JP2007306780A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流モータのトルク発生に寄与するトルク制御電流ベクトルit2* と、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)を所定量だけ変化させる電力制御電流ベクトルip2* とを合成して指令電流ベクトルi2*を求め、交流モータの電流ベクトルi2 を指令電流ベクトルi2*に一致させることで、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。このシステム電圧安定化制御の際に、電流ベクトルi2 が定トルク曲線Aに沿って変化するように電流ベクトルi2 の過渡特性を設定し、その過渡特性で電流ベクトルi2 を指令電流ベクトルi2*に収束させる。
【選択図】図4
Description
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。
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 を生成する。
i2*(id2* ,iq2* )=it2* (idt2*,iqt2*)+ip2* (idp2*,iqp2*)
Claims (9)
- 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、前記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、
前記交流モータに流れるモータ電流の指令値を設定するモータ指令電流設定手段と、
前記モータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ指令電流設定手段で設定したモータ電流の指令値と前記モータ電流検出手段で検出したモータ電流の検出値とに基づいて前記MGユニットに指令信号を出力して前記モータ電流を制御する電流制御手段と、
前記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を操作して前記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ように前記モータ指令電流設定手段に指令信号を出力するシステム電圧制御手段とを備え、
前記電流制御手段は、前記システム電圧安定化制御の際に、前記モータ電流の指令値と前記モータ電流の検出値とに基づいて前記モータ電流の過渡特性を設定して該過渡特性で前記モータ電流を指令値に収束させるように前記MGユニットに指令信号を出力することを特徴とする電気自動車の制御装置。 - 前記システム電圧の目標値を設定する目標電圧設定手段と、
前記システム電圧を検出する電圧検出手段とを備え、
前記システム電圧制御手段は、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とに基づいて前記MGユニットの入力電力操作量を演算し、該入力電力操作量に基づいて前記モータ指令電流設定手段に指令信号を出力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に記載の電気自動車の制御装置。 - 前記電圧検出手段で検出したシステム電圧のうちの所定の周波数以下の成分を通過させる第一の低域通過手段を備え、
前記システム電圧制御手段は、前記第一の低域通過手段を通過した所定の周波数以下のシステム電圧を用いて前記MGユニットの入力電力操作量を演算することを特徴とする請求項2に記載の電気自動車の制御装置。 - 前記変換手段の入力電力又は出力電力(以下「変換電力」という)を制御する変換電力制御手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電気自動車の制御装置。
- 前記変換電力の指令値を演算する変換電力指令値演算手段と、
前記変換電力を検出する変換電力検出手段とを備え、
前記変換電力制御手段は、前記変換電力指令値演算手段で演算した変換電力の指令値と前記変換電力検出手段で検出した変換電力とに基づいて前記変換電力の制御量を演算し、該変換電力の制御量に基づいて前記変換電力を制御することを特徴とする請求項4に記載の電気自動車の制御装置。 - 前記変換電力指令値演算手段は、前記電源ラインに接続された前記MGユニットを含む全ての電気負荷の入力電力に基づいて前記変換電力の指令値を演算することを特徴とする請求項5に記載の電気自動車の制御装置。
- 前記電源ラインに接続された前記MGユニットを含む全ての電気負荷の入力電力のうちの所定の周波数以下の成分を通過させる第二の低域通過手段を備え、
前記変換電力指令値演算手段は、前記第二の低域通過手段を通過した所定の周波数以下の電力に基づいて前記変換電力の指令値を演算することを特徴とする請求項6に記載の電気自動車の制御装置。 - 前記システム電圧の目標値を設定する目標電圧設定手段と前記システム電圧を検出する電圧検出手段のうちの少なくとも一方と、
前記変換手段の出力電流を検出する電流検出手段とを備え、
前記変換電力検出手段は、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又は前記電圧検出手段で検出したシステム電圧と、前記電流検出手段で検出した変換手段の出力電流とに基づいて前記変換電力を演算することを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の電気自動車の制御装置。 - 前記電流検出手段で検出した変換手段の出力電流のうちの所定の周波数以下の成分を通過させる第三の低域通過手段を備え、
前記変換電力検出手段は、前記第三の低域通過手段を通過した所定の周波数以下の出力電流を用いて前記変換電力を演算することを特徴とする請求項8に記載の電気自動車の制御装置。
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