JP2009220665A - Vehicular driving controller - Google Patents

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Hidehiko Sugita
秀彦 杉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent excessive reduction of output torque of a motor even when performing processing for regenerative power by making actual generation power follow target generation power. <P>SOLUTION: A vehicular driving force controller has: a map retrieval part 301 for calculating target power for driving the motor 4; a power consumption calculation part 307 for acquiring actual power in the motor 4; a second subtractor 303 for calculating a deviation between the target driving power and the actual power; and a power compensation PI control part 308 and a first upper/lower limit limiter part 305 calculating a q axis current instruction value Iq<SP>*</SP>for driving the motor 4 such that the deviation becomes zero, and restricting a lower limit side of the q axis current instruction value Iq<SP>*</SP>based on a motor torque instruction value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータで駆動輪を駆動する車両用駆動制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle drive control device that drives drive wheels with a motor.

坂路発進時等で、モータ回転の向きと該モータの指令トルクの向きとが逆となる回生状態となった場合、いわゆるロールバック時には、システム制限電圧の超過防止等に対応すべく、回生電力の処理が必要になる。
特許文献1には、車両に搭載される回生制御装置に関し、目標発電電力と実発電電力との偏差に対して、電力指令値を変化させることで、モータの出力トルクを変化させ、前記電力の偏差を解消する、回生電力の処理に関する技術が開示されている。
特開2000−92887号公報
If the motor rotation direction and the command torque direction of the motor are reversed when starting on a slope, the regenerative power of Processing is required.
Patent Document 1 relates to a regenerative control device mounted on a vehicle, by changing a power command value with respect to a deviation between target generated power and actual generated power, thereby changing the output torque of the motor, A technique relating to processing of regenerative power that eliminates the deviation is disclosed.
JP 2000-92871 A

ところで、前記特許文献1に記載の技術では、実発電電力が目標発電電力よりも小さくなると、モータの出力トルク(ロールバックトルク)を下げることで、実発電電力が目標発電電力に追従するようになる。しかし、必要以上にモータの出力トルク(ロールバックトルク)を下げてしまうと、必要な駆動力が得られなくなるなど、の課題が発生する。
本発明の課題は、実発電電力を目標発電電力に追従させることで回生電力の処理を行う場合でも、モータの出力トルクが必要以上に低下しないようにすることである。
By the way, in the technique described in Patent Document 1, when the actual generated power becomes smaller than the target generated power, the actual generated power follows the target generated power by reducing the output torque (rollback torque) of the motor. Become. However, if the output torque (rollback torque) of the motor is lowered more than necessary, problems such as the inability to obtain the necessary driving force occur.
An object of the present invention is to prevent the output torque of a motor from being reduced more than necessary even when processing regenerative power by causing actual generated power to follow target generated power.

前記課題を解決するために、本発明は、交流モータを駆動するための目標電力を算出するとともに、交流モータにおける実電力を取得し、それら目標電力と実電力との偏差を算出し、その算出した偏差が零になるように、交流モータの駆動のための電流指令値を算出するとともに、該電流指令値の下限側を交流モータのモータトルク指令値を基に制限する。   In order to solve the above problems, the present invention calculates target power for driving an AC motor, obtains actual power in the AC motor, calculates a deviation between the target power and actual power, and calculates the same. The current command value for driving the AC motor is calculated so that the deviation becomes zero, and the lower limit side of the current command value is limited based on the motor torque command value of the AC motor.

本発明によれば、交流モータのモータトルク指令値を基に電流指令値の下限側を制限すれることで、交流モータの出力トルクが必要以上に低下しないようになる。   According to the present invention, by limiting the lower limit side of the current command value based on the motor torque command value of the AC motor, the output torque of the AC motor does not decrease more than necessary.

本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明を四輪駆動車両に適用した場合の概略構成図である。
この図1に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪1L、1Rが、熱機関(内燃機関)であるエンジン2によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪3L、3Rが、モータ4によって駆動可能な従駆動輪である。
The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram when the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle.
As shown in FIG. 1, in the vehicle of this embodiment, left and right front wheels 1L and 1R are main drive wheels driven by an engine 2 which is a heat engine (internal combustion engine), and left and right rear wheels 3L and 3R are This is a driven wheel that can be driven by the motor 4.

エンジン2の吸気管路には、例えばメインスロットルバルブとサブスロットルバルブとが介装されている。メインスロットルバルブは、アクセルペダルの踏込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。サブスロットルバルブは、ステップモータ等をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。従って、サブスロットルバルブのスロットル開度をメインスロットルバルブの開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジンの出力トルクを減少させることができる。つまり、サブスロットルバルブの開度調整が、エンジン2による前輪1L、1Rの加速スリップを抑制する駆動力制御となる。   For example, a main throttle valve and a sub-throttle valve are interposed in the intake pipe line of the engine 2. The throttle opening of the main throttle valve is adjusted and controlled according to the amount of depression of the accelerator pedal. The sub-throttle valve uses a step motor or the like as an actuator, and the opening degree is adjusted and controlled by a rotation angle corresponding to the number of steps. Therefore, by adjusting the throttle opening of the sub-throttle valve to be equal to or less than the opening of the main throttle valve, the engine output torque can be reduced independently of the driver's operation of the accelerator pedal. That is, the adjustment of the opening degree of the sub-throttle valve is the driving force control that suppresses the acceleration slip of the front wheels 1L, 1R by the engine 2.

エンジン2の出力トルクTeは、トランスミッション及びデファレンスギヤ5を通じて左右前輪1L、1Rに伝達される。また、エンジン2の出力トルクTeの一部は、無端ベルト6を介して発電機7に伝達されることで、発電機7は、エンジン2の回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Ngで回転する。
発電機7は、4WDコントローラ8によって調整される界磁電流Ifgに応じてエンジン2に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた発電をする。この発電機7の発電電力の大きさは、回転数Ngと界磁電流Ifgとの大きさにより決定される。なお、発電機7の回転数Ngは、エンジン2の回転数Neからプーリ比に基づき演算することができる。
The output torque Te of the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 1L, 1R through the transmission and the reference gear 5. Further, a part of the output torque Te of the engine 2 is transmitted to the generator 7 via the endless belt 6, so that the generator 7 has a rotation speed Ng obtained by multiplying the rotation speed Ne of the engine 2 by the pulley ratio. Rotate.
The generator 7 becomes a load on the engine 2 in accordance with the field current Ifg adjusted by the 4WD controller 8, and generates power in accordance with the load torque. The magnitude of the power generated by the generator 7 is determined by the magnitudes of the rotational speed Ng and the field current Ifg. The rotational speed Ng of the generator 7 can be calculated from the rotational speed Ne of the engine 2 based on the pulley ratio.

図2は発電機7の界磁電流駆動回路の構造を示す図である。
この回路は、図2(a)に示すように、界磁電流電源として車両の14Vバッテリ7aのような定電圧電源と発電機自身の出力電圧とを選択する構成を適用し、界磁電流電源のプラス側を界磁コイル7bに繋げて、トランジスタ7cをスイッチングするように構成されている。この場合、発電機出力がバッテリ電圧Vbを下回っている状態では、他励領域となってバッテリ電圧Vbが界磁コイル7bの電源となり、発電機出力が増加して出力電圧Vgがバッテリ電圧Vb以上となると、自励領域となって発電機の出力電圧Vgが選ばれて界磁コイル7bの電源となる。即ち、界磁電流値を発電機の電源電圧により増大することができるので、大幅な発電機出力の増加が可能である。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the field current drive circuit of the generator 7.
As shown in FIG. 2A, this circuit applies a configuration in which a constant voltage power source such as a 14V battery 7a of a vehicle and an output voltage of the generator itself are selected as a field current power source. Is connected to the field coil 7b to switch the transistor 7c. In this case, when the generator output is lower than the battery voltage Vb, the battery voltage Vb becomes a power source for the field coil 7b in a separate excitation region, the generator output increases, and the output voltage Vg is equal to or higher than the battery voltage Vb. Then, the output voltage Vg of the generator is selected as a self-excited region and becomes a power source for the field coil 7b. That is, since the field current value can be increased by the power supply voltage of the generator, the generator output can be significantly increased.

なお、界磁電流駆動回路は、図2(b)に示すように界磁電流電源として車両の14Vバッテリ7aのみ(他励領域のみ)を適用するようにしてもよい。
発電機7が発電した電力は、ジャンクションボックス10及びインバータ9を介してモータ4に供給可能となっている。前記モータ4の駆動軸は、減速機11及びクラッチ12を介して後輪3L、3Rに接続可能となっている。なお、本実施形態のモータ4は交流モータである。また、図中の符号13はデファレンスギヤを示す。
In the field current drive circuit, only the 14V battery 7a of the vehicle (only the separate excitation region) may be applied as the field current power source as shown in FIG. 2 (b).
The electric power generated by the generator 7 can be supplied to the motor 4 via the junction box 10 and the inverter 9. The drive shaft of the motor 4 can be connected to the rear wheels 3L and 3R via the speed reducer 11 and the clutch 12. In addition, the motor 4 of this embodiment is an AC motor. Moreover, the code | symbol 13 in a figure shows a difference gear.

ジャンクションボックス10内には、インバータ9と発電機7とを接続・遮断するリレーが設けられている。そして、このリレーが接続されている状態で、発電機7から図示しない整流器を介して供給された直流の電力は、インバータ9内で三相交流に変換されてモータ4を駆動する。
また、ジャンクションボックス10内には、発電電圧を検出する発電機電圧センサと、インバータ9の入力電流である発電電流を検出する発電機電流センサとが設けられ、これらの検出信号は4WDコントローラ8に出力される。また、モータ4の駆動軸にはレゾルバが連結されており、モータ4の磁極位置信号θを出力する。
In the junction box 10, a relay for connecting and disconnecting the inverter 9 and the generator 7 is provided. In a state where this relay is connected, DC power supplied from the generator 7 via a rectifier (not shown) is converted into three-phase AC in the inverter 9 to drive the motor 4.
The junction box 10 is provided with a generator voltage sensor that detects a generated voltage and a generator current sensor that detects a generated current that is an input current of the inverter 9. These detection signals are sent to the 4WD controller 8. Is output. Further, a resolver is connected to the drive shaft of the motor 4 and outputs a magnetic pole position signal θ of the motor 4.

また、クラッチ12は、例えば湿式多板クラッチであって、4WDコントローラ8からの指令に応じて締結及び開放を行う。なお、本実施形態においては、締結手段としてのクラッチを湿式多板クラッチとしたが、例えばパウダークラッチやポンプ式クラッチであってもよい。
また、各車輪1L、1R、3L、3Rには、車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRが設けられている。各車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRは、対応する車輪1L、1R、3L、3Rの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として4WDコントローラ8に出力する。
The clutch 12 is, for example, a wet multi-plate clutch, and performs fastening and releasing according to a command from the 4WD controller 8. In this embodiment, the clutch as the fastening means is a wet multi-plate clutch. However, for example, a powder clutch or a pump-type clutch may be used.
Each wheel 1L, 1R, 3L, 3R is provided with a wheel speed sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR. Each wheel speed sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed of the corresponding wheel 1L, 1R, 3L, 3R to the 4WD controller 8 as a wheel speed detection value.

4WDコントローラ8は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、前記各車輪速度センサ27FL〜27RRで検出される車輪速度信号、ジャンクションボックス10内の電圧センサ及び電流センサの出力信号、モータ4に連結されたレゾルバの出力信号及びアクセルペダル(不図示)の踏込み量に相当するアクセル開度等が入力される。   The 4WD controller 8 includes an arithmetic processing unit such as a microcomputer, for example, and includes wheel speed signals detected by the wheel speed sensors 27FL to 27RR, output signals of voltage sensors and current sensors in the junction box 10, and motors. The output signal of the resolver connected to 4 and the accelerator opening corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) are input.

4WDコントローラ8は、図3に示すように、目標モータトルク演算部8A、モータ必要電力演算手段としての発電機供給電力演算部8B、発電電流指令演算部8C、発電機制御手段としての発電機制御部8D、負荷固定手段としてのモータ制御部8E、TCS制御部8F、クラッチ制御部8Gを備える。
目標モータトルク演算部8Aは、従駆動輪である後輪3L,3Rの要求駆動力、例えば、4輪の車輪速度信号に基づいて算出される前後輪の車輪速度差とアクセルペダル開度信号とから、モータトルク指令値Ttを算出する。
As shown in FIG. 3, the 4WD controller 8 includes a target motor torque calculation unit 8A, a generator supply power calculation unit 8B as a required motor power calculation unit, a generated current command calculation unit 8C, and a generator control as a generator control unit. A motor control unit 8E as a load fixing means, a TCS control unit 8F, and a clutch control unit 8G.
The target motor torque calculation unit 8A is configured to calculate the required driving force of the rear wheels 3L and 3R as the driven wheels, for example, the wheel speed difference between the front and rear wheels calculated based on the wheel speed signal of the four wheels, and the accelerator pedal opening signal. From this, the motor torque command value Tt is calculated.

発電機供給電力演算部8Bは、トルク指令値Tt、モータ回転数Nmに基づいて、次式をもとに発電機供給電力Pgを演算する。
Pg=Tt×Nm/Иm ・・・(1)
ここで、Иmはインバータ効率である。即ち、発電機供給電力Pgは、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとの積により求められるモータに必要な電力Pm(=Tt×Nm)よりインバータ効率Иm分多い値となる。
発電電流指令演算部8Cは、前記発電機供給電力演算部8Bで算出された発電機供給電力Pgと、後述するモータ制御部8Eで算出される発電電圧指令値Vdcとに基づいて、次式をもとに発電電流指令値Idcを演算する。
Idc=Pg/Vdc ・・・(2)
The generator supply power calculation unit 8B calculates the generator supply power Pg based on the following equation based on the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm.
Pg = Tt × Nm / Иm (1)
Here, Иm is the inverter efficiency. That is, the generator supply power Pg has a value that is higher by the inverter efficiency Иm than the power Pm (= Tt × Nm) required for the motor, which is obtained by the product of the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm.
The generated current command calculation unit 8C is based on the generator supply power Pg calculated by the generator supply power calculation unit 8B and the generated voltage command value Vdc * calculated by a motor control unit 8E described later, based on the following formula: Based on the above, the generated current command value Idc * is calculated.
Idc * = Pg / Vdc * (2)

図4は、発電機7の発電制御を行う発電機制御部8Dの詳細を示すブロック図である。
この発電機制御部8Dは、P制御部101と、I制御部102と、FF制御部103と、制御量加算部104と、界磁制御部105とで構成され、界磁電圧PWMデューティ比C1を決定して発電機7の界磁電流IfgをPWM制御する。
P制御部101では、前記(2)式により算出された発電電流指令値Idcと実発電電流値Idcとの偏差に基づいてP制御を行う。先ず、発電電流指令値Idcと実発電電流値Idcとの偏差に所定のゲインを乗算する。そして、発電機の回転数変動に対してゲインの感度を一定にするために、この値に発電機回転数Ngの逆数を乗算し、これをP制御における制御量Vpとして後述する制御量加算部104に出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing details of the generator control unit 8D that performs power generation control of the generator 7.
The generator control unit 8D includes a P control unit 101, an I control unit 102, an FF control unit 103, a control amount addition unit 104, and a field control unit 105, and determines a field voltage PWM duty ratio C1. Then, the field current Ifg of the generator 7 is PWM controlled.
The P control unit 101 performs P control based on the deviation between the generated current command value Idc * calculated by the equation (2) and the actual generated current value Idc. First, the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc is multiplied by a predetermined gain. Then, in order to make the gain sensitivity constant with respect to fluctuations in the rotational speed of the generator, this value is multiplied by the reciprocal of the generator rotational speed Ng, and this is used as a control amount Vp in P control, which will be described later. To 104.

I制御部102では、前記(2)式により算出された発電電流指令値Idcと実発電電流値Idcとの偏差に基づいてI制御を行う。つまり、発電電流指令値Idcと実発電電流値Idcとの偏差を積分していく。ここで、積分値は上限値及び下限値をもつ。そして、上記P制御同様、この積分値に発電機回転数Ngの逆数を乗算し、これをI制御における制御量Viとして後述する制御量加算部104に出力する。 The I control unit 102 performs I control based on the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc calculated by the equation (2). That is, the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc is integrated. Here, the integral value has an upper limit value and a lower limit value. Then, like the P control, this integral value is multiplied by the reciprocal of the generator rotational speed Ng, and this is output to the control amount adding unit 104 described later as the control amount Vi in the I control.

FF制御部103では、図5に示すように予め格納された回転数毎の発電機特性マップを参照し、発電電圧指令値Vdcと発電電流指令値Idcとに基づいて、フィードフォワードで発電機界磁電圧のPWMデューティ比D1を求める。この図5において、曲線a1〜a4は、発電機7の自励領域において界磁電圧PWMデューティ比D1を固定とし、発電機7の負荷を徐々に変化させた場合の動作点の軌跡であり、曲線a1〜a4はデューティ比D1の違いを示している。 As shown in FIG. 5, the FF control unit 103 refers to a pre-stored generator characteristic map for each rotation speed, and generates power by feedforward based on the generated voltage command value Vdc * and the generated current command value Idc *. The PWM duty ratio D1 of the machine field voltage is obtained. In FIG. 5, curves a1 to a4 are locus of operating points when the field voltage PWM duty ratio D1 is fixed in the self-excited region of the generator 7 and the load of the generator 7 is gradually changed. Curves a1 to a4 show the difference in duty ratio D1.

そして、このPWMデューティ比D1と発電電圧指令値Vdcとに基づいて、次式をもとにFF制御における制御量Vffを算出し、制御量加算部104に出力する。
Vff=D1×Vdc ・・・(3)
なお、本実施形態においては、PWMデューティ比D1と発電電圧指令値Vdcとに基づいて制御量Vffを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発電機7の界磁電流Ifと界磁コイル抵抗Rfとに基づいて制御量Vffを算出するようにしてもよい。
Then, based on the PWM duty ratio D1 and the generated voltage command value Vdc * , the control amount Vff in the FF control is calculated based on the following equation and output to the control amount adding unit 104.
Vff = D1 × Vdc * (3)
In the present embodiment, the case where the control amount Vff is calculated based on the PWM duty ratio D1 and the generated voltage command value Vdc * has been described. However, the present invention is not limited to this, and the field of the generator 7 is not limited thereto. The control amount Vff may be calculated based on the current If and the field coil resistance Rf.

この場合、先ず、モータ回転数Nmとトルク指令値Ttとから予め格納されたマップを参照して発電機7に必要な必要発電電圧V及び必要発電電流Iを算出し、これらをもとに図6に示すように予め格納された回転数毎の発電機7の界磁電流特性マップを参照し、必要界磁電流Ifを算出する。そして、このようにして算出された必要界磁電流Ifに基づいて、Vff=If×Rfにより制御量Vffを算出するようにすればよい。 In this case, first, the necessary power generation voltage V 0 and the necessary power generation current I 0 required for the generator 7 are calculated from the motor rotation speed Nm and the torque command value Tt with reference to a map stored in advance, and based on these. As shown in FIG. 6, the necessary field current If 0 is calculated by referring to the field current characteristic map of the generator 7 for each rotation speed stored in advance. Then, the control amount Vff may be calculated by Vff = If 0 × Rf based on the necessary field current If 0 calculated in this way.

制御量加算部104では、制御量Vpと制御量Viと制御量Vffとを加算し、これを界磁コイルにかける電圧Vfとして界磁制御部105に出力する。
界磁制御部105では、実発電電圧値Vdcが発電機7の界磁電流電源としてのバッテリ電圧Vb以下であるか否かを判定し、実発電電圧値Vdcがバッテリ電圧Vb以下(Vdc≦Vb)であるときには、下記(4)式をもとに界磁電圧PWMのデューティ比C1を算出する。
C1=Vf/Vb ・・・(4)
一方、実発電電圧値Vdcがバッテリ電圧Vbよりも大きい(Vdc>Vb)ときには、下記(5)式をもとに界磁電圧PWMデューティ比C1を算出する。
C1=Vf/Vdc ・・・(5)
そして、このようにして算出されたデューティ比C1に応じて、発電機7の界磁電流Ifgを制御する。
The control amount adding unit 104 adds the control amount Vp, the control amount Vi, and the control amount Vff, and outputs this to the field control unit 105 as a voltage Vf applied to the field coil.
The field control unit 105 determines whether or not the actual power generation voltage value Vdc is equal to or lower than the battery voltage Vb as the field current power source of the generator 7, and the actual power generation voltage value Vdc is equal to or lower than the battery voltage Vb (Vdc ≦ Vb). In some cases, the duty ratio C1 of the field voltage PWM is calculated based on the following equation (4).
C1 = Vf / Vb (4)
On the other hand, when actual power generation voltage value Vdc is larger than battery voltage Vb (Vdc> Vb), field voltage PWM duty ratio C1 is calculated based on the following equation (5).
C1 = Vf / Vdc (5)
Then, the field current Ifg of the generator 7 is controlled according to the duty ratio C1 calculated in this way.

つまりこの発電機制御部8Dでは、トルク指令値Ttから決まる発電機供給電力Pgを実現する発電機動作点をフィードフォワードで指定すると共に、発電電流指令値Idcと実発電電流値Idcとの偏差をPI補償にてフィードバックすることにより、実発電電流値Idcを発電電流指令値Idcに追従させる。これにより、モータ4の要求に応じた電力をインバータ9に供給するように発電機7の界磁電流Ifgが制御される。
なお、ここではフィードバック制御に用いる制御手法としてPI補償を適用しているが、これに限定されるものではなく、系を安定にする制御手法であればよい。
That is, in this generator control unit 8D, the generator operating point for realizing the generator supply power Pg determined from the torque command value Tt is designated by feedforward, and the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc is specified. Is fed back by PI compensation to cause the actual generated current value Idc to follow the generated current command value Idc * . Thereby, the field current Ifg of the generator 7 is controlled so as to supply the inverter 9 with the electric power according to the request of the motor 4.
Here, PI compensation is applied as a control method used for feedback control. However, the present invention is not limited to this, and any control method that stabilizes the system may be used.

図7は、インバータ9によりモータ4を制御するモータ制御部8Eの詳細を示すブロック図である。
このモータ制御部8Eは、Id,Iq指令値演算部201と、Vd,Vq指令値演算部202と、Vdc指令値演算部203と、2相/3相変換部204と、PWM制御部205と、界磁電流指令値演算部206と、界磁磁束演算部207とで構成され、目標モータトルク演算部8Aで算出されたトルク指令値Ttが入力されて実モータトルクTがトルク指令値Ttとなるようにインバータ9の3相のパワー素子をスイッチング制御する。
Id,Iq指令値演算部201では、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとに基づいて、このトルク指令値Ttに一致するトルクを出力するためのd軸(磁束成分)電流とq軸(トルク成分)電流との指令値Id、Iqを演算し、Vd,Vq指令値演算部202に出力する。
FIG. 7 is a block diagram showing details of the motor control unit 8E that controls the motor 4 by the inverter 9. As shown in FIG.
The motor control unit 8E includes an Id / Iq command value calculation unit 201, a Vd / Vq command value calculation unit 202, a Vdc * command value calculation unit 203, a 2-phase / 3-phase conversion unit 204, and a PWM control unit 205. And a field current command value calculation unit 206 and a field magnetic flux calculation unit 207. The torque command value Tt calculated by the target motor torque calculation unit 8A is input and the actual motor torque T is converted into the torque command value Tt. The three-phase power element of the inverter 9 is subjected to switching control so that
In the Id, Iq command value calculation unit 201, based on the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm, a d-axis (magnetic flux component) current and a q-axis (torque) for outputting torque that matches the torque command value Tt Component) Command values Id * and Iq * with current are calculated and output to the Vd and Vq command value calculation unit 202.

図8は、Id,Iq指令値演算部201における、ロールバック発生時の処理で使用する構成を示す。
図8に示すように、Id,Iq指令値演算部201は、マップ検索部301、第1及び第2減算器302,303、q軸電流補償PI制御部304、第1及び第2上下限リミッタ部305,306、消費電力演算部307、電力補償PI制御部308及びId上限演算部309を備えている。
マップ検索部301は、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとが入力されており、入力されたトルク指令値Ttとモータ回転数Nmとに基づいて、q軸電流指令値Iq及び目標消費電力値(目標発電電力値)Wを算出する。ここで算出されたq軸電流指令値Iqは、第1減算器302及び第1下限リミッタ部305に入力され、目標消費電力値Wは、第2減算器303に入力される。
FIG. 8 shows a configuration used in the process when rollback occurs in the Id, Iq command value calculation unit 201.
As shown in FIG. 8, the Id and Iq command value calculation unit 201 includes a map search unit 301, first and second subtracters 302 and 303, a q-axis current compensation PI control unit 304, and first and second upper and lower limiters. Units 305 and 306, a power consumption calculation unit 307, a power compensation PI control unit 308, and an Id * upper limit calculation unit 309.
The map search unit 301 receives the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm, and based on the input torque command value Tt and the motor rotation speed Nm, the q-axis current command value Iq * and the target power consumption The value (target generated power value) W * is calculated. The q-axis current command value Iq * calculated here is input to the first subtracter 302 and the first lower limiter unit 305, and the target power consumption value W * is input to the second subtractor 303.

消費電力演算部307は、実発電電圧値Vdcと実発電電流値Idcとが入力されており、入力された実発電電圧値Vdcと実発電電流値Idcとに基づいて、実消費電力値(実発電電力値)W(=Vdc×Idc)を算出する。ここで算出された実消費電力値Wは、第2減算器303に入力される。
なお、d軸電圧値Vd、d軸電流値Id、q軸電圧値Vq及びq軸電流値Iqに基づいて、実消費電力値W(=Id×Vd+Iq×Vq)を算出することもできる。
The power consumption calculator 307 receives the actual power generation voltage value Vdc and the actual power generation current value Idc, and based on the input actual power generation voltage value Vdc and the actual power generation current value Idc, Generated power value) W (= Vdc × Idc) is calculated. The actual power consumption value W calculated here is input to the second subtractor 303.
The actual power consumption value W (= Id × Vd + Iq × Vq) can also be calculated based on the d-axis voltage value Vd, the d-axis current value Id, the q-axis voltage value Vq, and the q-axis current value Iq.

第2減算器303は、入力される目標消費電力値Wから実消費電力値Wを減算した値、すなわち電力消費値の偏差(W−W)を電力補償PI制御部308に出力する。
電力補償PI制御部308は、入力される電力消費値の偏差(W−W)に対して、PI補償器によりq軸電流指令値Iqを決定する。例えば、電力消費値の偏差(W−W)が正値であれば、電力不足として、q軸電流指令値Iqを減らし、電力消費値の偏差(W−W)が負値であれば、電力過剰として、q軸電流指令値Iqを増やす。ここで算出されたq軸電流指令値Iqは、第1上下限リミッタ部305に入力される。
The second subtractor 303 outputs a value obtained by subtracting the actual power consumption value W from the input target power consumption value W * , that is, a power consumption value deviation (W * −W) to the power compensation PI control unit 308.
The power compensation PI control unit 308 determines the q-axis current command value Iq * by the PI compensator with respect to the deviation (W * −W) of the input power consumption value. For example, if the deviation (W * −W) of the power consumption value is a positive value, the q-axis current command value Iq * is reduced and the deviation (W * −W) of the power consumption value is a negative value due to insufficient power. For example, the q-axis current command value Iq * is increased due to excessive power. The q-axis current command value Iq * calculated here is input to the first upper / lower limiter unit 305.

第1上下限リミッタ部305は、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iqに基づいて、電力補償PI制御部308で算出したq軸電流指令値Iqを制限する。具体的には、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iqに所定値を加算した値(Iq+α)を上限として、電力補償PI制御部308で算出したq軸電流指令値Iqを制限する。これにより、第1上下限リミッタ部305は、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iqに所定値を加算した値(Iq+α)を限度(最大値)として、電力補償PI制御部308で算出したq軸電流指令値Iq´を算出する。なお、下限値を零とする。ここで算出されたq軸電流指令値Iq´は、第1減算器302及びId上限演算部309に入力される。 The first upper and lower limit limiter unit 305, based on the q-axis current command value inputted from the map search unit 301 Iq *, to limit the power compensation PI control unit 308 by the calculated q-axis current command value Iq *. Specifically, the q-axis current command value calculated by the power compensation PI control unit 308 with a value (Iq * + α) obtained by adding a predetermined value to the q-axis current command value Iq * input from the map search unit 301 as an upper limit. Limit Iq * . Thus, the first upper / lower limiter unit 305 sets the power compensation PI with a value (Iq * + α) obtained by adding a predetermined value to the q-axis current command value Iq * input from the map search unit 301 as a limit (maximum value). The q-axis current command value Iq * ′ calculated by the control unit 308 is calculated. The lower limit value is zero. The q-axis current command value Iq * ′ calculated here is input to the first subtracter 302 and the Id * upper limit calculation unit 309.

Id上限演算部309は、モータ4やインバータ9などのハード構成から決まる電流制限値Iaに基づいて、d軸電流指令値Idの上限値Idmaxを算出する。具体的には、電流制限値Ia、q軸電流指令値Iq及びd軸電流指令値Idの間に、下記(6)式が成立する前提として、
√(Iq´+Id*2)≦Ia ・・・(6)
下記(7)式により、d軸電流指令値Idの上限値Idmaxを算出する。ここで、電流制限値Iaは、例えばインバータ9の素子等で決定される電流値である。
Idmax≦√(Ia−Iq*2) ・・・(7)
ここで算出された上限値Idmaxは、第2上下限リミッタ部306に入力される。
The Id * upper limit calculation unit 309 calculates the upper limit value Idmax of the d-axis current command value Id * based on the current limit value Ia determined from the hardware configuration such as the motor 4 and the inverter 9. Specifically, the following equation (6) is assumed to be established among the current limit value Ia, the q-axis current command value Iq *, and the d-axis current command value Id * :
√ (Iq *2 + Id * 2 ) ≦ Ia (6)
The upper limit value Idmax of the d-axis current command value Id * is calculated by the following equation (7). Here, the current limit value Ia is a current value determined by, for example, an element of the inverter 9 or the like.
Idmax ≦ √ (Ia 2 −Iq * 2 ) (7)
The upper limit value Idmax calculated here is input to the second upper / lower limiter unit 306.

一方、第1減算器302は、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iqから、第1上下限リミッタ部305から入力されるq軸電流指令値Iq´を減算した値、すなわちq軸電流指令値Iqの偏差(Iq−Iq´)をq軸電流補償PI制御部304に出力する。
q軸電流補償PI制御部304は、入力されるq軸電流指令値Iqの偏差(Iq−Iq´)に対して、PI補償器によりd軸電流指令値Idを決定する。ここで決定されたd軸電流指令値Idは、第2上下限リミッタ部306に入力される。
On the other hand, the first subtractor 302 subtracts the q-axis current command value Iq * ′ input from the first upper / lower limiter unit 305 from the q-axis current command value Iq * input from the map search unit 301, That is, the deviation (Iq * −Iq * ′) of the q-axis current command value Iq * is output to the q-axis current compensation PI control unit 304.
The q-axis current compensation PI control unit 304 determines the d-axis current command value Id * by the PI compensator with respect to the input deviation (Iq * −Iq * ′) of the q-axis current command value Iq * . The d-axis current command value Id * determined here is input to the second upper / lower limiter unit 306.

第2上下限リミッタ部306は、Id上限演算部309から入力される上限値Idmaxにより、q軸電流補償PI制御部304から入力されるd軸電流指令値Idを制限する。これにより、第2上下限リミッタ部306は、上限値Idmaxを限度(最大値)として、q軸電流補償PI制御部304から入力されるd軸電流指令値Idを出力する。なお、下限値を零とする。 The second upper / lower limiter unit 306 limits the d-axis current command value Id * input from the q-axis current compensation PI control unit 304 based on the upper limit value Idmax input from the Id * upper limit calculation unit 309. Accordingly, the second upper / lower limit limiter 306 outputs the d-axis current command value Id * input from the q-axis current compensation PI control unit 304 with the upper limit value Idmax as a limit (maximum value). The lower limit value is zero.

以上のようにId,Iq指令値演算部201では、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとに基づいて、このトルク指令値Ttに一致するトルクを出力するためのd軸電流指令値Id及びq軸電流指令値Iq(具体的にはIq´)を演算している。
Vd,Vq指令値演算部202では、Id,Iq指令値演算部201から入力される電流指令値Id、Iq(具体的にはIq´)と、モータ回転数Nmと、後述する界磁磁束演算部207から入力されるモータパラメータ(インダクタンスLd,Lq、界磁磁束Φ)とに基づいて、d軸電流値Idをd軸電流指令値Idにするためのd軸電圧指令値Vdと、q軸電流値Iqをq軸電流指令値Iqにするためのq軸電圧指令値Vqとを演算する。
As described above, in the Id, Iq command value calculation unit 201, based on the torque command value Tt and the motor rotational speed Nm, the d-axis current command value Id * for outputting torque that matches the torque command value Tt and The q-axis current command value Iq * (specifically, Iq * ′) is calculated.
In the Vd, Vq command value calculation unit 202, the current command values Id * , Iq * (specifically Iq * ′) input from the Id, Iq command value calculation unit 201, the motor rotation speed Nm, and a field to be described later Based on the motor parameters (inductance Ld, Lq, field magnetic flux Φ) input from the magnetic flux calculator 207, the d-axis voltage command value Vd for changing the d-axis current value Id to the d-axis current command value Id *. * And a q-axis voltage command value Vq * for making the q-axis current value Iq the q-axis current command value Iq * are calculated.

Vdc指令値演算部203では、Vd,Vq指令値演算部202で算出された電圧指令値Vd、Vqに基づいて、発電電圧指令値Vdcを演算し、前述した図4の発電機制御部8Dに出力する。
Vdc=2√2/√3・√(Vd*2+Vq*2) ・・・(8)
また、2相/3相変換部204では、Vd,Vq指令値演算部202で演算されたdq軸電圧指令値Vd,Vqを3相正弦波指令値である3相座標系のU相電圧指令値Vu、V相電圧指令値Vv、W相電圧指令値Vwに変換し、PWM制御部205に出力する。
The Vdc * command value calculation unit 203 calculates the generated voltage command value Vdc * based on the voltage command values Vd * and Vq * calculated by the Vd, Vq command value calculation unit 202, and the generator shown in FIG. Output to the control unit 8D.
Vdc * = 2√2 / √3 · √ (Vd * 2 + Vq * 2 ) (8)
Further, in the two-phase / three-phase conversion unit 204, the dq-axis voltage command values Vd * and Vq * calculated by the Vd and Vq command value calculation unit 202 are converted to the U phase of the three-phase coordinate system which is a three-phase sine wave command value. The voltage command value Vu * , the V-phase voltage command value Vv * , and the W-phase voltage command value Vw * are converted and output to the PWM control unit 205.

PWM制御部205では、2相/3相変換部204から入力される3相正弦波指令値をもとに三角波との大小比較をしてPWM指令を演算し、インバータ9に出力するスイッチング信号を生成する。インバータ9は、このスイッチング信号に応じたPWM波電圧を生成してモータ4へ印加し、これによりモータ4が駆動される。
三角波比較の際、本実施形態では、直流電圧指令値である発電電圧指令値Vdcを用いて、例えばU相の場合、Vu/Vdcにより正弦波振幅の正規化を行い、この正弦波指令値と三角波とを比較することでU相のスイッチング信号を出力する。これにより、発電機から見たインバータのインピーダンスは、トルク指令値Tt、モータ回転数Nmの組み合わせ毎に固定となる。つまりこれは、PWM波電圧のパルス幅をトルク指令値Tt、モータ回転数Nmごとに固定することに相当する。
The PWM control unit 205 calculates the PWM command by comparing with the triangular wave based on the three-phase sine wave command value input from the two-phase / three-phase conversion unit 204, and outputs a switching signal to be output to the inverter 9. Generate. The inverter 9 generates a PWM wave voltage corresponding to the switching signal and applies it to the motor 4, thereby driving the motor 4.
In the case of the triangular wave comparison, in the present embodiment, the sine wave amplitude is normalized by Vu * / Vdc * using the generated voltage command value Vdc * , which is a DC voltage command value, for example, in the U phase. A U-phase switching signal is output by comparing the command value with the triangular wave. Thereby, the impedance of the inverter viewed from the generator is fixed for each combination of the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm. That is, this corresponds to fixing the pulse width of the PWM wave voltage for each torque command value Tt and motor rotation speed Nm.

また、界磁電流指令値演算部206では、モータ回転数Nmに基づいて界磁電流指令値Ifを演算して界磁磁束演算部207に出力し、この界磁磁束演算部207で界磁磁束を演算して前述したVd,Vq指令値演算部202に出力する。
したがって、このモータ制御部8Eでは、要求されるモータ出力に対し、インバータの動作を、要求電圧が満足されたときに行われるスイッチングパターンで固定している。
The field current command value calculation unit 206 calculates a field current command value If * based on the motor rotation speed Nm and outputs it to the field magnetic flux calculation unit 207. The field magnetic flux calculation unit 207 The magnetic flux is calculated and output to the Vd, Vq command value calculation unit 202 described above.
Therefore, in this motor control unit 8E, the operation of the inverter is fixed to the required motor output with a switching pattern performed when the required voltage is satisfied.

この図7において、PWM制御部205がPWM制御手段に対応している。
また、図3のTCS制御部8Fは、図示しないエンジントルク制御コントローラ(ECM)からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号Tet、左右前輪の回転速度VFR,VFL、車速Vに基づいて、公知の方法によりECMに対してエンジン発生駆動トルクデマンド信号Teを送り返すことにより前輪トラクションコントロール制御を行う。
クラッチ制御部8Gは、前記クラッチ12の状態を制御し、4輪駆動状態と判定している間はクラッチ12を接続状態に制御する。
In FIG. 7, the PWM control unit 205 corresponds to the PWM control means.
Further, the TCS control unit 8F in FIG. 3 uses a known method based on an engine generation drive torque demand signal Tet from an unillustrated engine torque controller (ECM), the rotational speeds V FR and V FL of the left and right front wheels, and the vehicle speed V. Thus, the front wheel traction control control is performed by returning the engine generated drive torque demand signal Te to the ECM.
The clutch control unit 8G controls the state of the clutch 12, and controls the clutch 12 to the connected state while determining that the vehicle is in the four-wheel drive state.

(動作、作用及び効果)
動作、作用及び効果次のようになる。
今、車両が4輪駆動状態と判定されて、車輪速及びアクセルペダル開度に基づいてモータトルク指令値Ttが算出されたものとする。この場合には、発電機制御部8Dにおいて、モータトルク指令値Ttにより算出される発電電流指令値Idcと発電電流値Idcとの偏差に対してPI制御が施され、発電電流値Idcが発電電流指令値Idcに追従するように発電機7の界磁電流Ifgが制御される。
そして、モータ制御部8Eにおいて、トルク指令値Ttやモータ回転数Nmに基づいてインバータ9の3相のパワー素子をスイッチング制御するために3相正弦波指令を演算し、この3相正弦波指令に基づいてPWM指令を演算しインバータ9に出力する。
(Operation, action and effect)
Operation, action and effect are as follows.
Now, it is assumed that the vehicle is determined to be in the four-wheel drive state, and the motor torque command value Tt is calculated based on the wheel speed and the accelerator pedal opening. In this case, the generator control unit 8D performs PI control on the deviation between the generated current command value Idc * calculated based on the motor torque command value Tt and the generated current value Idc, and the generated current value Idc is generated. Field current Ifg of generator 7 is controlled so as to follow current command value Idc * .
Then, the motor control unit 8E calculates a three-phase sine wave command for switching control of the three-phase power element of the inverter 9 based on the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm. Based on this, a PWM command is calculated and output to the inverter 9.

このとき、モータ制御部8Eは、U相電圧指令値Vuから発電電圧値Vdcを演算し、これを発電機制御部8Dに出力する。また、モータ制御部8Eでは、dq軸電流指令値Idr,IqrをもとにU相電流値Iuを求め、このU相電流値Iuから発電電流値Idc演算し、これを発電機制御部8Dに出力する。そして、発電機制御部8Dでは、モータ制御部8Eで演算した発電電圧値Vdc及び発電電流値Idcを用いて発電制御を実行する。   At this time, the motor control unit 8E calculates the generated voltage value Vdc from the U-phase voltage command value Vu, and outputs this to the generator control unit 8D. Further, the motor control unit 8E obtains a U-phase current value Iu based on the dq-axis current command values Idr and Iqr, calculates a generated current value Idc from the U-phase current value Iu, and supplies this to the generator control unit 8D. Output. Then, the generator control unit 8D executes power generation control using the generated voltage value Vdc and the generated current value Idc calculated by the motor control unit 8E.

一方、ロールバックが発生したときには、次のような処理を行っている。
マップ検索部301では、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとに基づいて、目標消費電力値Wを算出し、消費電力演算部307では、実発電電圧値Vdcと実発電電流値Idcとに基づいて、実消費電力値W(=Vdc×Idc)を算出する。そして、第2減算器303において、目標消費電力値Wから実消費電力値Wを減算した値、すなわち電力消費値の偏差(W−W)が算出され、電力補償PI制御部308に入力される。
On the other hand, when rollback occurs, the following processing is performed.
The map search unit 301 calculates the target power consumption value W * based on the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm, and the power consumption calculation unit 307 calculates the actual power generation voltage value Vdc and the actual power generation current value Idc. Based on this, the actual power consumption value W (= Vdc × Idc) is calculated. Then, in the second subtracter 303, a value obtained by subtracting the actual power consumption value W from the target power consumption value W * , that is, a deviation (W * −W) of the power consumption value is calculated and input to the power compensation PI control unit 308. Is done.

電力補償PI制御部308では、電力消費値の偏差(W−W)に対して、PI補償器によりq軸電流指令値Iqを決定しており、第1上下限リミッタ部305では、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iqにより、電力補償PI制御部308で算出したq軸電流指令値Iqを制限する。すなわち、第1上下限リミッタ部305は、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iqに所定値を加算した値(Iq+α)を限度として、電力補償PI制御部308で算出したq軸電流指令値Iq´を算出する。 In the power compensation PI control unit 308, the q-axis current command value Iq * is determined by the PI compensator with respect to the deviation (W * −W) of the power consumption value. In the first upper / lower limiter unit 305, the map The q-axis current command value Iq * calculated by the power compensation PI control unit 308 is limited by the q-axis current command value Iq * input from the search unit 301. That is, the first upper and lower limit limiter unit 305 is calculated by the power compensation PI control unit 308 with a value (Iq * + α) obtained by adding a predetermined value to the q-axis current command value Iq * input from the map search unit 301 as a limit. The q-axis current command value Iq * ′ is calculated.

一方、第1減算器302では、マップ検索部301から入力されるq軸電流指令値Iq、すなわち、トルク指令値Ttに基づいて算出されるq軸電流指令値Iqから、第1上下限リミッタ部305から入力されるq軸電流指令値Iq´を減算した値、すなわちq軸電流指令値Iqの偏差(Iq−Iq´)を算出し、q軸電流補償PI制御部304では、そのq軸電流指令値Iqの偏差(Iq−Iq´)に対して、PI補償器によりd軸電流指令値Idを決定する。 On the other hand, in the first subtracter 302, the first upper and lower limits are calculated from the q-axis current command value Iq * input from the map search unit 301, that is, the q-axis current command value Iq * calculated based on the torque command value Tt. A value obtained by subtracting the q-axis current command value Iq * ′ input from the limiter unit 305, that is, a deviation (Iq * −Iq * ′) of the q-axis current command value Iq * is calculated, and the q-axis current compensation PI control unit 304 is calculated. Then, with respect to the deviation (Iq * −Iq * ′) of the q-axis current command value Iq * , the d-axis current command value Id * is determined by the PI compensator.

そして、第2上下限リミッタ部306において、Id上限演算部309で電流制限値Iaに基づいて算出されたd軸電流指令値Idの上限値Idmaxにより、q軸電流補償PI制御部304から入力されるd軸電流指令値Idを制限する。
これにより、目標消費電力値Wと実消費電力値Wとの偏差(W−W)が0になるように、q軸電流指令値Iqを制御することで、モータトルクを変化(低下)させることができ、回生電力の発生を抑えることができる。
Then, in the second upper / lower limit limiter 306, the q-axis current compensation PI controller 304 uses the upper limit value Idmax of the d-axis current command value Id * calculated based on the current limit value Ia by the Id * upper limit calculator 309. The input d-axis current command value Id * is limited.
Thus, the motor torque is changed (decreased ) by controlling the q-axis current command value Iq * so that the deviation (W * −W) between the target power consumption value W * and the actual power consumption value W becomes zero. ) And the generation of regenerative power can be suppressed.

また、このとき、目標消費電力値Wと実消費電力値Wとの偏差(W−W)が0になるようにq軸電流指令値Iqを制御しつつ、該q軸電流指令値Iqとトルク指令値Ttに基づいて算出されるq軸電流指令値Iqとの偏差(Iq−Iq´)が0になるようにd軸電流指令値Idを決定している。すなわち、トルク指令値Ttに基づいて算出されるq軸電流指令値Iqを基準として、最終的なd軸電流指令値Idを決定している。この結果、モータトルクを低下させる場合でも、その低下が必要以上に行われてしまうのを防止できる。つまり、d軸電流指令値Idを前述のように決定することで(d軸電流指令値Idを増加させることで)、目標消費電力値Wと実消費電力値Wとの偏差(W−W)が0になるように操作したq軸電流指令値Iqの操作量を0に戻すことができるため、モータトルクの変化を抑えることができる。この結果、モータトルクが必要以上に低下するのを防止できる。 At this time, the q-axis current command value is controlled while controlling the q-axis current command value Iq * so that the deviation (W * −W) between the target power consumption value W * and the actual power consumption value W becomes zero. Iq * and the deviation between the q-axis current command value Iq * calculated on the basis of the torque command value Tt (Iq * -Iq * ') is determined d-axis current command value Id * to be zero. That is, the final d-axis current command value Id * is determined based on the q-axis current command value Iq * calculated based on the torque command value Tt. As a result, even when the motor torque is reduced, the reduction can be prevented from being performed more than necessary. That is, by determining the d-axis current command value Id * as described above (by increasing the d-axis current command value Id * ), the deviation (W from the target power consumption value W * to the actual power consumption value W) Since the operation amount of the q-axis current command value Iq * operated so that * −W) becomes 0 can be returned to 0, a change in motor torque can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the motor torque from being reduced more than necessary.

これにより、実消費電力値Wが目標消費電力値Wよりも小さくなった場合には、トルク指令値Ttを低下させることで、実消費電力値Wを目標消費電力値Wに追従させようとするが、この場合でも、q軸電流指令値Iqを制限していることで、トルク指令値Ttが必要以上に低下してしまうのを防止できる。
また、q軸電流指令値Iqに基づいてd軸電流指令値Idを算出する際には、例えばインバータ9の素子等で決定される電流制限値Iaに基づいて、d軸電流指令値Idを算出している(前記(7)式)。すなわち、q軸電流指令値Iqとd軸電流指令値Idとの二乗和の平方根が、所定のしきい値である電流制限値Ia以下になるように、該d軸電流指令値Idの上限側を制限(上限値Idmaxで制限)している。
Thereby, when the actual power consumption value W becomes smaller than the target power consumption value W * , the actual power consumption value W is made to follow the target power consumption value W * by reducing the torque command value Tt. However, even in this case, it is possible to prevent the torque command value Tt from being lowered more than necessary by limiting the q-axis current command value Iq * .
Further, when calculating the d-axis current command value Id * based on the q-axis current command value Iq * , for example, the d-axis current command value Id based on the current limit value Ia determined by the element of the inverter 9 or the like. * Is calculated (formula (7)). That is, the d-axis current command value Id * is set so that the square root of the square sum of the q-axis current command value Iq * and the d-axis current command value Id * is equal to or less than the current limit value Ia that is a predetermined threshold value . Is limited (limited by the upper limit value Idmax).

このようにすることで、決定したd軸電流指令値Idがインバータ9の素子等を破壊してしまうのを防止しつつも(さらに制限をかけつつ)、モータトルクが必要以上に低下してしまうのを防止できる。ここで、d軸電流指令値Idの上限側をその時々のq軸電流指令値Iqから決めており、これにより、d軸電流指令値Idの使える範囲が広がる。このため、q軸電流指令値Iqとq軸電流指令値Iq´との偏差(Iq−Iq´)を0にすることができる機会が多くなる。この結果、トルクの変化を最小に抑えることができ、モータトルクが必要以上に低下してしまうのを防止できる。 In this way, while the determined d-axis current command value Id * prevents the elements of the inverter 9 from being destroyed (with further restrictions), the motor torque decreases more than necessary. Can be prevented. Here, we have decided to limit side of the d-axis current command value Id * from time to time in the q-axis current command value Iq *, thereby, spreads the range of use of the d-axis current command value Id *. For this reason, there are many opportunities for the deviation (Iq * −Iq * ′) between the q-axis current command value Iq * and the q-axis current command value Iq * ′ to be zero. As a result, the change in torque can be suppressed to the minimum, and the motor torque can be prevented from decreasing more than necessary.

また、前記実施形態の説明において、マップ検索部301は、前記交流モータを駆動するための目標電力を算出する目標電力算出手段を実現しており、消費電力演算部307は、前記交流モータにおける実電力を取得する実電力取得手段を実現しており、第2減算器303は、前記目標電力算出手段が算出した目標電力と前記実電力取得手段が取得した実電力との偏差を算出する電力偏差算出手段を実現しており、第1及び第2減算器302,303、q軸電流補償PI制御部304並びに電力補償PI制御部308は、前記電力偏差算出手段が算出した偏差が零になるように、前記交流モータの駆動のための電流指令値を算出するとともに、該電流指令値の下限側を前記交流モータのモータトルク指令値を基に制限する電流指令値算出手段を実現している。
また、前記実施形態の説明において、第1上下限リミッタ部305は、前記電力偏差算出手段が算出した偏差が零になるように制御する前記交流モータの駆動のためのq軸電流値の上限側を前記モータトルク指令値を基に制限する電流指令値算出手段を実現している。
In the description of the embodiment, the map search unit 301 realizes a target power calculation unit that calculates a target power for driving the AC motor, and the power consumption calculation unit 307 includes an actual power in the AC motor. Real power acquisition means for acquiring power is realized, and the second subtractor 303 calculates a deviation between the target power calculated by the target power calculation means and the actual power acquired by the real power acquisition means. The calculation means is realized, and the first and second subtractors 302 and 303, the q-axis current compensation PI control unit 304, and the power compensation PI control unit 308 are configured such that the deviation calculated by the power deviation calculation unit becomes zero. Current command value calculating means for calculating a current command value for driving the AC motor and limiting a lower limit side of the current command value based on a motor torque command value of the AC motor It is realized.
In the description of the embodiment, the first upper / lower limiter unit 305 controls the upper limit side of the q-axis current value for driving the AC motor that controls the deviation calculated by the power deviation calculation unit to be zero. The current command value calculation means for limiting the value based on the motor torque command value is realized.

本発明の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an embodiment of the present invention. 発電機の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a generator. 4WDコントローラの詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of 4WD controller. 発電機制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of a generator control part. 回転数毎の発電機特性マップである。It is a generator characteristic map for every rotation speed. 回転数毎の界磁電流特性マップである。It is a field current characteristic map for every number of rotations. モータ制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of a motor control part. Id,Iq指令値演算部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of Id, Iq command value calculating part.

符号の説明Explanation of symbols

1L、1R 前輪、2 エンジン、3L、3R 後輪、3a 駆動軸、4 モータ、4a 駆動軸、6 ベルト、7 発電機、8 4WDコントローラ、8A 目標モータトルク演算部、8B 発電機供給電力演算部、8C 発電電流指令演算部、8D 発電機制御部、8E モータ制御部、8F TCS制御部、8G クラッチ制御部、8H 負荷固定判断部、8I モータ制御部、9 インバータ、10 ジャンクションボックス、11 減速機、12 クラッチ、27FL、27FR、27RL、27RR 車輪速センサ、201 Id,Iq指令値演算部、301 マップ検索部、302,303 第1及び第2減算器、304 q軸電流補償PI制御部、305,306 第1及び第2上下限リミッタ部、307 消費電力演算部、308 電力補償PI制御部、309 Id上限演算部 1L, 1R front wheel, 2 engine, 3L, 3R rear wheel, 3a drive shaft, 4 motor, 4a drive shaft, 6 belt, 7 generator, 8 4WD controller, 8A target motor torque calculator, 8B generator supply power calculator , 8C power generation current command calculation unit, 8D generator control unit, 8E motor control unit, 8F TCS control unit, 8G clutch control unit, 8H load fixing determination unit, 8I motor control unit, 9 inverter, 10 junction box, 11 reducer , 12 clutch, 27FL, 27FR, 27RL, 27RR wheel speed sensor, 201 Id, Iq command value calculation unit, 301 map search unit, 302, 303 first and second subtractors, 304 q-axis current compensation PI control unit, 305 , 306 First and second upper / lower limiter unit, 307 Power consumption calculation unit, 308 Power compensation PI control unit, 309 Id * Upper limit calculator

Claims (4)

主駆動輪を駆動する主駆動源と、前記主駆動源で駆動される発電機と、前記発電機の電力がインバータを介して供給されて従駆動輪を駆動する交流モータとを備える車両用駆動制御装置において、
前記交流モータを駆動するための目標電力を算出する目標電力算出手段と、
前記交流モータにおける実電力を取得する実電力取得手段と、
前記目標電力算出手段が算出した目標電力と前記実電力取得手段が取得した実電力との偏差を算出する電力偏差算出手段と、
前記電力偏差算出手段が算出した偏差が零になるように、前記交流モータの駆動のための電流指令値を算出するとともに、該電流指令値の下限側を前記交流モータのモータトルク指令値を基に制限する電流指令値算出手段と、
を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。
A vehicle drive comprising: a main drive source that drives main drive wheels; a generator driven by the main drive source; and an AC motor that supplies power from the generator through an inverter to drive the driven wheels In the control device,
Target power calculation means for calculating target power for driving the AC motor;
Real power acquisition means for acquiring real power in the AC motor;
Power deviation calculating means for calculating a deviation between the target power calculated by the target power calculating means and the actual power acquired by the actual power acquiring means;
The current command value for driving the AC motor is calculated so that the deviation calculated by the power deviation calculating means becomes zero, and the lower limit side of the current command value is based on the motor torque command value of the AC motor. Current command value calculation means for limiting to,
A vehicle drive control device comprising:
前記目標電力算出手段は、前記交流モータの回転数及びモータトルク指令値に基づいて、目標電力を算出しており、前記電流指令値算出手段は、前記電力偏差算出手段が算出した偏差が零になるように、前記交流モータの駆動のためのq軸電流値を制御しつつ、該q軸電流値と前記モータトルク指令値を基に決定したq軸電流値との偏差が零になるように、q軸電流と直交するd軸電流値を制御しており、前記交流モータは、その制御されるq軸電流値及びd軸電流値に基づいて駆動されることを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動制御装置。   The target power calculation means calculates a target power based on the rotational speed of the AC motor and a motor torque command value, and the current command value calculation means sets the deviation calculated by the power deviation calculation means to zero. Thus, while controlling the q-axis current value for driving the AC motor, the deviation between the q-axis current value and the q-axis current value determined based on the motor torque command value becomes zero. The d-axis current value orthogonal to the q-axis current is controlled, and the AC motor is driven based on the controlled q-axis current value and d-axis current value. The vehicle drive control device described. 前記q軸電流値とd軸電流値との二乗和の平方根が、所定のしきい値以下になるように、該d軸電流値の上限側を制限することを特徴とする請求項2に記載の車両用駆動制御装置。   The upper limit side of the d-axis current value is limited so that the square root of the square sum of the q-axis current value and the d-axis current value is equal to or less than a predetermined threshold value. Vehicle drive control apparatus. 前記電流指令値算出手段は、前記電力偏差算出手段が算出した偏差が零になるように制御する前記交流モータの駆動のためのq軸電流値の上限側を前記モータトルク指令値を基に制限することを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用駆動制御装置。   The current command value calculation means limits the upper limit side of the q-axis current value for driving the AC motor that controls the deviation calculated by the power deviation calculation means to be zero based on the motor torque command value. The vehicle drive control device according to claim 2, wherein the vehicle drive control device is a vehicle drive control device.
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