JP2010148310A - Driving controller for vehicle - Google Patents

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Hidehiko Sugita
秀彦 杉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly change the torque of a motor driving a wheel in conformity with a suddenly-changing vehicle state. <P>SOLUTION: The driving controller for a vehicle includes: a host unit 9 outputting a host torque command value Trqcmd corresponding to the driving operation state of a driver; a motor torque high-response controller 100 detecting the sudden change of the vehicle state and outputting a requirement torque Trqadd correcting the torque of the motor 4 in response to the suddenly changed vehicle state detected; and a generator controller 20 controlling a field current on the basis of the host torque command value Trqcmd. The driving controller for the vehicle further includes an inverter controller 20 switching-controlling an element for an inverter 3 on the basis of a voltage command value Vdc<SP>*</SP>for supplying the motor 4 with a power from a generator 2 and controlling the voltage command value Vdc<SP>*</SP>on the basis of the requirement torque Trqadd while conducting control for supplying the motor 4 with the power from the generator 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、発電機の発電電力でモータを駆動し、そのモータで車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 a motor with power generated by a generator and drives wheels with the motor.

特許文献1では、発電機の電力で直流モータを駆動して車輪を駆動する車両用駆動制御装置を開示している。この特許文献1では、直流モータの界磁電流を制御して駆動トルクを制御している。
特開2001―239852号公報
Patent Document 1 discloses a vehicle drive control device that drives a wheel by driving a DC motor with electric power of a generator. In this patent document 1, the driving torque is controlled by controlling the field current of the DC motor.
JP 2001-239852 A

ところで、特許文献1の車両用駆動制御装置は、電機子電流を増加させて直流モータのトルクを増加させる構造になっている。しかし、電機子電流の増加割合に限界があるため、車輪スリップ等の急変する車両状態に合わせて直流モータのトルクを増加させることは困難である。
そして、モータの駆動力を増加させるために発電機を駆動する界磁電流を増加させようとする場合でも、同様な現象になる。すなわち、モータの駆動力の増加の要求に対して界磁電流の増加の応答性が低いために、車輪スリップ等の急変する車両状態に合わせてモータのトルクを増加又は減少させることが困難となる。
本発明は、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータのトルクを適切に変化させることである。
By the way, the drive control apparatus for vehicles of patent document 1 has a structure which increases the torque of a DC motor by increasing an armature current. However, since the rate of increase of the armature current is limited, it is difficult to increase the torque of the DC motor in accordance with a rapidly changing vehicle state such as wheel slip.
The same phenomenon occurs when attempting to increase the field current for driving the generator to increase the driving force of the motor. That is, since the responsiveness of the increase in the field current is low with respect to the demand for an increase in the driving force of the motor, it becomes difficult to increase or decrease the torque of the motor in accordance with a rapidly changing vehicle state such as wheel slip. .
The present invention is to appropriately change the torque of a motor that drives a wheel in accordance with a rapidly changing vehicle state.

前記課題を解決するために、本発明は、運転者の運転操作状態に対応する主モータトルク指令値を基に発電機の界磁電流を制御する。さらに、本発明は、車両状態の急変を検出し、検出した急変する車両状態に応じてモータのトルクを修正する修正モータトルク指令値を基に、インバータの素子をスイッチング制御する目標電圧指令値を制御する。   In order to solve the above problems, the present invention controls the field current of the generator based on the main motor torque command value corresponding to the driving operation state of the driver. Furthermore, the present invention detects a sudden change in the vehicle state and, based on the corrected motor torque command value for correcting the motor torque in accordance with the detected suddenly changed vehicle state, sets a target voltage command value for switching control of the inverter elements. Control.

本発明によれば、急変する車両状態に応じてモータのトルクを修正する修正モータトルク指令値を基に、発電機の界磁電流よりも応答性が高い目標電圧指令値を制御する。これにより、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータのトルクを適切に変化させることができる。   According to the present invention, the target voltage command value having higher responsiveness than the field current of the generator is controlled based on the corrected motor torque command value that corrects the motor torque in accordance with the rapidly changing vehicle state. Thereby, it is possible to appropriately change the torque of the motor that drives the wheels in accordance with the vehicle state that changes suddenly.

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。
(第1の実施形態)
(構成)
第1の実施形態は、車両用駆動制御装置である。
図1は、車両用駆動制御装置の概略構成を示す構成図である。図1に示すように、車両用駆動制御装置は、エンジン1、発電機2、インバータ3、モータ4、コンデンサ5、発電機電圧センサ6、モータレゾルバ7、4WD制御回路8及び上位ユニット9を有する。
エンジン1は、運転者のアクセル操作に従って駆動力を発生する。エンジン1は、その発生した駆動力によって前輪10及び発電機2を回転駆動する。エンジン1と発電機2とをそれらの回転軸同士をベルト等の連結手段により連結し、エンジン1により発電機2を駆動する。発電機2は、その回転速度と界磁の磁束とに応じた電力を発生する。発電機2は、その発生した電力をインバータ3に出力する。
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.
(First embodiment)
(Constitution)
The first embodiment is a vehicle drive control device.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle drive control device. As shown in FIG. 1, the vehicle drive control device includes an engine 1, a generator 2, an inverter 3, a motor 4, a capacitor 5, a generator voltage sensor 6, a motor resolver 7, a 4WD control circuit 8, and a host unit 9. .
The engine 1 generates driving force according to the driver's accelerator operation. The engine 1 rotationally drives the front wheels 10 and the generator 2 with the generated driving force. The engine 1 and the generator 2 are connected to each other by a connecting means such as a belt, and the generator 2 is driven by the engine 1. The generator 2 generates electric power according to its rotational speed and field magnetic flux. The generator 2 outputs the generated power to the inverter 3.

図2は、発電機2、インバータ3、モータ4、4WD制御回路8及び上位ユニット9等からなる構成を示す。また、図2には、各構成部間の信号の入出力を示す。図2に示すように、4WD制御回路8は、ジェネレータ制御部20、インバータ制御部40、電圧指令値等演算部70及びモータトルク高応答制御部100を有する。
図3は、ジェネレータ制御部20の構成例を示す。図3に示すように、ジェネレータ制御部20は、ローパスフィルタ21、第1加算器22、P制御部23、I制御部24、FF制御部25、第2加算器26及びC1演算部27を有する。
FIG. 2 shows a configuration including the generator 2, the inverter 3, the motor 4, the 4WD control circuit 8, the upper unit 9, and the like. FIG. 2 shows input / output of signals between the components. As shown in FIG. 2, the 4WD control circuit 8 includes a generator control unit 20, an inverter control unit 40, a voltage command value calculation unit 70, and a motor torque high response control unit 100.
FIG. 3 shows a configuration example of the generator control unit 20. As shown in FIG. 3, the generator control unit 20 includes a low-pass filter 21, a first adder 22, a P control unit 23, an I control unit 24, an FF control unit 25, a second adder 26, and a C1 calculation unit 27. .

ローパスフィルタ21は、上位トルク指令値Trqcmdをフィルタリングする。上位トルク指令値Trqcmdは、運転者の運転操作によって決まるトルク指令値である。上位ユニット9が運転者の運転操作に応じて上位トルク指令値Trqcmdを出力する。ローパスフィルタ21は、フィルタリングした上位トルク指令値Trqcmdを第1加算器22に出力する。すなわち、ローパスフィルタ21は、高周波成分を取り除いた上位トルク指令値Trqcmdを第1加算器22に出力する。
第1加算器22は、上位トルク指令値Trqcmdから内部トルク指令値Trqmを減算する。内部トルク指令値Trqmは、インバータ制御部40(PI制御部42)が出力する指令値である。第1加算器22は、その減算結果(トルク偏差)をP制御部23及びI制御部24に出力する。
The low pass filter 21 filters the upper torque command value Trqcmd. The upper torque command value Trqcmd is a torque command value determined by the driving operation of the driver. The host unit 9 outputs a host torque command value Trqcmd according to the driving operation of the driver. The low pass filter 21 outputs the filtered upper torque command value Trqcmd to the first adder 22. That is, the low pass filter 21 outputs the upper torque command value Trqcmd from which the high frequency component has been removed to the first adder 22.
The first adder 22 subtracts the internal torque command value Trqm from the upper torque command value Trqcmd. The internal torque command value Trqm is a command value output by the inverter control unit 40 (PI control unit 42). The first adder 22 outputs the subtraction result (torque deviation) to the P control unit 23 and the I control unit 24.

P制御部23は、第1加算器22が出力するトルク偏差に特定のゲインを乗じる。P制御部23は、その乗算結果(P制御制御量Vp)を第2加算器26に出力する。I制御部24は、第1加算器22が出力するトルク偏差を積分する。I制御部24は、その積分結果(I制御制御量Vi)を第2加算器26に出力する。
なお、I制御部24は、予め設定した上限値よりもトルク偏差の積分結果(I制御制御量Vi)が大きい場合、I制御制御量Viとしてその上限値を出力し、予め設定した下限値よりもトルク偏差の積分結果(I制御制御量Vi)が小さい場合にはI制御制御量Viとしてその下限値を出力する。
The P control unit 23 multiplies the torque deviation output from the first adder 22 by a specific gain. The P control unit 23 outputs the multiplication result (P control control amount Vp) to the second adder 26. The I control unit 24 integrates the torque deviation output from the first adder 22. The I control unit 24 outputs the integration result (I control control amount Vi) to the second adder 26.
When the integral result of torque deviation (I control control amount Vi) is larger than the preset upper limit value, the I control unit 24 outputs the upper limit value as the I control control amount Vi, and from the preset lower limit value. When the torque deviation integration result (I control control amount Vi) is small, the lower limit value is output as the I control control amount Vi.

FF制御部25は、電圧指令基準値Vdc’’、上位トルク指令値Trqcmd、モータ回転数Nm及び発電機2の回転数Ngを基に、FF制御制御量Vffを算出する。具体的には、先ず、FF制御部25は、上位トルク指令値Trqcmd及びモータ回転数Nmを基に、電力値を算出する。そして、FF制御部25は、その算出した電力値、電圧指令基準値Vdc’’及び発電機2の回転数NgからFF制御制御量Vffを算出する。具体的には、電力値と電圧指令基準値Vdc’’とから対応するFF制御制御量Vffを得る制御マップを有する。そして、その制御マップを発電機2の回転数Ng毎に用意している。これにより、FF制御部25は、そのような制御マップを参照し、電力値と電圧指令基準値Vdc’’とに対応し、かつ発電機2の回転数Ngに対応するFF制御制御量Vffを得る。FF制御部25は、その算出結果(FF制御制御量Vff)を第2加算器26に出力する。ここで、電圧指令基準値Vdc’’は、後述のように、電圧指令値等演算部70から出力されたものである。 The FF control unit 25 calculates the FF control control amount Vff based on the voltage command reference value Vdc ″ * , the upper torque command value Trqcmd, the motor rotation speed Nm, and the rotation speed Ng of the generator 2. Specifically, first, the FF control unit 25 calculates a power value based on the upper torque command value Trqcmd and the motor rotation speed Nm. Then, the FF control unit 25 calculates the FF control control amount Vff from the calculated power value, voltage command reference value Vdc ″ * and the rotational speed Ng of the generator 2. Specifically, a control map for obtaining a corresponding FF control control amount Vff from the power value and the voltage command reference value Vdc ″ * is provided. The control map is prepared for each rotation speed Ng of the generator 2. Thereby, the FF control unit 25 refers to such a control map, corresponds to the power value and the voltage command reference value Vdc ″ * , and corresponds to the rotational speed Ng of the generator 2 FF control control amount Vff. Get. The FF control unit 25 outputs the calculation result (FF control control amount Vff) to the second adder 26. Here, the voltage command reference value Vdc ″ * is output from the voltage command value etc. calculation unit 70 as described later.

第2加算器26は、P制御制御量Vp、I制御制御量Vi及びFF制御制御量Vffを加算する。第2加算器26は、その加算結果(制御量Vf)をC1演算部27に出力する。
C1演算部27は、DC電圧値Vdcが不図示の12Vバッテリの出力電圧(12V)以下であるか否かを判定する。ここで、DC電圧値(実電圧)Vdcは、発電機電圧センサ6の出力値である。C1演算部27は、DC電圧値Vdcが12V以下の場合、第2加算器26が出力する制御量Vfを12Vで除算する。そして、C1演算部27は、その除算結果を界磁電圧PWMDuty比C1とする。また、C1演算部27は、DC電圧値Vdcが12Vよりも大きい場合、第2加算器26が出力する制御量Vfを該DC電圧値Vdcで除算する。そして、C1演算部27は、その除算結果を界磁電圧PWMDuty比C1とする。
The second adder 26 adds the P control control amount Vp, the I control control amount Vi, and the FF control control amount Vff. The second adder 26 outputs the addition result (control amount Vf) to the C1 calculation unit 27.
The C1 calculation unit 27 determines whether or not the DC voltage value Vdc is equal to or lower than the output voltage (12V) of a 12V battery (not shown). Here, the DC voltage value (actual voltage) Vdc is an output value of the generator voltage sensor 6. When the DC voltage value Vdc is 12 V or less, the C1 calculation unit 27 divides the control amount Vf output from the second adder 26 by 12 V. The C1 calculation unit 27 sets the division result as the field voltage PWM Duty ratio C1. Further, when the DC voltage value Vdc is larger than 12V, the C1 calculating unit 27 divides the control amount Vf output from the second adder 26 by the DC voltage value Vdc. The C1 calculation unit 27 sets the division result as the field voltage PWM Duty ratio C1.

ジェネレータ制御部20は、そのようにして得た界磁電圧PWMDuty比に応じて発電機2の界磁コイル2a(図2)への印加電圧(界磁電流)を制御するPWM制御を行う。ここで、界磁電圧PWMDuty比は、界磁電流を操作する操作量となる。発電機2では、この界磁電圧PWMDuty比C1に応じた電流が流れると界磁コイル2aがその電流の大きさに応じた磁力を発生する。これにより、発電機2では、界磁コイル2aが回転子と作用する磁束を作りだす(発電機2の界磁として機能するようになる)。   The generator control unit 20 performs PWM control for controlling the applied voltage (field current) to the field coil 2a (FIG. 2) of the generator 2 in accordance with the field voltage PWM Duty ratio thus obtained. Here, the field voltage PWM Duty ratio is an operation amount for manipulating the field current. In the generator 2, when a current according to the field voltage PWM Duty ratio C1 flows, the field coil 2a generates a magnetic force according to the magnitude of the current. Thereby, in the generator 2, the field coil 2a produces the magnetic flux which acts with a rotor (it comes to function as a field of the generator 2).

このように、ジェネレータ制御部20は、上位ユニット9からの上位トルク指令値Trqcmdとインバータ制御部40からの内部トルク指令値Trqmとの偏差により界磁電流を変化させている。具体的には、ジェネレータ制御部20は、上位トルク指令値Trqcmdと内部トルク指令値Trqmとの偏差に対してPI制御にて界磁電流を変化させている。例えば、上位トルク指令値Trqcmdに対して内部トルク指令値Trqmが小さければ(トルク偏差が大きければ)、界磁電流が増加する。この場合、内部トルク指令値Trqmは増加する。   As described above, the generator control unit 20 changes the field current by the deviation between the upper torque command value Trqcmd from the upper unit 9 and the internal torque command value Trqm from the inverter control unit 40. Specifically, the generator control unit 20 changes the field current by PI control with respect to the deviation between the upper torque command value Trqcmd and the internal torque command value Trqm. For example, if the internal torque command value Trqm is smaller than the upper torque command value Trqcmd (if the torque deviation is large), the field current increases. In this case, the internal torque command value Trqm increases.

このように、内部トルク指令値Trqmは、界磁電流により決まる値である。なお、界磁電流の応答性は低く、内部トルク指令値Trqmが変化可能な応答性よりも低い。
図4は、インバータ制御部40の構成例を示す。図4に示すように、インバータ制御部40は、第3加算器41、PI制御部42、界磁電流指令値演算部43、Id,Iq指令値演算部44、3相/2相変換部45、電流F/B制御部46、Vd,Vq指令値演算部47、第4加算器48、2相/3相変換部49及びPWM演算部50を有する。
Thus, the internal torque command value Trqm is a value determined by the field current. It should be noted that the response of the field current is low and lower than the response that the internal torque command value Trqm can change.
FIG. 4 shows a configuration example of the inverter control unit 40. As shown in FIG. 4, the inverter control unit 40 includes a third adder 41, a PI control unit 42, a field current command value calculation unit 43, an Id, Iq command value calculation unit 44, and a three-phase / two-phase conversion unit 45. A current F / B control unit 46, a Vd, Vq command value calculation unit 47, a fourth adder 48, a two-phase / three-phase conversion unit 49, and a PWM calculation unit 50.

第3加算器41は、電圧指令値VdcからDC電圧値Vdcを減算する。ここで、電圧指令値Vdcは、電圧指令値等演算部70が出力する値である。この電圧指令値Vdcは、発電機2に発電させる電力の電圧指令値である。すなわち、電圧指令値Vdcは、発電機2の電圧目標となる値である。第3加算器41は、その減算結果(電圧偏差)をPI制御部42に出力する。 The third adder 41 subtracts the DC voltage value Vdc from the voltage command value Vdc * . Here, the voltage command value Vdc * is a value output by the voltage command value etc. calculation unit 70. This voltage command value Vdc * is a voltage command value of electric power to be generated by the generator 2. That is, the voltage command value Vdc * is a value that is a voltage target of the generator 2. The third adder 41 outputs the subtraction result (voltage deviation) to the PI control unit 42.

PI制御部42は、第3加算器41が出力する減算結果(電圧偏差)を基にPI制御を行う。すなわち、PI制御部42は、電圧指令値Vdcと実電圧(DC電圧値Vdc)との偏差に対し、PI補償を行う。PI制御部42は、その制御結果(内部トルク指令値Trqm)をId,Iq指令値演算部44及びVd,Vq指令値演算部47に出力する。また、PI制御部42は、その制御結果(内部トルク指令値Trqm)をジェネレータ制御部20(図2参照)及び電圧指令値等演算部70(図2参照)に出力する。 The PI control unit 42 performs PI control based on the subtraction result (voltage deviation) output from the third adder 41. That is, the PI control unit 42 performs PI compensation for the deviation between the voltage command value Vdc * and the actual voltage (DC voltage value Vdc). The PI control unit 42 outputs the control result (internal torque command value Trqm) to the Id, Iq command value calculation unit 44 and the Vd, Vq command value calculation unit 47. Further, the PI control unit 42 outputs the control result (internal torque command value Trqm) to the generator control unit 20 (see FIG. 2) and the voltage command value calculation unit 70 (see FIG. 2).

このように、PI制御部42は、電圧指令値Vdcと実電圧(DC電圧値Vdc)との偏差により決まる内部トルク指令値Trqmを出力する。具体的には、PI制御部42は、電圧指令値Vdcと実電圧(DC電圧値Vdc)との偏差に対し、PI補償した内部トルク指令値Trqmを出力する。すなわち、内部トルク指令値Trqmは、電圧指令値Vdcによって決まる値となる。又は、内部トルク指令値Trqmは、電圧指令値Vdcに追従する値である。 In this way, the PI control unit 42 outputs the internal torque command value Trqm determined by the deviation between the voltage command value Vdc * and the actual voltage (DC voltage value Vdc). Specifically, the PI control unit 42 outputs an internal torque command value Trqm compensated for PI with respect to the deviation between the voltage command value Vdc * and the actual voltage (DC voltage value Vdc). That is, the internal torque command value Trqm is a value determined by the voltage command value Vdc * . Alternatively, the internal torque command value Trqm is a value that follows the voltage command value Vdc * .

界磁電流指令値演算部43は、モータ回転数Nmを基に、界磁電流指令値Ifを算出する。界磁電流指令値演算部43は、その算出結果(界磁電流指令値If)に従ってモータ4の界磁電流を制御する。
Id,Iq指令値演算部44は、モータ回転数Nm及びPI制御部42が出力する内部トルク指令値Trqmを基に、制御マップに従って目標d軸電流Id及び目標q軸電流Iqを算出する。ここで、制御マップは、モータ回転数Nm及び内部トルク指令値Trqmに応じた目標d軸電流Id及び目標q軸電流Iqを示す制御マップである。
The field current command value calculation unit 43 calculates a field current command value If * based on the motor rotation speed Nm. The field current command value calculation unit 43 controls the field current of the motor 4 according to the calculation result (field current command value If * ).
The Id, Iq command value calculation unit 44 calculates the target d-axis current Id * and the target q-axis current Iq * according to the control map based on the motor rotation speed Nm and the internal torque command value Trqm output from the PI control unit 42. . Here, the control map is a control map showing the target d-axis current Id * and the target q-axis current Iq * according to the motor rotation speed Nm and the internal torque command value Trqm.

3相/2相変換部45は、電流センサが出力する三相の交流電流値Iu,Iv,Iwの検出結果を二相直流電流値Id,Iqに変換する。電流センサは、インバータ3が出力する電流を検出する不図示のセンサである。3相/2相変換部45は、その変換結果を電流F/B制御部46に出力する。
電流F/B制御部46は、3相/2相変換部45が出力する2相直流電流値Id,Iq、及びId,Iq指令値演算部44が出力する目標2相直流電流値Id,Iqを基にPI制御を行う。電流F/B制御部46は、その制御結果(フィードバック値)Vd’,Vq’を第4加算器48に出力する。
The three-phase / two-phase converter 45 converts the detection results of the three-phase AC current values Iu, Iv, Iw output from the current sensor into two-phase DC current values Id, Iq. The current sensor is a sensor (not shown) that detects a current output from the inverter 3. The three-phase / two-phase converter 45 outputs the conversion result to the current F / B controller 46.
The current F / B control unit 46 outputs the two-phase DC current values Id and Iq output from the three-phase / two-phase conversion unit 45 and the target two-phase DC current values Id * and Id and Iq command value calculation unit 44. PI control is performed based on Iq * . The current F / B control unit 46 outputs the control results (feedback values) Vd ′ * and Vq ′ * to the fourth adder 48.

Vd,Vq指令値演算部47は、PI制御部42が出力する内部トルク指令値Trqm及びモータ回転数Nmを基に、Vd指令基準値Vd’’及びVq指令基準値Vq’’を算出する。Vd,Vq指令値演算部47は、その算出結果(Vd及びVq指令基準値Vd’’,Vq’’)を第4加算器48に出力する。
第4加算器48は、電流F/B制御部46が出力するフィードバック値Vd’,Vq’にVd,Vq指令値演算部47が出力するVd及びVq指令基準値Vd’’,Vq’’それぞれに加算して、Vd指令値Vd及びVq指令値Vqを算出する。第4加算器48は、その加算結果(Vd及びVq指令値Vd,Vq)をPI制御部42に出力する。
The Vd, Vq command value calculation unit 47 calculates the Vd command reference value Vd ″ * and the Vq command reference value Vq ″ * based on the internal torque command value Trqm output from the PI control unit 42 and the motor rotation speed Nm. To do. The Vd, Vq command value calculation unit 47 outputs the calculation results (Vd and Vq command reference values Vd ″ * , Vq ″ * ) to the fourth adder 48.
The fourth adder 48 adds the Vd and Vq command reference values Vd ″ * and Vq output from the Vd and Vq command value calculation unit 47 to the feedback values Vd ′ * and Vq ′ * output from the current F / B control unit 46. '' * Add to each to calculate the Vd command value Vd * and the Vq command value Vq * . The fourth adder 48 outputs the addition result (Vd and Vq command values Vd * , Vq * ) to the PI control unit 42.

2相/3相変換部49は、第4加算器48が出力するVd及びVq指令値Vd,Vqをインバータ3のU、V、W相の正弦波指令値に変換する。2相/3相変換部49は、その変換結果をPWM演算部50に出力する。
PWM演算部50は、2相/3相変換部49が出力する正弦波指令値に振幅補正を行う。PWM演算部50は、その振幅補正した正弦波指令値と三角波とを比較してPWM指令を演算する。PWM演算部50は、そのPWM指令(U、V、W相スイッチング制御信号)をインバータ3に出力する。これにより、インバータ制御部40は、内部トルク指令値Trqmを基にPWM指令(U、V、W相スイッチング制御信号)を出力している。
The two-phase / three-phase converter 49 converts the Vd and Vq command values Vd * and Vq * output from the fourth adder 48 into U, V, and W phase sine wave command values of the inverter 3. The two-phase / three-phase converter 49 outputs the conversion result to the PWM calculator 50.
The PWM calculation unit 50 performs amplitude correction on the sine wave command value output from the two-phase / three-phase conversion unit 49. The PWM calculation unit 50 calculates the PWM command by comparing the amplitude-corrected sine wave command value with the triangular wave. The PWM calculation unit 50 outputs the PWM command (U, V, W phase switching control signal) to the inverter 3. Thus, the inverter control unit 40 outputs a PWM command (U, V, W phase switching control signal) based on the internal torque command value Trqm.

図5は、電圧指令値等演算部70の構成例を示す。図5に示すように、電圧指令値等演算部70は、第5加算器71、PI制御部72、電圧指令値演算部73及び第6加算器74を有する。
第5加算器71は、モータトルク高応答制御部100からの要求トルクTrqadd、内部トルク指令値Trqm及び上位トルク指令値Trqcmdを加減算する。
FIG. 5 shows a configuration example of the voltage command value etc. calculation unit 70. As illustrated in FIG. 5, the voltage command value calculation unit 70 includes a fifth adder 71, a PI control unit 72, a voltage command value calculation unit 73, and a sixth adder 74.
The fifth adder 71 adds or subtracts the required torque Trqadd, the internal torque command value Trqm, and the upper torque command value Trqcmd from the motor torque high response control unit 100.

ここで、モータトルク高応答制御部100は、急変する車両状態を検出し、その検出した車両状態に応じてモータトルクを早急に増加又は減少させるための制御部である。具体的には、モータトルク高応答制御部100は、モータTCS(TractionControl System)である。モータTCSは、モータ4により駆動する後輪11のスリップを抑制する。例えば、モータTCSでは、後輪11のスリップ率が所定値以下になるように、モータ4の駆動を抑制する。   Here, the motor torque high response control unit 100 is a control unit for detecting a rapidly changing vehicle state and quickly increasing or decreasing the motor torque in accordance with the detected vehicle state. Specifically, the motor torque high response control unit 100 is a motor TCS (TractionControl System). The motor TCS suppresses the slip of the rear wheel 11 driven by the motor 4. For example, in the motor TCS, the driving of the motor 4 is suppressed so that the slip ratio of the rear wheel 11 is a predetermined value or less.

又は、モータトルク高応答制御部100は制振制御部である。モータ4がトルクを発生すると、モータ4(駆動軸)が回転振動する場合がある。制振制御では、その回転振動を打ち消すトルクをモータ4に発生させる。
モータトルク高応答制御部100は、モータTCSや制振制御等のモータトルクを急増又は急減させるためのトルクを要求トルクTrqaddとして出力する。この要求トルクTrqaddは、運転者の操作状態に応じてモータ4のトルクを増減させる上位トルク指令値Trqcmdに上乗せするトルクとなる。モータトルク高応答制御部100がモータTCSとして機能すれば、要求トルクTrqaddは、上位トルク指令値Trqcmdの減少方向に作用する値になる。また、モータトルク高応答制御部100が制振制御部として機能すれば、要求トルクTrqaddは、上位トルク指令値Trqcmdの増加方向に作用する値になる。この要求トルクTrqaddにより、モータ4は、トルクが滑らかに変化するようになる。
Alternatively, the motor torque high response control unit 100 is a vibration suppression control unit. When the motor 4 generates torque, the motor 4 (drive shaft) may oscillate. In the vibration suppression control, a torque that cancels the rotational vibration is generated in the motor 4.
The motor torque high response control unit 100 outputs, as the required torque Trqadd, a torque for rapidly increasing or decreasing the motor torque such as the motor TCS or vibration suppression control. The required torque Trqadd is a torque that is added to the upper torque command value Trqcmd that increases or decreases the torque of the motor 4 according to the operation state of the driver. If the motor torque high response control unit 100 functions as the motor TCS, the required torque Trqadd becomes a value that acts in the decreasing direction of the upper torque command value Trqcmd. Further, if the motor torque high response control unit 100 functions as a vibration suppression control unit, the required torque Trqadd becomes a value that acts in the increasing direction of the upper torque command value Trqcmd. With this required torque Trqadd, the torque of the motor 4 changes smoothly.

第5加算器71では、上位トルク指令値Trqcmdから内部トルク指令値Trqmを減算する。そして、第5加算器71は、その減算結果(トルク偏差)に前述の要求トルクTrqaddを加算する。第5加算器71は、その演算結果をPI制御部72に出力する。
PI制御部72は、第5加算器71が出力する演算結果を基にPI制御を行う。PI制御部42は、そのPI制御による制御結果(電圧指令値補正項Vdc’)を第6加算器74に出力する。これにより、PI制御部72は、トルク偏差に要求トルクTrqaddを上乗せした値に追従する電圧指令値補正項Vdc’を第6加算器74に出力する。
The fifth adder 71 subtracts the internal torque command value Trqm from the upper torque command value Trqcmd. Then, the fifth adder 71 adds the aforementioned required torque Trqadd to the subtraction result (torque deviation). The fifth adder 71 outputs the calculation result to the PI control unit 72.
The PI control unit 72 performs PI control based on the calculation result output from the fifth adder 71. The PI control unit 42 outputs a control result (voltage command value correction term Vdc ′ * ) by the PI control to the sixth adder 74. As a result, the PI control unit 72 outputs a voltage command value correction term Vdc ′ * that follows a value obtained by adding the required torque Trqadd to the torque deviation to the sixth adder 74.

電圧指令値演算部73は、発電機2の回転数Ngを基に、電圧指令基準値Vdc’’(電力指令値Vdcの本来の値に相当)を算出する。例えば、電圧指令値演算部73は、発電機2の回転数Ngを引数とする制御マップを有する。電圧指令値演算部73は、その制御マップを参照し、発電機2の回転数Ngに対応する電圧指令基準値Vdc’’を設定する。ここで、発電機2の回転数Ngをエンジン1の回転数と置き換えることもできる。電圧指令値演算部73は、その算出結果(電圧指令基準値Vdc’’)を第6加算器74に出力する。さらに、電圧指令値演算部73は、その算出結果(電圧指令基準値Vdc’’)をジェネレータ制御部20に出力する。 The voltage command value calculation unit 73 calculates a voltage command reference value Vdc ″ * (corresponding to the original value of the power command value Vdc * ) based on the rotational speed Ng of the generator 2. For example, the voltage command value calculation unit 73 has a control map with the rotation speed Ng of the generator 2 as an argument. The voltage command value calculation unit 73 refers to the control map and sets a voltage command reference value Vdc ″ * corresponding to the rotational speed Ng of the generator 2. Here, the rotational speed Ng of the generator 2 can be replaced with the rotational speed of the engine 1. The voltage command value calculation unit 73 outputs the calculation result (voltage command reference value Vdc ″ * ) to the sixth adder 74. Further, the voltage command value calculation unit 73 outputs the calculation result (voltage command reference value Vdc ″ * ) to the generator control unit 20.

第6加算器74は、電圧指令値演算部73が出力する電圧指令基準値Vdc’’からPI制御部72が出力する電圧指令値補正項Vdc’を減算する。第6加算器74は、その減算結果(電圧指令値(DC電圧指令値)Vdc)を出力する。
以上のように、電圧指令値Vdcは、主として、上位トルク指令値Trqcmd、内部トルク指令値Trqm及び発電機2の回転数Ngにより決まるものである。電圧指令値等演算部70は、その電圧指令値Vdcをインバータ制御部40に出力している。
The sixth adder 74 subtracts the voltage command value correction term Vdc ′ * output from the PI control unit 72 from the voltage command reference value Vdc ″ * output from the voltage command value calculation unit 73. The sixth adder 74 outputs the subtraction result (voltage command value (DC voltage command value) Vdc * ).
As described above, the voltage command value Vdc * is mainly determined by the upper torque command value Trqcmd, the internal torque command value Trqm, and the rotational speed Ng of the generator 2. The voltage command value etc. calculation unit 70 outputs the voltage command value Vdc * to the inverter control unit 40.

インバータ3は、4WD制御回路8(PWM演算部50)が出力するU、V、W相スイッチング制御信号に従って、発電機2が供給する電力を用いてモータ4を回転駆動する。モータ4は、交流モータである。モータ4は、その駆動力によってクラッチ12を介して後輪11を回転駆動する。
コンデンサ5は、例えば発電機2からの電流を平滑するものとして機能する。コンデンサ5は、一方の電極が発電機2の出力端子とインバータ3の入力端子とを繋ぐ電力線13に接続された状態にある。コンデンサ5は、他方の電極が接地された状態になる。このような接続により、コンデンサ5は、両電極間の電圧を12Vより高い電圧とすることができる(不図示の12Vバッテリより高い電圧を発生可能である)。
The inverter 3 rotationally drives the motor 4 using the power supplied by the generator 2 in accordance with the U, V, and W phase switching control signals output from the 4WD control circuit 8 (PWM operation unit 50). The motor 4 is an AC motor. The motor 4 rotationally drives the rear wheel 11 via the clutch 12 by the driving force.
The capacitor 5 functions, for example, to smooth the current from the generator 2. The capacitor 5 is in a state where one electrode is connected to the power line 13 that connects the output terminal of the generator 2 and the input terminal of the inverter 3. The capacitor 5 is in a state where the other electrode is grounded. With such a connection, the capacitor 5 can make the voltage between both electrodes higher than 12V (a voltage higher than that of a 12V battery (not shown) can be generated).

発電機電圧センサ6は、発電機2の出力電圧(DC電圧値Vdc)を検出する。発電機電圧センサ6は、その検出結果(DC電圧値Vdc)を4WD制御回路8(ジェネレータ制御部20及びインバータ制御部40)に出力する。
モータレゾルバ7は、モータ4の回転速度Nm及びモータ磁極位置を検出する。モータレゾルバ7は、その検出結果を4WD制御回路8(ジェネレータ制御部20及びインバータ制御部40)に出力する。
The generator voltage sensor 6 detects the output voltage (DC voltage value Vdc) of the generator 2. The generator voltage sensor 6 outputs the detection result (DC voltage value Vdc) to the 4WD control circuit 8 (the generator control unit 20 and the inverter control unit 40).
The motor resolver 7 detects the rotational speed Nm of the motor 4 and the motor magnetic pole position. The motor resolver 7 outputs the detection result to the 4WD control circuit 8 (the generator control unit 20 and the inverter control unit 40).

(動作及び作用)
電圧指令値等演算部70は、図5に示すようにモータトルク高応答制御部100からの要求トルクTrqadd(上位トルク指令値Trqcmdを増加させる方向に作用する要求トルクTrqadd)の入力があると、電圧指令値Vdcを減少させる。
図6は、等界磁電流線(出力可能特性線)や等電力線(電力一定線)等に依存する電圧指令値Vdcや内部トルク指令値Trqmの変化を示す。図6は、上位トルク指令値Trqcmdを増加させる方向に作用する要求トルクTrqaddの入力があった場合の例を示す。
(Operation and action)
As shown in FIG. 5, the voltage command value calculation unit 70 receives a required torque Trqadd (requested torque Trqadd acting in a direction to increase the upper torque command value Trqcmd) from the motor torque high response control unit 100. Reduce voltage command value Vdc * .
FIG. 6 shows changes in the voltage command value Vdc * and the internal torque command value Trqm depending on an isofield current line (output possible characteristic line), an isopower line (constant power line), and the like. FIG. 6 shows an example when there is an input of a required torque Trqadd that acts in the direction of increasing the upper torque command value Trqcmd.

モータトルク高応答制御部100からの要求トルクTrqaddの入力があると、図6に示すように、インバータ制御部40では、電圧指令値Vdcが減少する。これにより、インバータ制御部40では、該電圧指令値VdcとDC電圧値Vdcとの電圧偏差のフィードバック(図4のPI制御部42の制御)により内部トルク指令値Trqmが増加する。 When the required torque Trqadd is input from the motor torque high response control unit 100, the voltage command value Vdc * decreases in the inverter control unit 40 as shown in FIG. Thereby, in the inverter control unit 40, the internal torque command value Trqm is increased by feedback of the voltage deviation between the voltage command value Vdc * and the DC voltage value Vdc (control of the PI control unit 42 in FIG. 4).

このとき、動作点は、電圧指令値Vdcに追従するように発電機2の等界磁電流線St3上を出力が高い点に移動する。そして、動作点は、等界磁電流線と等電力線とが接する点となる発電電力最大点(最大出力点)まで移動する。このとき、動作点は、発電機2の界磁電流の変化がなくても、等界磁電流線上の発電電力最大点まで移動する。このときの移動は、インバータ3のスイッチング動作による移動となり、すなわちインバータ3の応答性に応じた移動になる。 At this time, the operating point moves to a point where the output is high on the isomagnetic field line St3 of the generator 2 so as to follow the voltage command value Vdc * . Then, the operating point moves to the maximum generated power point (maximum output point) that is the point where the isofield current line and the isopower line are in contact. At this time, even if the field current of the generator 2 does not change, the operating point moves to the maximum generated power point on the isofield current line. The movement at this time is a movement by the switching operation of the inverter 3, that is, a movement corresponding to the response of the inverter 3.

そして、このような電圧指令値Vdcの変化による動作点の移動があると、ジェネレータ制御部20は、そのときの内部トルク指令値Trqmと上位トルク指令値Trqcmdとの偏差に対し、PI制御にて発電機2の界磁電流を変化させる。この発電機2の界磁電流の増加により内部トルク指令値Trqmが増加するようになる。
ここで、インバータ3の応答による動作点の移動は、発電機2の界磁時定数によるもの(界磁電流の応答による移動)と比較して十分に早い応答性をもった移動となる。その結果、電圧指令値Vdcの変化(図6の例では減少)による内部トルク指令値Trqmの変化(図6の例では増加)は、界磁電流の変化によるものよりも早い応答となる。
When the operating point moves due to such a change in the voltage command value Vdc * , the generator control unit 20 performs PI control with respect to the deviation between the internal torque command value Trqm and the upper torque command value Trqcmd at that time. Thus, the field current of the generator 2 is changed. As the field current of the generator 2 increases, the internal torque command value Trqm increases.
Here, the movement of the operating point due to the response of the inverter 3 is a movement with sufficiently quick response compared to that due to the field time constant of the generator 2 (movement due to the response of the field current). As a result, the change (in the example in FIG. 6) of the internal torque command value Trqm due to the change in the voltage command value Vdc * (in the example in FIG. 6) has a faster response than that due to the change in the field current.

図7は、内部トルク指令値Trqmの変化を模式的に示す。図7に示すように、内部トルク指令値Trqmは、インバータ制御部40の電圧指令値Vdc変化による等界磁電流線St3上の動作点の変化と、ジェネレータ制御部20の界磁電流変化による等界磁電流線間の動作点の移動とにより変化していく。なお、制振時にはモータ回転数が増加することが前提となるが、そのようなモータ回転数Nmが増加するシーンでは、そのモータ回転数Nmに対応した等界磁電流線を移動していくことになる。 FIG. 7 schematically shows changes in the internal torque command value Trqm. As shown in FIG. 7, the internal torque command value Trqm is caused by the change in the operating point on the isofield current line St3 due to the voltage command value Vdc * change of the inverter control unit 40 and the field current change of the generator control unit 20. It changes with the movement of the operating point between the isomagnetic field current lines. It is assumed that the motor speed increases at the time of vibration suppression. In such a scene where the motor speed Nm increases, the isofield current line corresponding to the motor speed Nm must be moved. become.

このように電圧指令値Vdcや界磁電流に応じて内部トルク指令値Trqmが変化する結果、内部トルク指令値Trqmは、振動しながら変化するようになる。これにより、上位トルク指令値Trqcmdに追従するように内部トルク指令値Trqmが増加しながらも、制振制御中であれば、内部トルク指令値Trqmの振動成分がモータ4の急峻な変化(回転振動)を相殺するようになる。この結果、モータ4は、回転振動を抑制しながら、上位トルク指令値Trqcmdに追従するようトルクが滑らかに増加するようになる。 As described above, as a result of the internal torque command value Trqm changing according to the voltage command value Vdc * and the field current, the internal torque command value Trqm changes while vibrating. As a result, while the internal torque command value Trqm increases so as to follow the upper torque command value Trqcmd, the vibration component of the internal torque command value Trqm changes rapidly (rotational vibration) during the vibration suppression control. ) Will be offset. As a result, the motor 4 smoothly increases the torque so as to follow the upper torque command value Trqcmd while suppressing the rotational vibration.

なお、図8には、前記図6との対比で示す内部トルク指令値Trqmの変化を示す。図8に示すように上位トルク指令値Trqcmdに応じて内部トルク指令値Trqmを増加させるような場合に、界磁電流だけで内部トルク指令値Trqmを増加させることが考えられる。この場合、内部トルク指令値Trqmの応答性は界磁電流の応答性に依存してしまうため、制振制御等を実現する上位トルク指令値Trqcmdに対して内部トルク指令値Trqmを高い応答性で応答させることはできない。これに対して、前記図6に示すように内部トルク指令値Trqmを変化させることで、制振制御等のために内部トルク指令値Trqmを高い応答性で応答させることができる。   FIG. 8 shows changes in the internal torque command value Trqm shown in comparison with FIG. As shown in FIG. 8, when the internal torque command value Trqm is increased in accordance with the upper torque command value Trqcmd, it is conceivable that the internal torque command value Trqm is increased only by the field current. In this case, since the responsiveness of the internal torque command value Trqm depends on the responsiveness of the field current, the internal torque command value Trqm is highly responsive with respect to the upper torque command value Trqcmd that implements damping control and the like. It cannot be answered. On the other hand, by changing the internal torque command value Trqm as shown in FIG. 6, the internal torque command value Trqm can be made to respond with high responsiveness for vibration control or the like.

(第1の実施形態の変形例)
(1)図9は、モータトルク高応答制御部100としてのモータTCS101の構成例を示す。図9に示すように、モータTCS101は、車体速と車輪速との偏差を基に、車輪速のスリップを抑制するようにモータトルクを減少させる。モータTCS101は、そのようにモータトルクを減少させる値として要求トルクTrqaddを出力する。例えば、要求トルクTrqaddは、車体速と車輪速との偏差に応じて増減する値である。このような要求トルクTrqaddにより、電圧指令値Vdcは増加するようになる。
(Modification of the first embodiment)
(1) FIG. 9 shows a configuration example of the motor TCS 101 as the motor torque high response control unit 100. As shown in FIG. 9, the motor TCS 101 reduces the motor torque so as to suppress the slip of the wheel speed based on the deviation between the vehicle body speed and the wheel speed. The motor TCS 101 outputs the required torque Trqadd as a value for reducing the motor torque. For example, the required torque Trqadd is a value that increases or decreases in accordance with the deviation between the vehicle body speed and the wheel speed. Due to the required torque Trqadd, the voltage command value Vdc * increases.

(2)図10は、モータトルク高応答制御部100としての制振制御部110の構成例を示す。図10に示すように、制振制御部110は、モータ回転数をハイパスフィルタでフィルタリングする。そして、制振制御部110は、フィルタリングして得た値にゲイン112を掛けて、それにより得た値を要求トルクTrqaddとして出力する。例えば、要求トルクTrqaddは、高周波の振動成分に応じて増減する値である。 (2) FIG. 10 shows a configuration example of the vibration suppression control unit 110 as the motor torque high response control unit 100. As shown in FIG. 10, the vibration suppression control unit 110 filters the motor rotation speed with a high-pass filter. And the vibration suppression control part 110 multiplies the value obtained by filtering by the gain 112, and outputs the value obtained by it as request | requirement torque Trqadd. For example, the required torque Trqadd is a value that increases or decreases according to a high-frequency vibration component.

(3)図11は、モータトルク高応答制御部100としてモータTCS101及び制振制御部110を有する構成例である。この場合、モータTCS101が出力する要求トルクTrqadd1と制振制御部110が出力する要求トルクTrqadd2とを第7加算部120で加算する。そして、第7加算部120は、その加算値を要求トルクTrqaddとして出力する。 (3) FIG. 11 is a configuration example having the motor TCS 101 and the vibration suppression control unit 110 as the motor torque high response control unit 100. In this case, the seventh addition unit 120 adds the required torque Trqadd1 output from the motor TCS101 and the required torque Trqadd2 output from the vibration suppression control unit 110. Then, the seventh addition unit 120 outputs the added value as the required torque Trqadd.

(4)モータトルク高応答制御部100は、モータTCSや制振制御に限らず、車両状態の急変を検出し、その検出した急変する車両状態に応じてモータのトルクを修正することができる。
(5)4WD制御回路8がモータトルク高応答制御部100を有することもでき、4WD制御回路8のインバータ制御部40がモータトルク高応答制御部100を有すこともできる。
(4) The motor torque high response control unit 100 is not limited to the motor TCS and vibration suppression control, and can detect a sudden change in the vehicle state and correct the torque of the motor in accordance with the detected suddenly changed vehicle state.
(5) The 4WD control circuit 8 can have the motor torque high response control unit 100, and the inverter control unit 40 of the 4WD control circuit 8 can also have the motor torque high response control unit 100.

なお、この第1の実施形態では、発電機2は、界磁電流により駆動される発電機を実現している。また、モータ4は、車輪を駆動するモータを実現している。また、インバータ3は、前記発電機の発電電力をモータに供給するインバータを実現している。また、上位ユニット9は、運転者の運転操作状態に対応する主モータトルク指令値を出力する主モータトルク指令値出力手段を実現している。また、モータトルク高応答制御部100は、車両状態の急変を検出する車両状態検出手段、及び前記車両状態検出手段が検出した急変する車両状態に応じて前記モータのトルクを修正する修正モータトルク指令値を出力する修正モータトルク指令値出力手段を実現している。また、ジェネレータ制御部20は、前記主モータトルク指令値出力手段が出力する主モータトルク指令値を基に前記界磁電流を制御する発電機制御手段を実現している。また、インバータ制御部40は、前記発電機から前記モータに電力を供給するための目標電圧指令値を基に前記インバータの素子をスイッチング制御して前記発電機からの電力を前記モータに供給する制御をしつつ、前記修正モータトルク指令値出力手段が出力する修正モータトルク指令値を基に前記目標電圧指令値を制御するインバータ制御手段を実現している。   In the first embodiment, the generator 2 realizes a generator driven by a field current. Moreover, the motor 4 implement | achieves the motor which drives a wheel. Moreover, the inverter 3 implement | achieves the inverter which supplies the electric power generated by the said generator to a motor. The host unit 9 realizes a main motor torque command value output means for outputting a main motor torque command value corresponding to the driving operation state of the driver. The motor torque high response control unit 100 also includes a vehicle state detection unit that detects a sudden change in the vehicle state, and a modified motor torque command that corrects the torque of the motor in accordance with the vehicle state that changes suddenly detected by the vehicle state detection unit. A modified motor torque command value output means for outputting a value is realized. Further, the generator control unit 20 realizes a generator control means for controlling the field current based on the main motor torque command value output from the main motor torque command value output means. The inverter control unit 40 controls the switching of elements of the inverter based on a target voltage command value for supplying electric power from the generator to the motor, and supplies electric power from the generator to the motor. The inverter control means for controlling the target voltage command value based on the corrected motor torque command value output from the corrected motor torque command value output means is realized.

また、制振制御部110は、前記モータの回転振動を前記車両状態の急変として検出する車両状態検出手段、及び前記車両状態検出手段が検出したモータの回転振動を抑制する修正モータトルク指令値を出力する修正モータトルク指令値出力手段を実現している。
また、モータTCS101は、前記車輪のスリップを前記車両状態の急変として検出する車両状態検出手段、及び前記車両状態検出手段が検出した車輪のスリップを抑制するために該車輪を駆動する前記モータの回転を抑制する修正モータトルク指令値を出力する修正モータトルク指令値出力手段を実現している。
Further, the vibration suppression control unit 110 detects vehicle state detection means that detects rotational vibration of the motor as a sudden change in the vehicle state, and a corrected motor torque command value that suppresses rotational vibration of the motor detected by the vehicle state detection means. A modified motor torque command value output means for outputting is realized.
Further, the motor TCS 101 includes vehicle state detection means for detecting the slip of the wheel as a sudden change in the vehicle state, and rotation of the motor for driving the wheel to suppress the wheel slip detected by the vehicle state detection means. A corrected motor torque command value output means for outputting a corrected motor torque command value for suppressing the above is realized.

(効果)
第1の実施形態における効果は次のようになる。
(1)ジェネレータ制御部20が、運転者の運転操作状態に対応する上位トルク指令値Trqcmd(主モータトルク指令値)を基に、発電機2の界磁電流を制御する。また、モータトルク高応答制御部100が車両状態の急変を検出する。そして、インバータ制御部40が、その検出した急変する車両状態に応じた要求トルクTrqadd(修正モータトルク指令値)を基に、インバータ3の素子をスイッチング制御する電圧指令値Vdc(目標電圧指令値)を制御する。
これにより、急変する車両状態に応じてモータ4のトルクを修正する要求トルクTrqaddを基に、発電機2の界磁電流よりも応答性が高い電圧指令値Vdcを制御できる。この結果、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
(effect)
The effects of the first embodiment are as follows.
(1) The generator control unit 20 controls the field current of the generator 2 based on the upper torque command value Trqcmd (main motor torque command value) corresponding to the driving operation state of the driver. The motor torque high response control unit 100 detects a sudden change in the vehicle state. Then, based on the required torque Trqadd (corrected motor torque command value) corresponding to the detected suddenly changing vehicle state, the inverter control unit 40 controls the voltage command value Vdc * (target voltage command value) for switching the elements of the inverter 3. ) To control.
As a result, the voltage command value Vdc * having higher responsiveness than the field current of the generator 2 can be controlled based on the required torque Trqadd for correcting the torque of the motor 4 according to the vehicle state that changes suddenly. As a result, it is possible to appropriately change the torque of the motor 4 that drives the wheels in accordance with the vehicle state that changes suddenly.

(2)インバータ制御部40が、電圧指令値Vdcと発電機2からモータ4に電力を供給したときのDC電圧値Vdc(実電圧値)との偏差を基に内部トルク指令値Trqmを算出する。そして、インバータ制御部40が、その算出した内部トルク指令値Trqmを基に素子をスイッチング制御して発電機2からの電力をモータ4に供給する。一方、ジェネレータ制御部20が、上位トルク指令値Trqcmdと内部トルク指令値Trqmとの偏差を基に界磁電流を制御する。これにより、要求トルクTrqaddを基に電圧指令値Vdcを変化させて内部トルク指令値Trqmを変化させる。 (2) The inverter control unit 40 calculates the internal torque command value Trqm based on the deviation between the voltage command value Vdc * and the DC voltage value Vdc (actual voltage value) when power is supplied from the generator 2 to the motor 4. To do. Then, the inverter control unit 40 performs switching control of the elements based on the calculated internal torque command value Trqm and supplies the electric power from the generator 2 to the motor 4. On the other hand, the generator control unit 20 controls the field current based on the deviation between the upper torque command value Trqcmd and the internal torque command value Trqm. As a result, the voltage command value Vdc * is changed based on the required torque Trqadd to change the internal torque command value Trqm.

ここで、第5加算器71、PI制御部72及び第6加算器74が、要求トルクTrqaddを基に電圧指令値Vdcを変化させることを実現している(前記図5)。また、PI制御部42が、その電圧指令値Vdcの変化により内部トルク指令値Trqmを変化させることを実現している(前記図4)。
このように内部トルク指令値Trqmを用いてインバータ3をスイッチング制御をし、さらには内部トルク指令値Trqmを用いて界磁電流を制御するような構成を有する場合でも、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
Here, the fifth adder 71, the PI control unit 72, and the sixth adder 74 realize changing the voltage command value Vdc * based on the required torque Trqadd (FIG. 5). Further, the PI control unit 42 realizes that the internal torque command value Trqm is changed by changing the voltage command value Vdc * (FIG. 4).
In this way, even when the inverter 3 is controlled to be switched using the internal torque command value Trqm, and further the field current is controlled using the internal torque command value Trqm, the inverter 3 is adapted to the rapidly changing vehicle state. The torque of the motor 4 that drives the wheel can be appropriately changed.

(3)モータトルク高応答制御部100(制振制御部)が、モータの回転振動を車両状態の急変として検出し、そのモータの回転振動を抑制する要求トルクTrqaddを出力する。
これにより、急変する車両状態としてモータ4が回転振動する場合でも、それに応じてモータ4のトルクを適切に変化(急増)させることができる。
(4)モータトルク高応答制御部100(モータTCS)が、車輪のスリップを車両状態の急変として検出し、その車輪のスリップを抑制するために該車輪を駆動するモータの回転を抑制する要求トルクTrqaddを出力する。
これにより、急変する車両状態として車輪がスリップする場合でも、それに応じてモータ4のトルクを適切に変化(急減)させることができる。
(3) The motor torque high response control unit 100 (vibration control unit) detects the rotational vibration of the motor as a sudden change in the vehicle state, and outputs a requested torque Trqadd that suppresses the rotational vibration of the motor.
As a result, even when the motor 4 rotates and vibrates as a suddenly changing vehicle state, the torque of the motor 4 can be appropriately changed (rapidly increased) accordingly.
(4) Motor torque high response control unit 100 (motor TCS) detects a wheel slip as a sudden change in the vehicle state, and requests torque to suppress rotation of the motor that drives the wheel to suppress the wheel slip. Outputs Trqadd.
Thereby, even when a wheel slips as a vehicle state that changes suddenly, the torque of the motor 4 can be appropriately changed (rapidly reduced) accordingly.

(第2の実施形態)
第2の実施形態は、車両用駆動制御装置である。第2の実施形態では、インバータ制御部40及び電圧指令値等演算部70が前記第1の実施形態のものと異なる構成となる。
図12は、第2の実施形態における電圧指令値等演算部70の構成を示す。図12に示すように、電圧指令値等演算部70では、第5加算器71は、モータトルク高応答制御部100からの要求トルクTrqaddからインバータ制御部40が出力する後述の内部トルク指令値補正項(補正用内部トルク指令値)Trqm2を減算する。第5加算器71は、その減算結果をPI制御部72に出力する。
(Second Embodiment)
The second embodiment is a vehicle drive control device. In the second embodiment, the inverter control unit 40 and the voltage command value etc. calculation unit 70 are different from those in the first embodiment.
FIG. 12 shows the configuration of the voltage command value etc. calculation unit 70 in the second embodiment. As shown in FIG. 12, in the voltage command value calculation unit 70, the fifth adder 71 corrects an internal torque command value, which will be described later, output from the inverter control unit 40 based on the required torque Trqadd from the motor torque high response control unit 100. The term (correction internal torque command value) Trqm2 is subtracted. The fifth adder 71 outputs the subtraction result to the PI control unit 72.

PI制御部72は、第5加算器71が出力する減算結果(要求トルク偏差)を基にPI制御を行う。PI制御部72は、そのPI制御による制御結果(電圧指令値補正項Vdc’)をそのままインバータ制御部40に出力する。また、電圧指令値演算部75は、発電機2の回転数Ngに応じた電圧指令値Vdc(電圧指令基準値Vdc’’相当)を算出する。電圧指令値演算部75は、その算出結果(電圧指令値Vdc)をそのままインバータ制御部40に出力する。なお、電圧指令値演算部75は、その算出結果(電圧指令値Vdc)を電圧指令基準値Vdc’’としてジェネレータ制御部20に出力する。 The PI control unit 72 performs PI control based on the subtraction result (requested torque deviation) output from the fifth adder 71. The PI control unit 72 outputs the control result (voltage command value correction term Vdc ′ * ) by the PI control to the inverter control unit 40 as it is. In addition, the voltage command value calculation unit 75 calculates a voltage command value Vdc * (corresponding to a voltage command reference value Vdc ″ * ) according to the rotational speed Ng of the generator 2. The voltage command value calculation unit 75 outputs the calculation result (voltage command value Vdc * ) to the inverter control unit 40 as it is. The voltage command value calculation unit 75 outputs the calculation result (voltage command value Vdc * ) to the generator control unit 20 as a voltage command reference value Vdc ″ * .

図13は、第2の実施形態におけるインバータ制御部40の構成を示す。図13に示すように、インバータ制御部40は、PI制御部51及び第8加算器52をさらに有する。
PI制御部51は、電圧指令値等演算部70が出力する電圧指令値補正項Vdc’)を基にPI制御を行う。PI制御部51は、そのPI制御による制御結果(内部トルク指令値補正項Trqm2)を第8加算器52に出力する。さらに、PI制御部51は、そのPI制御による制御結果(内部トルク指令値補正項Trqm2)を電圧指令値等演算部70に出力する。これにより、PI制御部72は、電圧指令値補正項Vdc’に追従する内部トルク指令値補正項Trqm2を第8加算器52及び電圧指令値等演算部70に出力する。
FIG. 13 shows the configuration of the inverter control unit 40 in the second embodiment. As illustrated in FIG. 13, the inverter control unit 40 further includes a PI control unit 51 and an eighth adder 52.
The PI control unit 51 performs PI control based on the voltage command value correction term Vdc ′ * ) output from the voltage command value calculation unit 70. The PI control unit 51 outputs a control result (internal torque command value correction term Trqm2) by the PI control to the eighth adder 52. Further, the PI control unit 51 outputs a control result (internal torque command value correction term Trqm2) by the PI control to the voltage command value etc. calculation unit 70. Accordingly, the PI control unit 72 outputs the internal torque command value correction term Trqm2 that follows the voltage command value correction term Vdc ′ * to the eighth adder 52 and the voltage command value calculation unit 70.

よって、内部トルク指令値補正項Trqm2が入力される電圧指令値等演算部70のPI制御部72では、該内部トルク指令値補正項Trqm2を要求トルクTrqaddの実トルクとして、要求トルクTrqaddに追従する電圧指令値補正項Vdc’を出力していることになる。
第8加算器52は、PI制御部51が出力する内部トルク指令値補正項Trqm2と、もう一方のPI制御部42が出力する値(本来の内部トルク指令値Trqm相当)とを加算する。これにより、第8加算器52は、最終的な内部トルク指令値Trqmを得る。第8加算器52は、その内部トルク指令値TrqmをId,Iq指令値演算部44及びVd,Vq指令値演算部47に出力する。さらに、第8加算器52は、内部トルク指令値Trqmをジェネレータ制御部20(前記図2参照)に出力する。
Therefore, the PI control unit 72 of the voltage command value calculation unit 70 to which the internal torque command value correction term Trqm2 is input follows the request torque Trqadd with the internal torque command value correction term Trqm2 as the actual torque of the request torque Trqadd. This means that the voltage command value correction term Vdc ' * is being output.
The eighth adder 52 adds the internal torque command value correction term Trqm2 output from the PI control unit 51 and the value (corresponding to the original internal torque command value Trqm) output from the other PI control unit 42. Thereby, the eighth adder 52 obtains the final internal torque command value Trqm. The eighth adder 52 outputs the internal torque command value Trqm to the Id, Iq command value calculation unit 44 and the Vd, Vq command value calculation unit 47. Further, the eighth adder 52 outputs the internal torque command value Trqm to the generator control unit 20 (see FIG. 2).

(動作及び作用)
電圧指令値等演算部70では、PI制御により、モータトルク高応答制御部100からの要求トルクTrqaddに追従する電圧指令値補正項Vdc’)を出力する。さらに、電圧指令値等演算部70では、発電機2の回転数Ngに応じた電圧指令値Vdcを出力する。
一方、インバータ制御部40では、PI制御により、電圧指令値等演算部70が出力する電圧指令値補正項Vdc’)に追従する内部トルク指令値補正項Trqm2を出力する。さらに、インバータ制御部40では、PI制御により、電圧指令値等演算部70が出力する電圧指令値VdcとDC電圧値Vdcとの電圧偏差を出力する。そして、インバータ制御部40では、その電圧偏差に内部トルク指令値補正項Trqm2を加算して、内部トルク指令値Trqmを出力する。
(Operation and action)
The voltage command value calculation unit 70 outputs a voltage command value correction term Vdc ′ * ) that follows the required torque Trqadd from the motor torque high response control unit 100 by PI control. Further, the voltage command value calculation unit 70 outputs a voltage command value Vdc * corresponding to the rotational speed Ng of the generator 2.
On the other hand, the inverter control unit 40 outputs an internal torque command value correction term Trqm2 following the voltage command value correction term Vdc ′ * ) output from the voltage command value calculation unit 70 by PI control. Further, the inverter control unit 40 outputs a voltage deviation between the voltage command value Vdc * output from the voltage command value calculation unit 70 and the DC voltage value Vdc by PI control. The inverter control unit 40 adds the internal torque command value correction term Trqm2 to the voltage deviation and outputs the internal torque command value Trqm.

以上のような構成により、前記第1の実施形態と同様に、内部トルク指令値Trqmを変化させることができる。すなわち、内部トルク指令値Trqmは、インバータ制御部40の電圧指令値Vdc変化による等界磁電流線上の動作点の変化と、ジェネレータ制御部20の界磁電流変化による等界磁電流線間の動作点の移動とにより変化していく(前記図7参照)。このように電圧指令値Vdcや界磁電流に応じて内部トルク指令値Trqmが変化する結果、内部トルク指令値Trqmは、振動しながら変化するようになる。これにより、上位トルク指令値Trqcmdに追従するように内部トルク指令値Trqmが増加しながらも、制振制御中であれば、内部トルク指令値Trqmの振動成分がモータ4の急峻な変化(回転振動)を相殺するようになる。この結果、モータ4は、回転振動を抑制しながら、上位トルク指令値Trqcmdに追従してトルクが滑らかに増加するようになる。 With the configuration as described above, the internal torque command value Trqm can be changed as in the first embodiment. That is, the internal torque command value Trqm is calculated between the change in the operating point on the isofield current line due to the change in the voltage command value Vdc * of the inverter control unit 40 and the isofield current line due to the field current change in the generator control unit 20. It changes with the movement of the operating point (see FIG. 7). As described above, as a result of the internal torque command value Trqm changing according to the voltage command value Vdc * and the field current, the internal torque command value Trqm changes while vibrating. As a result, while the internal torque command value Trqm increases so as to follow the upper torque command value Trqcmd, the vibration component of the internal torque command value Trqm changes rapidly (rotational vibration) during the vibration suppression control. ) Will be offset. As a result, the motor 4 smoothly increases the torque following the upper torque command value Trqcmd while suppressing rotational vibration.

(効果)
第2の実施形態における効果は次のようになる。
(1)ジェネレータ制御部20が、運転者の運転操作状態に対応する上位トルク指令値Trqcmd(主モータトルク指令値)を基に、発電機2の界磁電流を制御する。また、モータトルク高応答制御部100が車両状態の急変を検出する。そして、インバータ制御部40が、その検出した急変する車両状態に応じた要求トルクTrqadd(修正モータトルク指令値)を基に、インバータ3の素子をスイッチング制御する電圧指令値Vdc(目標電圧指令値)を制御する。
(effect)
The effects of the second embodiment are as follows.
(1) The generator control unit 20 controls the field current of the generator 2 based on the upper torque command value Trqcmd (main motor torque command value) corresponding to the driving operation state of the driver. The motor torque high response control unit 100 detects a sudden change in the vehicle state. Then, based on the required torque Trqadd (corrected motor torque command value) corresponding to the detected suddenly changing vehicle state, the inverter control unit 40 controls the voltage command value Vdc * (target voltage command value) for switching the elements of the inverter 3. ) To control.

これにより、急変する車両状態に応じてモータ4のトルクを修正する要求トルクTrqaddを基に、発電機2の界磁電流よりも応答性が高い電圧指令値Vdcを制御できる。この結果、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
なお、前記図12に示す電圧指令値等演算部70の構成、前記図13に示すインバータ制御部40のPI制御部42,51及び第8加算器52は、要求トルクTrqaddを基に、インバータ3の素子をスイッチング制御する電圧指令値Vdcを制御することを実現している。
As a result, the voltage command value Vdc * having higher responsiveness than the field current of the generator 2 can be controlled based on the required torque Trqadd for correcting the torque of the motor 4 according to the vehicle state that changes suddenly. As a result, it is possible to appropriately change the torque of the motor 4 that drives the wheels in accordance with the vehicle state that changes suddenly.
The configuration of the voltage command value calculation unit 70 shown in FIG. 12, the PI control units 42 and 51 and the eighth adder 52 of the inverter control unit 40 shown in FIG. 13 are based on the required torque Trqadd. It is possible to control the voltage command value Vdc * for switching control of the element.

(2)前記図12に示すように、電圧指令値等演算部70は、上位トルク指令値Trqcmd及び内部トルク指令値Trqmを用いることなく電圧指令値Vdcを算出している。すなわち、電圧指令値等演算部70は、トルク偏差に反応することなく電圧指令値Vdcを算出している。
この結果、安定した電圧指令値Vdcを得ることができ、安定した内部トルク指令値Trqmを得ることができる。
(2) As shown in FIG. 12, the voltage command value computing unit 70 calculates the voltage command value Vdc * without using the upper torque command value Trqcmd and the internal torque command value Trqm. That is, the voltage command value etc. calculation unit 70 calculates the voltage command value Vdc * without reacting to the torque deviation.
As a result, a stable voltage command value Vdc * can be obtained, and a stable internal torque command value Trqm can be obtained.

(第3の実施形態)
第3の実施形態は、車両用駆動制御装置である。第3の実施形態では、上位ユニット9が、モータTCSや制振制御等のモータトルク高応答制御と、運転者の運転操作に応じたモータトルク制御とを行っている。
図14は、第3の実施形態における電圧指令値等演算部70の構成を示す。図14に示すように、上位ユニット9は、上位トルク指令値Trqcmdとして、運転者の運転操作に応じたモータトルク制御のための上位トルク指令値Trqcmdと、モータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddとの加算値を電圧指令値等演算部70に出力する。すなわち、上位ユニット9は、上位トルク指令値Trqcmdに要求トルクTrqaddを上乗せして上位トルク指令値Trqcmdとして電圧指令値等演算部70に出力する。
(Third embodiment)
The third embodiment is a vehicle drive control device. In the third embodiment, the host unit 9 performs motor torque high response control such as motor TCS and vibration suppression control, and motor torque control according to the driving operation of the driver.
FIG. 14 shows the configuration of the voltage command value etc. calculation unit 70 in the third embodiment. As shown in FIG. 14, the upper unit 9 includes, as the upper torque command value Trqcmd, the upper torque command value Trqcmd for motor torque control according to the driving operation of the driver, and the required torque for motor torque high response control. The addition value with Trqadd is output to the voltage command value etc. computing unit 70. That is, the upper unit 9 adds the required torque Trqadd to the upper torque command value Trqcmd and outputs the result to the voltage command value calculation unit 70 as the upper torque command value Trqcmd.

電圧指令値等演算部70では、第5加算器71は、その加算値(上位トルク指令値Trqcmd)から内部トルク指令値Trqmを減算する。第5加算器71は、その減算結果をPI制御部72に出力する。PI制御部72は、前記第1の実施形態と同様に、第5加算器71が出力する減算結果を基にPI制御を行う。   In the voltage command value calculation unit 70, the fifth adder 71 subtracts the internal torque command value Trqm from the added value (upper torque command value Trqcmd). The fifth adder 71 outputs the subtraction result to the PI control unit 72. The PI control unit 72 performs PI control based on the subtraction result output from the fifth adder 71 as in the first embodiment.

(動作及び作用)
第3の実施形態では、上位ユニット9が、運転者の運転操作に応じた上位トルク指令値Trqcmdとモータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddとの加算値として上位トルク指令値Trqcmdを出力する。この場合でも、第5加算器71が、その上位トルク指令値Trqcmdから要求トルクTrqaddを減算することで、第5加算器71が出力する減算値は、前記第1の実施形態において第5加算器71が出力する演算結果と同じ値になる。そして、第3の実施形態では、前記第1の実施形態と同様に、PI制御部72が、第5加算器71が出力する減算結果に対し、前記第1の実施形態と同様にPI制御を行い、電圧指令値補正項Vdc’)を出力する。
(Operation and action)
In the third embodiment, the upper unit 9 outputs the upper torque command value Trqcmd as an addition value of the upper torque command value Trqcmd according to the driving operation of the driver and the required torque Trqadd for motor torque high response control. . Even in this case, the fifth adder 71 subtracts the required torque Trqadd from the upper torque command value Trqcmd so that the subtraction value output from the fifth adder 71 is the fifth adder in the first embodiment. It becomes the same value as the calculation result outputted by 71. In the third embodiment, as in the first embodiment, the PI control unit 72 performs PI control on the subtraction result output from the fifth adder 71 in the same manner as in the first embodiment. And output the voltage command value correction term Vdc ' * ).

これにより、第3の実施形態でも、前記第1の実施形態と同様に、内部トルク指令値Trqmを変化させることができる。すなわち、内部トルク指令値Trqmは、インバータ制御部40の電圧指令値Vdc変化による等界磁電流線上の動作点の変化と、ジェネレータ制御部20の界磁電流変化による等界磁電流線間の動作点の移動とにより変化していく(前記図7参照)。このように電圧指令値Vdcや界磁電流に応じて内部トルク指令値Trqmが変化する結果、内部トルク指令値Trqmは、振動しながら変化するようになる。これにより、上位トルク指令値Trqcmdに追従するように内部トルク指令値Trqmが増加しながらも、制振制御中であれば、内部トルク指令値Trqmの振動成分がモータ4の急峻な変化(回転振動)を相殺するようになる。この結果、モータ4は、回転振動を抑制しながら、上位トルク指令値Trqcmdに追従してトルクが滑らかに増加するようになる。 Thereby, also in 3rd Embodiment, the internal torque command value Trqm can be changed similarly to the said 1st Embodiment. That is, the internal torque command value Trqm is calculated between the change in the operating point on the isofield current line due to the change in the voltage command value Vdc * of the inverter control unit 40 and the isofield current line due to the field current change in the generator control unit 20. It changes with the movement of the operating point (see FIG. 7). As described above, as a result of the internal torque command value Trqm changing according to the voltage command value Vdc * and the field current, the internal torque command value Trqm changes while vibrating. As a result, while the internal torque command value Trqm increases so as to follow the upper torque command value Trqcmd, the vibration component of the internal torque command value Trqm changes rapidly (rotational vibration) during the vibration suppression control. ) Will be offset. As a result, the motor 4 smoothly increases the torque following the upper torque command value Trqcmd while suppressing rotational vibration.

なお、この第3の実施形態では、上位ユニット9は、運転者の運転操作状態に対応する主モータトルク指令値を出力する主モータトルク指令値出力手段、車両状態の急変を検出する車両状態検出手段、及び前記車両状態検出手段が検出した急変する車両状態に応じて前記モータのトルクを修正する修正モータトルク指令値を出力する修正モータトルク指令値出力手段を実現している。   In the third embodiment, the upper unit 9 includes main motor torque command value output means for outputting a main motor torque command value corresponding to the driving operation state of the driver, and vehicle state detection for detecting a sudden change in the vehicle state. And a corrected motor torque command value output means for outputting a corrected motor torque command value for correcting the torque of the motor in accordance with the suddenly changing vehicle state detected by the vehicle state detecting means.

(効果)
第3の実施形態における効果は次のようになる。
(1)ジェネレータ制御部20が、運転者の運転操作状態に対応する上位トルク指令値Trqcmd(主モータトルク指令値)を基に、発電機2の界磁電流を制御する。また、インバータ制御部40が、急変する車両状態に応じた要求トルクTrqadd(修正モータトルク指令値)を基に、インバータ3の素子をスイッチング制御する電圧指令値Vdc(目標電圧指令値)を制御する。
これにより、急変する車両状態に応じてモータ4のトルクを修正する要求トルクTrqaddを基に、発電機2の界磁電流よりも応答性が高い電圧指令値Vdcを制御できる。この結果、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
(effect)
The effects of the third embodiment are as follows.
(1) The generator control unit 20 controls the field current of the generator 2 based on the upper torque command value Trqcmd (main motor torque command value) corresponding to the driving operation state of the driver. Further, the inverter control unit 40 controls the voltage command value Vdc * (target voltage command value) for switching control of the elements of the inverter 3 based on the required torque Trqadd (corrected motor torque command value) corresponding to the rapidly changing vehicle state. To do.
As a result, the voltage command value Vdc * having higher responsiveness than the field current of the generator 2 can be controlled based on the required torque Trqadd for correcting the torque of the motor 4 according to the vehicle state that changes suddenly. As a result, it is possible to appropriately change the torque of the motor 4 that drives the wheels in accordance with the vehicle state that changes suddenly.

(2)上位ユニット9が、運転者の運転操作に応じた上位トルク指令値Trqcmdとモータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddとの加算値として上位トルク指令値Trqcmdを出力する。
この場合でも、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
(2) The upper unit 9 outputs the upper torque command value Trqcmd as an addition value of the upper torque command value Trqcmd according to the driving operation of the driver and the required torque Trqadd for motor torque high response control.
Even in this case, it is possible to appropriately change the torque of the motor 4 that drives the wheels in accordance with the suddenly changing vehicle state.

(第4の実施形態)
第4の実施形態は、車両用駆動制御装置である。第4の実施形態では、前記第3の実施形態と同様に、上位ユニット9が、モータTCSや制振制御等のモータトルク高応答制御と、運転者の運転操作に応じたモータトルク制御を行っている。そして、第4の実施形態では、前記第2の実施形態と同様な構成により処理を行っている。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment is a vehicle drive control device. In the fourth embodiment, as in the third embodiment, the host unit 9 performs motor torque high response control such as motor TCS and vibration suppression control and motor torque control according to the driving operation of the driver. ing. In the fourth embodiment, processing is performed with the same configuration as that of the second embodiment.

図15は、第4の実施形態における電圧指令値等演算部70の構成を示す。図15に示すように、電圧指令値等演算部70は、ハイパスフィルタ76を有する。電圧指令値等演算部70では、このハイパスフィルタ76に、上位ユニット9からの上位トルク指令値Trqcmdを入力する。ここでいう上位トルク指令値Trqcmdは、運転者の運転操作に応じたトルク指令値Trqcmdとモータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddとの加算値である。ハイパスフィルタ76は、フィルタリングすることでモータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddを抽出する。ハイパスフィルタ76は、その要求トルクTrqaddを第5加算器71に出力する。   FIG. 15 shows the configuration of the voltage command value etc. calculation unit 70 in the fourth embodiment. As shown in FIG. 15, the voltage command value calculation unit 70 has a high-pass filter 76. In the voltage command value calculation unit 70, the high order torque command value Trqcmd from the high order unit 9 is input to the high pass filter 76. The upper torque command value Trqcmd here is an addition value of the torque command value Trqcmd according to the driving operation of the driver and the required torque Trqadd for motor torque high response control. The high pass filter 76 extracts the required torque Trqadd for motor torque high response control by filtering. The high pass filter 76 outputs the required torque Trqadd to the fifth adder 71.

第5加算器71は、ハイパスフィルタ76が出力する要求トルクTrqaddに対して前記第2の実施形態と同様な処理を行う。すなわち、第5加算器71は、要求トルクTrqaddからインバータ制御部40が出力する内部トルク指令値補正項Trqm2を減算する。そして、第5加算器71は、その減算結果をPI制御部72に出力する。PI制御部72は、前記第2の実施形態と同様に、第5加算器71が出力する減算結果に対しPI制御を行い、電圧指令値補正項Vdc’)を出力する。 The fifth adder 71 performs the same process as in the second embodiment on the required torque Trqadd output from the high-pass filter 76. That is, the fifth adder 71 subtracts the internal torque command value correction term Trqm2 output from the inverter control unit 40 from the required torque Trqadd. Then, the fifth adder 71 outputs the subtraction result to the PI control unit 72. Similarly to the second embodiment, the PI control unit 72 performs PI control on the subtraction result output from the fifth adder 71 and outputs a voltage command value correction term Vdc ′ * ).

(動作及び作用)
第4の実施形態では、上位ユニット9が、運転者の運転操作に応じた上位トルク指令値Trqcmdとモータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddとの加算値として上位トルク指令値Trqcmdを出力する。そして、ハイパスフィルタ76が、要求トルクTrqaddを抽出し、その要求トルクTrqaddを第5加算器71に出力する。これにより、第5加算器71が出力する減算値は、前記第2の実施形態において第5加算器71が出力する減算結果と同じ値になる。
(Operation and action)
In the fourth embodiment, the upper unit 9 outputs the upper torque command value Trqcmd as an addition value of the upper torque command value Trqcmd according to the driving operation of the driver and the required torque Trqadd for motor torque high response control. . Then, the high pass filter 76 extracts the required torque Trqadd and outputs the required torque Trqadd to the fifth adder 71. Thereby, the subtraction value output from the fifth adder 71 becomes the same value as the subtraction result output from the fifth adder 71 in the second embodiment.

これにより、第4の実施形態でも、前記第2の実施形態と同様に、内部トルク指令値Trqmを変化させることができる。すなわち、内部トルク指令値Trqmは、インバータ制御部40の電圧指令値Vdc変化による等界磁電流線上の動作点の変化と、ジェネレータ制御部20の界磁電流変化による等界磁電流線間の動作点の移動とにより変化していく(前記図7参照)。このように電圧指令値Vdcや界磁電流に応じて内部トルク指令値Trqmが変化する結果、内部トルク指令値Trqmは、振動しながら変化してようになる。これにより、上位トルク指令値Trqcmdに追従するように内部トルク指令値Trqmが増加しながらも、制振制御中であれば、内部トルク指令値Trqmの振動成分がモータ4の急峻な変化(回転振動)を相殺するようになる。この結果、モータ4は、回転振動を抑制しながら、上位トルク指令値Trqcmdに追従してトルクが滑らかに増加するようになる。 Thereby, also in 4th Embodiment, the internal torque command value Trqm can be changed similarly to the said 2nd Embodiment. That is, the internal torque command value Trqm is calculated between the change in the operating point on the isofield current line due to the change in the voltage command value Vdc * of the inverter control unit 40 and the isofield current line due to the field current change in the generator control unit 20. It changes with the movement of the operating point (see FIG. 7). As described above, as a result of the internal torque command value Trqm changing according to the voltage command value Vdc * and the field current, the internal torque command value Trqm changes while vibrating. As a result, while the internal torque command value Trqm increases so as to follow the upper torque command value Trqcmd, the vibration component of the internal torque command value Trqm changes rapidly (rotational vibration) during the vibration suppression control. ) Will be offset. As a result, the motor 4 smoothly increases the torque following the upper torque command value Trqcmd while suppressing rotational vibration.

なお、この第4の実施形態では、上位ユニット9は、運転者の運転操作状態に対応する主モータトルク指令値を出力する主モータトルク指令値出力手段、車両状態の急変を検出する車両状態検出手段、及び前記車両状態検出手段が検出した急変する車両状態に応じて前記モータのトルクを修正する修正モータトルク指令値を出力する修正モータトルク指令値出力手段を実現している。   In the fourth embodiment, the upper unit 9 includes main motor torque command value output means for outputting a main motor torque command value corresponding to the driving operation state of the driver, and vehicle state detection for detecting a sudden change in the vehicle state. And a corrected motor torque command value output means for outputting a corrected motor torque command value for correcting the torque of the motor in accordance with the suddenly changing vehicle state detected by the vehicle state detecting means.

(効果)
第4の実施形態における効果は次のようになる。
(1)ジェネレータ制御部20が、運転者の運転操作状態に対応する上位トルク指令値Trqcmd(主モータトルク指令値)を基に、発電機2の界磁電流を制御する。また、インバータ制御部40が、急変する車両状態に応じた要求トルクTrqadd(修正モータトルク指令値)を基に、インバータ3の素子をスイッチング制御する電圧指令値Vdc(目標電圧指令値)を制御する。
これにより、急変する車両状態に応じてモータ4のトルクを修正する要求トルクTrqaddを基に、発電機2の界磁電流よりも応答性が高い電圧指令値Vdcを制御できる。この結果、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
(effect)
The effects of the fourth embodiment are as follows.
(1) The generator control unit 20 controls the field current of the generator 2 based on the upper torque command value Trqcmd (main motor torque command value) corresponding to the driving operation state of the driver. Further, the inverter control unit 40 controls the voltage command value Vdc * (target voltage command value) for switching control of the elements of the inverter 3 based on the required torque Trqadd (corrected motor torque command value) corresponding to the rapidly changing vehicle state. To do.
As a result, the voltage command value Vdc * having higher responsiveness than the field current of the generator 2 can be controlled based on the required torque Trqadd for correcting the torque of the motor 4 according to the vehicle state that changes suddenly. As a result, it is possible to appropriately change the torque of the motor 4 that drives the wheels in accordance with the vehicle state that changes suddenly.

(2)前記図15に示すように、電圧指令値等演算部70は、上位トルク指令値Trqcmd及び内部トルク指令値Trqmを用いることなく電圧指令値Vdcを算出している。すなわち、電圧指令値等演算部70は、トルク偏差に反応することなく電圧指令値Vdcを算出している。
この結果、安定した電圧指令値Vdcを得ることができ、安定した内部トルク指令値Trqmを得ることができる。
(3)上位ユニット9が、運転者の運転操作に応じた上位トルク指令値Trqcmdとモータトルク高応答制御のための要求トルクTrqaddとの加算値として上位トルク指令値Trqcmdを出力する。
この場合でも、急変する車両状態に合わせて車輪を駆動するモータ4のトルクを適切に変化させることができる。
(2) As shown in FIG. 15, the voltage command value calculation unit 70 calculates the voltage command value Vdc * without using the upper torque command value Trqcmd and the internal torque command value Trqm. That is, the voltage command value etc. calculation unit 70 calculates the voltage command value Vdc * without reacting to the torque deviation.
As a result, a stable voltage command value Vdc * can be obtained, and a stable internal torque command value Trqm can be obtained.
(3) The upper unit 9 outputs the upper torque command value Trqcmd as an addition value of the upper torque command value Trqcmd according to the driving operation of the driver and the request torque Trqadd for motor torque high response control.
Even in this case, it is possible to appropriately change the torque of the motor 4 that drives the wheels in accordance with the suddenly changing vehicle state.

本発明の第1の実施形態の車両用駆動制御装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the drive control apparatus for vehicles of the 1st Embodiment of this invention. 図1の主要部を拡大して示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which expands and shows the principal part of FIG. ジェネレータ制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a generator control part. インバータ制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an inverter control part. 電圧指令値等演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of calculating parts, such as a voltage command value. 等界磁電流線や等電力線等に依存する電圧指令値Vdcや内部トルク指令値Trqmの変化を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in voltage command value Vdc * and internal torque command value Trqm depending on an isofield current line, an isopower line, and the like. 内部トルク指令値Trqmの変化を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the change of internal torque command value Trqm. 図6と対比する内部トルク指令値Trqmの変化を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the change of the internal torque command value Trqm compared with FIG. モータトルク高応答制御部であるモータTCSの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of motor TCS which is a motor torque high response control part. モータトルク高応答制御部である制振制御部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the vibration suppression control part which is a motor torque high response control part. モータTCSと制振制御部とを有するモータトルク高応答制御部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the motor torque high response control part which has a motor TCS and a vibration suppression control part. 第2の実施形態における電圧指令値等演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of calculating parts, such as a voltage command value, in 2nd Embodiment. 第2の実施形態におけるインバータ制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the inverter control part in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における電圧指令値等演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of calculating parts, such as a voltage command value, in 3rd Embodiment. 第4の実施形態における電圧指令値等演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of calculating parts, such as a voltage command value, in 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン、2 発電機、2a 界磁コイル、3 インバータ、4 モータ、5 コンデンサ、8 4WD制御回路、9 上位ユニット、20 ジェネレータ制御部、40 インバータ制御部、70 電圧指令値等演算部、100 モータトルク高応答制御部、101 モータTCS、110 制振制御部   1 Engine, 2 Generator, 2a Field Coil, 3 Inverter, 4 Motor, 5 Capacitor, 8 4WD Control Circuit, 9 Host Unit, 20 Generator Control Unit, 40 Inverter Control Unit, 70 Voltage Command Value etc. Calculation Unit, 100 Motor High torque response control unit, 101 Motor TCS, 110 Vibration suppression control unit

Claims (4)

界磁電流により駆動される発電機と、車輪を駆動するモータと、前記発電機の発電電力をモータに供給するインバータと、を備える車両用駆動制御装置において、
運転者の運転操作状態に対応する主モータトルク指令値を出力する主モータトルク指令値出力手段と、
車両状態の急変を検出する車両状態検出手段と、
前記車両状態検出手段が検出した急変する車両状態に応じて前記モータのトルクを修正する修正モータトルク指令値を出力する修正モータトルク指令値出力手段と、
前記主モータトルク指令値出力手段が出力する主モータトルク指令値を基に前記界磁電流を制御する発電機制御手段と、
前記発電機から前記モータに電力を供給するための目標電圧指令値を基に前記インバータの素子をスイッチング制御して前記発電機からの電力を前記モータに供給する制御をしつつ、前記修正モータトルク指令値出力手段が出力する修正モータトルク指令値を基に前記目標電圧指令値を制御するインバータ制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。
In a vehicle drive control device comprising: a generator driven by a field current; a motor that drives a wheel; and an inverter that supplies electric power generated by the generator to the motor.
Main motor torque command value output means for outputting a main motor torque command value corresponding to the driving operation state of the driver;
Vehicle state detection means for detecting a sudden change in the vehicle state;
A corrected motor torque command value output means for outputting a corrected motor torque command value for correcting the torque of the motor according to the suddenly changing vehicle state detected by the vehicle state detection means;
Generator control means for controlling the field current based on a main motor torque command value output by the main motor torque command value output means;
The modified motor torque is controlled while switching the elements of the inverter based on a target voltage command value for supplying electric power from the generator to the motor and supplying electric power from the generator to the motor. Inverter control means for controlling the target voltage command value based on the corrected motor torque command value output by the command value output means;
A vehicle drive control device comprising:
前記インバータ制御手段は、前記目標電圧指令値と前記発電機から前記モータに電力を供給したときの実電圧値との偏差を基に内部トルク指令値を算出し、その算出した内部トルク指令値を基に素子をスイッチング制御して前記発電機からの電力を前記モータに供給するものであり、
前記発電機制御手段は、前記主モータトルク指令値と前記インバータ制御手段が算出する内部トルク指令値との偏差を基に前記界磁電流を制御するものであり、
前記修正モータトルク指令値を基に前記目標電圧指令値を変化させて前記内部トルク指令値を変化させ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 inverter control means calculates an internal torque command value based on a deviation between the target voltage command value and an actual voltage value when power is supplied from the generator to the motor, and calculates the calculated internal torque command value. Based on the switching control of the element to supply power from the generator to the motor,
The generator control means controls the field current based on a deviation between the main motor torque command value and the internal torque command value calculated by the inverter control means,
2. The vehicle drive control device according to claim 1, wherein the internal torque command value is changed by changing the target voltage command value based on the corrected motor torque command value.
前記車両状態検出手段は、前記モータの回転振動を前記車両状態の急変として検出し、
前記修正モータトルク指令値出力手段は、前記車両状態検出手段が検出したモータの回転振動を抑制する修正モータトルク指令値を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用駆動制御装置。
The vehicle state detection means detects rotational vibration of the motor as a sudden change in the vehicle state,
The vehicle drive control according to claim 1 or 2, wherein the corrected motor torque command value output means outputs a corrected motor torque command value that suppresses rotational vibration of the motor detected by the vehicle state detection means. apparatus.
前記車両状態検出手段は、前記車輪のスリップを前記車両状態の急変として検出し、
前記修正モータトルク指令値出力手段は、前記車両状態検出手段が検出した車輪のスリップを抑制するために該車輪を駆動する前記モータの回転を抑制する修正モータトルク指令値を出力することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用駆動制御装置。
The vehicle state detection means detects a slip of the wheel as a sudden change in the vehicle state,
The corrected motor torque command value output means outputs a corrected motor torque command value that suppresses rotation of the motor that drives the wheel in order to suppress slippage of the wheel detected by the vehicle state detection means. The vehicle drive control device according to any one of claims 1 to 3.
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