JP2011147207A - Drive control system for electric vehicle - Google Patents

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誠 中村
Hichirosai Oyobe
七郎斎 及部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly set a boosted voltage of a converter 48 by striking a balance between the improvement in system efficiency and the security in system controllability. <P>SOLUTION: A drive control system 10 includes a converter 48, inverters 44 and 46, motors MG1 and MG2, and a motor ECU60. The motor ECU60 includes a loss power deriver (S10-S28) which derives a total loss power in the converter 48, the inverters 44 and 46, and the motors MG1 and MG2 when a hybrid vehicle travels a specified travel pattern, a first boosted voltage deriver (S32, 34) which derives a first boosted voltage with which the total loss power becomes minimum, a second boosted voltage deriver (S36-S44) which derives a second boosted voltage requested from controllability of the motors MG1 and MG2, and a boosted voltage setter (S46) which sets a boosted voltage command by the converter 48 based on the first and second boosted voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、本発明は、電動車両の駆動制御システムに関し、特に、直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムに関する。   The present invention relates to a drive control system for an electric vehicle, and more particularly, from a converter capable of boosting a DC voltage from a DC power supply, an inverter capable of converting a boosted voltage output from the converter into an AC voltage, and an inverter. The present invention relates to a drive control system for an electric vehicle including a rotating electrical machine that is driven by being applied with an output AC voltage, and a control device that controls operations of a converter and an inverter.

従来、エンジンおよびモータを走行用動力源として備えるハイブリッド自動車が知られている。このハイブリッド自動車では、エンジンを運転停止させた状態で、車載バッテリから供給される電力でモータを駆動することにより得られる動力のみで走行するいわゆるEV走行が可能である。   Conventionally, a hybrid vehicle including an engine and a motor as a driving power source is known. This hybrid vehicle is capable of so-called EV traveling that travels only with power obtained by driving a motor with electric power supplied from a vehicle-mounted battery with the engine stopped.

上記ハイブリッド自動車において、バッテリからの直流電圧をコンバータで昇圧してからインバータで交流電圧に変換して上記モータに印加するタイプのものがある。この場合、バッテリ電圧が昇圧されてモータ駆動電圧として用いることで、モータを高トルク・高回転領域で駆動することが可能になり、車両の動力性能が向上する利点がある。   In the hybrid vehicle, there is a type in which a DC voltage from a battery is boosted by a converter, converted into an AC voltage by an inverter, and applied to the motor. In this case, the battery voltage is boosted and used as a motor drive voltage, so that the motor can be driven in a high torque / high rotation region, and there is an advantage that the power performance of the vehicle is improved.

一方、上記コンバータでは、その構成要素である電力用スイッチング素子を高速でオンオフ制御することによりバッテリ電圧の昇圧を行っており、昇圧電圧が高くなるほど上記スイッチングに伴う損失電力が大きくなる。   On the other hand, in the converter, the battery voltage is boosted by performing on / off control of the power switching element, which is a component of the converter, at a high speed. The higher the boosted voltage, the greater the power loss associated with the switching.

また、モータについても同様に、高トルク・高回転領域になるほど誘起電圧が大きくなるために駆動に必要な電圧(以下、モータ必要電圧ということがある)が高くなり、これに伴ってインバータの電力用スイッチング素子によるスイッチング損失電力やモータにおける鉄損および銅損による損失電力も大きくなる。   Similarly, in the motor, the induced voltage increases in the higher torque / high rotation range, so the voltage required for driving (hereinafter sometimes referred to as the motor required voltage) increases, and the power of the inverter increases accordingly. The loss power due to switching loss due to the switching element for the motor and the loss due to iron loss and copper loss in the motor also increase.

したがって、ハイブリッド自動車では、これらの損失電力を極小に抑えることがエネルギー効率の向上および燃費の改善を図るうえで重要となる。   Therefore, in a hybrid vehicle, it is important to minimize these power losses in order to improve energy efficiency and fuel consumption.

例えば、特開2007−325351号公報(特許文献1)には、直流電圧を可変制御するように構成されたコンバータおよびコンバータ出力電圧を交流電圧に変換するインバータを含む電動機駆動制御システムにおいて、システム全体効率を向上させるために、バッテリ、コンバータ、インバータおよびモータジェネレータでの電力損失を推定してシステム全体での推定電力損失の総和が最小となる電圧値をコンバータの昇圧電圧指令値に設定することが記載されている。   For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-325351 (Patent Document 1) discloses a motor drive control system including a converter configured to variably control a DC voltage and an inverter that converts the converter output voltage into an AC voltage. In order to improve efficiency, it is possible to estimate the power loss in the battery, converter, inverter and motor generator, and set the voltage value that minimizes the sum of the estimated power loss in the entire system as the boost voltage command value for the converter Are listed.

特開2007−325351号公報JP 2007-325351 A

しかし、特開2007−325351号公報に記載されるようにシステムの電力損失だけを考慮してコンバータの昇圧電圧を設定すると、上記モータジェネレータの制御性が悪くなることが多くなると想定される。また、コンバータによる昇圧電圧は、コンバータ、インバータおよびモータジェネレータでの電力損失だけでなく、上記電動機駆動制御システムが搭載された車両が使用される走行パターンも考慮して設定されるのが好ましい。   However, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-325351, when the boost voltage of the converter is set in consideration of only the power loss of the system, it is assumed that the controllability of the motor generator is often deteriorated. The boosted voltage by the converter is preferably set in consideration of not only the power loss in the converter, inverter and motor generator, but also the running pattern in which the vehicle equipped with the motor drive control system is used.

本発明の目的は、直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムにおいて、車両の走行パターンおよび回転電機の制御性の両方をバランス良く考慮してコンバータの昇圧電圧を適切に設定することである。   An object of the present invention is to drive a converter capable of boosting a DC voltage from a DC power supply, an inverter capable of converting a boosted voltage output from the converter into an AC voltage, and an AC voltage output from the inverter. In a drive control system for an electric vehicle including a rotating electrical machine and a control device that controls the operation of the converter and the inverter, the boost voltage of the converter is appropriately set in consideration of both the vehicle running pattern and the controllability of the rotating electrical machine in a balanced manner Is to set.

本発明は、直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムであって、前記制御装置が、電動車両が所定の走行パターンを走行したときの、前記コンバータにおける損失電力と前記インバータにおける損失電力と前記回転電機における損失電力との総和損失電力を導出する第1の損失電力導出部と、前記総和損失電力が最小となる第1の昇圧電圧を導出する第1の昇圧電圧導出部と、前記回転電機の制御性から要求される第2の昇圧電圧を導出する第2の昇圧電圧導出部と、前記第1および第2の昇圧電圧に基づいて前記コンバータによる昇圧電圧指令値を設定する昇圧電圧設定部とを含む。   The present invention relates to a converter capable of boosting a DC voltage from a DC power supply, an inverter capable of converting a boosted voltage output from the converter into an AC voltage, and a rotating electrical machine driven by applying an AC voltage output from the inverter And a control device for controlling the operation of the converter and the inverter, the drive control system of the electric vehicle, wherein the control device, when the electric vehicle travels a predetermined travel pattern, the power loss in the converter and the A first loss power deriving unit for deriving a total loss power of a loss power in the inverter and a loss power in the rotating electrical machine; and a first boost voltage deriving for deriving a first boost voltage that minimizes the total loss power. A second boosted voltage deriving unit for deriving a second boosted voltage required from the controllability of the rotating electrical machine, the first and the second Based on the boosted voltage and a boosted voltage setting unit that sets a boost voltage command value by the converter.

本発明に係る電動車両の駆動制御システムにおいて、前記昇圧電圧演算部は、前記総和損失電力が最小となる第1の昇圧電圧を求めるのに用いられるパラメータの1つであるキャリア周波数についても前記総和損失電力を最小にする値を求めてもよい。   In the drive control system for an electric vehicle according to the present invention, the boost voltage calculation unit also calculates the sum of carrier frequencies, which is one of the parameters used to obtain the first boost voltage that minimizes the total loss power. A value that minimizes the power loss may be obtained.

また、本発明に係る電動車両の駆動制御システムにおいて、前記所定の走行パターンは、予め設定される代表的走行パターン、過去走行履歴から設定される走行パターン、および、車載のナビゲーション装置を介して設定される走行パターンのいずれか1つであってもよい。   In the drive control system for an electric vehicle according to the present invention, the predetermined travel pattern is set via a typical travel pattern set in advance, a travel pattern set from a past travel history, and an in-vehicle navigation device. Any one of the running patterns may be used.

本発明に係る電動車両の駆動制御システムによれば、システム効率の向上およびシステム制御性の確保の両方をバランス良く考慮して、コンバータの昇圧電圧を適切に設定することができる。   According to the drive control system for an electric vehicle according to the present invention, the boosted voltage of the converter can be appropriately set in consideration of both improvement in system efficiency and ensuring of system controllability.

本発明の一実施形態である電動車両の駆動制御システムが搭載されたハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle equipped with a drive control system for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention. 制御装置において実行される処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence performed in a control apparatus. 制御装置において実行される処理手順を示すフローチャートであり、図2の続きである。It is a flowchart which shows the process sequence performed in a control apparatus, and is a continuation of FIG.

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like.

なお、下記においては、内燃機関であるエンジンに加えて、バッテリからの電力によって駆動されるモータを走行用動力源として更に備えるハイブリッド車両を電動車両の例として本実施形態の駆動制御システムについて説明するが、本発明は1モータタイプのハイブリッド車両やモータだけを走行用動力源として備える電気自動車に適用されてもよい。   In the following, the drive control system of the present embodiment will be described by taking a hybrid vehicle further including, as an example of an electric vehicle, a hybrid vehicle further including a motor driven by electric power from a battery in addition to an engine that is an internal combustion engine. However, the present invention may be applied to a one-motor type hybrid vehicle or an electric vehicle including only a motor as a driving power source.

図1は、本発明の一実施の形態である電動車両の駆動制御システム10(以下、適宜に駆動制御システムとだけいう)を搭載したハイブリッド車両1の概略構成を示す図である。図1において、動力伝達系は実線で、電力ラインは一点鎖線で、信号ラインは点線でそれぞれ示されている。ハイブリッド車両1は、それぞれ走行用動力を出力可能なエンジン12および2つの3相交流同期型モータ(回転電機)MG1,MG2と、動力分割機構14とを備える。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 1 equipped with an electric vehicle drive control system 10 (hereinafter, simply referred to as a drive control system as appropriate) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the power transmission system is indicated by a solid line, the power line is indicated by a one-dot chain line, and the signal line is indicated by a dotted line. Hybrid vehicle 1 includes an engine 12 capable of outputting driving power, two three-phase AC synchronous motors (rotating electrical machines) MG1 and MG2, and a power split mechanism 14.

エンジン12は、ガソリンや軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン12は、エンジン用ECU(Electronic Control Unit)(以下、「エンジンECU」という。)16と電気的に接続されており、エンジンECU16からの制御信号を受けて燃料噴射、点火、吸引空気量、吸気バルブタイミング等が調節されることで始動および停止を含む運転または作動が制御されるようになっている。エンジン12のクランクシャフトに連結される出力軸13には、回転角センサ11が近接配置されている。回転角センサ11の検出結果は、エンジンECU16に入力されて、エンジン回転数Neの算出および監視等に用いられる。   The engine 12 is an internal combustion engine that uses gasoline, light oil, or the like as fuel. The engine 12 is electrically connected to an engine ECU (Electronic Control Unit) (hereinafter referred to as “engine ECU”) 16 and receives a control signal from the engine ECU 16 to perform fuel injection, ignition, intake air amount, The operation or operation including starting and stopping is controlled by adjusting the intake valve timing and the like. A rotation angle sensor 11 is disposed close to the output shaft 13 connected to the crankshaft of the engine 12. The detection result of the rotation angle sensor 11 is input to the engine ECU 16 and used for calculation and monitoring of the engine speed Ne.

動力分割機構14は、中心部に配置されるサンギヤ18と、サンギヤ18と同心上に配置され円環内周部に内歯を有するリングギヤ20と、サンギヤ18とリングギヤ20の両方にそれぞれ噛合する複数のプラネタリギヤ22とを含んで構成される遊星歯車機構からなる。複数のプラネタリギヤ22は、キャリア26の端部にそれぞれ回転可能に取り付けられている。   The power split mechanism 14 includes a sun gear 18 disposed at the center, a ring gear 20 disposed concentrically with the sun gear 18 and having inner teeth on the inner periphery of the annular ring, and a plurality of gears meshing with both the sun gear 18 and the ring gear 20. And a planetary gear mechanism including a planetary gear 22. The plurality of planetary gears 22 are rotatably attached to end portions of the carrier 26, respectively.

動力分割機構14において、キャリア26にはトルク衝撃緩和用のダンパ24を介してエンジン12の出力軸13が連結され、サンギヤ18にはモータMG1のロータ29に接続される回転軸30が連結され、リングギヤ20にはリングギヤ軸32を介して減速機34が連結されている。これにより、動力分割機構14では、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア26から入力されるエンジン12からの動力がサンギヤ18側とリングギヤ20側とにそのギヤ比に応じて分配され、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア26から入力されるエンジン12の動力とサンギヤ18から入力されるMG1からの動力が統合されてリングギヤ20からリングギヤ軸32を介して所定減速比のギヤ列を含む減速機34へ入力されるよう構成されている。   In the power split mechanism 14, the output shaft 13 of the engine 12 is connected to the carrier 26 via a damper 24 for reducing torque impact, and the rotary shaft 30 connected to the rotor 29 of the motor MG 1 is connected to the sun gear 18. A reduction gear 34 is connected to the ring gear 20 via a ring gear shaft 32. Thus, in power split mechanism 14, when motor MG1 functions as a generator, power from engine 12 input from carrier 26 is distributed to sun gear 18 side and ring gear 20 side according to the gear ratio, and motor MG1. When the motor functions as an electric motor, the power of the engine 12 input from the carrier 26 and the power from the MG 1 input from the sun gear 18 are integrated, and the speed reducer includes a gear train having a predetermined reduction ratio from the ring gear 20 via the ring gear shaft 32. 34 is configured to be input.

モータMG2のロータ36に接続される回転軸38もまた減速機34に接続されており、モータMG2が電動機として機能するときにはモータMG2からの動力が減速機34へ入力されるようになっている。   A rotary shaft 38 connected to the rotor 36 of the motor MG2 is also connected to the speed reducer 34. When the motor MG2 functions as an electric motor, power from the motor MG2 is input to the speed reducer 34.

リングギヤ軸32およびモータMG2の回転軸38の少なくとも一方から入力される動力は、減速機34を介して車軸40へ伝達され、これにより車輪42が回転駆動される。一方、回生制動時に車輪42および車軸40から減速機34を介して回転軸38に動力が入力されるとき、モータMG2は発電機として機能する。ここで、回生制動時は、運転者がブレーキ操作を行って車両速度を減速した場合に限らず、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除して車両加速を中止した場合や、車両が下り坂を重力作用によって走行している場合等を含む。   The power input from at least one of the ring gear shaft 32 and the rotation shaft 38 of the motor MG2 is transmitted to the axle 40 through the speed reducer 34, whereby the wheels 42 are rotationally driven. On the other hand, when power is input from the wheel 42 and the axle 40 to the rotary shaft 38 via the speed reducer 34 during regenerative braking, the motor MG2 functions as a generator. Here, during regenerative braking, not only when the driver brakes the vehicle to reduce the vehicle speed, but also when the driver releases the accelerator pedal and stops vehicle acceleration, or when the vehicle goes downhill. This includes cases where the vehicle is traveling by gravity.

モータMG1,MG2は、それぞれ対応するインバータ44,46に電気的にそれぞれ接続され、各インバータ44,46は、DC/DCコンバータ(以下、単にコンバータという)48を介して直流電源としてのバッテリ50に電気的に接続されている。バッテリ50には、リチウムイオン電池等の二次電池が好適に用いられる。ただし、バッテリに代えて、電気二重層キャパシタや、水素を燃料として発電する燃料電池等が直流電源として用いられてもよい。   Motors MG1 and MG2 are electrically connected to corresponding inverters 44 and 46, respectively. Each inverter 44 and 46 is connected to a battery 50 as a DC power source via a DC / DC converter (hereinafter simply referred to as a converter) 48. Electrically connected. As the battery 50, a secondary battery such as a lithium ion battery is preferably used. However, instead of the battery, an electric double layer capacitor, a fuel cell that generates power using hydrogen as a fuel, or the like may be used as the DC power source.

モータMG1,MG2が電動機として機能するとき、コンバータ48にはバッテリ50から平滑コンデンサ52を介してバッテリ電圧である直流電圧Vbが供給される。コンバータ48は、入力電圧Vbを所定値Vcにまで昇圧して出力する機能を有する。コンバータ48は、一般に、1つのリアクトルと、2つの電力用スイッチング素子(例えばIGBT)およびこれらのスイッチング素子に逆並列に接続された2つのダイオードとを含んで構成されるが、これに限定されるものではなく、直流電圧の昇降圧機能を有する如何なる構成のコンバータが用いられてもよい。   When motors MG1 and MG2 function as an electric motor, converter 48 is supplied with DC voltage Vb, which is a battery voltage, from battery 50 via smoothing capacitor 52. The converter 48 has a function of boosting the input voltage Vb to a predetermined value Vc and outputting it. Converter 48 generally includes, but is not limited to, one reactor, two power switching elements (eg, IGBT) and two diodes connected in anti-parallel to these switching elements. Instead, a converter having any configuration having a DC voltage step-up / step-down function may be used.

コンバータ48は、後述するモータ用ECU(以下、モータECUという)60にそれぞれ電気的に接続されており、後述するハイブリッド用ECU(制御装置)から送信される各スイッチング素子のためのオンオフ制御信号に基づいて動作が制御され、バッテリ電圧Vbを所定の電圧値Vcに昇圧することができ、または、回生電力をバッテリ50に充電可能な電圧まで降圧することができる。   The converter 48 is electrically connected to a motor ECU (hereinafter referred to as a motor ECU) 60, which will be described later, and an on / off control signal for each switching element transmitted from a hybrid ECU (control device) described later. The operation is controlled based on this, and the battery voltage Vb can be raised to a predetermined voltage value Vc, or the regenerative power can be lowered to a voltage that can charge the battery 50.

コンバータ48から出力される直流電圧Vcは、平滑コンデンサ54を介してインバータ44,46に入力される。各インバータ44,46は、入力された直流電圧Vcを三相交流電圧に変換して、モータMG1,MG2に印加し、これにより各モータMG1,MG2が電動機として回転駆動される。上記のようにコンバータ出力電圧Vcはインバータ入力電圧であり、以下これをシステム電圧VHという。   The DC voltage Vc output from the converter 48 is input to the inverters 44 and 46 via the smoothing capacitor 54. Each inverter 44, 46 converts the input DC voltage Vc into a three-phase AC voltage and applies it to the motors MG1, MG2, thereby rotating the motors MG1, MG2 as electric motors. As described above, the converter output voltage Vc is an inverter input voltage, which is hereinafter referred to as a system voltage VH.

各インバータ44,46は、それぞれダイオードが逆並列接続された2つの電力用スイッチング素子(例えばIGBT)を直列接続して各々構成されるU相アーム、V相アームおよびW相アームを含んで構成され、上記U相、V相、W相の各相アームの中間点がモータMG1,MG2の各相コイルにそれぞれ接続されている。ただし、インバータは、上述した構成のものに限定されず、直流・交流変換機能を有する如何なる構成のものが用いられてもよい。   Each of the inverters 44 and 46 includes a U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm that are configured by connecting in series two power switching elements (for example, IGBTs) each having a diode connected in antiparallel. The intermediate points of the U-phase, V-phase, and W-phase arms are connected to the phase coils of the motors MG1 and MG2, respectively. However, the inverter is not limited to the configuration described above, and any configuration having a DC / AC conversion function may be used.

モータMG1は、動力分割機構14を介してエンジン12に連結されていることから、電動機として駆動してエンジン始動時のセルモータとしても用いることができ、さらには、電動機として駆動してトルク制御を行うことによりエンジン12の回転数Neを変速するための変速機として用いることもできる。   Since the motor MG1 is connected to the engine 12 via the power split mechanism 14, the motor MG1 can be used as a cell motor when the engine is started by being driven as an electric motor. Further, the motor MG1 is driven as an electric motor for torque control. Thus, it can also be used as a transmission for shifting the rotational speed Ne of the engine 12.

一方、モータMG1,MG2が発電機として機能するとき、モータMG1,MG2から出力される三相交流電圧をインバータ44,46で直流変換した後、コンバータ48で降圧してバッテリ50に充電する。また、インバータ44,46は、コンバータ48に接続される電力ライン56,58を共通にしていることから、モータMG1,MG2のうち一方のモータで発電した電力をコンバータ48を介さずに他方のモータに供給して回転駆動させることもできる。   On the other hand, when the motors MG1 and MG2 function as generators, the three-phase AC voltage output from the motors MG1 and MG2 is converted into DC by the inverters 44 and 46, and then the voltage is stepped down by the converter 48 to charge the battery 50. Further, since the inverters 44 and 46 share the power lines 56 and 58 connected to the converter 48, the power generated by one of the motors MG 1 and MG 2 is not transmitted through the converter 48 and the other motor. And can be driven to rotate.

インバータ44,46は、モータ用ECU(以下、モータECUという。)60にそれぞれ電気的に接続されており、モータECU60から送信される電力用スイッチング素子のオンオフ制御信号に基づいて動作が制御される。また、モータMG1,MG2には、各ロータ29,36の回転角を検出する回転角センサ31,37が設けられている。回転角センサ31,37は、例えばレゾルバ等によって好適に構成される。各回転角センサ31,37による検出値は、モータECU60に入力されて各モータ回転数Nm1,Nm2の算出等に用いられる。なお、モータECU60が本発明における制御装置に対応する。   The inverters 44 and 46 are electrically connected to a motor ECU (hereinafter referred to as a motor ECU) 60, and their operations are controlled based on an on / off control signal of a power switching element transmitted from the motor ECU 60. . The motors MG1 and MG2 are provided with rotation angle sensors 31 and 37 for detecting the rotation angles of the rotors 29 and 36, respectively. The rotation angle sensors 31 and 37 are preferably configured by, for example, a resolver. The detection values by the rotation angle sensors 31 and 37 are input to the motor ECU 60 and used for calculating the motor rotation speeds Nm1 and Nm2. The motor ECU 60 corresponds to the control device in the present invention.

モータECU60は、後述するハイブリッド用ECU(以下、ハイブリッドECUという)66から入力されるトルク指令Tmg*に基づき要求される動力をモータMG1および/またはMG2から出力させるようコンバータ48およびインバータ44,46の動作を制御する。また、モータECU60は、ハイブリッドECU66から回生指令を受信したとき、モータMG2から出力される発電電力をバッテリ50に充電するようコンバータ48およびインバータ46を制御する。   Motor ECU 60 includes converter 48 and inverters 44 and 46 to output power required from motor MG1 and / or MG2 based on torque command Tmg * input from hybrid ECU 66 (hereinafter referred to as hybrid ECU) described later. Control the behavior. When motor ECU 60 receives the regeneration command from hybrid ECU 66, motor ECU 60 controls converter 48 and inverter 46 to charge battery 50 with the generated power output from motor MG2.

バッテリ50には、充電状態または残容量(SOC:State Of Charge)を検出するためのSOCセンサ62が設けられている。SOCセンサ62は、バッテリ50の充放電電流を検出する電流センサで構成されることができる。SOCセンサ62による検出値は、バッテリ用ECU(以下、「バッテリECU」という。)64に入力される。また、バッテリECU64には、電圧センサで検出されるバッテリ電圧Vbや、図示しない温度センサによって検出されるバッテリ温度等が入力されるようになっている。バッテリECU64は、SOCセンサ62により検出される充放電電流の積算値に基づいてバッテリ残容量SOCが適正範囲に維持されるように監視および制御しており、バッテリ残容量SOCに応じて充電制限信号や放電制限信号をハイブリッドECU66へ出力する。   The battery 50 is provided with an SOC sensor 62 for detecting a state of charge (SOC). The SOC sensor 62 can be configured by a current sensor that detects a charge / discharge current of the battery 50. The value detected by the SOC sensor 62 is input to a battery ECU (hereinafter referred to as “battery ECU”) 64. The battery ECU 64 is input with a battery voltage Vb detected by a voltage sensor, a battery temperature detected by a temperature sensor (not shown), and the like. The battery ECU 64 monitors and controls the battery remaining capacity SOC based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the SOC sensor 62 so that the remaining battery capacity SOC is maintained in an appropriate range. Or a discharge restriction signal is output to the hybrid ECU 66.

ハイブリッドECU66は、エンジンECU16、モータECU60およびバッテリECU64と電気的にそれぞれ接続されており、エンジン12およびモータMG1,MG2を統括的に作動制御すると共にバッテリ50を管理する機能を有する。ハイブリッドECU66は、車両制御のための各種プログラムを実行するCPU(またはMPU)、制御プログラムや制御用マップ等を予め記憶するROM、各種検出値を随時に記憶および読み出し可能なRAM等からなるマイクロコンピュータで好適に構成されることができる。   The hybrid ECU 66 is electrically connected to the engine ECU 16, the motor ECU 60, and the battery ECU 64, respectively, and has a function of comprehensively controlling the engine 12 and the motors MG1 and MG2 and managing the battery 50. The hybrid ECU 66 includes a CPU (or MPU) that executes various programs for vehicle control, a ROM that stores a control program, a control map, and the like in advance, a RAM that can store and read various detection values as needed, and the like. It can be suitably configured.

ハイブリッドECU66は、エンジンECU16との間で、必要に応じてエンジン制御信号を送信し、必要に応じてエンジン作動状態に関するデータ(例えばエンジン回転数Ne等)を受信する。また、ハイブリッドECU66は、モータECU60との間で、必要に応じて要求トルク指令Tmg*を送信し、必要に応じてモータ作動状態に関するデータ(例えばモータ回転数Nmg1,Nmg2、モータ電流等)を受信する。さらに、ハイブリッドECU66は、バッテリECU64からバッテリ残容量SOC、バッテリ電圧、バッテリ温度、充放電制限信号等のバッテリ管理に必要なデータを受信する。   The hybrid ECU 66 transmits an engine control signal to and from the engine ECU 16 as necessary, and receives data relating to the engine operating state (for example, engine speed Ne) as necessary. The hybrid ECU 66 transmits a required torque command Tmg * to the motor ECU 60 as necessary, and receives data relating to the motor operating state (for example, motor rotation speeds Nmg1, Nmg2, motor current, etc.) as necessary. To do. Further, the hybrid ECU 66 receives data necessary for battery management such as the remaining battery capacity SOC, battery voltage, battery temperature, and charge / discharge restriction signal from the battery ECU 64.

ハイブリッドECU66には、車速センサ68およびアクセル開度センサ70が電気的に接続されており、ハイブリッド車両1の走行速度である車速Svと、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Acとがそれぞれ入力される。   A vehicle speed sensor 68 and an accelerator opening sensor 70 are electrically connected to the hybrid ECU 66, and a vehicle speed Sv that is the traveling speed of the hybrid vehicle 1 and an accelerator opening Ac that corresponds to a depression amount of an accelerator pedal (not shown). Are entered respectively.

また、ハイブリッドECU66には、運転者が視認しやすい場所に設置されるナビゲーション装置71が電気的に接続されている。ナビゲーション装置71は、運転者等による目的地設定操作に応じて目的地までの経路を検索および設定する機能を有する。さらに、ナビゲーション装置71は、車両外部との通信を介して走行予定道路の渋滞情報等を取得する機能も有する。   The hybrid ECU 66 is electrically connected to a navigation device 71 installed in a place where the driver can easily see. The navigation device 71 has a function of searching and setting a route to the destination in accordance with a destination setting operation by a driver or the like. Furthermore, the navigation device 71 also has a function of acquiring traffic jam information and the like of the scheduled road through communication with the outside of the vehicle.

次に、図2,3に示すフローチャートを参照して、本発明の実施の形態である駆動制御システム10によるコンバータ48の昇圧電圧、すなわちシステム電圧VHの設定について説明する。   Next, referring to flowcharts shown in FIGS. 2 and 3, the setting of the boosted voltage of converter 48, that is, system voltage VH by drive control system 10 according to the embodiment of the present invention will be described.

まず、モータECU60内のメモリには、予め作成された2つのマップが記憶されている。これらのうち1つマップは、ハイブリッド車両1が所定の走行パターンで走行したときのモータMG1,MG2の動作状態(回転数およびトルク)に基づいて作成されたマップであり、以下これを走行パターンマップという。もう1つのマップは、主としてモータMG1,MG2の制御性(または制御応答性)を良好にするという観点からモータMG1,MG2の動作状態(回転数およびトルク)を規定したマップであり、以下これを制御性マップという。モータECU60は、上記走行パターンマップまたは制御性マップを適宜参照して、モータMG1,MG2に対するトルク指令値Tmg1*,Tmg2*を生成することができる。   First, in the memory in the motor ECU 60, two maps created in advance are stored. One of these maps is a map created based on the operating state (rotation speed and torque) of the motors MG1 and MG2 when the hybrid vehicle 1 travels in a predetermined travel pattern. That's it. Another map is a map that prescribes the operating states (rotation speed and torque) of the motors MG1 and MG2 mainly from the viewpoint of improving the controllability (or control responsiveness) of the motors MG1 and MG2. This is called a controllability map. The motor ECU 60 can generate torque command values Tmg1 * and Tmg2 * for the motors MG1 and MG2 with reference to the travel pattern map or controllability map as appropriate.

ここで上記所定の走行パターンとしては、予め設定される代表的走行パターンが例示される。この代表的走行パターンは、例えば、排気ガス試験方法において規定される試験モード(例えば10・15モード等)であるが、これに限定されるものではない。   Here, as the predetermined traveling pattern, a typical traveling pattern set in advance is exemplified. The typical running pattern is, for example, a test mode (for example, 10.15 mode) defined in the exhaust gas test method, but is not limited thereto.

また、ハイブリッド車両1の走行状態はハイブリッドECU66において常時記憶されており、この過去の走行履歴から設定される走行パターンに基づいて上記走行パターンマップを更新してもよい。例えば、ハイブリッド車両1が専ら通勤に使用される自家用車や、決まった経路で走行する営業車等である場合には、走行パターンがほぼ一定となるため、これに適合した走行パターンマップに更新されることで、より効果的にシステム全体の効率向上ひいては燃費改善を図ることができる。   The traveling state of the hybrid vehicle 1 is always stored in the hybrid ECU 66, and the traveling pattern map may be updated based on the traveling pattern set from the past traveling history. For example, when the hybrid vehicle 1 is a private vehicle used exclusively for commuting, or a business vehicle that travels on a fixed route, the traveling pattern becomes almost constant, and the traveling pattern map is updated accordingly. As a result, the efficiency of the entire system can be improved and the fuel efficiency can be improved more effectively.

あるいは、運転者等の操作によってナビゲーション装置71で目的地および経路が設定された場合には、目的地までの距離、経路中にある交差点の位置や信号機の有無、登坂路および降坂路の位置や数や傾斜度等を考慮して走行パターンを推定し、これに基づいて新規の走行パターンマップを作成してモータMG1,MG2の駆動制御に用いてもよい。この場合、これから走行しようとする実際の走行パターンに即した走行パターンマップに従ってモータMG1,MG2が駆動制御されることで、より効果的にシステム全体の効率向上ひいては燃費改善を図ることができる。   Alternatively, when the destination and route are set by the navigation device 71 by the operation of the driver or the like, the distance to the destination, the position of the intersection in the route, the presence or absence of traffic lights, the position of the uphill and downhill roads, A traveling pattern may be estimated in consideration of the number, the inclination, etc., and a new traveling pattern map may be created based on the estimated traveling pattern and used for driving control of the motors MG1 and MG2. In this case, the motors MG1 and MG2 are driven and controlled in accordance with a travel pattern map that matches the actual travel pattern to be traveled, so that the efficiency of the entire system can be improved and the fuel efficiency can be improved more effectively.

図2を参照すると、モータECU60は、ステップS10において、走行パターンマップを参照することにより、車両状態(車速Sv、アクセル開度Ac等)に応じて、モータMG1,MG2への出力要求(回転数×トルク)に従って、トルク指令値Tmg1*,Tmg2*を設定する。   Referring to FIG. 2, in step S10, motor ECU 60 refers to the travel pattern map to request output (revolution speed) to motors MG1 and MG2 in accordance with the vehicle state (vehicle speed Sv, accelerator opening degree Ac, etc.). Torque command values Tmg1 * and Tmg2 * are set according to (X torque).

モータECU60は、さらに、ステップS14において、モータMG1の回転数およびトルク指令値Tmg1*に従い、モータMG1の誘起電圧に対応させてモータ必要電圧Vmg1を算出する。同様に、モータECU60は、ステップS12において、モータMG2の回転数およびトルク指令値Tmg2*に従い、モータMG2の誘起電圧に対応させてモータ必要電圧Vmg2を算出する。   Further, in step S14, motor ECU 60 calculates motor required voltage Vmg1 in accordance with the induced voltage of motor MG1 in accordance with the rotational speed of motor MG1 and torque command value Tmg1 *. Similarly, in step S12, motor ECU 60 calculates required motor voltage Vmg2 in accordance with the induced voltage of motor MG2 in accordance with the rotational speed of motor MG2 and torque command value Tmg2 *.

ここで、モータMG1,MG2では、回転数および/またはトルクが増加すると、逆起電力が増加して誘起電圧が高くなる。したがって、ステップS14およびS12では、モータ必要電圧Vmg1およびVmg2は、モータMG1,MG2の誘起電圧以上にそれぞれ設定される。   Here, in motors MG1 and MG2, when the rotational speed and / or torque increases, the counter electromotive force increases and the induced voltage increases. Therefore, in steps S14 and S12, required motor voltages Vmg1 and Vmg2 are set to be equal to or higher than the induced voltages of motors MG1 and MG2, respectively.

すなわち、モータMG1,MG2のトルクおよび回転数に応じて、具体的には、高回転数・高トルクの領域になるに従って、モータ必要電圧Vmg1およびVmg2は、相対的に高く設定される。モータMG1,MG2のそれぞれについて、このような特性を反映した走行パターンマップをトルク指令値Tmg*および回転数Nmgを引数として参照することにより、ステップS14,S12における必要電圧Vmg1,Vmg2の算出を実行できる。   That is, motor required voltages Vmg1 and Vmg2 are set to be relatively high according to the torque and rotational speed of motors MG1 and MG2, specifically, in the region of high rotational speed and high torque. For each of the motors MG1 and MG2, the necessary voltage Vmg1 and Vmg2 are calculated in steps S14 and S12 by referring to the travel pattern map reflecting such characteristics with the torque command value Tmg * and the rotation speed Nmg as arguments. it can.

続いて、モータECU60は、ステップS16において、ステップS14およびS12でそれぞれ算出されたMG1必要電圧Vmg1およびMG2必要電圧Vmg2の最大値である必要最小電圧VHminを算出する。   Subsequently, in step S16, the motor ECU 60 calculates a required minimum voltage VHmin that is the maximum value of the MG1 required voltage Vmg1 and the MG2 required voltage Vmg2 calculated in steps S14 and S12, respectively.

モータECU60は、ステップS18において、ステップS16で求めた必要最小電圧VHminから、コンバータ48の最大出力電圧VHmaxの電圧範囲内において、複数の候補電圧VH(1)〜VH(n)を設定する。ここで、nは2以上の整数である。そして、初期値として変数i=1にセットされる。なお、候補電圧VH(1)〜VH(n)の個数および/または電圧間隔については、固定値としてもよく、モータMG1、MG2の動作状態に応じて可変に設定してもよい。また、候補電圧VH(1)〜VH(n)の電圧間隔についても、必ずしも等間隔に限定されなくてもよい。   In step S18, the motor ECU 60 sets a plurality of candidate voltages VH (1) to VH (n) within the voltage range of the maximum output voltage VHmax of the converter 48 from the necessary minimum voltage VHmin obtained in step S16. Here, n is an integer of 2 or more. Then, the variable i = 1 is set as an initial value. Note that the number of candidate voltages VH (1) to VH (n) and / or the voltage interval may be fixed values, or may be variably set according to the operating states of the motors MG1 and MG2. Further, the voltage intervals of the candidate voltages VH (1) to VH (n) are not necessarily limited to equal intervals.

続いて、モータECU60は、ステップS20により、候補電圧VH(i)におけるコンバータ48での損失電力(コンバータ損失)LPcを導出する。ここで、コンバータ損失LPcは、コンバータ48に含まれるスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成するのに用いる搬送波(一般的には三角波であり、キャリアともいう)の周波数fcc、システム電圧の候補電圧VH(i)、バッテリ電圧Vb、およびバッテリ電流Ibの関数、すなわちLPc(fcc,VH(i),Vb,Ib)と表すことができる。   Subsequently, motor ECU 60 derives power loss (converter loss) LPc in converter 48 at candidate voltage VH (i) in step S20. Here, converter loss LPc is a frequency fcc of a carrier wave (generally a triangular wave, also referred to as a carrier) used to generate a signal for on / off control of a switching element included in converter 48, and a candidate for system voltage. It can be expressed as a function of the voltage VH (i), the battery voltage Vb, and the battery current Ib, that is, LPc (fcc, VH (i), Vb, Ib).

また、モータECU60は、ステップS22により、候補電圧VH(i)におけるインバータ44での損失電力とモータMG1での損失電力との和(以下、MG1システム損失という)LPmg1を導出する。ここで、MG1システム損失LPmg1は、インバータ44に含まれるスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成するのに用いるキャリアの周波数fc1、システム電圧の候補電圧VH(i)、トルク(またはトルク指令値)Tmg1、および回転数Nmg1の関数、すなわちLPmg1(fc1,VH(i),Tmg1,Nmg1)と表すことができる。   Further, in step S22, motor ECU 60 derives a sum LPmg1 of power loss at inverter 44 and power loss at motor MG1 (hereinafter referred to as MG1 system loss) at candidate voltage VH (i). Here, MG1 system loss LPmg1 is carrier frequency fc1, system voltage candidate voltage VH (i), torque (or torque command value) used to generate a signal for on / off control of the switching element included in inverter 44. ) Tmg1 and a function of the rotation speed Nmg1, that is, LPmg1 (fc1, VH (i), Tmg1, Nmg1).

同様に、モータECU60は、ステップS24により、候補電圧VH(i)におけるインバータ46の損失電力とモータMG2での損失電力との和(以下、MG2システム損失という)LPmg2を算出する。ここで、MG2システム損失LPmg1は、インバータ46に含まれるスイッチング素子をオンオフ制御するための信号を生成するのに用いるキャリアの周波数fc2、システム電圧の候補電圧VH(i)、トルク(またはトルク指令値)Tmg2、および回転数Nmg2の関数、すなわちLPmg2(fc2,VH(i),Tmg2,Nmg2)と表すことができる。   Similarly, motor ECU 60 calculates LPmg2 (hereinafter referred to as MG2 system loss) of the loss power of inverter 46 and the loss power of motor MG2 at candidate voltage VH (i) in step S24. Here, MG2 system loss LPmg1 is carrier frequency fc2, system voltage candidate voltage VH (i), torque (or torque command value) used to generate a signal for on / off control of the switching element included in inverter 46. ) Tmg2 and a function of the rotation speed Nmg2, that is, LPmg2 (fc2, VH (i), Tmg2, Nmg2).

モータECU60は、ステップS26において、ステップS20、S22およびS24でそれぞれ導出されたコンバータ損失LPc、MG1システム損失LPmg1およびMG2システム損失LPmg2の総計である総和損失電力LPt=Σ(LPc+LPmg1+
LPmg2)を算出する。そして、モータECU60は、ステップS28およびS30による繰り返し処理により、候補電圧VH(1)〜VH(n)のそれぞれについて、システム全体での総和損失電力LPtを算出する。
In step S26, the motor ECU 60 adds up the total loss power LPt = Σ (LPc + LPmg1 +) which is the sum of the converter loss LPc, the MG1 system loss LPmg1 and the MG2 system loss LPmg2 derived in steps S20, S22 and S24, respectively.
LPmg2) is calculated. Then, the motor ECU 60 calculates the total loss power LPt in the entire system for each of the candidate voltages VH (1) to VH (n) by the iterative process in steps S28 and S30.

続いて、モータECU60は、ステップS32において、総和損失電力LPtが最小となる候補電圧VH(j)を、候補電圧VH(1)〜VH(n)の中から策定する。そして、モータECU60は、ステップS34において、上記策定された候補電圧VH(j)に基づき最適電圧VHopt(第1の昇圧電圧)を算出する。この際に、上記候補電圧VH(j)をそのまま最適電圧VHoptとしてもよく、あるいは、候補電圧VH(j)と隣接の候補電圧VH(j−1)またはVH(j+1)との補間により、最適電圧VHoptを算出してもよい。   Subsequently, in step S32, the motor ECU 60 formulates a candidate voltage VH (j) that minimizes the total loss power LPt from among the candidate voltages VH (1) to VH (n). In step S34, the motor ECU 60 calculates the optimum voltage VHopt (first boosted voltage) based on the formulated candidate voltage VH (j). At this time, the candidate voltage VH (j) may be used as the optimum voltage VHopt as it is, or optimal by interpolation between the candidate voltage VH (j) and the adjacent candidate voltage VH (j−1) or VH (j + 1). The voltage VHopt may be calculated.

図3を参照すると、モータECU60は、上記ステップS10〜34と同時並行して、ステップS36において、制御性マップを参照することにより、車両状態(車速Sv、アクセル開度Ac等)に応じて、モータMG1,MG2への出力要求(回転数×トルク)に従って、トルク指令値Tmg1*,Tmg2*を設定する。   Referring to FIG. 3, the motor ECU 60 refers to the controllability map in step S36 in parallel with the above steps S10 to S34, according to the vehicle state (vehicle speed Sv, accelerator opening degree Ac, etc.), Torque command values Tmg1 * and Tmg2 * are set according to the output request (rotation speed × torque) to motors MG1 and MG2.

続いて、モータECU60は、上述したステップ12〜16と同様の処理であるステップS38〜S42により、モータ必要電圧Vmg1,Vmg2を算出して、モータ必要電圧Vmg1およびVmg2の最大値である必要最小電圧VHminを算出する。そして、モータECU60は、ステップS44において、モータステップS42で算出された必要最小電圧VHminを、モータMG1,MG2の制御性から要求されるシステム電圧VHcont(第2の昇圧電圧)として設定する。   Subsequently, the motor ECU 60 calculates the necessary motor voltages Vmg1 and Vmg2 through steps S38 to S42 which are the same processes as the above-described steps 12 to 16, and the necessary minimum voltage which is the maximum value of the necessary motor voltages Vmg1 and Vmg2. VHmin is calculated. In step S44, motor ECU 60 sets required minimum voltage VHmin calculated in motor step S42 as system voltage VHcont (second boosted voltage) required from the controllability of motors MG1 and MG2.

再び図2を参照すると、モータECU60は、ステップS46により、ステップS34で求めた、走行パターンを考慮した最適電圧VHoptと、ステップS44で求めた、制御性から要求されるシステム電圧VHcontとのいずれか大きい方を選択してシステム電圧指令値(昇圧電圧指令値)VH*として設定する。   Referring to FIG. 2 again, in step S46, the motor ECU 60 selects one of the optimum voltage VHopt obtained in step S34 in consideration of the running pattern and the system voltage VHcont required from the controllability obtained in step S44. The larger one is selected and set as the system voltage command value (boost voltage command value) VH *.

ここで、上記最適電圧VHoptがシステム電圧指令値VH*として設定されれば、モータMG1,MG2の制御性を確保しつつ、走行パターンを考慮してシステム全体の損失電力を最小にすることができ、システム全体効率の向上および燃費改善を図ることができる。一方、制御性から要求されるシステム電圧VHcontがシステム電圧指令値VH*として設定されると、システム全体の損失電力は幾分大きくなるかもしれないが、モータMG1,MG2について制御応答性が良好な駆動が可能となり、ユーザに対して車両の操縦性またはドライバビリティについての満足感を与えることができる。   Here, if the optimum voltage VHopt is set as the system voltage command value VH *, the power loss of the entire system can be minimized in consideration of the running pattern while ensuring the controllability of the motors MG1 and MG2. Therefore, it is possible to improve overall system efficiency and improve fuel efficiency. On the other hand, if the system voltage VHcont required from the controllability is set as the system voltage command value VH *, the power loss of the entire system may be somewhat increased, but the control responsiveness is good for the motors MG1 and MG2. Driving is possible, and the user can be satisfied with the controllability or drivability of the vehicle.

このように本実施形態の駆動制御システム10によれば、システム効率の向上およびシステム制御性の確保の両方をバランス良く考慮して、コンバータ48の昇圧電圧を適切に設定することができる。   As described above, according to the drive control system 10 of the present embodiment, it is possible to appropriately set the boost voltage of the converter 48 in consideration of both improvement in system efficiency and ensuring of system controllability.

なお、図2,3のフローチャートでは図示を省略しているが、ステップS16によって求められた必要最小電圧VHminがコンバータ48の最大出力電圧VHmaxと等しい場合には、システム電圧VHの自由度が存在しないので、ステップS18〜S44の処理を省略して、システム電圧指令値VH*=VHmax(=VHmin)に設定される。   Although not shown in the flowcharts of FIGS. 2 and 3, when the necessary minimum voltage VHmin obtained in step S16 is equal to the maximum output voltage VHmax of the converter 48, there is no degree of freedom of the system voltage VH. Therefore, the processing of steps S18 to S44 is omitted, and the system voltage command value VH * = VHmax (= VHmin) is set.

上記において本発明の一実施の形態であるハイブリッド車両の駆動制御システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良が可能である。   Although the hybrid vehicle drive control system according to one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made.

例えば、上記実施形態ではコンバータ48による昇圧後の出力電圧であるシステム電圧VHについてだけ複数の候補電圧を設定して、その中から総和損失電力が最小となる候補電圧に基づいて最適電圧を算出するようにしたが、コンバータ48のキャリア周波数fccおよびインバータ44,46のキャリア周波数についてもそれぞれ複数の候補周波数を設定して、これら複数の候補周波数と上記複数の候補電圧とのすべての組合せについて総和損失電力LPtを算出し、総和損失電力が最小となる最適電圧VHoptおよび最適周波数fcopt(コンバータ48およびインバータ44,46の各キャリア周波数についてそれぞれ最適の周波数fccopt,fc1opt,fc2optを含む)を算出してもよい。これにより、システム全体での損失電力最小化によるシステム効率の向上をより精密に実行することができる。   For example, in the above embodiment, a plurality of candidate voltages are set only for the system voltage VH, which is the output voltage boosted by the converter 48, and the optimum voltage is calculated based on the candidate voltage with the smallest total power loss. However, a plurality of candidate frequencies are also set for the carrier frequency fcc of the converter 48 and the carrier frequencies of the inverters 44 and 46, and the total loss is obtained for all combinations of the plurality of candidate frequencies and the plurality of candidate voltages. Even if the power LPt is calculated and the optimum voltage VHopt and the optimum frequency fcopt that minimize the total power loss (including the optimum frequencies fccopt, fc1opt, and fc2opt for each carrier frequency of the converter 48 and the inverters 44 and 46) are calculated. Good. As a result, the system efficiency can be improved more precisely by minimizing the power loss in the entire system.

また、モータMG1,MG2の力行時と回生時とではシステムにおける損失が異なるため、回生時の損失も考慮してマップ(走行パターンマップおよび/または制御性マップ)を作成してもよい。   Further, since the loss in the system differs between the power running of motor MG1 and MG2 and the regeneration, a map (running pattern map and / or controllability map) may be created in consideration of the loss during regeneration.

さらに、上記実施形態では走行パターンマップを参照して求められる最適電圧と制御性マップを参照して求められるシステム電圧とを比較してシステム電圧指令値を設定するようにしたが、参照するマップを共通のものとしてもよい。例えば、車両の制御性マップを参照して得られるシステム電圧を用いて、電動車両が所定走行パターンを走行したときのシステム全体の総和損失電力を算出し、この総和損失電力が最小となる最適電圧を求めてこれをシステム電圧指令値として設定してもよい。   Furthermore, in the above embodiment, the system voltage command value is set by comparing the optimum voltage obtained with reference to the travel pattern map and the system voltage obtained with reference to the controllability map. It may be common. For example, using the system voltage obtained by referring to the controllability map of the vehicle, the total loss power of the entire system when the electric vehicle travels in a predetermined travel pattern is calculated, and the optimum voltage that minimizes the total loss power May be determined and set as a system voltage command value.

1 ハイブリッド車両、10 駆動制御システム、11 回転角センサ、12 エンジン、13 出力軸、14 動力分配統合機構、16 エンジンECU、18 サンギヤ、20 リングギヤ、22 プラネタリギヤ、24 ダンパ、26 キャリア、29,36 ロータ、30,38 回転軸、31,37 回転角センサ、32 リングギヤ軸、34 減速機、40 車軸、42 車輪、44,46 インバータ、48 DC/DCコンバータ、50 バッテリ、52,54 平滑コンデンサ、56,58 電力ライン、60 モータECU、62 SOCセンサ、64 バッテリECU、66 ハイブリッドECU、68 車速センサ、70 アクセル開度センサ、71 ナビゲーション装置、MG1,MG2 モータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle, 10 Drive control system, 11 Rotation angle sensor, 12 Engine, 13 Output shaft, 14 Power distribution integration mechanism, 16 Engine ECU, 18 Sun gear, 20 Ring gear, 22 Planetary gear, 24 Damper, 26 Carrier, 29, 36 Rotor , 30, 38 Rotating shaft, 31, 37 Rotating angle sensor, 32 Ring gear shaft, 34 Reducer, 40 Axle, 42 Wheel, 44, 46 Inverter, 48 DC / DC converter, 50 Battery, 52, 54 Smoothing capacitor, 56, 58 power line, 60 motor ECU, 62 SOC sensor, 64 battery ECU, 66 hybrid ECU, 68 vehicle speed sensor, 70 accelerator opening sensor, 71 navigation device, MG1, MG2 motor.

Claims (3)

直流電源からの直流電圧を昇圧可能なコンバータと、コンバータから出力される昇圧電圧を交流電圧に変換可能なインバータと、インバータから出力される交流電圧が印加されて駆動される回転電機と、コンバータおよびインバータの動作を制御する制御装置とを備える電動車両の駆動制御システムであって、
前記制御装置は、
電動車両が所定の走行パターンを走行したときの、前記コンバータにおける損失電力と前記インバータにおける損失電力と前記回転電機における損失電力との総和損失電力を導出する損失電力導出部と、
前記総和損失電力が最小となる第1の昇圧電圧を導出する第1の昇圧電圧導出部と、
前記回転電機の制御性から要求される第2の昇圧電圧を導出する第2の昇圧電圧導出部と、
前記第1および第2の昇圧電圧に基づいて前記コンバータによる昇圧電圧指令値を設定する昇圧電圧設定部と、
を含む、電動車両の駆動制御システム。
A converter capable of boosting a DC voltage from a DC power supply, an inverter capable of converting a boosted voltage output from the converter into an AC voltage, a rotating electrical machine driven by application of an AC voltage output from the inverter, a converter, and An electric vehicle drive control system comprising a control device for controlling the operation of an inverter,
The controller is
A loss power deriving unit for deriving a total loss power of the loss power in the converter, the loss power in the inverter, and the loss power in the rotating electrical machine when the electric vehicle travels in a predetermined travel pattern;
A first boosted voltage deriving unit for deriving a first boosted voltage that minimizes the total loss power;
A second boosted voltage deriving unit for deriving a second boosted voltage required from the controllability of the rotating electrical machine;
A boost voltage setting unit for setting a boost voltage command value by the converter based on the first and second boost voltages;
A drive control system for an electric vehicle.
請求項1に記載の電動車両の駆動制御システムにおいて、
前記第1の昇圧電圧導出部は、前記総和損失電力が最小となる第1の昇圧電圧を求めるのに用いられるパラメータの1つであるキャリア周波数についても前記総和損失電力を最小にする値を求めることを特徴とする、電動車両の駆動制御システム。
The drive control system for an electric vehicle according to claim 1,
The first boost voltage deriving unit obtains a value that minimizes the total loss power even for a carrier frequency that is one of the parameters used to obtain the first boost voltage that minimizes the total loss power. A drive control system for an electric vehicle.
請求項1または2に記載の電動車両の駆動制御システムにおいて、
前記所定の走行パターンは、予め設定される代表的走行パターン、過去走行履歴から設定される走行パターン、および、車載のナビゲーション装置を介して設定される走行パターンのいずれか1つであることを特徴とする、電動車両の駆動制御システム。
The drive control system for an electric vehicle according to claim 1 or 2,
The predetermined travel pattern is any one of a typical travel pattern set in advance, a travel pattern set from a past travel history, and a travel pattern set via an in-vehicle navigation device. A drive control system for an electric vehicle.
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