JP2011229256A - 車両および車両の制御方法 - Google Patents
車両および車両の制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011229256A JP2011229256A JP2010095944A JP2010095944A JP2011229256A JP 2011229256 A JP2011229256 A JP 2011229256A JP 2010095944 A JP2010095944 A JP 2010095944A JP 2010095944 A JP2010095944 A JP 2010095944A JP 2011229256 A JP2011229256 A JP 2011229256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- reactor
- switching element
- converter
- electric load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
【解決手段】車両は、電源システム、駆動力発生部に電力を供給する電源システムと、制御装置とを含む。電源システムは、蓄電装置、コンバータを含む。コンバータは、直列に接続された2つのスイッチング素子と、2つのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続される2つのダイオードと、リアクトルとを含む。制御装置は、2つのスイッチング素子のオンオフの制御に用いるキャリア周波数fが所定値f0、リアクトルを流れる電流ILのリプル幅Ipが所定幅Ip0のときに電流ILが0クロスしない場合、キャリア周波数fを所定値f0から所定値f1に低下させてリプル幅Ipを所定幅Ip0から所定幅Ip1に拡げることによって、意図的に電流ILを0クロス状態に変化させる。
【選択図】図7
Description
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う制御装置を備えた車両の全体ブロック図である。図1を参照して、車両は、電源システム1と、駆動力発生部2と、制御装置100とを含む。なお、この発明に従う制御装置を適用可能な車両は、以下に示す車両に限定されるものではなく、少なくとも電力を用いて駆動力を得ることが可能な電動車両全般に適用可能である。
電流センサ24は、リアクトルL1を流れる電流ILを検出する。電圧センサ25は、コンバータ12の入力電圧である、正極線PL1および負極線NL1の間の電圧VLを検出する。電圧センサ26は、コンバータ12の出力電圧である、主正極線MPLおよび主負極線MNLの間の電圧VHを検出する。これらの各センサは、検出結果を制御装置100へ出力する。
dt=(1/f)×duty ・・・(2)
ここで、リアクトルL1のインダクタス値をLとすると、電流ILの増加傾きはVL/Lとなることが知られており、リプル幅Ipは次式(3−1)で表わされる。この式(3−1)を式(2)を用いて変形すると、次式(3−2)となる。この式(3−2)より、リプル幅Ipはキャリア周波数fに反比例することがわかる。
Ip=(VL/L)×(1/f)×duty ・・・(3−2)
このように、リプル幅Ipはキャリア周波数fに反比例する。この特性を利用すれば、キャリア周波数fを変更することによって電流ILのリプル幅Ipを調整することができることがわかる。
f<(VL/L)×(1/ILave)×duty/2 ・・・(5)
以上のように、本実施の形態1に従う制御装置100(キャリア生成部114)は、電流ILが0クロス状態でない場合には、キャリア周波数fを低下させてリプル幅Ipを大きくすることによって、意図的に電流ILを0クロス状態に変化させる。これにより、Q2ターンオン時に電流ILが負となり、Q2ターンオン損失がほとんど発生しなくなる(図6参照)。そのため、コンバータ12で生じる損失を大幅に低減することができる。
[実施の形態2]
実施の形態1においては、キャリア周波数fを低下させて電流ILのリプル幅Ipを大きくすることによって電流ILを0クロス状態に変化させた。
再び図9に戻って、第1インバータ30−1および第2インバータ30−2は、電源システム1に対して互いに並列に接続される。そして、第1インバータ30−1および第2インバータ30−2は、電源システム1から供給される直流電力を交流電力に変換してそれぞれ第1MG32−1および第2MG32−2へ出力する。また、第1インバータ30−1および第2インバータ30−2は、それぞれ第1MG32−1および第2MG32−2が発電する交流電力を直流電力に変換して電源システム1へ出力する。
[実施の形態3]
実施の形態1においては、キャリア周波数fを低下させて電流ILを0クロス状態に変化させることによって、Q2ターンオン損失を低減させた。
Claims (10)
- 直流電源と、
電気負荷装置と、
前記直流電源と前記電気負荷装置との間で電圧変換を行なうコンバータと、
前記コンバータまたは前記電気負荷装置を制御する制御装置とを備え、
前記コンバータは、
前記直流電源の正極と前記電気負荷装置との間に設けられたリアクトルと、
前記リアクトルと前記電気負荷装置との間に設けられた第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子に並列に接続され、前記電気負荷装置へ向かう方向を順方向とする第1ダイオードと、
前記リアクトルおよび前記第1スイッチング素子の接続点と前記直流電源の負極との間に設けられた第2スイッチング素子と、
前記第2スイッチング素子に並列に接続され、前記リアクトルへ向かう方向を順方向とする第2ダイオードとを含み、
前記リアクトルを流れる電流には、直流成分に加えて、前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子のスイッチング動作に起因するリプル成分が含まれ、
前記制御装置は、所定条件が成立した場合、前記リプル成分によって前記リアクトルを流れる電流が前記電気負荷装置へ向かう第1方向に流れる状態と前記直流電源へ向かう第2方向に流れる状態との間で交互に入れ替わるゼロクロス状態となるように、前記コンバータまたは前記電気負荷装置を制御する、車両。 - 前記制御装置は、前記所定条件が成立した場合、前記リプル成分の振幅を増加させるように前記コンバータを制御することによって、前記リアクトルを流れる電流を前記ゼロクロス状態にさせる、請求項1に記載の車両。
- 前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子は、搬送波と指令値とを比較した結果に基づいてオンオフが制御され、
前記制御装置は、前記所定条件が成立した場合、前記リプル成分の振幅を増加させるように前記搬送波の周波数を設定することによって、前記リアクトルを流れる電流を前記ゼロクロス状態にさせる、請求項2に記載の車両。 - 前記所定条件は、前記リアクトルを流れる電流が前記ゼロクロス状態でないという条件である、請求項3に記載の車両。
- 前記所定条件は、前記直流成分の前記第1方向の大きさが第1値と前記第1値よりも大きい第2値との間に含まれるという条件である、請求項3に記載の車両。
- 前記制御装置は、前記所定条件が成立していない場合において、前記直流成分の前記第1方向の大きさが前記第1値よりも小さいときは、前記リアクトルを流れる電流が前記ゼロクロス状態となる範囲で前記リプル成分の振幅を低下させるように前記搬送波の周波数を設定し、前記直流成分の前記第1方向の大きさが前記第2値よりも大きいときは、前記コンバータの損失が最小となるように予め定められた値に前記搬送波の周波数を設定する、請求項5に記載の車両。
- 前記電気負荷装置は、前記車両の駆動源であるモータと、前記モータに供給される電流を制御するインバータとを有し、
前記制御装置は、前記所定条件が成立した場合、前記モータに供給される電流を低下させるように前記インバータを制御することによって、前記直流成分の前記第1方向の大きさを低下させて前記リアクトルを流れる電流を前記ゼロクロス状態にさせる、請求項1に記載の車両。 - 前記車両は、駆動源としてエンジンをさらに備え、
前記制御装置は、前記所定条件が成立した場合、前記モータに供給される電流を低下させるように前記インバータを制御することによって前記リアクトルを流れる電流を前記ゼロクロス状態にさせつつ、前記エンジンの出力を増加させて前記車両の駆動力の低下を抑制する、請求項7に記載の車両。 - 前記リアクトルを流れる電流は、前記第2スイッチング素子をオフからオンに変化させた時に極小となり、
前記リアクトルを流れる電流が前記ゼロクロス状態でなく前記第1方向に流れている場合に前記第2スイッチング素子をオフからオンに変化させた時には電流は前記第2スイッチング素子を流れ、前記リアクトルを流れる電流が前記ゼロクロス状態である場合に前記第2スイッチング素子をオフからオンに変化させた時には電流は前記第2スイッチング素子を流れずに前記第2ダイオードを流れる、請求項1に記載の車両。 - 直流電源と、電気負荷装置と、前記直流電源と前記電気負荷装置との間で電圧変換を行なうコンバータとを備えた車両の制御装置が行なう制御方法であって、
前記コンバータは、
前記直流電源の正極と前記電気負荷装置との間に設けられたリアクトルと、
前記リアクトルと前記電気負荷装置との間に設けられた、オン状態で前記リアクトルへ向かう方向に電流を通過させることが可能な第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子に並列に接続され、前記電気負荷装置へ向かう方向を順方向とする第1ダイオードと、
前記リアクトルおよび前記第1スイッチング素子の接続点と前記直流電源の負極との間に設けられ、オン状態で前記直流電源へ向かう方向に電流を通過させることが可能な第2スイッチング素子と、
前記第2スイッチング素子に並列に接続され、前記リアクトルへ向かう方向を順方向とする第2ダイオードとを有し、
前記リアクトルを流れる電流には、直流成分に加えて、前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子のスイッチング動作に起因するリプル成分が含まれ、
前記制御方法は、
所定条件が成立したか否かを判断するステップと、
前記所定条件が成立した場合、前記リプル成分によって前記リアクトルを流れる電流が前記電気負荷装置へ向かう第1方向に流れる状態と前記直流電源へ向かう第2方向に流れる状態との間で交互に入れ替わるゼロクロス状態となるように、前記コンバータまたは前記電気負荷装置を制御するステップとを含む、車両の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010095944A JP5459036B2 (ja) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 車両および車両の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010095944A JP5459036B2 (ja) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 車両および車両の制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011229256A true JP2011229256A (ja) | 2011-11-10 |
JP5459036B2 JP5459036B2 (ja) | 2014-04-02 |
Family
ID=45044003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010095944A Expired - Fee Related JP5459036B2 (ja) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 車両および車両の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5459036B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014147206A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Toyota Motor Corp | 電力変換装置 |
JP2015076986A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | モータ駆動システム |
JP2015192568A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 住友重機械工業株式会社 | 産業車両用電源装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106385215B (zh) * | 2016-09-27 | 2018-10-26 | 华中科技大学 | 一种交流电机变开关频率pwm转矩脉动控制方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002171766A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Fuji Electric Co Ltd | 共振形インバータ |
JP2003116280A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Toyota Motor Corp | 駆動装置および動力出力装置 |
JP2007215381A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 電圧変換装置 |
JP2007336769A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Dc−dcコンバータおよびその制御方法 |
JP2009011028A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Toyota Motor Corp | モータ駆動システム |
JP2009148149A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Nissin Electric Co Ltd | 昇降圧チョッパ回路の制御方法 |
JP2009296793A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置を搭載する車両および充電ケーブル |
-
2010
- 2010-04-19 JP JP2010095944A patent/JP5459036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002171766A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Fuji Electric Co Ltd | 共振形インバータ |
JP2003116280A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Toyota Motor Corp | 駆動装置および動力出力装置 |
JP2007215381A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Toyota Motor Corp | 電圧変換装置 |
JP2007336769A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | Dc−dcコンバータおよびその制御方法 |
JP2009011028A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Toyota Motor Corp | モータ駆動システム |
JP2009148149A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-07-02 | Nissin Electric Co Ltd | 昇降圧チョッパ回路の制御方法 |
JP2009296793A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | 蓄電装置を搭載する車両および充電ケーブル |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014147206A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Toyota Motor Corp | 電力変換装置 |
JP2015076986A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | モータ駆動システム |
JP2015192568A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 住友重機械工業株式会社 | 産業車両用電源装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5459036B2 (ja) | 2014-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5397532B2 (ja) | 電源装置 | |
AU2006324796B2 (en) | Control device and corresponding control method for a boost converter in a motor drive system | |
JP4513907B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
US10236803B2 (en) | Hybrid-vehicle variable-voltage traction motor drive | |
JP6026093B2 (ja) | 電源システム | |
JP5382139B2 (ja) | 電源装置 | |
JP5652549B2 (ja) | 電動機駆動装置およびそれを備えた車両、ならびに電動機駆動装置の制御方法 | |
WO2010137127A1 (ja) | 電圧変換装置の制御装置およびそれを搭載した車両、電圧変換装置の制御方法 | |
JP2008005625A (ja) | 電圧変換装置およびそれを備えた車両 | |
WO2013051152A1 (ja) | 電圧変換装置の制御装置及び制御方法 | |
JP6455205B2 (ja) | 昇圧制御装置 | |
EP3057215A1 (en) | Blend-over between ccm and dcm in forward boost reverse buck converter | |
WO2011101975A1 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP2018133935A (ja) | インバータ装置および電動車両 | |
JP5459036B2 (ja) | 車両および車両の制御方法 | |
JP5926172B2 (ja) | 交流電動機の制御システム | |
JP5644786B2 (ja) | 電圧変換装置の制御装置 | |
JP5545372B2 (ja) | 車両の制御装置および制御方法 | |
JP6424786B2 (ja) | 電動車両の電源システム | |
JP2010074885A (ja) | 電源システムおよびその制御方法 | |
JP6839687B2 (ja) | 昇圧制御装置 | |
JP2012070473A (ja) | 電動車両およびその制御方法 | |
JP2010115056A (ja) | 電源システムおよび車両 | |
JP5618012B2 (ja) | 電圧変換装置の制御装置及び制御方法 | |
JP2012065479A (ja) | モータ駆動装置およびそれを搭載する車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120524 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130806 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131230 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |