JP2007244189A - Controller for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直流電源の電圧を変換手段で変換してシステム電圧を発生させ、このシステム電圧によってインバータを介して交流モータを駆動するシステムを搭載した電気自動車の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an electric vehicle equipped with a system in which a voltage of a DC power source is converted by a conversion means to generate a system voltage and an AC motor is driven by the system voltage via an inverter.
車両の動力源として交流モータを搭載した電気自動車においては、例えば特許文献1(特開2004−274945号公報)に記載されているように、車両の駆動輪を駆動するための交流モータと、内燃機関で駆動されて発電するための交流モータとを備え、直流電源(二次電池)の電圧を昇圧コンバータで昇圧した直流電圧を電源ラインに発生させ、この電源ラインに、それぞれインバータを介して各交流モータを接続し、昇圧コンバータで昇圧した直流電圧をインバータで交流電圧に変換して交流モータを駆動したり、交流モータで発電した交流電圧をインバータで直流電圧に変換して、この直流電圧を昇圧コンバータで降圧してバッテリに回収させるようにしたものがある。 In an electric vehicle equipped with an AC motor as a power source for a vehicle, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-274945), an AC motor for driving a drive wheel of a vehicle, and an internal combustion engine An AC motor driven by an engine to generate electric power, and a DC voltage obtained by boosting a voltage of a DC power source (secondary battery) by a boost converter is generated in the power line, and each power line is connected to each of the power lines via an inverter. An AC motor is connected and the DC voltage boosted by the boost converter is converted to AC voltage by an inverter to drive the AC motor, or the AC voltage generated by the AC motor is converted to DC voltage by the inverter and this DC voltage is converted. Some are stepped down by a step-up converter and collected by a battery.
このようなシステムにおいては、電源ラインの電圧を安定化させるために、昇圧コンバータで電源ラインの電圧を目標電圧に制御すると共に、電源ラインに接続された平滑コンデンサで電源ラインの電圧を平滑するようにしたものがある。
しかし、車両の運転状態の変化等によって一方の交流モータの駆動電力と他方の交流モータの発電電力との関係(2つの交流モータの電力収支)が大きく変化した場合、それによって生じる電源ラインの電圧変動を昇圧コンバータや平滑コンデンサで吸収しきれずに電源ラインの電圧が過大になって、電源ラインに接続された電子機器に過電圧が印加されてしまう可能性がある。この対策として、昇圧コンバータの高性能化や平滑コンデンサの大容量化によって電源ラインの電圧安定化効果を高める方法があるが、この方法では、昇圧コンバータや平滑コンデンサの大型化、高コスト化を招いてしまい、システムの小型化、低コスト化の要求を満たすことができないという問題がある。 However, when the relationship between the driving power of one AC motor and the generated power of the other AC motor (power balance of the two AC motors) changes greatly due to changes in the driving state of the vehicle, etc., the voltage of the power line generated by the change The fluctuation may not be absorbed by the boost converter or the smoothing capacitor, the voltage of the power supply line becomes excessive, and the overvoltage may be applied to the electronic device connected to the power supply line. As a countermeasure, there is a method to increase the voltage stabilization effect of the power supply line by increasing the performance of the boost converter and increasing the capacity of the smoothing capacitor. However, this method increases the size and cost of the boost converter and smoothing capacitor. As a result, there is a problem that it is impossible to satisfy the demands for downsizing and cost reduction of the system.
尚、上記特許文献1では、直流電源の故障時に直流電源と昇圧コンバータとの間をリレーで遮断する際に2つの交流モータのエネルギの総和(電力収支)を「0」にするようにインバータを制御する技術が開示されているが、この技術は、直流電源の故障時の対策であって、直流電源の正常時には電源ラインの電圧安定化効果を高めることができない。また、仮に、通常時に2つの交流モータのエネルギの総和を「0」にするようにインバータを制御しようとしても、一方の交流モータが車両の駆動軸に連結され、他方の交流モータが内燃機関の出力軸に連結されている場合(つまり2つの交流モータが挙動の異なる要素に連結されている場合)や、車両の運転状態が変化する過渡時のようにインバータ制御の演算遅れの影響が大きくなる場合には、2つの交流モータのエネルギの総和を「0」にするように制御するのは極めて困難である。更に、内燃機関に連結されている交流モータは、内燃機関のトルク変動に起因する電力変動を避けられず、これが2つの交流モータのエネルギの総和を「0」にする制御を更に困難にする。
In
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、システムの小型化、低コスト化の要求を満たしながら、電源ラインの電圧安定化効果を高めることができる電気自動車の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of these circumstances. Therefore, the object of the present invention is to enhance the voltage stabilization effect of the power supply line while satisfying the demands for system miniaturization and cost reduction. It is to provide a control device for an electric vehicle.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、直流電源の電圧を変換して電源ラインにシステム電圧を発生させる変換手段と、電源ラインに接続されたインバータ及び該インバータで駆動される交流モータからなる少なくとも1つのモータ駆動ユニット(以下「MGユニット」と表記する)とを備えた電気自動車の制御装置において、電気自動車の運転状態に応じてMGユニットと変換手段のうちの1つ又は2つ以上を選択手段により選択し、選択されたMGユニット及び/又は変換手段で扱う電力を操作してシステム電圧の変動を抑制するように制御するシステム電圧安定化制御をシステム電圧制御手段により実行する構成としたものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 converts the voltage of a DC power supply to generate a system voltage in the power supply line, the inverter connected to the power supply line, and the inverter driven by the inverter In an electric vehicle control device including at least one motor drive unit (hereinafter, referred to as “MG unit”) composed of an AC motor, one of the MG unit and conversion means or the conversion unit according to the driving state of the electric vehicle, or System voltage stabilization control is executed by the system voltage control means by selecting two or more by the selection means and operating the power handled by the selected MG unit and / or conversion means to control the fluctuation of the system voltage. It is set as the structure which carries out.
この構成では、システム電圧安定化制御によってMGユニットや変換手段で扱う電力を操作してシステム電圧の変動を抑制することが可能となるため、車両の運転状態の変化等によって交流モータの電力収支が大きく変化した場合でも、システム電圧(電源ラインの電圧)を効果的に安定化させることができる。しかも、変換手段の高性能化や平滑コンデンサの大容量化を行うことなく、電源ラインの電圧安定化効果を高めることができ、システムの小型化、低コスト化の要求を満たすことができる。 In this configuration, the system voltage stabilization control can control the system voltage fluctuation by operating the power handled by the MG unit and the conversion means. Even when there is a large change, the system voltage (power supply line voltage) can be effectively stabilized. In addition, the voltage stabilization effect of the power supply line can be enhanced without increasing the performance of the conversion means and increasing the capacity of the smoothing capacitor, thereby satisfying the demands for system downsizing and cost reduction.
ところで、電気自動車の運転状態の変化によってMGユニット(交流モータ)の駆動状態や発電状態が変化すると、MGユニットの電力操作量の上限値(電力の最大許容操作量)が変化するため、常に同一のMGユニットのみでシステム電圧安定化制御を実行する構成にすると、電気自動車の運転状態によっては、システム電圧安定化制御を実行するMGユニットの電力操作量の上限値がシステム電圧安定化に必要な目標電力操作量よりも小さくなって、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を実現できなくなり、システム電圧を十分に安定化させることができなくなる可能性がある。 By the way, when the driving state or power generation state of the MG unit (AC motor) changes due to the change in the driving state of the electric vehicle, the upper limit value (maximum allowable operation amount of power) of the MG unit changes, so it is always the same. When the system voltage stabilization control is executed only by the MG unit, the upper limit value of the power operation amount of the MG unit that executes the system voltage stabilization control is necessary for the system voltage stabilization depending on the driving state of the electric vehicle. There is a possibility that it becomes smaller than the target power operation amount, and the target power operation amount necessary for stabilizing the system voltage cannot be realized, and the system voltage cannot be sufficiently stabilized.
この対策として、本発明は、電気自動車の運転状態に応じてMGユニットと変換手段のうちの1つ又は2つ以上を選択し、その選択したMGユニット及び/又は変換手段でシステム電圧安定化制御を実行する。つまり、電気自動車の運転状態に応じてMGユニットの駆動状態(又は発電状態)や変換手段の駆動状態が変化して、MGユニットや変換手段の電力操作量の上限値が変化するため、電気自動車の運転状態に応じてMGユニットや変換手段を選択することで、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を実現できるようにMGユニットや変換手段を選択することができる。そして、選択された1つのMGユニット又は1つの変換手段でシステム電圧安定化制御を実行したり、或は、選択された2つ以上のMGユニットや変換手段でシステム電圧安定化制御を分担して実行することで、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を確実に実現することができ、電気自動車の運転状態に左右されずにシステム電圧安定化機能を十分に発揮させることができる。 As a countermeasure, according to the present invention, one or more of the MG unit and the conversion unit are selected according to the driving state of the electric vehicle, and the system voltage stabilization control is performed by the selected MG unit and / or the conversion unit. Execute. That is, since the driving state (or power generation state) of the MG unit and the driving state of the conversion unit change according to the driving state of the electric vehicle, and the upper limit value of the power operation amount of the MG unit and conversion unit changes, the electric vehicle By selecting the MG unit and the conversion means according to the operating state, it is possible to select the MG unit and the conversion means so as to realize the target power operation amount necessary for system voltage stabilization. Then, the system voltage stabilization control is executed by one selected MG unit or one conversion means, or the system voltage stabilization control is shared by two or more selected MG units or conversion means. By executing this, the target power operation amount necessary for system voltage stabilization can be reliably realized, and the system voltage stabilization function can be sufficiently exhibited without being influenced by the driving state of the electric vehicle.
この場合、請求項2のように、電気自動車の運転状態の情報として車両の情報とMGユニットの情報と変換手段の情報のうちの少なくとも1つを用いてシステム電圧安定化制御を実行するMGユニット及び/又は変換手段を選択するようにすると良い。具体的には、請求項3のように、車両の情報としてシステム電圧の変動の周波数を用いるようにしても良い。MGユニットや変換手段の特性上、MGユニットによるシステム電圧安定化制御は、システム電圧の高周波域の変動の抑制に適しており、変換手段によるシステム電圧安定化制御は、システム電圧の低周波域の変動の抑制に適している。従って、システム電圧の変動の周波数に応じてシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットや変換手段を選択するようにすれば、システム電圧の変動が高周波域のときには、MGユニットによるシステム電圧安定化制御を優先的に実行してシステム電圧の高周波域の変動を効果的に抑制することができ、システム電圧の変動が低周波域のときには、変換手段によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行してシステム電圧の低周波域の変動を効果的に抑制することができる。
In this case, as in
更に、請求項4のように、車両の情報として車速と車両の出力軸トルクのうちの少なくとも一方を用いるようにしても良い。車速や車両の出力軸トルクは、MGユニットの駆動状態や発電状態と相関関係があり、MGユニットの駆動状態や発電状態に応じてMGユニットの電力操作量の上限値が変化するため、車速や車両の出力軸トルクは、MGユニットの電力操作量の上限値を精度良く判定する情報となる。従って、システム電圧安定化制御を実行するMGユニットや変換手段を選択する際に、車速や車両の出力軸トルクを用いれば、MGユニットの電力操作量上限値を精度良く判定して、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を実現できるようにMGユニットや変換手段を選択することができる。 Furthermore, as in claim 4, at least one of the vehicle speed and the output shaft torque of the vehicle may be used as the vehicle information. The vehicle speed and the output shaft torque of the vehicle have a correlation with the driving state and the power generation state of the MG unit, and the upper limit value of the power operation amount of the MG unit changes according to the driving state and the power generation state of the MG unit. The output shaft torque of the vehicle is information for accurately determining the upper limit value of the power operation amount of the MG unit. Therefore, when selecting the MG unit or the conversion means for executing the system voltage stabilization control, if the vehicle speed or the output shaft torque of the vehicle is used, the power operation amount upper limit value of the MG unit is accurately determined, and the system voltage stabilization The MG unit and the conversion means can be selected so that the target power operation amount necessary for the conversion can be realized.
また、請求項5のように、MGユニットの情報として交流モータのトルク、回転速度、入力電力のうちの少なくとも1つを用いるようにしても良い。交流モータのトルク、回転速度、入力電力は、MGユニットの駆動状態や発電状態と相関関係があり、MGユニットの駆動状態や発電状態に応じてMGユニットの電力操作量の上限値が変化するため、交流モータのトルク、回転速度、入力電力は、MGユニットの電力操作量の上限値を精度良く判定する情報となる。従って、システム電圧安定化制御を実行するMGユニットや変換手段を選択する際に、交流モータのトルク、回転速度、入力電力を用いれば、MGユニットの電力操作量上限値を精度良く判定して、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を実現できるようにMGユニットや変換手段を選択することができる。 Further, as described in claim 5, at least one of the torque, rotational speed, and input power of the AC motor may be used as the information of the MG unit. The torque, rotational speed, and input power of the AC motor are correlated with the driving state and power generation state of the MG unit, and the upper limit value of the power operation amount of the MG unit changes according to the driving state and power generation state of the MG unit. The torque, rotation speed, and input power of the AC motor are information for accurately determining the upper limit value of the power operation amount of the MG unit. Therefore, when selecting the MG unit or conversion means for executing the system voltage stabilization control, if the torque, rotational speed, and input power of the AC motor are used, the power operation amount upper limit value of the MG unit is accurately determined, The MG unit and the conversion means can be selected so that the target power operation amount necessary for stabilizing the system voltage can be realized.
ところで、システム電圧安定化制御によってMGユニットの入力電力(特に無効電力)を過度に増加させると、交流モータの温度(巻線温度等)が上昇し過ぎてMGユニットが過熱状態になる可能性がある。そこで、請求項6のように、システム電圧安定化制御を実行するMGユニットを選択する際に、MGユニットの情報として交流モータの温度(巻線温度等)を用いるようにしても良い。交流モータの巻線温度に応じてMGユニットの余裕熱量(過熱状態に至らない最大許容発熱量)が変化するため、システム電圧安定化制御を実行するMGユニットや変換手段を選択する際に、交流モータの温度(巻線温度等)を用いれば、MGユニットの余裕熱量を精度良く判定して、余裕熱量の大きいMGユニットを選択することができ、システム電圧安定化制御によるMGユニットの過熱を未然に防止することができる。 By the way, if the input power (especially reactive power) of the MG unit is excessively increased by the system voltage stabilization control, the temperature of the AC motor (winding temperature, etc.) may rise too much and the MG unit may be overheated. is there. Therefore, as described in claim 6, when selecting the MG unit that executes the system voltage stabilization control, the temperature of the AC motor (winding temperature, etc.) may be used as information of the MG unit. Since the surplus heat amount of the MG unit (maximum allowable heat generation amount that does not lead to an overheating state) changes according to the winding temperature of the AC motor, when selecting the MG unit or conversion means that performs system voltage stabilization control, AC If the motor temperature (winding temperature, etc.) is used, it is possible to accurately determine the MG unit's surplus heat amount and select a MG unit with a large surplus heat amount, which prevents overheating of the MG unit due to system voltage stabilization control. Can be prevented.
また、請求項7のように、変換手段の情報として該変換手段の制御量を用いるようにしても良い。更に、請求項8のように、車両の情報として直流電源の情報を用いるようにしても良い。変換手段の制御量(例えば通電デューティ比)や直流電源の情報(例えば電圧や充電容量割合)に応じて変換手段の電力操作量の上限値が変化するため、変換手段の制御量や直流電源の情報は、変換手段の電力操作量の上限値を精度良く判定する情報となる。従って、システム電圧安定化制御を実行するMGユニットや変換手段を選択する際に、変換手段の制御量や直流電源の情報を用いれば、変換手段の電力操作量の上限値を精度良く判定して、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を実現できるようにMGユニットや変換手段を選択することができる。 Further, as described in claim 7, the control amount of the conversion means may be used as the information of the conversion means. Further, as described in claim 8, DC power supply information may be used as vehicle information. Since the upper limit value of the power manipulated variable of the conversion means changes according to the control amount of the conversion means (for example, energization duty ratio) and DC power supply information (for example, voltage and charge capacity ratio), the control amount of the conversion means and the DC power supply The information is information for accurately determining the upper limit value of the power operation amount of the conversion means. Therefore, when selecting the MG unit or the conversion means for executing the system voltage stabilization control, if the control amount of the conversion means or the DC power source information is used, the upper limit value of the power operation amount of the conversion means can be accurately determined. The MG unit and the conversion means can be selected so that the target power operation amount necessary for system voltage stabilization can be realized.
また、システム電圧安定化制御の際に、MGユニットの入力電力の操作によって交流モータのトルクが大きく変動すると、車両の運転状態に悪影響を及ぼす可能性がある。この対策として、請求項9のように、MGユニットでシステム電圧安定化制御を実行する際に、交流モータのトルク発生に必要な電力とは異なる入力電力(つまり無効電力)を操作してシステム電圧を制御するようにすると良い。このようにすれば、交流モータのトルクを一定(例えばトルク指令値)に保持したまま交流モータの入力電力を操作してシステム電圧を制御することができ、車両の運転状態に悪影響を及ぼすことなくシステム電圧の変動を抑制することができる。 In addition, during system voltage stabilization control, if the torque of the AC motor greatly fluctuates due to the operation of the input power of the MG unit, the driving state of the vehicle may be adversely affected. As a countermeasure against this, when the system voltage stabilization control is executed by the MG unit as in claim 9, the system voltage is controlled by operating the input power (that is, reactive power) different from the power necessary for generating the torque of the AC motor. It is better to control. In this way, the system voltage can be controlled by operating the input power of the AC motor while keeping the torque of the AC motor constant (for example, the torque command value) without adversely affecting the driving state of the vehicle. Variations in system voltage can be suppressed.
その際、請求項10のように、交流モータを正弦波PWM制御方式で制御する場合には、交流モータに通電する電流ベクトル又は交流モータに印加する電圧ベクトルを操作することでMGユニットの入力電力を操作するようにすると良い。交流モータを正弦波PWM制御方式で制御する場合には、交流モータのトルク発生に寄与しない無効電力のみを変化させるように電流ベクトルや電圧ベクトルを操作することで、交流モータのトルクを一定に保持したまま交流モータの入力電力を操作してシステム電圧を制御することができる。 At this time, when the AC motor is controlled by the sinusoidal PWM control method as in claim 10, the input power of the MG unit is controlled by operating the current vector energized to the AC motor or the voltage vector applied to the AC motor. It is better to operate. When controlling an AC motor with a sinusoidal PWM control method, the AC motor torque is kept constant by operating the current vector and voltage vector so that only the reactive power that does not contribute to torque generation of the AC motor is changed. In this state, the system voltage can be controlled by operating the input power of the AC motor.
また、請求項11のように、交流モータを矩形波制御方式で制御する場合には、交流モータに通電する際の矩形波のデューティ比及び/又は位相を操作することでMGユニットの入力電力を操作するようにすると良い。交流モータを矩形波制御方式で制御する場合には、矩形波のデューティ比や位相を操作することで、交流モータのトルクを一定に保持したまま交流モータの入力電力を操作してシステム電圧を制御することができる。 Further, as in claim 11, when the AC motor is controlled by the rectangular wave control method, the input power of the MG unit is controlled by operating the duty ratio and / or phase of the rectangular wave when the AC motor is energized. It is better to operate. When controlling an AC motor using the rectangular wave control method, the system voltage is controlled by operating the input power of the AC motor while maintaining the constant torque of the AC motor by operating the duty ratio and phase of the rectangular wave. can do.
また、システム電圧安定化制御の具体的な制御方法は、請求項12のように、システム電圧の目標値を目標電圧設定手段により設定すると共に、システム電圧を電圧検出手段により検出して、システム電圧の目標値と検出したシステム電圧とに基づいて目標電力操作量を目標電力操作量演算手段により演算し、この目標電力操作量に基づいてMGユニット及び/又は変換手段で扱う電力を操作してシステム電圧を制御するようにしても良い。このようにすれば、システム電圧の目標値とシステム電圧の検出値との偏差を小さくするようにMGユニットや変換手段で扱う電力を操作することができ、システム電圧の変動を確実に抑制することができる。
Further, according to a specific control method of the system voltage stabilization control, the target value of the system voltage is set by the target voltage setting means, and the system voltage is detected by the voltage detection means, as in
以下、本発明を実施するための最良の形態を2つの実施例1,2を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described using two Examples 1 and 2.
本発明の実施例1を図1乃至図7に基づいて説明する。
まず、図1に基づいて電気自動車の駆動システムの概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン12と第1の交流モータ13及び第2の交流モータ14が搭載され、エンジン12と第2の交流モータ14が車輪11を駆動する動力源となる。エンジン12のクランク軸15の動力は、遊星ギヤ機構16で二系統に分割される。この遊星ギヤ機構16は、中心で回転するサンギヤ17と、このサンギヤ17の外周を自転しながら公転するプラネタリギヤ18と、このプラネタリギヤ18の外周を回転するリングギヤ19とから構成され、プラネタリギヤ18には図示しないキャリアを介してエンジン12のクランク軸15が連結され、リングギヤ19には第2の交流モータ14の回転軸が連結され、サンギヤ17には、主に発電機として使用する第1の交流モータ13が連結されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of an electric vehicle drive system will be described with reference to FIG. An
二次電池等からなる直流電源20には昇圧コンバータ21(変換手段)が接続され、この昇圧コンバータ21は、直流電源20の直流電圧を昇圧して電源ライン22とアースライン23との間に直流のシステム電圧を発生させたり、このシステム電圧を降圧して直流電源20に電力を戻す機能を持つ。電源ライン22とアースライン23との間には、システム電圧を平滑化する平滑コンデンサ24や、システム電圧を検出する電圧センサ25(電圧検出手段)が接続され、電流センサ26(電流検出手段)によって電源ライン22に流れる電流が検出される。
A step-up converter 21 (conversion means) is connected to the
更に、電源ライン22とアースライン23との間には、電圧制御型の三相の第1のインバータ27と第2のインバータ28が接続され、第1のインバータ27で第1の交流モータ13が駆動される共に、第2のインバータ28で第2の交流モータ14が駆動される。第1のインバータ27と第1の交流モータ13で第1のモータ駆動ユニット(以下「第1のMGユニット」と表記する)29が構成され、第2のインバータ28と第2の交流モータ14で第2のモータ駆動ユニット(以下「第2のMGユニット」と表記する)30が構成されている。
Further, a voltage-controlled three-phase
メイン制御装置31は、車両全体を総合的に制御するコンピュータであり、アクセル操作量(アクセルペダルの操作量)を検出するアクセルセンサ32、車両の前進運転や後退運転やパーキング或はニュートラルなどのシフト操作を検出するシフトスイッチ33、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ34、車速を検出する車速センサ35等の各種センサやスイッチの出力信号を読み込んで車両の運転状態を検出する。このメイン制御装置31は、エンジン12の運転を制御するエンジン制御装置36と、第1及び第2の交流モータ13,14の運転を制御するモータ制御装置37との間で制御信号やデータ信号を送受信し、各制御装置36,37によって車両の運転状態に応じてエンジン12と第1及び第2の交流モータ13,14の運転を制御する。
The
次に、図2に基づいて第1及び第2の交流モータ13,14の制御について説明する。第1及び第2の交流モータ13,14は、それぞれ三相永久磁石式同期モータで、永久磁石が内装されたものであり、そのロータの回転位置を検出するロータ回転位置センサ39,40が搭載されている。また、電圧制御型の三相の第1のインバータ27は、モータ制御装置37から出力される三相の電圧指令信号UU1 ,UV1 ,UW1 に基づいて、電源ライン22の直流電圧(昇圧コンバータ21によって昇圧されたシステム電圧)を三相の交流電圧U1 ,V1 ,W1 に変換して第1の交流モータ13を駆動する。第1の交流モータ13のU相電流iU1 とW相電流iW1 が、それぞれ電流センサ41,42によって検出される。
Next, control of the first and
一方、電圧制御型の三相の第2のインバータ28は、モータ制御装置37から出力される三相の電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 に基づいて、電源ライン22の直流電圧を三相の交流電圧U2 ,V2 ,W2 に変換して第2の交流モータ14を駆動する。第2の交流モータ14のU相電流iU2 とW相電流iW2 が、それぞれ電流センサ43,44によって検出される。
On the other hand, the voltage-controlled three-phase
尚、第1及び第2の交流モータ13,14は、インバータ27,28で負のトルクで駆動されるときには発電機として機能する。例えば、車両の減速時には減速エネルギにより第2の交流モータ14で発電した交流電力がインバータ28で直流電力に変換されて直流電源20に充電される。通常は、エンジン12の動力の一部がプラネタリギヤ18を介して第1の交流モータ13に伝達されて第1の交流モータ13で発電することでエンジン12の動力を引き出し、その発電電力が第2の交流モータ14に供給されて第2の交流モータ14が電動機として機能する。また、エンジン12の動力が遊星ギヤ機構16で分割されてリングギヤ19に伝達されるトルクが車両走行に要求されるトルクより大きくなる状態では、第1の交流モータ13が電動機として機能してエンジン12の動力を引き出し、この場合、第2の交流モータ14が発電機として機能して、その発電電力が第1の交流モータ13に供給される。
The first and
モータ制御装置37は、第1の交流モータ13をトルク制御する場合には、メイン制御装置31から出力されるトルク指令値T1*と、第1の交流モータ13のU相電流iU1 とW相電流iW1 (電流センサ41,42の出力信号)と、第1の交流モータ13のロータ回転位置θ1 (ロータ回転位置センサ39の出力信号)に基づいて正弦波PWM制御方式で三相電圧指令信号UU1 ,UV1 ,UW1 を次のようにして生成する。
When the torque of the
まず、第1の交流モータ13のロータ回転位置θ1 (ロータ回転位置センサ39の出力信号)を第1の回転速度演算部45に入力して、第1の交流モータ13の回転速度N1 を演算する。この後、第1の交流モータ13のロータの回転座標として設定したd−q座標系において、d軸電流id1とq軸電流iq1をそれぞれ独立に電流フィードバック制御するために、第1のトルク制御電流演算部46で、第1の交流モータ13のトルク指令値T1*と回転速度N1 とに応じた第1のトルク制御電流ベクトルit1* (d軸トルク制御電流idt1*,q軸トルク制御電流iqt1*)をマップ又は数式等により演算する。この第1のトルク制御電流ベクトルit1* を第1の指令電流演算部70に入力して、後述する方法により最終的な第1の指令電流ベクトルi1*(d軸指令電流id1* ,q軸指令電流iq1* )を求める。
First, the rotor rotational position θ1 of the first AC motor 13 (the output signal of the rotor rotational position sensor 39) is input to the first
この後、第1の電流ベクトル制御部47で、第1の交流モータ13のU相,W相の電流iU1 ,iW1 (電流センサ41,42の出力信号)と第1の交流モータ13のロータ回転位置θ1 (ロータ回転位置センサ39の出力信号)に基づいて実際の電流ベクトルi1 (d軸電流id1,q軸電流iq1)を演算し、d軸指令電流id1* と実際のd軸電流id1との偏差Δid1が小さくなるようにPI制御によりd軸指令電圧Vd1* を演算すると共に、q軸指令電流iq1* と実際のq軸電流iq1との偏差Δiq1が小さくなるようにPI制御によりq軸指令電圧Vq1* を演算する。そして、d軸指令電圧Vd1* とq軸指令電圧Vq1* を三相電圧指令信号UU1 ,UV1 ,UW1 に変換し、これらの三相電圧指令信号UU1 ,UV1 ,UW1 を第1のインバータ27に出力する。
Thereafter, in the first current
一方、モータ制御装置37は、第2の交流モータ14をトルク制御する場合には、メイン制御装置31から出力されるトルク指令値T2*と、第2の交流モータ14のU相電流iU2 とW相電流iW2 (電流センサ43,44の出力信号)と、第2の交流モータ14のロータ回転位置θ2 (ロータ回転位置センサ40の出力信号)に基づいて正弦波PWM制御方式で三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 を次のようにして生成する。
On the other hand, when the
まず、第2の交流モータ14のロータ回転位置θ2 (ロータ回転位置センサ40の出力信号)を第2の回転速度演算部48に入力して、第2の交流モータ14の回転速度N2 を演算する。この後、第2の交流モータ14のロータの回転座標として設定したd−q座標系において、d軸電流id2とq軸電流iq2をそれぞれ独立に電流フィードバック制御するために、第2のトルク制御電流演算部54で、第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と回転速度N2 とに応じた第2のトルク制御電流ベクトルit2* (d軸トルク制御電流idt2*,q軸トルク制御電流iqt2*)をマップ又は数式等により演算する。この第2のトルク制御電流ベクトルit2* を第2の指令電流演算部71に入力して、後述する方法により最終的な第2の指令電流ベクトルi2*(d軸指令電流id2* ,q軸指令電流iq2* )を求める。
First, the rotor rotational position θ2 of the second AC motor 14 (the output signal of the rotor rotational position sensor 40) is input to the second
この後、第2の電流ベクトル制御部55で、第2の交流モータ14のU相,W相の電流iU2 ,iW2 (電流センサ43,44の出力信号)と第2の交流モータ14のロータ回転位置θ2 (ロータ回転位置センサ40の出力信号)に基づいて実際の電流ベクトルi2 (d軸電流id2,q軸電流iq2)を演算し、d軸指令電流id2* と実際のd軸電流id2との偏差Δid2が小さくなるようにPI制御によりd軸指令電圧Vd2* を演算すると共に、q軸指令電流iq2* と実際のq軸電流iq2との偏差Δiq2が小さくなるようにPI制御によりq軸指令電圧Vq2* を演算する。そして、d軸指令電圧Vd2* とq軸指令電圧Vq2* を三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 に変換し、これらの三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 を第2のインバータ28に出力する。
Thereafter, in the second current
更に、モータ制御装置37は、後述するMGユニット29,30によるシステム電圧の制御と、昇圧コンバータ21によるシステム電圧の制御との干渉を防止するために、昇圧コンバータ21の出力電力(以下「変換電力」という)の指令値Pif* と検出値Pi との偏差ΔPi が小さくなるように昇圧コンバータ21の図示しないスイッチング素子の通電デューティ比Dc を制御する変換電力制御を実行する。
Further, the
具体的には、図2に示すように、変換電力の指令値Pif* を演算する場合には、まず、第1の交流モータ13のトルク指令値T1*と回転速度N1 を第1の軸出力演算部56に入力して第1の交流モータ13の軸出力PD1 を演算すると共に、第1の交流モータ13のトルク指令値T1*と回転速度N1 を第1の出力損失演算部57に入力して第1の交流モータ13の出力損失PL1 を演算した後、加算器58で第1の交流モータ13の軸出力PD1 に出力損失PL1 を加算して第1の交流モータ13の入力電力Pi1を求める。この際、第1の交流モータ13が発電機として機能している場合には、第1の交流モータ13の入力電力Pi1の演算結果が負の値となる。
Specifically, as shown in FIG. 2, when calculating the converted power command value Pif *, first, the torque command value T1 * of the
更に、第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と回転速度N2 を第2の軸出力演算部59に入力して第2の交流モータ14の軸出力PD2 を演算すると共に、第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と回転速度N2 を第2の出力損失演算部60に入力して第2の交流モータ14の出力損失PL2 を演算した後、加算器61で第2の交流モータ14の軸出力PD2 に出力損失PL2 を加算して第2の交流モータ14の入力電力Pi2を求める。この際、第2の交流モータ14が発電機として機能している場合には、第2の交流モータ14の入力電力Pi2の演算結果が負の値となる。
Further, the torque command value T2 * and the rotational speed N2 of the
この後、合計器62で第1の交流モータ13の入力電力Pi1と第2の交流モータの入力電力Pi2とを合計して合計電力Pi*を求め、この合計電力Pi*を第2のローパスフィルタ63(第二の低域通過手段)に入力して合計電力Pi*のうちの低周波域の成分のみを通過させるローパスフィルタ処理を施し、加算器87でローパスフィルタ処理後の合計電力Pif* に後述する目標出力電力操作量Pmc* を加算して最終的な変換電力の指令値Pif* (=Pif* +Pmc* )を求める。
Thereafter, the total power Pi * is obtained by summing the input power Pi1 of the
一方、変換電力の検出値Pi を演算する場合は、電流センサ26で検出した昇圧コンバータ21の出力電流の検出値ic を第3のローパスフィルタ64(第三の低域通過手段)に入力して昇圧コンバータ21の出力電流の検出値ic のうちの低周波域の成分のみを通過させるローパスフィルタ処理を施し、変換電力検出部65でシステム電圧の目標値Vs*とローパスフィルタ処理後の昇圧コンバータ21の出力電流の検出値icfとを乗算して変換電力の検出値Pi を求める。尚、システム電圧の検出値Vsfと出力電流の検出値icfとを乗算して変換電力の検出値Pi を求めるようにしても良い。
On the other hand, when calculating the detected value Pi of the converted power, the detected value ic of the output current of the
この後、偏差器66で変換電力の指令値Pif* と検出値Pi との偏差ΔPi を求め、この偏差ΔPi をPI制御器67に入力し、変換電力の指令値Pif* と検出値Pi との偏差ΔPi が小さくなるようにPI制御により昇圧コンバータ21の図示しないスイッチング素子の通電デューティ比Dc を演算する。この後、昇圧駆動信号演算部68で、通電デューティ比Dc に基づいて昇圧駆動信号UCU,UCLを演算し、この昇圧駆動信号UCU,UCLを昇圧コンバータ21に出力する。
Thereafter, a deviation ΔPi between the converted power command value Pif * and the detected value Pi is obtained by the
このようにして、変換電力の指令値Pif* と検出値Pi との偏差ΔPi が小さくなるように昇圧コンバータ21の出力電力を制御する変換電力制御を実行することで、MGユニット29,30によるシステム電圧の制御と、昇圧コンバータ21によるシステム電圧の制御との干渉を防止する。
Thus, by executing the conversion power control for controlling the output power of the
また、モータ制御装置37は、電気自動車の運転状態の情報として、車両の情報(例えばシステム電圧の変動の周波数や直流電源20の情報)と、各MGユニット29,30の情報(例えば各交流モータ13,14のトルク指令値、回転速度、巻線温度)と、昇圧コンバータ21の情報(例えば昇圧コンバータ21の制御量)を用いて、各MGユニット29,30と昇圧コンバータ21のうちの1つ又は2つ以上を選択し、その選択したMGユニット29,30の入力電力や昇圧コンバータ21の出力電力を操作してシステム電圧の変動を抑制するように制御するシステム電圧安定化制御を実行する。
The
MGユニット29,30や昇圧コンバータ21の特性上、MGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御は、システム電圧の高周波域の変動の抑制に適しており、昇圧コンバータ21によるシステム電圧安定化制御は、システム電圧の低周波域の変動の抑制に適している。そこで、本実施例1では、システム電圧の変動の周波数に応じてシステム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択して、システム電圧の変動が高周波域のときには、MGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行してシステム電圧の高周波域の変動を効果的に抑制し、システム電圧の変動が低周波域のときには、昇圧コンバータ21によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行してシステム電圧の低周波域の変動を効果的に抑制する。
Due to the characteristics of the
また、各交流モータ13,14のトルク指令値や回転速度は、各MGユニット29,30の駆動状態や発電状態と相関関係があり、各MGユニット29,30の駆動状態や発電状態に応じて各MGユニット29,30の入力電力操作量の上限値(入力電力の最大許容操作量)が変化するため、各交流モータ13,14のトルク指令値と回転速度は、各MGユニット29,30の入力電力操作量の上限値を精度良く判定する情報となる。そこで、本実施例1では、システム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択する際に、各交流モータ13,14のトルク指令値と回転速度を用いて各MGユニット29,30の入力電力操作量の上限値を精度良く判定して、システム電圧安定化に必要な目標入力電力操作量Pm*を実現できるようにMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択する。
Further, the torque command value and the rotational speed of each
更に、各交流モータ13,14の巻線温度に応じて各MGユニット29,30の余裕熱量(過熱状態に至らない最大許容発熱量)が変化するため、システム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択する際に、各交流モータ13,14の温度(巻線温度等)を用いて各MGユニット29,30の余裕熱量を精度良く判定して、余裕熱量の大きいMGユニット29,30を選択する。
Furthermore, since the surplus heat amount (maximum allowable heat generation amount that does not lead to an overheat state) of each
また、昇圧コンバータ21の制御量(例えば通電デューティ比)や直流電源20の情報(例えば電圧や充電割合)に応じて昇圧コンバータ21の出力電力操作量の上限値が変化するため、昇圧コンバータ21の制御量や直流電源20の情報は、昇圧コンバータ21の出力電力操作量の上限値を精度良く判定する情報となる。そこで、本実施例1では、システム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択する際に、昇圧コンバータ21の制御量や直流電源20の情報を用いて昇圧コンバータ21の出力電力操作量の上限値を精度良く判定して、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量を実現できるようにMGユニット29,30や昇圧コンバータ21や選択する。
In addition, since the upper limit value of the output power manipulated variable of the
また、システム電圧安定化制御の際に、MGユニット29,30の入力電力の操作によって交流モータ13,14のトルクが大きく変動すると、車両の運転状態に悪影響を及ぼす可能性がある。この対策として、MGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御を実行する際には、交流モータ13,14のトルク発生に必要な電力とは異なる入力電力(つまり無効電力)のみを変化させるように電流ベクトルを操作することで、交流モータ13,14のトルクを一定に保持したまま交流モータ13,14の入力電力を操作してシステム電圧の変動を抑制する。
Further, during system voltage stabilization control, if the torque of
システム電圧安定化制御を実行する場合には、まず、システム電圧目標値演算部50(目標電圧設定手段)で、システム電圧の目標値Vs*を演算し、電圧センサ25で検出したシステム電圧の検出値Vs を第1のローパスフィルタ51(第一の低域通過手段)に入力してシステム電圧の検出値Vs のうちの低周波域の成分のみを通過させるローパスフィルタ処理を施す。この後、偏差器52でシステム電圧の目標値Vs*とローパスフィルタ処理後のシステム電圧の検出値Vsfとの偏差ΔVs を求め、この偏差ΔVs をPI制御器53(目標電力操作量演算手段)に入力して、システム電圧の目標値Vs*とローパスフィルタ処理後のシステム電圧の検出値Vsfとの偏差ΔVs が小さくなるようにPI制御により目標電力操作量Pm*を演算する。
When executing the system voltage stabilization control, first, the system voltage target value calculation unit 50 (target voltage setting means) calculates the system voltage target value Vs * and detects the system voltage detected by the
この後、選択協調制御部69(選択手段)で、システム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を次のようにして選択する。図3に示すように、まず、目標電力操作量Pm*(PI制御器53の出力値)を周波数演算部88に入力して目標電力操作量Pm*の周波数fp を演算する。この目標電力操作量Pm*の周波数fp は、システム電圧の変動の周波数の情報となる。
Thereafter, the selection cooperative control unit 69 (selection means) selects the
また、第1の交流モータ13のトルク指令値T1*と回転速度N1 を第1の入力電力操作量上限値演算部72に入力してマップ又は数式等により第1のMGユニット29の入力電力操作量上限値Pm1(max) を算出すると共に、第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と回転速度N2 を第2の入力電力操作量上限値演算部73に入力してマップ又は数式等により第2のMGユニット30の入力電力操作量上限値Pm2(max) を算出する。
Further, the torque command value T1 * and the rotational speed N1 of the
更に、図示しない第1の温度センサで検出した第1の交流モータ13の温度t1 (巻線温度等)を第1の余裕熱量演算部74に入力してマップ又は数式等により第1のMGユニット29の余裕熱量hc1を算出すると共に、図示しない第2の温度センサで検出した第2の交流モータ14の温度t2 (巻線温度等)を第2の余裕熱量演算部75に入力してマップ又は数式等により第2のMGユニット30の余裕熱量hc2を算出する。尚、各交流モータ13,14の温度t1 ,t2 は、各交流モータ13,14の運転状態、外気温、吸気温等に基づいて推定するようにしても良い。
Furthermore, the temperature t1 (winding temperature, etc.) of the
また、昇圧コンバータ21の通電デューティ比Dc と直流電源20の電圧と充電容量割合を出力電力操作量上限値演算部89に入力してマップ又は数式等により昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) を算出する。
Further, the energization duty ratio Dc of the
この後、MGユニット/昇圧コンバータ選択&目標電力操作量決定部76で、目標電力操作量Pm*の周波数fp (システム電圧の変動の周波数の情報)と所定の判定値fthとを比較し、目標電力操作量Pm*の周波数fp が判定値fthよりも高い場合には、システム電圧の変動が高周波域であるため、システム電圧の高周波域の変動の抑制に適したMGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行する。一方、目標電力操作量Pm*の周波数fp が判定値fth以下の場合には、システム電圧の変動が低周波域であるため、システム電圧の低周波域の変動の抑制に適した昇圧コンバータ21によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行する。
Thereafter, the MG unit / boost converter selection & target power manipulated
MGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行する場合には、まず、第1及び第2のMGユニット29,30だけで目標電力操作量Pm*を実現できるか否かを判断するために、目標電力操作量Pm*(PI制御器53の出力値)が第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値の和{Pm1(max) +Pm2(max) }よりも大きいか否かを判定する。
When the system voltage stabilization control by the
その結果、目標電力操作量Pm*が第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値の和{Pm1(max) +Pm2(max) }よりも大きい場合には、第1及び第2のMGユニット29,30だけでは目標電力操作量Pm*を実現できないため、第1及び第2のMGユニット29,30と昇圧コンバータ21の3つをシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。この場合、第1及び第2のMGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* をそれぞれ入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) に設定し、目標電力操作量Pm*に対する不足分[Pm*−{Pm1(max) +Pm2(max) }]を昇圧コンバータ21で補うために、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を目標電力操作量Pm*に対する不足分[Pm*−{Pm1(max) +Pm2(max) }]に設定する。
As a result, when the target power manipulated variable Pm * is larger than the sum {Pm1 (max) + Pm2 (max)} of the input power manipulated variable upper limit values of the first and
これに対して、目標電力操作量Pm*が第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値の和{Pm1(max) +Pm2(max) }以下の場合には、第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方で目標電力操作量Pm*を実現できるため、第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。
On the other hand, when the target power manipulated variable Pm * is less than or equal to the sum {Pm1 (max) + Pm2 (max)} of the input power manipulated variable upper limit values of the first and
この場合、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* は「0」に設定する。そして、第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値が両方とも目標電力操作量Pm*よりも大きい場合には、いずれか一方のMGユニットのみで目標電力操作量Pm*を実現できるため、余裕熱量が大きい方のMGユニットをシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択したMGユニットの目標入力電力操作量を目標電力操作量Pm*に設定する。
In this case, the target output power manipulated variable Pmc * of the
また、第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値のうちの一方のみが目標電力操作量Pm*よりも大きい場合には、そのMGユニットをシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択したMGユニットの目標入力電力操作量を目標電力操作量Pm*に設定する。
When only one of the input power manipulated variable upper limit values of the first and
また、第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値が両方とも目標電力操作量Pm*以下の場合には、いずれか一方のMGユニットのみでは目標電力操作量Pm*を実現できないため、第1及び第2のMGユニット29,30の両方をシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択する。この場合、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量の合計値が目標電力操作量Pm*になると共に、余裕熱量が大きいMGユニットの目標入力電力操作量の方が大きくなるように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量を設定する。
Further, when the input power manipulated variable upper limit values of the first and
一方、昇圧コンバータ21によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行する場合には、まず、昇圧コンバータ21だけで目標電力操作量Pm*を実現できるか否かを判断するために、目標電力操作量Pm*(PI制御器53の出力値)が昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) よりも大きいか否かを判定する。
On the other hand, when the system voltage stabilization control by the
その結果、目標電力操作量Pm*が昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) 以下の場合には、昇圧コンバータ21だけで目標電力操作量Pm*を実現できるため、昇圧コンバータ21をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。この場合、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を目標電力操作量Pm*に設定し、第1及び第2のMGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* をそれぞれ「0」に設定する。
As a result, when the target power manipulated variable Pm * is equal to or lower than the output power manipulated variable upper limit value Pmc (max) of the
これに対して、目標電力操作量Pm*が昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) よりも大きい場合には、昇圧コンバータ21だけでは目標電力操作量Pm*を実現できないため、昇圧コンバータ21をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択すると共に、第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。
On the other hand, when the target power manipulated variable Pm * is larger than the output power manipulated variable upper limit value Pmc (max) of the
この場合、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を出力電力操作量上限値Pmc(max) に設定し、目標電力操作量Pm*に対する不足分PPm*[=Pm*−Pmc(max) ]を第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方で補うように第1及び第2のMGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を次のように設定する。
In this case, the target output power manipulated variable Pmc * of the
第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値が両方とも目標電力操作量Pm*に対する不足分PPm*よりも大きい場合には、いずれか一方のMGユニットのみで不足分PPm*を実現できるため、余裕熱量が大きい方のMGユニットをシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択したMGユニットの目標入力電力操作量を不足分PPm*に設定する。
When the input power manipulated variable upper limit values of the first and
また、第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値のうちの一方のみが目標電力操作量Pm*に対する不足分PPm*よりも大きい場合には、そのMGユニットをシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択したMGユニットの目標入力電力操作量を不足分PPm*に設定する。
When only one of the input power manipulated variable upper limit values of the first and
また、第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値が両方とも目標電力操作量Pm*に対する不足分PPm*以下の場合には、いずれか一方のMGユニットのみでは不足分PPm*を実現できないため、第1及び第2のMGユニット29,30の両方をシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択する。この場合、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量の合計値が不足分PPm*になると共に、余裕熱量が大きいMGユニットの目標入力電力操作量の方が大きくなるように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量を設定する。
In addition, when both of the input power manipulated variable upper limit values of the first and
このようにして、選択協調制御部69で、システム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択すると共に、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* や昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を設定した後、図2に示すように、第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を第1の指令電流演算部70に入力すると共に、第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を第2の指令電流演算部71に入力し、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を加算器87に入力する。
In this way, the selection
第1の指令電流演算部70では、図4に示すように、第1の交流モータ13のトルク発生に寄与しない無効電力を第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* だけ変化させる第1の電力制御電流ベクトルip1* (d軸電力制御電流idp1*,q軸電力制御電流iqp1*)を次のようにして求める。
As shown in FIG. 4, the first command
まず、第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* と第1のトルク制御電流ベクトルit1* (d軸トルク制御電流idt1*,q軸トルク制御電流iqt1*)とに応じたd軸電力制御電流idp1*をマップ又は数式等により演算し、このd軸電力制御電流idp1*を用いて次式によりq軸電力制御電流iqp1*を演算する。
First, the d-axis power corresponding to the target input power manipulated variable Pm1 * of the
これにより、第1の交流モータ13のトルクを一定(トルク指令値T1*)に保持したままで第1の交流モータ13の入力電力(無効電力)を目標入力電力操作量Pm1* だけ変化させる第1の電力制御電流ベクトルip1* (d軸電力制御電流idp1*,q軸電力制御電流iqp1*)を求める。
As a result, the input power (reactive power) of the
この後、第1のトルク制御電流ベクトルit1* (d軸トルク制御電流idt1*,q軸トルク制御電流iqt1*)と第1の電力制御電流ベクトルip1* (d軸電力制御電流idp1*,q軸電力制御電流iqp1*)とを合成して最終的な第1の指令電流ベクトルi1*(d軸指令電流id1* ,q軸指令電流iq1* )を求める。
i1*(id1* ,iq1* )=it1* (idt1*,iqt1*)+ip1* (idp1*,iqp1*)
Thereafter, the first torque control current vector it1 * (d-axis torque control current idt1 *, q-axis torque control current iqt1 *) and the first power control current vector ip1 * (d-axis power control current idp1 *, q-axis The final first command current vector i1 * (d-axis command current id1 *, q-axis command current iq1 *) is obtained by combining the power control current iqp1 *).
i1 * (id1 *, iq1 *) = it1 * (id1 *, iqt1 *) + ip1 * (idp1 *, iqp1 *)
尚、第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* =0の場合には、第1のトルク制御電流ベクトルit1* をそのまま最終的な第1の指令電流ベクトルi1*とする。
i1*(id1* ,iq1* )=it1* (idt1*,iqt1*)
When the target input power manipulated variable Pm1 * = 0 of the
i1 * (id1 *, iq1 *) = it1 * (idt1 *, iqt1 *)
この第1の指令電流ベクトルi1*に基づいて第1の電流ベクトル制御部47で三相電圧指令信号UU1 ,UV1 ,UW1 を演算して第1のインバータ27に出力することで、第1の交流モータ13のトルクを一定に保持したまま第1の交流モータ13の入力電力を目標入力電力操作量Pm1* だけ操作する。
Based on the first command current vector i1 *, the first current
一方、第2の指令電流演算部71では、前記第1の指令電流演算部70と同じように、第2の交流モータ14のトルク発生に寄与しない無効電力を第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* だけ変化させる第2の電力制御電流ベクトルip2* (d軸電力制御電流idp2*,q軸電力制御電流iqp2*)を求め、第2のトルク制御電流ベクトルit2* (d軸トルク制御電流idt2*,q軸トルク制御電流iqt2*)と第2の電力制御電流ベクトルip2* (d軸電力制御電流idp2*,q軸電力制御電流iqp2*)とを合成して最終的な第2の指令電流ベクトルi2*(d軸指令電流id2* ,q軸指令電流iq2* )を求める。
i2*(id2* ,iq2* )=it2* (idt2*,iqt2*)+ip2* (idp2*,iqp2*)
On the other hand, in the second command
i2 * (id2 *, iq2 *) = it2 * (idt2 *, iqt2 *) + ip2 * (idp2 *, iqp2 *)
尚、第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* =0の場合には、第2のトルク制御電流ベクトルit2* をそのまま最終的な第2の指令電流ベクトルi2*とする。
i2*(id2* ,iq2* )=it2* (idt2*,iqt2*)
When the target input power manipulated variable Pm2 * of the
i2 * (id2 *, iq2 *) = it2 * (idt2 *, iqt2 *)
この第2の指令電流ベクトルi2*に基づいて第2の電流ベクトル制御部55で三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 を演算して第2のインバータ28に出力することで、第2の交流モータ14のトルクを一定に保持したまま第2の交流モータ14の入力電力を目標入力電力操作量Pm2* だけ操作する。
Based on the second command current vector i2 *, the second current
また、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を加算器87に入力すると、ローパスフィルタ処理後の合計電力Pif* に目標出力電力操作量Pmc* を加算して最終的な変換電力の指令値Pif* (=Pif* +Pmc* )とする。この変換電力の指令値Pif* に基づいて昇圧駆動信号演算部68で昇圧駆動信号UCU,UCLを演算して昇圧コンバータ21に出力することで、昇圧コンバータ21の出力電力を目標出力電力操作量Pmc* だけ操作する。
When the target output power manipulated variable Pmc * of the
以上の処理により、システム電圧の目標値Vs*と検出値Vsfとの偏差ΔVs が小さくなるように目標電力操作量Pm*を設定し、この目標電力操作量Pm*を実現するようにMGユニット29,30の入力電力や昇圧コンバータ21の出力電力を操作してシステム電圧の変動を抑制するシステム電圧安定化制御を実行する。この場合、PI制御器53、指令電流演算部70,71、電流ベクトル制御部47,55、加算器87、昇圧駆動信号演算部68等がシステム電圧制御手段としての役割を果たす。
With the above processing, the target power manipulated variable Pm * is set so that the deviation ΔVs between the target value Vs * of the system voltage and the detected value Vsf becomes small, and the
前述したMGユニット29,30と昇圧コンバータ21の選択協調制御は、図5乃至図7の選択協調制御用の各プログラムに従って実行される。以下、これらの各プログラムの処理内容を説明する。
The above-described selective cooperative control of the
[選択協調制御]
図5に示す選択協調制御プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、PI制御器53から出力される目標電力操作量Pm*を取得した後、ステップ102に進み、目標電力操作量Pm*の周波数fp (システム電圧の変動の周波数の情報)を演算する。
[Selective cooperative control]
When the selection cooperative control program shown in FIG. 5 is started, first, in
この後、ステップ103に進み、現在の第1の交流モータ13のトルク指令値T1*と回転速度N1 とに応じた第1のMGユニット29の入力電力操作量上限値Pm1(max) をマップ又は数式等により算出すると共に、現在の第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と回転速度N2 とに応じた第2のMGユニット30の入力電力操作量上限値Pm2(max) をマップ又は数式等により算出する。各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値(入力電力の最大許容操作量)は各モータ13,14の最大電流と最大電圧とトルク指令値によって決まるが、最大電流は各インバータ27,28の特性によって定まる値であり、最大電圧は最大電流と回転速度によって変化するため、各モータ13,14のトルク指令値T1*,T2*と回転速度N1 ,N2 を用いれば、各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) を精度良く算出することができる。
Thereafter, the routine proceeds to step 103 where the input power manipulated variable upper limit value Pm1 (max) of the
この後、ステップ104に進み、現在の第1の交流モータ13の温度t1 に応じた第1のMGユニット29の余裕熱量hc1をマップ又は数式等により算出すると共に、現在の第2の交流モータ14の温度t2 に応じた第2のMGユニット30の余裕熱量hc2をマップ又は数式等により算出する。各MGユニット29,30の余裕熱量(過熱状態に至らない最大許容発熱量)は、各モータ13,14の温度と耐熱温度と熱容量によって決まるが、耐熱温度と熱容量は各モータ13,14の仕様によって定まる値であるため、各モータ13,14の温度を用いれば、各MGユニット29,30の余裕熱量hc1,hc1を精度良く算出することができる。
Thereafter, the routine proceeds to step 104, where the surplus heat amount hc1 of the
この後、ステップ105に進み、現在の昇圧コンバータ21の通電デューティ比Dc と直流電源20の電圧と充電容量割合に応じた昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) をマップ又は数式等により算出する。昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値(出力電力の最大許容操作量)は、昇圧コンバータ21の通電デューティ比Dc と直流電源20の電圧と充電割合によって変化するため、昇圧コンバータ21の通電デューティ比Dc と直流電源20の電圧と充電割合を用いれば、昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) を精度良く算出することができる。
Thereafter, the process proceeds to step 105, where the current duty ratio Dc of the
この後、ステップ106に進み、目標電力操作量Pm*の周波数fp (システム電圧の変動の周波数の情報)が判定値fthよりも高いか否かを判定する。その結果、目標電力操作量Pm*の周波数fp が判定値fthよりも高いと判定された場合には、システム電圧の変動が高周波域であるため、ステップ107に進み、後述する図6のMGユニット優先制御プログラムを実行して、システム電圧の高周波域の変動の抑制に適したMGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行する。
Thereafter, the process proceeds to step 106, where it is determined whether or not the frequency fp (information on the frequency of system voltage fluctuation) of the target power manipulated variable Pm * is higher than the determination value fth. As a result, if it is determined that the frequency fp of the target power manipulated variable Pm * is higher than the determination value fth, the system voltage fluctuation is in the high frequency range, so the routine proceeds to step 107 and the MG unit of FIG. The priority control program is executed to preferentially execute the system voltage stabilization control by the
一方、上記ステップ106で、目標電力操作量Pm*の周波数fp が判定値fth以下であると判定された場合には、システム電圧の変動が低周波域であるため、ステップ108に進み、後述する図7の昇圧コンバータ優先制御プログラムを実行して、システム電圧の低周波域の変動の抑制に適した昇圧コンバータ21によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行する。
On the other hand, if it is determined in
[MGユニット優先制御]
図6に示すMGユニット優先制御プログラムは、前記図5の選択協調制御プログラムのステップ107で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、第1及び第2のMGユニット29,30だけで目標電力操作量Pm*を実現できるか否かを判断するために、目標電力操作量Pm*が第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値の和{Pm1(max) +Pm2(max) }よりも大きいか否かを判定する。
[MG unit priority control]
The MG unit priority control program shown in FIG. 6 is a subroutine executed in
その結果、目標電力操作量Pm*が第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値の和{Pm1(max) +Pm2(max) }よりも大きいと判定された場合には、第1及び第2のMGユニット29,30だけでは目標電力操作量Pm*を実現できないと判断して、第1及び第2のMGユニット29,30と昇圧コンバータ21の3つをシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。この場合、ステップ202に進み、第1及び第2のMGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* をそれぞれ入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) に設定し、目標電力操作量Pm*に対する不足分[Pm*−{Pm1(max) +Pm2(max) }]を昇圧コンバータ21で補うために、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を目標電力操作量Pm*に対する不足分[Pm*−{Pm1(max) +Pm2(max) }]に設定する。
As a result, when it is determined that the target power operation amount Pm * is larger than the sum {Pm1 (max) + Pm2 (max)} of the input power operation amount upper limit values of the first and
Pm1* =Pm1(max)
Pm2* =Pm2(max)
Pmc* =Pm*−{Pm1(max) +Pm2(max) }
Pm1 * = Pm1 (max)
Pm2 * = Pm2 (max)
Pmc * = Pm * − {Pm1 (max) + Pm2 (max)}
これに対して、上記ステップ201で、目標電力操作量Pm*が第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値の和{Pm1(max) +Pm2(max) }以下であると判定された場合には、第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方で目標電力操作量Pm*を実現できると判断して、第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。
On the other hand, in
この場合、まず、ステップ203に進み、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を「0」に設定する。
Pmc* =0
In this case, first, the process proceeds to step 203 where the target output power manipulated variable Pmc * of the
Pmc * = 0
この後、ステップ204〜206で、目標入力電力操作量Pm*と第1のMGユニット29の入力電力操作量上限値Pm1(max) と第2のMGユニット30の入力電力操作量上限値Pm2(max) の大小関係を判定し、その判定結果に従って次のように制御する。
Thereafter, in
(1)Pm*<Pm1(max) 且つPm*<Pm2(max) と判定された場合、つまり第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) が両方とも目標入力電力操作量Pm*よりも大きいと判定された場合には、いずれか一方のMGユニットのみで目標入力電力操作量Pm*を実現できるため、余裕熱量が大きい方を選択するために、ステップ207に進み、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1と第2のMGユニット30の余裕熱量hc2の大小関係を判定する。
(1) When it is determined that Pm * <Pm1 (max) and Pm * <Pm2 (max), that is, the input power manipulated variable upper limit values Pm1 (max), Pm2 ( max) is determined to be larger than the target input power manipulated variable Pm *, the target input power manipulated variable Pm * can be realized with only one of the MG units. Therefore, the process proceeds to step 207, and the magnitude relationship between the surplus heat amount hc1 of the
このステップ207で、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1が第2のMGユニット30の余裕熱量hc2よりも大きい(hc1>hc2)と判定された場合には、ステップ208に進み、余裕熱量が大きい第1のMGユニット29をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を目標入力電力操作量Pm*に設定する。尚、選択されなかった第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* は「0」に設定する。
Pm1* =Pm*
Pm2* =0
When it is determined in
Pm1 * = Pm *
Pm2 * = 0
一方、上記ステップ207で、第2のMGユニット30の余裕熱量hc2が第1のMGユニット29の余裕熱量hc1以上である(hc1≦hc2)と判定された場合には、ステップ209に進み、余裕熱量が大きい第2のMGユニット30をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を目標入力電力操作量Pm*に設定する。尚、選択されなかった第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* は「0」に設定する。
Pm1* =0
Pm2* =Pm*
On the other hand, if it is determined in the
Pm1 * = 0
Pm2 * = Pm *
(2)Pm2(max) ≦Pm*<Pm1(max) と判定された場合、つまり第1のMGユニット29の入力電力操作量上限値Pm1(max) のみが目標入力電力操作量Pm*よりも大きいと判定された場合には、ステップ210に進み、入力電力操作量上限値が大きい第1のMGユニット29をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を目標入力電力操作量Pm*に設定する。尚、選択されなかった第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* は「0」に設定する。
Pm1* =Pm*
Pm2* =0
(2) When it is determined that Pm2 (max) ≦ Pm * <Pm1 (max), that is, only the input power manipulated variable upper limit value Pm1 (max) of the
Pm1 * = Pm *
Pm2 * = 0
(3)Pm1(max) ≦Pm*<Pm2(max) と判定された場合、つまり第2のMGユニット30の入力電力操作量上限値Pm2(max) のみが目標入力電力操作量Pm*よりも大きいと判定された場合には、ステップ211に進み、入力電力操作量上限値が大きい第2のMGユニット30をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を目標入力電力操作量Pm*に設定する。尚、選択されなかった第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* は「0」に設定する。
Pm1* =0
Pm2* =Pm*
(3) When it is determined that Pm1 (max) ≦ Pm * <Pm2 (max), that is, only the input power manipulated variable upper limit value Pm2 (max) of the
Pm1 * = 0
Pm2 * = Pm *
(4)Pm1(max) ≦Pm*且つPm2(max) ≦Pm*と判定された場合、つまり第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) が両方とも目標入力電力操作量Pm*以下であると判定された場合には、いずれか一方のMGユニットのみでは目標入力電力操作量Pm*を実現できないため、第1及び第2のMGユニット29,30の両方をシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択する。
(4) When it is determined that Pm1 (max) ≦ Pm * and Pm2 (max) ≦ Pm *, that is, the input power manipulated variable upper limit values Pm1 (max), Pm2 ( max) are both equal to or less than the target input power manipulated variable Pm *, the target input power manipulated variable Pm * cannot be realized by only one of the MG units, and therefore the first and second MGs Both
この場合、ステップ212に進み、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1と第2のMGユニット30の余裕熱量hc2の大小関係を判定し、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1が第2のMGユニット30の余裕熱量hc2よりも大きい(hc1>hc2)と判定された場合には、ステップ213に進み、余裕熱量が大きい第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を入力電力操作量上限値Pm1(max) に設定し、余裕熱量が小さい第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を目標入力電力操作量Pm*と入力電力操作量上限値Pm1(max) との差に設定する。
Pm1* =Pm1(max)
Pm2* =Pm*−Pm1(max)
In this case, the process proceeds to step 212, where the magnitude relationship between the surplus heat amount hc1 of the
Pm1 * = Pm1 (max)
Pm2 * = Pm * -Pm1 (max)
これにより、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* の合計値が目標入力電力操作量Pm*になると共に、余裕熱量が大きい第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* の方が大きくなるように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を設定する。
As a result, the total value of the target input power manipulated variables Pm1 * and Pm2 * of the
一方、上記ステップ212で、第2のMGユニット30の余裕熱量hc2が第1のMGユニット29の余裕熱量hc1以上である(hc1≦hc2)と判定された場合には、ステップ214に進み、余裕熱量が大きい第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を入力電力操作量上限値Pm2(max) に設定し、余裕熱量が小さい第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を目標入力電力操作量Pm*と入力電力操作量上限値Pm2(max) との差に設定する。
Pm1* =Pm*−Pm2(max)
Pm2* =Pm2(max)
On the other hand, when it is determined in
Pm1 * = Pm * -Pm2 (max)
Pm2 * = Pm2 (max)
これにより、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* の合計値が目標入力電力操作量Pm*になると共に、余裕熱量が大きい第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* の方が大きくなるように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を設定する。
As a result, the total value of the target input power manipulated variables Pm1 * and Pm2 * of the
[昇圧コンバータ優先制御]
図7に示す昇圧コンバータ優先制御プログラムは、前記図5の選択協調制御プログラムのステップ108で実行されるサブルーチンである。本プログラムが起動されると、まず、ステップ301で、昇圧コンバータ21だけで目標電力操作量Pm*を実現できるか否かを判断するために、目標電力操作量Pm*が昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) よりも大きいか否かを判定する。
[Boost converter priority control]
The boost converter priority control program shown in FIG. 7 is a subroutine executed in
その結果、目標電力操作量Pm*が昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) 以下であると判定された場合には、昇圧コンバータ21だけで目標電力操作量Pm*を実現できると判断して、昇圧コンバータ21をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。この場合、ステップ302に進み、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を目標電力操作量Pm*に設定し、第1及び第2のMGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* をそれぞれ「0」に設定する。
As a result, when it is determined that the target power manipulated variable Pm * is equal to or less than the output power manipulated variable upper limit value Pmc (max) of the
Pmc* =Pm*
Pm1* =0
Pm2* =0
Pmc * = Pm *
Pm1 * = 0
Pm2 * = 0
これに対して、上記ステップ301で、目標電力操作量Pm*が昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) よりも大きいと判定された場合には、昇圧コンバータ21だけでは目標電力操作量Pm*を実現できないと判断して、昇圧コンバータ21をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択すると共に、第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方をシステム電圧安定化制御を実行する手段として選択する。
On the other hand, when it is determined in
この場合、まず、ステップ303に進み、昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* を出力電力操作量上限値Pmc(max) に設定すると共に、目標電力操作量Pm*から昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) を減算して目標電力操作量Pm*に対する不足分PPm*を求める。
Pmc* =Pmc(max)
PPm*=Pm*−Pmc(max)
In this case, first, the process proceeds to step 303, where the target output power manipulated variable Pmc * of the
Pmc * = Pmc (max)
PPm * = Pm * −Pmc (max)
この後、ステップ304〜306で、目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*と第1のMGユニット29の入力電力操作量上限値Pm1(max) と第2のMGユニット30の入力電力操作量上限値Pm2(max) の大小関係を判定し、その判定結果に従って目標電力操作量Pm*に対する不足分PPm*を第1及び第2のMGユニット29,30の一方か又は両方で補うように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を次のように設定する。
Thereafter, in
(1)PPm*<Pm1(max) 且つPPm*<Pm2(max) と判定された場合、つまり第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) が両方とも目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*よりも大きいと判定された場合には、いずれか一方のMGユニットのみで不足分PPm*を実現できるため、余裕熱量が大きい方を選択するために、ステップ307に進み、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1と第2のMGユニット30の余裕熱量hc2の大小関係を判定する。
(1) When it is determined that PPm * <Pm1 (max) and PPm * <Pm2 (max), that is, the input power manipulated variable upper limit values Pm1 (max), Pm2 ( max) is determined to be larger than the shortage PPm * relative to the target input power manipulated variable Pm *, the shortage PPm * can be realized with only one of the MG units. , The process proceeds to step 307, and the magnitude relationship between the surplus heat amount hc1 of the
このステップ307で、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1が第2のMGユニット30の余裕熱量hc2よりも大きい(hc1>hc2)と判定された場合には、ステップ308に進み、余裕熱量が大きい第1のMGユニット29をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を不足分PPm*に設定する。尚、選択されなかった第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* は「0」に設定する。
Pm1* =PPm*
Pm2* =0
If it is determined in
Pm1 * = PPm *
Pm2 * = 0
一方、上記ステップ307で、第2のMGユニット30の余裕熱量hc2が第1のMGユニット29の余裕熱量hc1以上である(hc1≦hc2)と判定された場合には、ステップ309に進み、余裕熱量が大きい第2のMGユニット30をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を不足分PPm*に設定する。尚、選択されなかった第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* は「0」に設定する。
Pm1* =0
Pm2* =PPm*
On the other hand, if it is determined in
Pm1 * = 0
Pm2 * = PPm *
(2)Pm2(max) ≦PPm*<Pm1(max) と判定された場合、つまり第1のMGユニット29の入力電力操作量上限値Pm1(max) のみが目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*よりも大きいと判定された場合には、ステップ310に進み、第1のMGユニット29をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を不足分PPm*に設定する。尚、選択されなかった第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* は「0」に設定する。
Pm1* =PPm*
Pm2* =0
(2) When it is determined that Pm2 (max) ≦ PPm * <Pm1 (max), that is, only the input power manipulated variable upper limit value Pm1 (max) of the
Pm1 * = PPm *
Pm2 * = 0
(3)Pm1(max) ≦PPm*<Pm2(max) と判定された場合、つまり第2のMGユニット30の入力電力操作量上限値Pm2(max) のみが目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*よりも大きいと判定された場合には、ステップ311に進み、第2のMGユニット30をシステム電圧安定制御を実行するMGユニットとして選択し、その選択した第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を不足分PPm*に設定する。尚、選択されなかった第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* は「0」に設定する。
Pm1* =0
Pm2* =PPm*
(3) When it is determined that Pm1 (max) ≦ PPm * <Pm2 (max), that is, only the input power manipulated variable upper limit Pm2 (max) of the
Pm1 * = 0
Pm2 * = PPm *
(4)Pm1(max) ≦PPm*且つPm2(max) ≦PPm*と判定された場合、つまり第1及び第2のMGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) が両方とも目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*以下であると判定された場合には、いずれか一方のMGユニットのみでは不足分PPm*を実現できないため、第1及び第2のMGユニット29,30の両方をシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択する。
(4) When it is determined that Pm1 (max) ≦ PPm * and Pm2 (max) ≦ PPm *, that is, the input power manipulated variable upper limit values Pm1 (max), Pm2 (1) of the first and
この場合、ステップ312に進み、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1と第2のMGユニット30の余裕熱量hc2の大小関係を判定し、第1のMGユニット29の余裕熱量hc1が第2のMGユニット30の余裕熱量hc2よりも大きい(hc1>hc2)と判定された場合には、ステップ313に進み、余裕熱量が大きい第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を入力電力操作量上限値Pm1(max) に設定し、余裕熱量が小さい第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を不足分PPm*と入力電力操作量上限値Pm1(max) との差に設定する。
Pm1* =Pm1(max)
Pm2* =PPm*−Pm1(max)
In this case, the process proceeds to step 312, where the magnitude relationship between the surplus heat amount hc1 of the
Pm1 * = Pm1 (max)
Pm2 * = PPm * −Pm1 (max)
これにより、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* の合計値が目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*になると共に、余裕熱量が大きい第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* の方が大きくなるように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を設定する。
As a result, the total value of the target input power manipulated variables Pm1 * and Pm2 * of the
一方、上記ステップ312で、第2のMGユニット30の余裕熱量hc2が第1のMGユニット29の余裕熱量hc1以上である(hc1≦hc2)と判定された場合には、ステップ314に進み、余裕熱量が大きい第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* を入力電力操作量上限値Pm2(max) に設定し、余裕熱量が小さい第1のMGユニット29の目標入力電力操作量Pm1* を不足分PPm*と入力電力操作量上限値Pm2(max) との差に設定する。
Pm1* =PPm*−Pm2(max)
Pm2* =Pm2(max)
On the other hand, if it is determined in
Pm1 * = PPm * -Pm2 (max)
Pm2 * = Pm2 (max)
これにより、各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* の合計値が目標入力電力操作量Pm*に対する不足分PPm*になると共に、余裕熱量が大きい第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* の方が大きくなるように各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を設定する。
As a result, the total value of the target input power manipulated variables Pm1 * and Pm2 * of the
以上説明した本実施例1では、システム電圧の目標値Vs*と検出値Vsfとの偏差ΔVs が小さくなるようにMGユニット29,30(交流モータ13,14)の入力電力や昇圧コンバータ21の出力電力を操作してシステム電圧(電源ライン22の電圧)の変動を抑制するシステム電圧安定化制御を実行するようにしたので、車両の運転状態の変化等によって2つの交流モータ13,14の電力収支が大きく変化した場合でも、システム電圧を効果的に安定化させることができる。しかも、昇圧コンバータ21の高性能化や平滑コンデンサ24の大容量化を行うことなく、電源ライン22の電圧安定化効果を高めることができ、システムの小型化、低コスト化の要求を満たすことができる。
In the first embodiment described above, the input power of the
しかも、本実施例1では、電気自動車の運転状態に応じて各MGユニット29,30の駆動状態(又は発電状態)や昇圧コンバータ21の駆動状態が変化して、各MGユニット29,30や昇圧コンバータ21の電力操作量の上限値が変化することを考慮して、電気自動車の運転状態の情報(車両の情報や各MGユニット29,30の情報や昇圧コンバータ21の情報)を用いて第1及び第2のMGユニット29,30と昇圧コンバータ21のうちの1つ又は2つ以上を選択するようにしたので、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量Pm*を実現できるようにMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択することができ、その選択された1つのMGユニット又は1つの昇圧コンバータでシステム電圧安定化制御を実行したり、或は、選択された2つ以上のMGユニットや昇圧コンバータでシステム電圧安定化制御を分担して実行することで、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量Pm*を確実に実現することができ、電気自動車の運転状態に左右されずにシステム電圧安定化機能を十分に発揮させることができる。
Moreover, in the first embodiment, the driving state (or power generation state) of each
その際、本実施例1では、システム電圧の変動が高周波域のときには、システム電圧の高周波域の変動の抑制に適したMGユニット29,30によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行するようにしたので、システム電圧の高周波域の変動を効果的に抑制することができ、システム電圧の変動が低周波域のときには、システム電圧の低周波域の変動の抑制に適した昇圧コンバータ21によるシステム電圧安定化制御を優先的に実行するようにしたので、システム電圧の低周波域の変動を効果的に抑制することができる。
At this time, in the first embodiment, when the fluctuation of the system voltage is in a high frequency range, the system voltage stabilization control by the
また、本実施例1では、各交流モータ13,14のトルク指令値T1*,T2*と回転速度N1 ,N2 を用いて各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) を算出すると共に、昇圧コンバータ21の通電デューティ比Dc と直流電源20の電圧と充電容量割合を用いて昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) を算出し、これらのMGユニット29,30の入力電力操作量上限値Pm1(max) ,Pm2(max) や昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値Pmc(max) と目標電力操作量Pm*の大小関係を判定して、システム電圧安定化制御を実行するMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択するようにしたので、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量Pm*を確実に実現できるようにMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択することができる。
In the first embodiment, the input power manipulated variable upper limit values Pm1 (max), Pm1 (max),
更に、本実施例1では、各交流モータ13,14の温度t1 ,t2 を用いて各MGユニット29の余裕熱量hc1,hc2を算出し、各MGユニット29,30の余裕熱量hc1,hc2の大小関係を判定して、余裕熱量が大きい方のMGユニットをシステム電圧安定化制御を実行するMGユニットとして選択するようにしたので、システム電圧安定化制御によるMGユニット29,30の過熱を未然に防止することができる。
Further, in the first embodiment, the surplus heat amounts hc1 and hc2 of the
また、本実施例1では、第1及び第2の交流モータ13,14を正弦波PWM制御方式で制御するシステムにおいて、システム電圧安定化制御の際に、第1の交流モータ13や第2の交流モータ14のトルク発生に寄与しない無効電力のみを変化させるように電流ベクトルを操作することで、各交流モータ13,14のトルクを一定(トルク指令値T1*,T2*)に保持したまま第1の交流モータ13や第2の交流モータ14の入力電力を操作してシステム電圧を制御するようにしたので、車両の運転状態に悪影響を及ぼすことなくシステム電圧の変動を抑制することができる。
In the first embodiment, in the system in which the first and
尚、上記実施例1では、第1の交流モータ13や第2の交流モータ14の電流ベクトルを操作することで、各交流モータ13,14のトルクを一定に保持したまま第1の交流モータ13や第2の交流モータ14の入力電力を操作するようにしたが、第1の交流モータ13や第2の交流モータ14の電圧ベクトルを操作することで、各交流モータ13,14のトルクを一定に保持したまま第1の交流モータ13や第2の交流モータ14の入力電力を操作するようにしても良い。
In the first embodiment, by operating the current vectors of the
次に、図8乃至図10を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分には同一符号を付して説明を簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。
Next,
前記実施例1では、第2の交流モータ14を正弦波PWM制御方式で制御するようにしたが、本実施例2では、第2の交流モータ14を矩形波制御方式で制御するようにしている。
In the first embodiment, the
図8に示すように、モータ制御装置37は、第2の交流モータ14をトルク制御する場合には、メイン制御装置31から出力されるトルク指令値T2*と、第2の交流モータ14のU相電流iU2 とW相電流iW2 と、第2の交流モータ14のロータ回転位置θ2 に基づいて矩形波制御方式で三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 を生成する。この矩形波制御方式は、交流モータ14の電気角で所定角度毎に通電を転流させて交流モータ14を制御する方式である。
As shown in FIG. 8, when the
その際、第2の交流モータ14に通電する矩形波のデューティ比Dutyを操作してパルス幅を操作したり、矩形波の位相φを操作することで、第2の交流モータ14のトルクを一定(トルク指令値T2*)に保持したまま第2の交流モータ14の入力電力を操作してシステム電圧の変動を抑制するように制御する。
At that time, the torque of the
具体的には、まず、第2の交流モータ14のロータ回転位置θ2 (ロータ回転位置センサ40の出力信号)を第2の回転速度演算部48に入力して、第2の交流モータ14の回転速度N2 を演算すると共に、第2の交流モータ14のU相,W相の電流iU2 ,iW2 (電流センサ43,44の出力信号)とロータ回転位置θ2 をトルク推定部77に入力して、第2の交流モータ14に流れる電流により発生しているトルクT2 を推定する。
Specifically, first, the rotor rotational position θ2 of the second AC motor 14 (the output signal of the rotor rotational position sensor 40) is input to the second rotational
この後、図9に示すように、トルク制御部78(モータ制御手段)の偏差器80で、第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と推定トルクT2 との偏差ΔT2 を求め、この偏差ΔT2 をPI制御器81に入力して、トルク指令値T2*と推定トルクT2 との偏差ΔT2 が小さくなるようにPI制御により矩形波の位相φt を演算すると共に、デューティ演算部82で、第2の交流モータ14のトルク指令値T2*と回転速度N2 とに応じた矩形波のデューティ比Dt をマップ又は数式等により演算する。
Thereafter, as shown in FIG. 9, a deviation ΔT2 between the torque command value T2 * of the
更に、選択協調制御部69から出力された第2のMGユニット30の目標入力電力操作量Pm2* と推定トルクT2 と回転速度N2 を電力制御部79(システム電圧制御手段)の矩形波操作量演算部83に入力して、デューティ比操作量Dp と位相操作量φp を次のようにして演算する。まず、目標入力電力操作量Pm2* と推定トルクT2 と回転速度N2 に応じた矩形波のデューティ比操作量Dp をマップ又は数式等により演算することで、図10に示すように、第2の交流モータ14の入力電力を目標入力電力操作量Pm2* だけ変化させるデューティ比操作量Dp を求める。更に、目標入力電力操作量Pm2* と第2の交流モータ14の推定トルクT2 と回転速度N2 に応じた矩形波の位相操作量φp をマップ又は数式等により演算してデューティ比操作量Dp に応じた位相操作量φp を求めることで、図10に示すように、デューティ比操作量Dp によるデューティ比の操作によって発生する第2の交流モータ14のトルク変動を抑制するように位相操作量φp を求める。
Further, the target input power operation amount Pm2 *, the estimated torque T2, and the rotation speed N2 of the
また、矩形波操作量演算部83は、デューティ比操作量Dp 及び位相操作量φp を所定の限界値で制限(ガード処理)するリミット手段(図示せず)を備え、このリミット手段でデューティ比操作量Dp 及び位相操作量φp が限界値を越えて過剰に大きくなることを防止するようにしている。
The rectangular wave manipulated
尚、デューティ比操作量Dp と位相操作量φp を演算する際に、推定トルクT2 に代えてトルク指令値T2*を用いるようにしても良い。また、後述する最終的なデューティ比Duty(=Dt +Dp )とトルク指令値T2*とに基づいて位相操作量φp を演算することで、デューティ比の操作によって発生する第2の交流モータ14のトルク変動を抑制するように位相操作量φp を求めるようにしても良い。
In calculating the duty ratio manipulated variable Dp and the phase manipulated variable φp, a torque command value T2 * may be used instead of the estimated torque T2. Further, the torque of the
この後、電力制御部79の加算器84で矩形波の位相φt に位相操作量φp を加算して最終的な矩形波の位相φ(=φt +φp )を求めると共に、加算器85で矩形波のデューティ比Dt にデューティ比操作量Dp を加算して最終的な矩形波のデューティ比Duty(=Dt +Dp )を求めた後、トルク制御部78の矩形波演算部86で、矩形波の位相φ及びデューティ比Dutyと第2の交流モータ14のロータ回転位置θ2 と回転速度N2 とに基づいて三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 (矩形波指令信号)を演算し、これらの三相電圧指令信号UU2 ,UV2 ,UW2 を第2のインバータ28に出力する。
Thereafter, the
このようにして、メイン制御装置31から出力されるトルク指令値T2*を実現するように第2の交流モータ14のトルクを制御するトルク制御を実行すると共に、第2の交流モータ14のトルクを一定(トルク指令値T2*)に保持したままでシステム電圧の目標値Vs*と検出値Vsfとの偏差ΔVs が小さくなるように第2のMGユニット30(第2の交流モータ14)の入力電力を目標入力電力操作量Pm2* だけ操作してシステム電圧の変動を抑制するシステム電圧安定化制御を実行する。
Thus, torque control for controlling the torque of the
更に、モータ制御装置37は、前記実施例1と同じようにして、電気自動車の運転状態の情報(車両の情報や各MGユニット29,30の情報や昇圧コンバータ21の情報)を用いて第1及び第2のMGユニット29,30と昇圧コンバータ21のうちの1つ又は2つ以上を選択し、選択されたMGユニット29,30や昇圧コンバータ21でシステム電圧安定化制御を実行する。
Further, the
以上説明した本実施例2においても、電気自動車の運転状態の情報(車両の情報や各MGユニット29,30の情報や昇圧コンバータ21の情報)を用いて第1及び第2のMGユニット29,30と昇圧コンバータ21のうちの1つ又は2つ以上を選択するようにしたので、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量Pm*を実現できるようにMGユニット29,30や昇圧コンバータ21を選択することができ、その選択された1つのMGユニット又は1つの昇圧コンバータでシステム電圧安定化制御を実行したり、或は、選択された2つ以上のMGユニットや昇圧コンバータでシステム電圧安定化制御を分担して実行することで、システム電圧安定化に必要な目標電力操作量Pm*を確実に実現することができ、電気自動車の運転状態に左右されずにシステム電圧安定化機能を十分に発揮させることができる。
Also in the second embodiment described above, the first and
また、本実施例2では、第2の交流モータ14を矩形波制御方式で制御するシステムにおいて、システム電圧安定化制御の際に、第2の交流モータ14の入力電力を目標入力電力操作量Pm2* だけ変化させるデューティ比操作量Dp を求め、このデューティ比操作量Dp によるデューティ比の操作によって発生する第2の交流モータ14のトルク変動を抑制するように位相操作量φp を求めるようにしたので、第2の交流モータ14のトルクを一定(トルク指令値T2*)に保持したまま第2の交流モータ14の入力電力を操作してシステム電圧を制御することができ、車両の運転状態に悪影響を及ぼすことなくシステム電圧の変動を抑制することができる。
In the second embodiment, in the system in which the
尚、上記各実施例1,2では、各交流モータ13,14のトルク指令値と回転速度を用いて各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値を判定するようにしたが、これに限定されず、各MGユニット29,30の情報(例えば各交流モータ13,14のトルク、回転速度、入力電力のうちの少なくとも1つ)を用いて各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値を判定するようにしても良い。また、車両の情報(例えば車速と車両の出力軸トルクのうちの少なくとも一方)を用いて各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値を判定するようにしても良い。
In the first and second embodiments, the input power manipulated variable upper limit value of each
更に、各MGユニット29,30の入力電力操作量上限値を判定する情報や昇圧コンバータ21の出力電力操作量上限値を判定する情報を適宜変更しても良いことは言うまでもない。
Furthermore, it goes without saying that information for determining the input power manipulated variable upper limit value of each
また、昇圧コンバータ21の方がMGユニット29,30よりも電源ライン22への電力供給能力が高いため、電源ライン22への電力供給能力は昇圧コンバータ21の方が主になるように昇圧コンバータ21の目標出力電力操作量Pmc* や各MGユニット29,30の目標入力電力操作量Pm1* ,Pm2* を設定するようにしても良い。
Further, since the
また、上記各実施例1,2では、変換電力制御の際に、昇圧コンバータ21の出力電力の指令値Pi*と検出値Pi との偏差ΔPi が小さくなるように昇圧コンバータ21の出力電力を制御するようにしたが、昇圧コンバータ21の入力電力の指令値Pi*と検出値Pi との偏差ΔPi が小さくなるように昇圧コンバータ21の入力電力を制御するようにしても良い。
Further, in each of the first and second embodiments, the output power of the
また、上記各実施例1,2では、エンジンの動力を遊星ギヤ機構で分割する所謂スプリットタイプのハイブリッド車に本発明を適用したが、このスプリットタイプのハイブリッド車に限定されず、他の方式であるパラレルタイプやシリーズタイプのハイブリッド車に本発明を適用しても良い。更に、上記各実施例1,2では、交流モータとエンジンを動力源とする車両に本発明を適用したが、交流モータのみを動力源とする車両に本発明を適用しても良い。また、インバータと交流モータとからなるMGユニットを1つだけ搭載した車両やMGユニットを3つ以上搭載した車両に本発明を適用しても良い。 In each of the first and second embodiments, the present invention is applied to a so-called split type hybrid vehicle in which the engine power is divided by a planetary gear mechanism. However, the present invention is not limited to this split type hybrid vehicle, and other methods are used. The present invention may be applied to a certain parallel type or series type hybrid vehicle. Further, in each of the first and second embodiments, the present invention is applied to a vehicle using an AC motor and an engine as a power source. However, the present invention may be applied to a vehicle using only an AC motor as a power source. Further, the present invention may be applied to a vehicle equipped with only one MG unit composed of an inverter and an AC motor, or a vehicle equipped with three or more MG units.
13,14…交流モータ、20…直流電源、21…昇圧コンバータ(変換手段)、22…電源ライン、24…平滑コンデンサ、25…電圧センサ(電圧検出手段)、26…電流センサ(電流検出手段)、27,28…インバータ、29,30…MGユニット、37…モータ制御装置、47…第1の電流ベクトル制御部(システム電圧制御手段)、50…システム電圧目標値演算部(目標電圧設定手段)、53…PI制御器(目標電力操作量演算手段,システム電圧制御手段)、55…第2の電流ベクトル制御部(システム電圧制御手段)、68…昇圧駆動信号演算部(システム電圧制御手段)、69…選択協調制御部(選択手段)、70,71…指令電流演算部(システム電圧制御手段)、79…電力制御部(システム電圧制御手段)、87…加算器(システム電圧制御手段)
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記電気自動車の運転状態に応じて前記MGユニットと前記変換手段のうちの1つ又は2つ以上を選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたMGユニット及び/又は変換手段で扱う電力を操作して前記システム電圧の変動を抑制するように制御するシステム電圧安定化制御を実行するシステム電圧制御手段と
を備えていることを特徴とする電気自動車の制御装置。 At least one motor drive unit (hereinafter referred to as “MG unit”) comprising conversion means for converting a voltage of a DC power source to generate a system voltage on a power supply line, an inverter connected to the power supply line, and an AC motor driven by the inverter. In a control device of an electric vehicle provided with
Selection means for selecting one or more of the MG unit and the conversion means according to the driving state of the electric vehicle;
System voltage control means for performing system voltage stabilization control for controlling the MG unit selected by the selection means and / or power handled by the conversion means to suppress fluctuations in the system voltage. A control apparatus for an electric vehicle.
前記システム電圧制御手段は、前記MGユニットで前記システム電圧安定化制御を実行する際に、前記正弦波PWM制御方式で前記交流モータに通電する電流ベクトル又は前記交流モータに印加する電圧ベクトルを操作することで前記MGユニットの入力電力を操作することを特徴とする請求項9に記載の電気自動車の制御装置。 Motor control means for controlling the AC motor by a sinusoidal PWM control system;
The system voltage control means manipulates a current vector energized to the AC motor or a voltage vector applied to the AC motor by the sine wave PWM control method when the MG unit performs the system voltage stabilization control. The electric vehicle control device according to claim 9, wherein the input electric power of the MG unit is operated.
前記システム電圧制御手段は、前記MGユニットで前記システム電圧安定化制御を実行する際に、前記矩形波制御方式で前記交流モータに通電する際の矩形波のデューティ比及び/又は位相を操作することで前記MGユニットの入力電力を操作することを特徴とする請求項9に記載の電気自動車の制御装置。 Motor control means for controlling the AC motor by a rectangular wave control system;
The system voltage control means manipulates the duty ratio and / or phase of the rectangular wave when the AC motor is energized by the rectangular wave control method when the MG unit executes the system voltage stabilization control. The control apparatus for an electric vehicle according to claim 9, wherein the input power of the MG unit is operated by the control unit.
前記システム電圧を検出する電圧検出手段と、
前記目標電圧設定手段で設定したシステム電圧の目標値と前記電圧検出手段で検出したシステム電圧に基づいて目標電力操作量を演算する目標電力操作量演算手段とを備え、
前記システム電圧制御手段は、前記目標電力操作量演算手段で演算した目標電力操作量に基づいて前記MGユニット及び/又は前記変換手段で扱う電力を操作して前記システム電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の電気自動車の制御装置。 Target voltage setting means for setting a target value of the system voltage;
Voltage detecting means for detecting the system voltage;
A target power manipulated variable calculating means for calculating a target power manipulated variable based on a system voltage target value set by the target voltage setting means and a system voltage detected by the voltage detecting means;
The system voltage control means controls the system voltage by operating power handled by the MG unit and / or the conversion means based on a target power operation amount calculated by the target power operation amount calculation means. The control apparatus for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 11.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009106000A (en) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Toyota Motor Corp | Vehicle drive controller |
JP2009273286A (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Denso Corp | Controller for electric vehicle |
JP2012198181A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | E-Bike Corp | Test measuring system for electric vehicle |
WO2013069092A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle braking/driving force control device |
JP2014217226A (en) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 東洋電機製造株式会社 | Motor control device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08336292A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | Controller for permanent magnet synchronous motor |
JPH11127600A (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-11 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for permanent-magnet type synchronous electric motor |
JP2003259505A (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | Regeneration controller of electric vehicle |
JP2003309997A (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Toyota Motor Corp | Apparatus and method for converting voltage and computer-readable recording medium recording program for making computer execute control of voltage conversion |
JP2005065353A (en) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Toyota Motor Corp | Motor drive and automobile mounting it |
JP2005168161A (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Nissan Motor Co Ltd | Motor controller, motor control method, and vehicle equipped with motor controller |
-
2006
- 2006-11-15 JP JP2006309072A patent/JP4697602B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08336292A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | Controller for permanent magnet synchronous motor |
JPH11127600A (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-11 | Mitsubishi Electric Corp | Controlling device for permanent-magnet type synchronous electric motor |
JP2003259505A (en) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | Regeneration controller of electric vehicle |
JP2003309997A (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Toyota Motor Corp | Apparatus and method for converting voltage and computer-readable recording medium recording program for making computer execute control of voltage conversion |
JP2005065353A (en) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Toyota Motor Corp | Motor drive and automobile mounting it |
JP2005168161A (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Nissan Motor Co Ltd | Motor controller, motor control method, and vehicle equipped with motor controller |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009106000A (en) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Toyota Motor Corp | Vehicle drive controller |
JP2009273286A (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Denso Corp | Controller for electric vehicle |
JP2012198181A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-18 | E-Bike Corp | Test measuring system for electric vehicle |
WO2013069092A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle braking/driving force control device |
JPWO2013069092A1 (en) * | 2011-11-08 | 2015-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle braking / driving force control device |
JP2014217226A (en) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | 東洋電機製造株式会社 | Motor control device |
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