到开放绕组的一端。第二逆变器具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到开放绕组的另一端。共用高电位侧配线将第一逆变器和第二逆变器的高电位侧配线彼此连接。共用低电位侧配线将第一逆变器和第二逆变器的低电位侧配线彼此连接。开闭器设置于共用高电位侧配线或共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径。
根据第三方式的电动机驱动装置在开闭器打开的状态下,在将一个逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个逆变器以单侧驱动模式进行动作。另外,在开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的第一开关元件和第二开关元件构成的H桥电路中,能够以两侧驱动模式进行动作。在控制部中,至少一个逆变器控制电路具有对从共用电源供给到两台逆变器的电力量进行调节的功能。除此之外的控制部的结构与第一方式的电动机驱动装置相同。
根据本公开的第四方式的电动机驱动装置是使用连接到共用电源的两台逆变器来对具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组的电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置。电动机是例如具有两组的三相绕组组的六相双型电动机。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器、共用高电位侧配线、共用低电位侧配线、以及控制部。
第一逆变器具有与第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到第一绕组组。第二逆变器具有与第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到第二绕组组。共用高电位侧配线、共用低电位侧配线及控制部的结构与第三方式的电动机驱动装置相同。
附图说明
参照附图和以下详细的记述,可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是应用第一实施方式的电动机驱动装置的系统的整体结构图。
图2A是表示单侧驱动模式的开关驱动的图。
图2B是表示两侧驱动模式的开关驱动的图。
图3A是表示应用单侧驱动模式的区域的N-T特性图。
图3B是表示应用两侧驱动模式的区域的N-T特性图。
图4是第一实施方式的控制部的示意结构图。
图5A是对单侧驱动模式与两侧驱动切换时MG线圈两端电压的变动进行说明的图。
图5B是单侧驱动模式与两侧驱动切换时的示意控制结构图。
图6是第一实施方式的驱动模式切换处理的流程图。
图7是执行第一实施方式的驱动模式切换处理(电压指令瞬时修正+电力量逐渐变化)的控制框图。
图8是表示图6的切换判定的具体例的子流程图。
图9是表示比较例的驱动模式切换动作的时序图。
图10是表示第一实施方式的驱动模式切换动作的时序图。
图11是对相当于图10的XI部分放大图的电力分配量的逐渐变化进行说明的图。
图12A是表示用于MG控制的电压利用率下的切换判定的图。
图12B是表示自逆变器电压利用率下的切换判定的图。
图13是表示第二实施方式的平缓变化处理的动作的时序图。
图14A是对从第一逆变器单侧驱动切换到第二逆变器单侧驱动时的MG线圈两端电压的变动进行说明的图。
图14B是从第一逆变器单侧驱动切换到第二逆变器单侧驱动时的示意控制结构图。
图15A是执行第三实施方式的驱动模式切换处理的控制框图。
图15B是执行第三实施方式的驱动模式切换处理的控制框图。
图16是第三实施方式的驱动模式切换处理的流程图。
图17是表示双电源的电压相同时的第三实施方式的切换动作的时序图。
图18是表示双电源的电压不同时的第三实施方式的切换动作的时序图。
图19是应用第四实施方式的电动机驱动装置的系统的整体结构图。图20A是表示星形接线电路中的单侧驱动模式的开关驱动的图。
图20B是表示H桥电路中的两侧驱动模式的开关驱动的图。
图21是表示第四实施方式的驱动模式切换动作的时序图。图22是应用第五实施方式的电动机驱动装置的系统的整体结构图。
图23是应用第六实施方式的电动机驱动装置的系统的整体结构图。
图24是表示第六实施方式的驱动模式切换动作的时序图。
具体实施方式
以下,基于附图对电动机驱动装置的多个实施方式进行说明。包括第一实施方式~第六实施方式在内称为“本实施方式”。本实施方式的电动机驱动装置是在由两台逆变器对混合动力汽车、电动汽车的动力源即电动发电机(以下,称为“MG”)进行驱动的系统中,对三相交流电动机即MG的驱动进行控制的装置。实施方式中的“MG”和“MG控制装置”相当于“电动机”和“电动机驱动装置”。
第一实施方式、第四实施方式、第五实施方式、第六实施方式是将应用MG控制装置的系统的电源的数量以及MG的绕组结构的不同组合而成的。对于电源的数量,可以使用双电源或一个共用电源。对于MG的绕组结构,使用端点彼此未结合、即开放的开放绕组、或者星形接线或三角形接线的两组的绕组组。第一实施方式适用于“双电源+开放绕组”的系统,第四实施方式适用于“单电源+开放绕组”的系统。第五实施方式适用于“双电源+两组的绕组组”的系统,第六实施方式适用于“单电源+两组的绕组组”的系统。
第二实施方式、第三实施方式与第一实施方式的系统结构的不同之处在于驱动模式的切换控制。第二实施方式、第三实施方式的切换控制也可以在第四实施方式~第六实施方式的系统结构中使用。以下,主要对第一实施方式~第三实施方式进行详细说明。对于第四实施方式~第六实施方式,将第一实施方式~第三实施方式的技术思想直接或部分修正而应用。
[第一实施方式的系统结构]
图1示出了使用“双电源双逆变器”、即两个电源11、12和两台逆变器60、70的第一实施方式的系统的整体结构。图1的系统结构也适用于第二实施方式和第三实施方式。MG80是具有U相绕组81、V相绕组82和W相绕组83的永磁体式同步型的三相交流电动机。在应用于混合动力车辆的情况下,MG 80具有作为产生用于驱动驱动轮的转矩的电动机的功能、以及作为通过从发动机或驱动轮传递来的车辆的运动能量而驱动且能发电的发电机的功能。
在第一实施方式的MG 80中,三相绕组81、82、83是端点彼此未结合的开放绕组的结构。第一逆变器60的各相输出端子连接到三相开放绕组81、82、83的一端811、821、831,第二逆变器70的各相输出端子连接到三相开放绕组81、82、83的另一端812、822、832。旋转角度传感器85由解析器等构成,并且对MG 80的机械角度θm进行检测。机械角度θm由控制部300的电角度运算部87换算成电角度θe。
第一电源11和第二电源12是相互绝缘的独立的两个电源,分别是镍氢、锂离子等二次电池和双电层电容器等能充放电的蓄电装置。例如,也可以构成为将输出型的锂离子电池用于第一电源11,将容量型的锂离子电池用于第二电源12。电源11、12的电力由SOC(State Of Charge:充电状态)表示。
两台逆变器60、70分别从两个电源11、12接收直流电力。第一电源11能经由第一逆变器60相对于MG 80进行电力的发送、接收,第二电源12能经由第二逆变器70相对于MG 80进行电力的发送、接收。第一逆变器60的输出等于第一电源11的电力,第二逆变器70的输出等于第二电源12的电力。将从第一电源11流向第一逆变器60的电流标记为第一电源电流Ib1,将从第二电源12流向第二逆变器70的电流标记为第二电源电流Ib2。
MG 80经由第一逆变器60从第一电源11接收电力,并且经由第二逆变器70从第二电源12接收电力。在三相开放绕组81、82、83的第一逆变器60侧施加有U相电压VU1、V相电压VV1、W相电压VW1。在三相开放绕组81、82、83的第二逆变器70侧施加有U相电压VU2、V相电压VV2、W相电压VW2。
例如,在从第一逆变器60到MG 80的电力路径上设置有电流传感器84,上述电流传感器84对通电至三相开放绕组81、82、83的相电流进行检测。在图1的示例中,对V相电流Iv和W相电流Iw进行检测,但是也可以对任一两相或三相的电流进行检测。另外,电流传感器84可以设置在从第二逆变器70到MG 80的电力路径中,也可以设置在第一逆变器60和第二逆变器70这两者的路径中。
第一电容器16连接在高电位侧配线P1与低电位侧配线N1之间,第二电容器17连接在高电位侧配线P2与低电位侧配线N2之间。第一电压传感器18对从第一电源11输入到第一逆变器60的第一电源电压VH1进行检测。第二电压传感器19对从第二电源12输入到第二逆变器70的第二电源电压VH2进行检测。第一电源电压VH1和第二电源电压VH2可以相同,也可以不同。第一逆变器60的分担电力P_INV1由“P_INV1=Ib1×VH1”表示,第二逆变器70的分担电力P_INV2由“P_INV2=Ib2×VH2”表示。两台逆变器60、70的电力和“P_INV1+P_INV2”被供给到MG 80。
MG控制装置101包括第一逆变器60、第二逆变器70、控制部300以及驱动电路67、77。第一逆变器60与开放绕组81、82、83的各相对应地设置,具有电桥连接的六个第一开关元件61~66。开关元件61、62、63分别是U相、V相、W相的上臂的开关元件,开关元件64、65、66分别是U相、V相、W相的下臂的开关元件。第二逆变器70与开放绕组81、82、83的各相对应地设置,具有电桥连接的六个第二开关元件71~76。开关元件71、72、73分别是U相、V相、W相的上臂的开关元件,开关元件74、75、76分别是U相、V相、W相的下臂的开关元件。
各开关元件61~66、71~76例如由IGBT构成,并且并联连接有允许从低电位侧朝向高电位侧的电流的回流二极管。为了防止高电位侧配线P1、P2与低电位侧配线N1、N2之间的短路,各相的上臂元件与下臂元件被控制成不是同时地接通而是互补地接通断开、即一方接通时另一方断开。
控制部300由微型计算机等构成,包括未图示的CPU、ROM、I/O以及连接上述结构的母线等。控制部300通过由CPU执行预先存储在ROM等实体存储器装置(即,能读出的非过渡性有形记录介质)中的程序进行的软件处理、或通过由专用的电子电路进行的硬件处理来执行控制。
控制部300具有第一逆变器控制电路301和第二逆变器控制电路302,上述第一逆变器控制电路301基于转矩指令trq*和检测值的信息来生成向第一逆变器60输出的输出电压指令即第一电压指令,上述第二逆变器控制电路302基于转矩指令trq*和检测值的信息来生成向第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令。电角度θe、电源电压VH1、VH2等信息输入到各逆变器控制电路301、302。第一驱动器电路67将基于第一逆变器控制电路301所生成的第一电压指令的栅极信号输出到第一逆变器60。第二驱动器电路77将基于第二逆变器控制电路302所生成的第二电压指令的栅极信号输出到第二逆变器70。
温度传感器861、862、863、864、865分别对第一电源11的温度Hb1、第二电源12的温度Hb2、第一逆变器60的温度Hinv1、第二逆变器70的温度Hinv2和MG 80的温度Hmg进行检测,并且通知到控制部300。各部分的温度为后述的驱动模式切换判定中的判断因素之一。
[单侧驱动模式和两侧驱动模式的概要]
将使两台逆变器60、70中的任一方进行开关驱动的控制模式称为“单侧驱动模式”,将使两台逆变器60、70两者进行开关驱动的控制模式称为“两侧驱动模式”。本实施方式着眼于单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换动作。以下,作为从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式的示例,主要记载了由第一逆变器60实现的从单侧驱动模式向两侧驱动模式的切换。在由第二逆变器70实现从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式的情况下也是同样的,因此省略了记载,但是并不限定为功能手段。
图2A表示单侧驱动模式下的开关驱动,图2B表示两侧驱动模式下的开关驱动。在单侧驱动模式下,仅对单方的第一逆变器60进行开关驱动。另外,对于第二逆变器70,使所有相的上臂开关元件71、72、73、或所有相的下臂开关元件74、75、76中的一方接通,另一方断开,进行电中性点耦合。在两侧驱动模式下,通过使两个逆变器60、70进行开关驱动,将两个电源11、12的电压串联化。
对于驱动模式切换的考虑方法,参照图3A、图3B的N-T特性图。各图中的阴影区域是应用该驱动模式的理想区域。图3A所示的单侧驱动模式的优点是低负载时的效率较高,缺点是高负载时性能的上限较低,因此,在低负载时是有利的。图3B所示的两侧驱动模式的优点是高负载时的性能的上限较高,缺点是低负载时的效率较低,因此,在高负载时是有利的。
因此,在高负载时通过两侧驱动模式来确保足够的输出,并且在低负载时切换到单侧驱动模式以成为低损耗驱动,由此能够实现输出与效率并存的驱动。
[技术问题和着眼点]
作为双电源双逆变器系统的宿命性技术问题,在驱动模式的切换时必然会发生MG线圈两端电压的急剧变化。即,两台逆变器60、70分别独立地输出电压脉冲,由此决定了MG线圈施加电压。换言之,若无法将各逆变器60、70的输出控制为在该时间点处成为MG 80所要求的最佳值,则由于电压过量或不足而产生的电流紊乱会引起转矩变动。更严重的情况是由于过度的电压施加而产生的过电流可能会导致部件的故障。
因此,在第一实施方式中,目的在于,通过独立且协调地控制各逆变器60、70的输出,在遵循能够得到期望的MG输出和各逆变器输出这样的原理原则的同时,使驱动模式切换前后的MG输出稳定且保持连续性。更具体而言,以下三点是着眼点。
[1]切换驱动模式时的上升和下降过程中,逆变器的输出变化逐渐地变化,以防止变得急剧。[2]通过电压指令的瞬时修正来消除输出变动,该电压指令的瞬时修正的目的是将自逆变器的输出变化因素在自逆变器内消除。[3]不依赖于切换前后的状态变化,通过适当且唯一地决定的切换判定,在成为目标的MG输出的定时处稳定地切换,并且同时实现高输出驱动和低输出时的低损耗驱动。
[控制部的结构]
图4示出了控制部300的示意结构。在以下的图中,将逆变器标记为“INV”。第一逆变器控制电路301和第二逆变器控制电路302通过dq控制(即,dq轴坐标上的矢量控制)来分别驱动第一逆变器60和第二逆变器70。逆变器控制电路301、302可以分别设置在单独的微型计算机内,也可以设置在共用的一个微型计算机内。为了作为双电源双逆变器的系统进行驱动,各逆变器控制电路301、302生成独立且协调的电压指令。
作为控制部300所获取的信息,MG 80是共用的,因此,角度(具体而言是电角度θe)和三相电流的检测值也可以是共用的。但是,如虚线所示,也可以设置多个电流传感器84和旋转角度传感器85,并且获取各逆变器控制电路301、302所对应的检测值。另外,如虚线所示,第二逆变器控制电路302在进行前馈控制的情况下也可以不获取三相电流的检测值。
控制部300的至少一个逆变器控制电路具有对从两个电源11、12供给到两台逆变器60、70的电力量进行调节的功能。在图4的结构中,一个第一逆变器控制电路301作为转矩管理电路,通过反馈控制来实现转矩。另外,另一个第二逆变器控制电路302作为电力管理电路,通过前馈控制和电力分配控制来管理电力。
电力管理电路具有对从两个电源11、12供给到两台逆变器60、70的电力量进行调节的功能。此外,在电力分配控制中,对从两个电源11、12供给到两台逆变器60、70的电力的分配进行管理。在下面的图中,将“反馈”标记为“FB”,将“前馈”标记为“FF”。此外,也可以调换第一逆变器控制电路301和第二逆变器控制电路302的作用。
在该结构中,在由第一逆变器控制电路301实现的反馈控制中,以使转矩追随指令的方式修正外部干扰压制,并且在第二逆变器控制电路302中,通过由指令唯一地决定的反馈控制来对各逆变器60、70的电力进行管理。这样,在电力管理电路中对逆变器电力进行调节,并且通过反馈控制来修正外部干扰压制以使转矩管理电路实现要求转矩,由此控制部300在不存在控制干涉的情况下同时实现期望的MG转矩和各电源电力。
另外,由于逆变器控制电路301、302的用于驱动各逆变器60、70的dq控制是独立的,因此,具有控制自由度,另一方面,若各逆变器指令协调地产生的MG线圈两端电压对MG80而言不是最佳的,则MG转矩(输出)和各逆变器电力容易变动。该变动在MG线圈两端电压在短时间内变化最大的单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换场景中更显著。
因此,本实施方式的控制部300具有切换调停部303,上述切换调停部303在设定为各逆变器控制电路301、302起到转矩管理以及电力管理的作用的基础上,对单侧驱动模式与两侧驱动模式的切换进行判断,并且在切换时对各逆变器60、70的输出进行调停。切换调停部303以不受单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换时的MG线圈两端电压变化的影响的方式对电力变化量进行调停,并且使切换前后的MG输出连续。
在图4的结构中,来自外部的上位控制电路的转矩指令trq*或电力分配要求暂时输入到切换调停部303,之后通知到各逆变器控制电路301、302。但是,不限于该结构,也可以将来自外部的转矩指令trq*或电力分配要求输入到各逆变器控制电路301、302,之后通知到切换调停部303。
切换调停部303在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,使驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加。另外,切换调停部303在从两侧驱动模式向单侧驱动模式切换时,使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。电力量的“零”不限于严格的0[W],还包括基于该技术领域的技术常识判断为“零附近”的范围的微小值。由此,不依赖于MG线圈两端电压的变化,能够保持MG输出的连续性,并且消除控制变动。
此处,“驱动开始侧逆变器”是指从到当前为止的停止状态开始开关驱动的逆变器。“驱动结束侧逆变器”是指结束到当前为止进行的开关驱动而转移至停止状态的逆变器。当从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,第二逆变器70相当于“驱动开始侧逆变器”。另外,当从两侧驱动模式切换到第一逆变器单侧驱动模式时,第二逆变器70相当于“驱动结束侧逆变器”。
以下,针对每个实施方式对具体的驱动模式切换动作进行说明。在第一实施方式和第二实施方式中,对从第一逆变器单侧驱动模式转移至两侧驱动模式的动作进行说明、或者反之对从两侧驱动模式转移至第一逆变器单侧驱动模式的动作进行说明。在第三实施方式中,对从第一逆变器单侧驱动模式暂时经由两侧驱动模式而转移至第二逆变器单侧驱动模式的动作进行说明。
(第一实施方式)
参照图5A~图12B,作为第一实施方式,对与第一逆变器单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换有关的控制结构进行说明。如图5A所示,MG线圈两端电压振幅在单侧驱动模式下是一个电源量的电压振幅,在两侧驱动模式下是两个电源量的电压振幅。因此,在单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换前后,MG线圈两端电压必然会变化。这是双电源双逆变器系统的宿命性技术问题。而且,如果无法应对与三相电流的生成直接相关的MG线圈两端电压的该变化,则为了流过想要得到的电流而需要的MG线圈两端电压会产生过量或不足,并且由于电气电路与脉冲电压输出的关系,容易引起电流紊乱。
图5B示出了第一逆变器单侧驱动模式与两侧驱动模式切换时的示意控制结构。图5B中的电流指令Idq的运算、电压指令Vdq的运算以及PWM控制等的基本控制结构是众所周知的技术,因此省略说明。以下,将d轴电流指令Id和q轴电流指令Iq统一标记为电流指令Idq,将d轴电压指令Vd和q轴电压指令Vq统一标记为电压指令Vdq。此处,d轴电压指令Vd是0或负的值,以下,“Vdq增加/减少”是指d轴电压指令Vd的绝对值和q轴电压指令Vq增加/减少。
当仅由第一逆变器60进行开关驱动时,作为PWM控制的输入电压而施加第一电源电压VH1。另一方面,当第一逆变器60继续开关驱动且第二逆变器70对开始了开关驱动的两个逆变器60、70进行开关驱动时,作为PWM控制的输入电压而施加双电源的电压和(VH1+VH2)。这样,在MG视点下的控制中发生切换。而且,在切换驱动模式时,若各逆变器60、70的开关无法协调而使施加电压相对于所需电压发生过量或不足,则会发生电流紊乱。
在第一实施方式中,为了避免施加电压的过量或不足的发生且保持MG输出的连续性,执行以下的切换处理。接着,参照图6的流程图和图7的控制框图来对根据第一实施方式的驱动模式切换处理进行说明。在以下的流程图的说明中,符号“S”表示步骤。另外,在图7中,将第一逆变器控制电路301设为转矩管理电路,将第二逆变器控制电路302设为电力管理电路。
在S10中,切换调停部303根据相对于MG 80的输出要求、电源11、12的SOC状态、或者电源11、12、逆变器60、70或MG 80的温度等进行切换判定。对于切换判定的具体例,参照图8在后面描述。在S21中,设定电压识别值。电压识别值在单侧驱动模式下由各逆变器的电源电压VH1、VH2决定,在两侧驱动模式下由双电源的电压和(VH1+VH2)决定。
在S22中,在切换驱动模式时,瞬时修正了电压指令Vdq。在从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,电压指令Vdq1通过式(1.1)被瞬时修正。在从两侧驱动模式向第一逆变器单侧驱动模式切换时,电压指令Vdq1通过式(1.2)被瞬时修正。
【数学式1】
对瞬时修正的技术意义进行补充。如众所周知那样,反馈控制是一阶滞后系统的后追控制。另外,由于MG 80具有线圈,因此作为电气电路而成为一阶滞后系统。因此,显然的是,在一阶滞后系统的控制下对一阶滞后系统的MG 80进行控制的MG控制的响应变成一阶滞后。因此,对于由于双电源双逆变器结构那样的MG线圈两端电压的急剧变化、即由两个逆变器60、70的输出脉冲电压的瞬时重叠而引起的阶段变化,只能以一阶滞后进行响应。因此,在第一实施方式中,通过瞬时修正电压指令Vdq来解决该技术问题。另外,在随后的第二实施方式中,通过进行平缓变化处理来解决该技术问题。
在S23中,逆变器输出、进一步说是MG输出持续地维持连续性,因此,电压指令Vdq1被设定为向下次控制处理的继承量。在作为转矩管理电路的第一逆变器控制电路301中,重新设定反馈控制的积分项。另外,在作为电力管理电路的第二逆变器控制电路302中,设定电压指令Vdq2以用于前馈控制中的电力运算。在S24中,在电力管理侧的第二逆变器控制电路302中,使输出的电力量逐渐变化,以避免成为转矩管理侧的第一逆变器控制电路301的外部干扰。
关于以上的切换处理,参照图7的框图进行补充。在第一逆变器控制电路301的瞬时修正的块中,仅在切换时根据电压识别值对电压指令Vdq1进行瞬时修正。在积分项重新设定的块中,仅在切换时整合用于下次反馈控制的继承量。由此,对第一逆变器60进行指示的占空比INV1_duty在切换后也保持与切换前的连续性而输出。
在第二逆变器控制电路302的电力分配控制的块中,以能够追随第一逆变器控制电路301的反馈控制那样的变化速度,使电压指令Vdq2从零逐渐变化而增加。由此,占空比INV2_duty对第二逆变器70进行指示,上述占空比INV2_duty抑制了切换时的急剧变化。
接着,参照图8的子流程图,对图6的S10中的从单侧驱动模式向两侧驱动模式的切换判定的详细情况进行补充。在S11中,MG控制装置101以第一逆变器单侧驱动模式进行驱动。在S12中,对第一电源11的温度Hb1是否高于适当范围的上限进行判断。在S13中,对第一电源11的SOC是否低于适当范围的下限进行判断。在S12或S13中判断为“是”的情况下,与有无高输出要求无关,理想的是减轻第一电源11的负担。因此,转移至S16,切换调停部303判定为实施从第一逆变器单侧驱动模式向两侧驱动模式的切换。
在S16的两侧驱动模式中,理想的是,选择各逆变器60、70均以PWM控制模式进行驱动的模式,并且进行主动的电力调节,以使第一电源11的温度和SOC进入到适当范围内。此外,也可以根据第一电源11的温度来限制输出。
在S12和S13中判断为“否”的情况下,在S14中对是否存在针对MG 80的高输出要求进行判断。在S14中判断为“是”的情况下,进一步在S15中,对是否存在高效率运转的要求进行判断。在S15中判断为“是”的情况下,转移至S17,切换调停部303判定为实施从第一逆变器单侧驱动模式向两侧驱动模式的切换。在S17的两侧驱动模式中,通过选择电力量较大的一侧的逆变器以矩形波控制模式进行驱动且另一方的逆变器以PWM控制模式进行驱动的模式,从而执行高效率运转。
在S14中判定为“是”且在S15中判定为“否”时,转移至S16,在两侧驱动模式下,各逆变器60、70均以PWM控制模式进行驱动。在这种情况下,根据转矩指令和电力指令,实施不是有意的效率运转的通常运转。另外,在S14中判断为“否”的情况下,由当前的单侧驱动模式实现的输出是足够的,并且也不需要减轻第一电源11的负担。因此,转移至S18,切换调停部303判定为不实施向两侧驱动模式的切换判定。
此外,对于在两侧驱动模式下选择的控制模式,在PWM控制模式下,基于电压指令和载波的比较,在一个电气周期中输出与载波频率对应的多个脉冲,在矩形波控制模式下,在一个电气周期中输出一个脉冲。另外,根据电压利用率,PWM控制模式包括正弦波控制模式和过调制控制模式。上述控制模式自身是众所周知的技术,因此省略详细说明。另外,关于选择控制模式的手段或方法,由于不是本说明书的对象范围,因此,不详细说明。
接着,参照图9、图10的时序图,对比较例和第一实施方式进行对比,并且对从单侧驱动模式向两侧驱动模式的切换动作进行说明。电源电压是相同的,电力分配比为1:1。图9所示的比较例在切换驱动模式时不进行担保连续性的处置。另一方面,作为担保切换时的连续性的处置,图10所示的第一实施方式实施上述的瞬时修正和电力量逐渐变化。
各图从上面开始依次示出了MG 80的转矩、转速、MG输出、MG线圈两端电压、电源电流、d轴电压指令Vd和q轴电压指令Vq的变化。MG输出与转矩和转速的乘积成比例。各逆变器控制电路301、302的电源电压识别值相当于MG线圈两端电压。各图的纵轴上未记载“0”以外的具体数值。d轴电流指令Vd以外的量取0或正的值,d轴电流指令Vd取0或负的值。图中的单点划线表示与第一逆变器有关的量,双点划线表示与第二逆变器有关的量。表示切换动作的以下的时序图也是同样的。
对于图9、图10中共同的是,驱动模式从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式,进一步从两侧驱动模式切换到第一逆变器单侧驱动模式。伴随于此,MG线圈两端电压的振幅从第一电源电压VH1切换到双电源的电压和(VH1+VH2),进一步从双电源的电压和(VH1+VH2)切换到第一电源电压VH1。
在第一逆变器单侧驱动模式下,仅流过第一电源电流Ib1,第二电源电流Ib2为0。因此,电源电流之和为“Ib1+Ib2=Ib1”。在两侧驱动模式下,流过双电源的电流和(Ib1+Ib2)。另外,在第一逆变器单侧驱动模式下,第一电压指令Vdq1取非0的值,第二电压指令Vdq2为0。在两侧驱动模式下,第一电压指令Vdq1和第二电压指令Vdq2取非0的相同值。
在切换驱动模式时,MG线圈两端电压发生阶段变化。此时,在不进行连续性担保的处置的比较例中,电压指令Vdq1、Vdq2急剧变化,如(Xc)部分所示,转矩和电力发生变动。即,转矩和电力不连续地变化。与此相对,在第一实施方式中,相对于MG线圈两端电压的阶段变化,第一电压指令Vdq1被瞬时修正,第二电压指令Vdq2追随于此而变化。另外,对于MG输出,由于电力量逐渐变化,因此,如(Xp)部分所示,不发生切换驱动模式时的转矩和电力的变动。因此,转矩和电力在保持连续性的同时发生变化。
对于图10的驱动模式的切换动作,按照编号1~8的顺序进行说明。在动作1中,第一逆变器60进行单侧驱动。在动作2中,基于切换判定,电源电压识别值从VH1切换到(VH1+VH2)。在动作3中,基于切换前后的电源电压识别值,第一逆变器60的电压指令Vdq1被瞬时修正。
而且,基于(*)所示的值,将继承到下次积分周期的值设定为积分项。作为具体例,在存在与反馈控制不同的加法项的情况下,进行减去该值并继承等处理,并且设定为能够保持控制周期间的连续性的积分项。所继承的值具有与PI积分项相同的效果。在动作4中,切换调停部303使第二逆变器70的输出从零逐渐变化而增加,以使第一逆变器60能够响应。
在动作5中,第一逆变器60和第二逆变器70进行两侧驱动。在动作6中,切换调停部303使第二逆变器70的输出逐渐变化而减少到零,以使第一逆变器60能够响应。在动作7中,基于切换判定,电源电压识别值从(VH1+VH2)切换到VH1。在动作8中,基于电源电压识别值,第一逆变器60的电压指令Vdq1被瞬时修正。而且,基于刚从单侧驱动模式切换之后所施加的电压指令Vdq1设定的值被继承到下次积分周期。
另外,图11示出了在切换驱动模式时逆变器60、70的电力分配在MG输出中所占的变化。在第一逆变器单侧驱动模式的稳定阶段中,第一逆变器60的分担电力占100%。在电力量逐渐变化阶段中,第二逆变器70的分担电力逐渐地增加。在两侧驱动模式的稳定阶段中,第一逆变器60和第二逆变器70的分配比率是恒定的。
[单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换判定方法]
接着,对当MG输出达到目标的输出时,能够高精度(即,可靠地)且唯一地判定的驱动模式切换判定方法进行说明。关于成为切换判定的前提的电压利用率,首先,对一般的单电源单逆变器结构中的电压利用率进行说明。
<单电源单逆变器结构>
作为驱动模式的切换要求,假定与电源状态(例如SOC)、电源、逆变器或MG的温度、MG输出状态(例如电压利用率)等的目标或场景对应的切换要求。上述因素中的、表示MG输出状态的指标即电压利用率由下式计算。线间电压振幅相当于基本波振幅的波高值。另外,逆变器输入电压等于电源电压VH。
电压利用率=逆变器线间电压振幅/逆变器输入电压
此处,若将电压利用率表示为VUF,将变换系数表示为K,将dq轴电压振幅表示为|Vdq|,则上式被表示为式(2)。此外,由于如果确定电压利用率的表示方法,则变换系数K被唯一地确定,因此,在包含图12A、图12B的以下的式中省略。
【数学式2】
<双电源双逆变器结构>
在双电源双逆变器结构的两侧驱动模式下,如下式所示,对于各逆变器,将逆变器线间电压除以双电源电压和来计算“用于MG控制的电压利用率”。用于MG控制的电压利用率=逆变器线间电压/双电源电压和
用于MG控制的电压利用率是还用于掌握控制状态的MG视点下的电压利用率,以下由“VUF_MG”的符号表示。用于各逆变器的MG控制的电压利用率VUF_MG_INV1、VUF_MG_INV2使用dq轴电压Vdq1、Vdq2并由式(3.1)、(3.2)表示。
【数学式3】
图12A示出了使用用于MG控制的电压利用率VUF_MG的切换判定的动作。在第一逆变器单侧驱动模式下,在第一逆变器电压利用率VUF_MG_INV1上升并达到两侧切换阈值时,切换到两侧驱动模式。此时,第二逆变器电压利用率VUF_MG_2从0开始逐步地增加,第一逆变器电压利用率VUF_MG_INV1逐步地减少。
在两侧驱动模式下,两个逆变器的电压利用率VUF_MG_INV1、VUF_MG_INV2一起上升,并且在达到上限之后一起下降。之后,在两个逆变器的电压利用率VUF_MG_INV1、VUF_MG_INV2达到单侧切换阈值时,切换到第一逆变器单侧驱动模式。
另外,对使用作为与此不同的电压利用率的“自逆变器电压利用率VUF_self”的切换判定进行说明。如下式所示,对于各逆变器,将逆变器线间电压除以各逆变器的输入电压来计算自逆变器电压利用率。
自逆变器电压利用率=逆变器线间电压/逆变器输入电压
以下,将自逆变器电压利用率的符号设为“VUF_self”。各逆变器的自逆变器电压利用率VUF_self_INV1、VUF_self_INV2使用dq轴电压Vdq1、Vdq2并由式(4.1)、(4.2)表示。
【数学式4】
例如,在使之动作到单侧驱动模式的极限的情况下,自逆变器电压利用率VUF_self的上限阈值是指由一台逆变器的开关驱动实现的输出的极限。即,通过使用自逆变器电压利用率VUF_self来判定切换定时,能够对是否是通过一台逆变器获得期望的输出的区域进行判定。因此,通过将自逆变器电压利用率VUF_self与反映了期望的电压利用率的阈值进行比较,能够相对于MG输出状态决定单侧驱动模式与两侧驱动模式的切换定时。
根据该方式,即使发生由于传感器类的误差、由温度特性引起的MG磁通量变化等导致的设备常数的偏差,也能够正确地判定是否是考虑到该状态的目标切换点。另外,理想的是,在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式所使用的阈值与从两侧驱动模式向单侧驱动模式切换所使用的阈值中设置滞后,并且防止切换的振荡。
图12B示出了使用自逆变器电压利用率VUF_self的切换判定的动作。在“VH2=0”即第一逆变器单侧驱动模式下,第一逆变器的自逆变器电压利用率VUF_self_INV1等于电压利用率VUF_MG_INV1。在自逆变器电压利用率VUF_self_INV1上升并达到两侧切换阈值时,切换到两侧驱动模式。此时,第一逆变器的自逆变器电压利用率VUF_self_INV1逐步地增加。
两侧驱动模式下的电压利用率VUF_MG_INV1、VUF_MG_INV2的动作与图12A相同。即使两个逆变器的电压利用率VUF_MG_INV1、VUF_MG_INV2从上限降低,也与切换判定无关。然后,在自逆变器电压利用率VUF_self_INV1达到单侧切换阈值时,切换到第一逆变器单侧驱动模式。
<作用效果>
(1)第一实施方式的切换调停部303在切换时对各逆变器60、70的输出进行调停,以使驱动模式的切换前后的MG输出连续。由此,MG控制装置101在双电源双逆变器的结构中,能够使单侧驱动模式和两侧驱动模式切换时的MG输出稳定,并且保持连续性。此外,能够防止由于过度的电压施加而产生的过电流所导致的部件的故障。
(2)具体而言,切换调停部303在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,使驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加。另外,切换调停部303在从两侧驱动模式向单侧驱动模式切换时,使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。由此,能够使切换驱动模式时的上升和下降过程中逆变器的输出变化缓和,从而排除由于电力变动的影响而引起电动机的转矩发生变动。
(3)切换调停部303根据对MG 80的输出要求、电源11、12的SOC状态或者电源11、12、逆变器60、70或MG 80的温度等进行切换判定。由此,能够对是否可以根据驱动状态来切换驱动模式进行判断。
(4)针对至少一个逆变器,切换调停部303基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率VUF_self,进行单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换判定。由此,能够与电源电压差无关地设定切换阈值,并且能够唯一地执行切换判定。
(5)根据第一实施方式,具有如下控制结构:在单侧驱动模式下,基于一个电源电压来决定逆变器的输出,在两侧驱动模式下,基于双电源的电压和来决定各逆变器的输出。在切换驱动模式时,切换调停部303根据双电源的电压和的急剧变化来瞬时修正电压指令Vdq1,并且继承到下次的处理周期。由此,第一实施方式能够抑制切换驱动模式时的电压急剧变化的影响,并且实现稳定的逆变器驱动。
(第二实施方式)
接着,参照图13对第二实施方式进行说明。与第一实施方式同样地,第二实施方式具有如下控制结构:在单侧驱动模式下,基于一个电源电压来决定逆变器的输出,在两侧驱动模式下,基于双电源的电压和来决定各逆变器的输出。另外,在第二实施方式中,作为相对于在切换驱动模式时由于逆变器60、70的输出脉冲电压的瞬间重叠而引起的阶段变化的响应手段,切换调停部303相对于双电源电压和的急剧变化来执行使控制上的电压识别值逐渐变化的“平缓变化处理”。
具体而言,在平缓变化处理中,通过任意时间常数延迟滤波或速率处理,限制了电源电压识别值的每单位时间的变化量。即,相对于在第一实施方式中进行瞬时的电压修正,在第二实施方式中,通过进行连续的电压修正来抑制输出变动。
图13示出了从第一逆变器单侧驱动模式转移至两侧驱动模式的场景、以及从两侧驱动模式转移至第一逆变器单侧驱动模式的场景下的平缓变化处理的动作。第一逆变器60执行动作1和动作4的平缓变化处理,第二逆变器70执行动作2和动作3的平缓变化处理。
当从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,在动作1中,切换调停部303通过平缓变化处理使第一逆变器60的电源电压识别值从VH1切换到(VH1+VH2)。在动作2中,切换调停部303通过平缓变化处理使第二逆变器70的上升时的输出从零逐渐变化而增加。由此,不会过度地响应第一逆变器60的输出,从而转移至稳定的两侧驱动模式。
当从两侧驱动模式切换到第一逆变器单侧驱动模式时,在动作3中,切换调停部303通过平缓变化处理使第二逆变器70的电源电压识别值从(VH1+VH2)切换到VH1。在动作4中,切换调停部303通过平缓变化处理使第二逆变器70的下降时的输出逐渐变化而减少至零。伴随于此,不会过度地响应第一逆变器60的输出,从而转移至稳定的单侧驱动模式。由此,第二实施方式能够抑制切换驱动模式时的电压急剧变化的影响,并且实现稳定的逆变器驱动。
(第三实施方式)
接着,参照图14A~图18,作为第三实施方式,对从由一个逆变器实现的单侧驱动模式切换到由另一个逆变器实现的单侧驱动模式的控制结构进行说明。例如,若在低负载的单侧驱动模式下仅持续使用一个电源,则会使电力使用量出现偏差,电源温度上升。在电源是电池的情况下,有可能会使SOC出现偏差而达到枯竭。因此,使在单侧驱动模式下驱动中的逆变器停止,转而使到现在为止处于停止中的逆变器以单侧驱动模式进行驱动,由此能够有效地交替使用电源。
在从这样的第一逆变器单侧驱动模式切换到第二逆变器单侧驱动模式的过程中,不依赖于控制方式,由于以电源电压差、逆变器为代表的各种机差偏差,在切换前后MG线圈两端电压必然会发生变化。这是双电源双逆变器系统的宿命性技术问题。而且,如果无法应对与三相电流的生成直接相关的MG线圈两端电压的该变化,则为了流过想要得到的电流而需要的MG线圈两端电压会产生过量或不足,并且由于电气电路与脉冲电压输出的关系,容易引起电流紊乱。。
如图14A所示,MG线圈两端电压振幅在第一逆变器单侧驱动中为第一电源11的电压振幅VH1,在第二逆变器单侧驱动中为第二电源12的电压振幅VH2。此处,作为双电源的电压比,将第二电源电压VH2相对于第一电源电压VH1的比标记为“α”。例如,在第一电源电压VH1为200V且第二电源电压VH1为400V的情况下,α是2。
图14B示出了第一逆变器单侧驱动模式与第二逆变器单侧驱动模式切换时的示意控制结构。当仅由第一逆变器60进行开关驱动时,作为PWM控制的输入电压而施加第一电源电压VH1。另一方面,当仅由第二逆变器70进行开关驱动时,作为PWM控制的输入电压而施加第二电源电压VH2。因此,在切换驱动模式时,若相对于即将切换前的电压产生施加电压的过量或不足,则逆变器输出无法适当地继承,从而产生电流紊乱。
因此,在第三实施方式中,为了消除电源电压差和机差偏差,在第一逆变器单侧驱动模式与第二逆变器单侧驱动模式的切换之间,会经过两侧驱动模式。在两侧驱动模式中,各逆变器控制电路301、302生成考虑到电源电压差和机差偏差的逆变器电压指令Vdq1、Vdq2。
作为一例,图15A示出了从第一逆变器单侧驱动模式切换到第二逆变器单侧驱动模式时的控制结构。当从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,通过电源电压识别值的瞬时修正,将切换前后的电压识别值之比即(VH1+VH2)/VH1(=1+α)与第一逆变器60的电压指令Vdq1相乘。
在两侧驱动模式中,进行电力分配控制,以使各第一逆变器60的电力量逐渐变化。在两侧驱动模式开始时,第一逆变器60的电压指令Vdq1等于MG输出,第二逆变器70的电压指令Vdq2为0。在两侧驱动模式结束时,第一逆变器60的电压指令Vdq1为0,第二逆变器70的电压指令Vdq2等于MG输出。在此期间,进行输出调停。
当从两侧驱动模式切换到第二逆变器单侧驱动模式时,通过电源电压识别值的瞬时修正,乘以切换前后的电压识别值之比即VH2/(VH1+VH2),并且作为第二逆变器70的电压指令Vdq2而继承。该比的值如式(5)那样进行换算。
【数学式5】
这样,在从由一个逆变器实现的单侧驱动模式切换到由另一个逆变器实现的单侧驱动模式的情况下,切换调停部303将驱动结束侧逆变器所输出的电压指令Vdq1与基于双电源的电压比α的修正系数相乘而得到的值作为驱动开始侧逆变器的电压指令Vdq2而继承。
另外,如图15B所示,在两侧驱动模式中,切换调停部303使驱动结束侧的第一逆变器60的输出(即,所分担的电力量)从100%逐渐减小到0%,并且使驱动开始侧的第二逆变器70的输出从0%逐渐增大到100%,由此继承电力量。此时,电力以反馈控制能够追随的级别的变化速度逐渐变化。当第一逆变器60的输出减少到0%时,切换调停部303使第一逆变器60停止。
参照图16的流程图,对由第三实施方式实现的驱动模式切换处理进行说明。在图16中,适当地省略与图6的步骤对应的步骤的说明。S10的从单侧驱动模式向两侧驱动模式的切换判定、以及S21~S24的从电压识别值设定到电力量逐渐变化的各处理基本上与图6相同。
在S10的切换判定中,切换调停部303例如在第一电源11的温度Hb1过度地上升的情况下,切换判定为使得单侧驱动中的第一逆变器60停止,转而使到现在为止处于停止中的逆变器进行单侧驱动。此处,“温度过度地上升的情况”是指超过比图8的S12所示的适当范围上限更高的容许上限那样的情况。在这种情况下,理想的是,不仅在两侧驱动模式下减轻第一电源11的负担,还更主动地使第一逆变器60停止。此外,理想的是,在第一逆变器60的温度Hinv1过度地上升的情况下也进行相同的处置。
另外,理想的是,切换调停部303即使在第一电源11的SOC低于比图8的S13所示的适当范围下限更低的容许下限的情况下,也不会停留于两侧驱动模式,而是通过切换到第二逆变器单侧驱动模式来停止第一逆变器60。
在S25中,切换调停部303设定成对由两个逆变器控制电路301、302实现的转矩管理电路与电力管理电路的作用进行切换。如上所述,转矩管理电路进行反馈控制。电力管理电路基于前馈控制进行电力分配控制,并且管理从两个电源11、12供给到两个逆变器60、70的电力分配。
从反馈控制切换到前馈控制的逆变器控制电路将积分项的值作为电力控制时的初始值来继承,因此,从该时间点开始进行电力控制。另外,为了将在电力控制中使用的电压指令继承到反馈控制,从前馈控制切换到反馈控制的逆变器控制电路将该电压指令代入到积分项,并且将其作为初始值开始反馈控制。
在S30中,与S10同样地,实施从两侧驱动模式向单侧驱动模式的切换判定。在切换判定成立且在S30中判断为“是”的情况下,在S41~S44中,与S21~S24同样地实施从电压识别值设定到电力量逐渐变化的各处理。另外,在S45中,与S25同样地,实施两个逆变器控制电路301、302的作用设定。
图17的时序图示出了双电源的电压相同(即,α=1)时从第一逆变器单侧驱动向第二逆变器单侧驱动的切换动作,对于该切换动作,按照编号1~9的时期进行说明。在动作1中,第一逆变器60进行单侧驱动。在动作2中,基于切换判定,电源电压识别值从VH1切换到(VH1+VH2)。在动作3中,基于电源电压识别值,第一逆变器60的电压指令Vdq1被瞬时修正。在动作4中,切换调停部303使第二逆变器70的输出从零逐渐变化而增加,以使第一逆变器60能够响应。
在动作5中,第一逆变器60和第二逆变器70进行两侧驱动。在动作6中,切换调停部303使第二逆变器70的输出逐渐变化而增加到100%,以使第一逆变器60能够响应。在动作7中,基于切换判定,电源电压识别值从VH1从(VH1+VH2)切换到VH2。
在动作8中,通过基于电源电压识别值的瞬时修正,将第一逆变器60所输出的电压指令Vdq1与基于双电源的电压比α的修正系数相乘而得到的值作为第二逆变器70的电压指令Vdq2而继承。在动作9中,第二逆变器控制电路302的控制方式从基于前馈控制的电力控制切换到反馈控制方式。
图18的时序图示出了双电源的电压不同时从第一逆变器单侧驱动到第二逆变器单侧驱动的切换动作。在该示例中,第二电源电压VH2比第一电源电压VH1高,双电源的电压比α大于1。另外,电力分配比率为1:1。各动作时期的编号1~9以图17为基准,仅对与图17的不同点进行说明。
在动作2的从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,切换前后的电压识别值即VH1与(VH1+VH2)的差较大。因此,由动作3的瞬时修正引起的MG视点下的电压指令Vdq1的变化表现得相对较大。在动作7的从两侧驱动模式切换到第二逆变器单侧驱动模式时,切换前后的电压识别值即(VH1+VH2)与VH2的差较小。因此,动作8的由瞬时修正引起的MG视点下的电压指令Vdq2的变化表现得相对较小。此时,将与基于双电源的电压比α的修正系数相乘而得到的值作为第二逆变器70的电压指令Vdq2而继承。
与第一实施方式同样地,第三实施方式能够消除切换驱动模式时的输出变动,并且能够避免在继续低负载且低损耗的单侧驱动模式时仅一个电源达到SOC枯竭。
另外,至少一个逆变器控制电路作为电力管理电路而动作,切换调停部303在驱动模式切换时,在两个逆变器控制电路301、302之间调换电力管理电路的作用,并且将即将切换前的控制状态继承到对方侧。由此,能够对分担两侧驱动模式下的电力分配的逆变器控制电路进行固定,并且减少状态转变数来简化结构。
此外,在两个逆变器控制电路301、302之间调换电力管理电路的作用这点对于上述第一实施方式、第二实施方式也是相同的。即,也可以在从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时、以及从两侧驱动模式切换到第一逆变器单侧驱动模式时,调换转矩管理电路和电力管理电路的作用。
(第四实施方式)
接着,参照图19~图21,对第四实施方式进行说明。图19示出了应用第四实施方式的MG控制装置104的系统的整体结构。在该系统中,两台逆变器60、70连接到一个共用电源13。对于与共用电源13对应地设置的电容器16、电压传感器18和温度传感器861的符号,援用与第一实施方式的第一电源11的各结构要素对应的符号。电压传感器18对共用电源13的电压VH进行检测,温度传感器861对共用电源13的温度Hb进行检测。另外,将流向共用电源13的电流标记为共用电源电流Ib。共用电源13的电力Pb由“Pb=Ib×VH”表示。
第一逆变器60和第二逆变器70的高电位侧配线P1、P2彼此通过共用高电位侧配线Pcom连接,低电位侧配线N1、N2彼此通过共用低电位侧配线Ncom连接。另外,能切断电流路径的开闭器14设置于共用高电位侧配线Pcom或共用低电位侧配线Ncom的至少一个。在图19的示例中,开闭器14设置于共用高电位侧配线Pcom。
与第一实施方式的图1同样地,电流Ib1流向第一逆变器60,电流Ib2流向第二逆变器70。但是,在第四实施方式中,“Ib1”不是第一电源的电流,而是指“第一逆变器的输入电流”。同样地,“Ib2”不是第二电源的电流,而是指“第二逆变器的输入电流”。
考虑到配线等的损耗,第一逆变器60的分担电力P_INV1与第二逆变器70的分担电力P_INV2之和多少存在差异,但是大致等于共用电源13的电力Pb。即,表示为“Pb≈P_INV1+P_INV2”。若使用电流和电压,则表示为“Ib×VH≈Ib1×VH+Ib2×VH”。
控制部300的结构基本上与第一实施方式相同。但是,至少一个逆变器控制电路在第一实施方式中具有对“从两个电源11、12”向两台逆变器60、70供给的电力量进行调节的功能,与此相对,在第四实施方式中对“从共用电源13”向两台逆变器60、70供给的电力量进行调节。在这种情况下,通过对向各逆变器60、70输入的输入电流Ib1、Ib2进行调节,调节了分担电力P_INV1、P_INV2。
MG控制装置104在打开开闭器14(即,断开)的状态下,在将一个逆变器中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个逆变器以单侧驱动模式进行动作。另外,MG控制装置104在关闭开闭器14(即,接通)的状态下,在由对应的各相的第一开关元件61~66和第二开关元件71~76构成的H桥电路中,能够以两侧驱动模式进行动作。这样,在日本专利特开2017-175747号公报等中公开了通过开闭器14的操作来切换星形接线电路与H桥电路的技术。
图20A示出了星形接线电路中的单侧驱动模式下的开关驱动。例如,通过使第二逆变器70的所有相的上臂开关元件71、72、73或所有相的下臂开关元件74、75、76中的一个接通、另一个断开来进行中性点耦合,并且构成由三相绕组81、82、83实现的星形接线电路。然后,第一逆变器60以单侧驱动模式进行驱动。
图20B示出了H桥电路中的两侧驱动模式下的开关驱动。对于U相开放绕组81,由第一逆变器60的开关元件61、64以及第二逆变器70的开关元件71、74构成H桥电路。对于V相开放绕组82,由第一逆变器60的开关元件62、65以及第二逆变器70的开关元件72、75构成H桥电路。对于W相开放绕组83,由第一逆变器60的开关元件63、66以及第二逆变器70的开关元件73、76构成H桥电路。各相的H桥电路以两侧驱动模式进行驱动,由此将共用电源电压VH的两倍值施加于MG 80。
图21的时序图示出了根据第四实施方式的驱动模式切换动作。以第一实施方式的图10为基准,驱动模式从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式,进一步从两侧驱动模式切换到第一逆变器单侧驱动模式。MG 80的转矩、转速、MG输出的变化与图10相同。另一方面,对于MG线圈两端电压的振幅,图10中的第一电源电压VH1替换为共用电源电压VH,双电源的电压和(VH1+VH2)替换为共用电源电压的两倍值(VH×2)。
另外,相对于图10的电源电流,在图21中变化的曲线(profile)本身是相同的,但是代替电源电流,示出了逆变器输入电流或与输入电流成比例的逆变器分担电力的变化。图10中的双电源的电流和(Ib1+Ib2)替换为共用电源电流Ib。两台逆变器60、70的分担电力之和(P_INV1+P_INV2)与共用电源电流Ib的变化成比例地变化。切换驱动模式时的电压指令Vdq1、Vdq2的瞬时修正与图10相同,因此省略。
在该切换控制中,MG控制装置104在单侧驱动模式下基于共用电源电压VH来决定一个逆变器(例如第一逆变器60)的输出,在两侧驱动模式下基于共用电源电压的两倍值(VH×2)来决定各逆变器60、70的输出。在切换驱动模式时,切换调停部303根据用于决定逆变器输出的电压的急剧变化、即从VH向(VH×2)或从(VH×2)向VH的急剧变化对电压指令Vdq1、Vdq2进行瞬时修正,并且继承到下次的处理周期。
另外,也可以将根据第二实施方式的平缓变化处理与第四实施方式的上述切换控制组合。在这种情况下,在切换驱动模式时,相对于用于决定逆变器输出的电压的急剧变化,切换调停部303执行使控制上的电压识别值逐渐变化的“平缓变化处理”。
这样,在第四实施方式中,在使用一个共用电源13和两台逆变器60、70来驱动开放绕组81、82、83的MG 80的系统中,对星形接线电路中的单侧驱动模式与H桥电路中的两侧驱动模式进行切换。然后,在切换驱动模式时,根据切换后的驱动模式来对各逆变器60、70所分担的电力P_INV1、P_INV2进行输出调停。
由此,在MG低输出的驱动区域中,能够稳定地使一个逆变器停止,从而实现低损耗化。另外,在单侧驱动模式或两侧驱动模式下一个逆变器的热负载较高的情况下,通过稳定地使单侧的逆变器停止、或者转移至两侧驱动模式,能够实现热负载的分散。
除此以外,第四实施方式的切换调停部303起到与第一实施方式的作用效果(2)~(4)相同的作用效果。即,切换调停部303在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时,使驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加。另外,切换调停部303在从两侧驱动模式向单侧驱动模式切换时,使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。由此,能够使切换驱动模式时的上升和下降过程中逆变器的输出变化缓和,从而排除由于电力变动的影响而引起电动机的转矩发生变动。
另外,切换调停部303根据对MG 80的输出要求、共用电源13的SOC状态、或者共用电源13、逆变器60、70或MG 80的温度等进行切换判定。由此,能够对是否可以根据驱动状态来切换驱动模式进行判断。
另外,针对至少一个逆变器,切换调停部303基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率VUF_self,进行单侧驱动模式与两侧驱动模式的切换判定。由此,能够与电源电压差无关地设定切换阈值,并且能够唯一地执行切换判定。
此外,在第四实施方式中,与上述实施方式同样地,至少一个逆变器控制电路作为电力管理电路进行动作。在这种情况下,切换调停部303在切换驱动模式时,在两个逆变器控制电路301、302之间调换电力管理电路的作用,并且能够将即将切换前的控制状态继承到对方侧。
(第五实施方式)
接着,参照图22对第五实施方式进行说明。图22示出了应用第五实施方式的MG控制装置105的系统的整体结构。在该系统中,与图1所示的第一实施方式同样地,第一逆变器60连接到第一电源11,第二逆变器70连接到第二电源12。第一电源电流Ib1、第二电源电流Ib2、第一电源电压VH1和第二电源电压VH2的含义以第一实施方式为基准进行解释。
第五实施方式的MG90是具有三相的第一绕组组910和三相的第二绕组组940的六相双绕组的电动机。第一绕组组910将U相绕组91、V相绕组92、W相绕组93星形接线,第二绕组组940将X相绕组94、Y相绕组95、Z相绕组96星形接线。
第一逆变器60从第一电源11接收直流电力,并且具有与第一绕组组910的各相对应地设置的多个第一开关元件61~66,并且连接到第一绕组组910。U相电压VU、V相电压VV、W相电压VW从第一逆变器60施加到第一绕组组910的各相绕组91、92、93。
第二逆变器70从第二电源12接收直流电力,并且具有与第二绕组组940的各相对应地设置的多个第二开关元件71~76,并且连接到第二绕组组940。X相电压VX、Y相电压VY、Z相电压VZ从第二逆变器70施加到第二绕组组940的各相绕组94、95、96。
除此之外,第五实施方式的控制部300、温度传感器861~865等的结构与第一实施方式相同。在第五实施方式中,大致能够直接应用由第一实施方式~第三实施方式实施的驱动模式切换控制,并且能得到相同的作用效果。
(第六实施方式)
接着,参照图23和图24对第六实施方式进行说明。图23示出了应用第六实施方式的MG控制装置106的系统的整体结构。在该系统中,与图19所示的第四实施方式同样地,两台逆变器60、70连接到一个共用电源13。第一逆变器输入电流Ib1、第二逆变器输入电流Ib2和共用电源电压VH的含义以第四实施方式为基准进行解释。而且,第六实施方式的MG90与第五实施方式同样地是六相双绕组的电动机。
第一逆变器60和第二逆变器70的高电位侧配线P1、P2彼此通过共用高电位侧配线Pcom连接,低电位侧配线N1、N2彼此通过共用低电位侧配线Ncom连接。对于共用电源13的电力Pb与各逆变器60、70的分担电力P_INV1、P_INV2的关系,也以第四实施方式为基准,表示为“Pb≈P_INV1+P_INV2”以及“Ib×VH≈Ib1×VH+Ib2×VH”。另外,对于控制部300的结构,与第四实施方式同样地,至少一个逆变器控制电路具有对从共用电源13供给到两台逆变器60、70的电力量进行调节的功能。
图24的时序图示出了根据第六实施方式的驱动模式切换动作。以第一实施方式的图10和第四实施方式的图21为基准,驱动模式从第一逆变器单侧驱动模式切换到两侧驱动模式,进一步从两侧驱动模式切换到第一逆变器单侧驱动模式。MG 80的转矩、转速、MG输出的变化与图10、图21相同,对于逆变器输入电流或与输入电流成比例的逆变器分担电力,与图21相同。
另一方面,MG线圈两端电压的振幅与单侧驱动模式和两侧驱动模式的切换无关,保持共用电源电压VH恒定。因此,在第六实施方式中,由于不会产生用于决定逆变器的输出的电压的急剧变化,因此,不需要考虑电压指令的瞬时修正或平缓变化处理。
这样,在第六实施方式中,在使用一个绕组的共用电源13和两台逆变器60、70来驱动六相双绕组的MG 80的系统中,对单侧驱动模式与两侧驱动模式进行切换。然后,在切换驱动模式时,根据切换后的驱动模式来对各逆变器60、70所分担的电力P_INV1、P_INV2进行输出调停。
由此,如果是基于元件损耗特性和分担电流量来使逆变器停止的能以低损耗运转的场景,则通过稳定地使单侧的逆变器停止或者转移至两侧驱动模式,能够实现低损耗化。另外,在单侧驱动模式或两侧驱动模式下一个逆变器的热负载较高的情况下,通过稳定地使单侧的逆变器停止或者转移至两侧驱动模式,能够实现热负载的分散。
除此以外,第六实施方式的切换调停部303起到与第一实施方式的作用效果(2)~(4)相同的作用效果。这点如在第四实施方式中说明的那样。另外,对于在两个逆变器控制电路301、302之间调换电力管理电路的作用,也与上述实施方式是相同的。
(其他实施方式)
(a)在上述实施方式中,基本上基于MG输出要求或电源状态来实施驱动模式的切换判定。在其他实施方式中,除了上述因素之外,也可以考虑基于电源11、12或逆变器60、70的故障、或者故障的前兆的检测的故障安全防护要求等。
(b)在第一实施方式和第五实施方式中的使用独立的双电源的系统结构中,各电源均不限于以电池和电容器为代表的二次电池。例如,也可以是一个电源是二次电池,另一个电源由燃料电池或发电机构成。
(c)第一实施方式和第四实施方式的电动机的开放绕组的相数不限于三相,也可以是四相以上。另外,也可以是两相的开放绕组被电桥连接的结构。
(d)第五实施方式和第六实施方式的多相双型电动机中的各绕组组的相数不限于三相,也可以是四相以上。另外,各绕组组的结构不限于星形接线,也可以是三角形连线。
(e)双电源双逆变器式的电动机驱动装置适用于以电动汽车、燃料电池车等纯电动车、PHV(插电式混合动力汽车)、量程扩展器为代表的富电的混合动力总成,进一步适用于12~48V的ISG(Integrated Starter Generator:集成起动发电机)这样的轻型电动车辆。该技术是基于电压型电路拓扑的技术,该电压型电路拓扑完全不使用作为现有技术而众所周知的基于电抗器的升压电路,而是通过将电源电压串联化,从而能够应用于高效率地实现高输出的用途。在各车辆中,即使在以往的升压电路或大电流型逆变器中热方面难以成立的区域中,该技术也适合于要求高输出化的用途,并且与以往的动力传动系统相比能够实现高效率运转。
以上,本公开不限定于上述实施方式,能在不脱离其主旨的范围中以各种方式实施。
本公开所记载的控制部和该控制部的方法也可以通过专用计算机来实现,该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供,上述处理器被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能。或者也可以是,本公开所记载的控制部和该控制部的方法通过专用计算机来实现,该专用计算机是通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者也可以是,本公开所记载的控制部和该控制部的方法由一个以上的专用计算机来实现,该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器及存储器与由一个以上硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外,计算机程序也可以被存储于计算机可读的非过渡有形存储介质,以作为由计算机执行的指令。
已经根据实施例描述了本公开。然而,本公开并不限定于上述实施方式和结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。此外,各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。
Claims (24)
1.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
所述切换调停部基于所述电源的SOC状态,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
2.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
针对至少一个所述逆变器,所述切换调停部基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
3.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
至少一个所述逆变器控制电路作为对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力的分配进行管理的电力管理电路而动作,
所述切换调停部在切换驱动模式时,在两个所述逆变器控制电路之间调换所述电力管理电路的作用,并且将即将切换前的控制状态继承到对方侧。
4.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下,基于一个所述电源的电压来决定所述逆变器的输出,在所述两侧驱动模式下,基于所述两个电源的电压和来决定各所述逆变器的输出中,所述切换调停部在切换驱动模式时,根据所述两个电源的电压和的急剧变化来瞬时修正电压指令,并且继承到下次的处理周期。
5.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下,基于一个所述电源的电压来决定所述逆变器的输出,在所述两侧驱动模式下,基于所述两个电源的电压和来决定各所述逆变器的输出中,在切换驱动模式时,所述切换调停部相对于所述两个电源的电压和的急剧变化来执行使控制上的电压识别值逐渐变化的平缓变化处理。
6.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下,在中途经过所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换,
所述切换调停部在所述两侧驱动模式下,使所述驱动结束侧逆变器的输出从100%逐渐减小到0%,并且使所述驱动开始侧逆变器的输出从0%逐渐增大到100%。
7.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下,在中途经由所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换,
所述切换调停部将所述驱动结束侧逆变器所输出的输出电压指令与基于所述两个电源的电压比的修正系数相乘而得到的值作为所述驱动开始侧逆变器的电压指令而继承。
8.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
所述切换调停部基于所述电源的SOC状态,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
9.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
针对至少一个所述逆变器,所述切换调停部基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
10.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,至少一个所述逆变器控制电路作为对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力的分配进行管理的电力管理电路而动作,
所述切换调停部在切换驱动模式时,在两个所述逆变器控制电路之间调换所述电力管理电路的作用,并且将即将切换前的控制状态继承到对方侧。
11.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下,基于一个所述电源的电压来决定所述逆变器的输出,在所述两侧驱动模式下,基于所述两个电源的电压和来决定各所述逆变器的输出中,所述切换调停部在切换驱动模式时,根据所述两个电源的电压和的急剧变化来瞬时修正电压指令,并且继承到下次的处理周期。
12.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下,基于一个所述电源的电压来决定所述逆变器的输出,在所述两侧驱动模式下,基于所述两个电源的电压和来决定各所述逆变器的输出中,在切换驱动模式时,所述切换调停部相对于所述两个电源的电压和的急剧变化来执行使控制上的电压识别值逐渐变化的平缓变化处理。
13.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下,在中途经过所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换,
所述切换调停部在所述两侧驱动模式下,使所述驱动结束侧逆变器的输出从100%逐渐减小到0%,并且使所述驱动开始侧逆变器的输出从0%逐渐增大到100%。
14.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器从第一电源接收直流电力,并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器从第二电源接收直流电力,并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下,在中途经由所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换,
所述切换调停部将所述驱动结束侧逆变器所输出的输出电压指令与基于所述两个电源的电压比的修正系数相乘而得到的值作为所述驱动开始侧逆变器的电压指令而继承。
15.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;
开闭器,所述开闭器设置于所述共用高电位侧配线或所述共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
在所述开闭器打开的状态下,在将一个所述逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个所述逆变器以所述单侧驱动模式进行动作,
在所述开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的所述第一开关元件和所述第二开关元件构成的H桥电路中,能够以所述两侧驱动模式进行动作,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下,基于所述共用电源的电压来决定所述逆变器的输出,在所述两侧驱动模式下,基于所述共用电源的电压的两倍值来决定各所述逆变器的输出中,所述切换调停部在切换驱动模式时,根据用于决定所述逆变器的输出的电压的急剧变化来瞬时修正电压指令,并且继承到下次的处理周期。
16.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;
开闭器,所述开闭器设置于所述共用高电位侧配线或所述共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
在所述开闭器打开的状态下,在将一个所述逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个所述逆变器以所述单侧驱动模式进行动作,
在所述开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的所述第一开关元件和所述第二开关元件构成的H桥电路中,能够以所述两侧驱动模式进行动作,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下,基于所述共用电源的电压来决定所述逆变器的输出,在所述两侧驱动模式下,基于所述共用电源的电压的两倍值来决定各所述逆变器的输出中,在切换驱动模式时,所述切换调停部相对于用于决定所述逆变器的输出的电压的急剧变化来执行使控制上的电压识别值逐渐变化的平缓变化处理。
17.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;
开闭器,所述开闭器设置于所述共用高电位侧配线或所述共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
在所述开闭器打开的状态下,在将一个所述逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个所述逆变器以所述单侧驱动模式进行动作,
在所述开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的所述第一开关元件和所述第二开关元件构成的H桥电路中,能够以所述两侧驱动模式进行动作,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
所述切换调停部基于所述共用电源的SOC状态,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
18.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;
开闭器,所述开闭器设置于所述共用高电位侧配线或所述共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
在所述开闭器打开的状态下,在将一个所述逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个所述逆变器以所述单侧驱动模式进行动作,
在所述开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的所述第一开关元件和所述第二开关元件构成的H桥电路中,能够以所述两侧驱动模式进行动作,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
针对至少一个所述逆变器,所述切换调停部基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
19.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;
开闭器,所述开闭器设置于所述共用高电位侧配线或所述共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
在所述开闭器打开的状态下,在将一个所述逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个所述逆变器以所述单侧驱动模式进行动作,
在所述开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的所述第一开关元件和所述第二开关元件构成的H桥电路中,能够以所述两侧驱动模式进行动作,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
至少一个所述逆变器控制电路作为对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力的分配进行管理的电力管理电路而动作,
所述切换调停部在切换驱动模式时,在两个所述逆变器控制电路之间调换所述电力管理电路的作用,并且将即将切换前的控制状态继承到对方侧。
20.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述开放绕组的一端;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述开放绕组的另一端;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;
开闭器,所述开闭器设置于所述共用高电位侧配线或所述共用低电位侧配线中的至少一个,并且能够切断电流路径;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
在所述开闭器打开的状态下,在将一个所述逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中,能够使另一个所述逆变器以所述单侧驱动模式进行动作,
在所述开闭器关闭的状态下,在由对应的各相的所述第一开关元件和所述第二开关元件构成的H桥电路中,能够以所述两侧驱动模式进行动作,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下,在中途经由所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换,
所述切换调停部在所述两侧驱动模式下,使所述驱动结束侧逆变器的输出从100%逐渐减小到0%,并且使所述驱动开始侧逆变器的输出从0%逐渐增大到100%。
21.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
所述切换调停部基于所述共用电源的SOC状态,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
22.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
针对至少一个所述逆变器,所述切换调停部基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率,进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。
23.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
至少一个所述逆变器控制电路作为对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力的分配进行管理的电力管理电路而动作,
所述切换调停部在切换驱动模式时,在两个所述逆变器控制电路之间调换所述电力管理电路的作用,并且将即将切换前的控制状态继承到对方侧。
24.一种电动机驱动装置,所述电动机驱动装置使用连接到共用电源的两台逆变器来对电动机的驱动进行控制,所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组,
所述电动机驱动装置包括:
第一逆变器,所述第一逆变器具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件,并且连接到所述第一绕组组;
第二逆变器,所述第二逆变器具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件,并且连接到所述第二绕组组;
共用高电位侧配线,所述共用高电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的高电位侧配线彼此连接;
共用低电位侧配线,所述共用低电位侧配线将所述第一逆变器和所述第二逆变器的低电位侧配线彼此连接;以及
控制部,所述控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部,所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令,所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令,所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定,并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停,以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续,
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述共用电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能,
所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时,使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加,
所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时,使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零,
在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下,在中途经由所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换,
所述切换调停部在所述两侧驱动模式下,使所述驱动结束侧逆变器的输出从100%逐渐减小到0%,并且使所述驱动开始侧逆变器的输出从0%逐渐增大到100%。
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