JP2012223026A - Driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する電動機と、電動機を駆動するインバータと、二次電池と、二次電池がリレーを介して接続された電池電圧系の電力を昇圧してインバータが接続された駆動電圧系に供給する昇圧コンバータと、駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサと、駆動電圧系の電圧を検出する電圧センサと、電圧センサにより検出された電圧をオフセット電圧により補正した制御用電圧を用いて電動機から駆動軸に出力すべき駆動力が出力されるようリレーをオンとした状態でインバータと昇圧コンバータとを制御する駆動制御を実行する制御手段と、を備える駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device, and more specifically, an electric motor that outputs power to a drive shaft, an inverter that drives the electric motor, a secondary battery, and electric power of a battery voltage system in which the secondary battery is connected via a relay. A boost converter that boosts and supplies the voltage to a drive voltage system to which an inverter is connected, a smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system, a voltage sensor that detects the voltage of the drive voltage system, and a voltage detected by the voltage sensor Control means for performing drive control for controlling the inverter and the boost converter in a state where the relay is turned on so that the driving force to be output from the electric motor to the drive shaft is output using the control voltage corrected by the offset voltage; It is related with a drive device provided with.
従来、電圧センサの検出誤差を補正するための装置として、2つの電圧入力端子を有する電圧センサにより電池モジュールの電圧を検出する際に、電池モジュールの正極に入力抵抗とスイッチとを介して電圧センサの一方の電圧入力端子を接続すると共に、電池モジュールの負極に電圧センサの他方の電圧入力端子を接続するものであって、電圧センサのオフセット電圧を検出する際には、入力抵抗と電圧センサの一方の電圧入力端子との間に介在するスイッチを、入力抵抗側の端子から、電圧センサの他方の電圧入力端子に接続された放電抵抗側の端子に切り換えた状態として、電圧センサにより検出される電圧をオフセット電圧とするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、こうして電圧センサの2つの電圧入力端子の間を開放した状態としてオフセット電圧を取得した後に、取得したオフセット電圧に基づいて電圧センサからの電圧値を補正している。 Conventionally, as a device for correcting a detection error of a voltage sensor, when detecting the voltage of a battery module by a voltage sensor having two voltage input terminals, the voltage sensor is connected to the positive electrode of the battery module via an input resistor and a switch. And the other voltage input terminal of the voltage sensor is connected to the negative electrode of the battery module. When detecting the offset voltage of the voltage sensor, the input resistance and the voltage sensor Detected by the voltage sensor as a state where the switch interposed between one voltage input terminal is switched from the input resistance side terminal to the discharge resistance side terminal connected to the other voltage input terminal of the voltage sensor There has been proposed a voltage having an offset voltage (see, for example, Patent Document 1). In this device, after acquiring the offset voltage in such a state that the two voltage input terminals of the voltage sensor are opened, the voltage value from the voltage sensor is corrected based on the acquired offset voltage.
電圧センサの検出誤差を補正するためのオフセット電圧を正しく取得することにより、取得したオフセット電圧に基づいて電圧センサからの電圧値をより適正に補正することは、電圧センサからの電圧値を用いて各種制御を行なう装置の重要な課題の一つとされている。例えば、二次電池からの電力を昇圧コンバータにより昇圧してインバータを介して電動機に供給する駆動装置では、昇圧コンバータによる昇圧後の電圧を電圧センサにより検出し、検出した電圧を電動機の駆動制御に用いるが、インバータの端子間に作用する電圧を補正するために昇圧後の電圧を平滑する平滑コンデンサを更に備える装置構成の場合、平滑コンデンサの状態によっては、電圧センサのオフセット電圧を正しく取得することができず、電圧センサからの電圧値を適正に補正できない場合が生じる。 Correctly correcting the voltage value from the voltage sensor based on the acquired offset voltage by correctly acquiring the offset voltage for correcting the detection error of the voltage sensor uses the voltage value from the voltage sensor. It is considered as one of the important issues of a device that performs various controls. For example, in a drive device that boosts electric power from a secondary battery by a boost converter and supplies it to an electric motor via an inverter, the voltage after the boost by the boost converter is detected by a voltage sensor, and the detected voltage is used for drive control of the electric motor. If the device configuration further includes a smoothing capacitor that smoothes the boosted voltage to correct the voltage acting between the terminals of the inverter, the offset voltage of the voltage sensor may be acquired correctly depending on the state of the smoothing capacitor. In some cases, the voltage value from the voltage sensor cannot be corrected properly.
本発明の駆動装置は、電圧センサにより検出された駆動電圧系の電圧をより適正に補正すると共に電動機の駆動制御をより適正に行なうことを主目的とする。 The drive device of the present invention is mainly intended to more appropriately correct the voltage of the drive voltage system detected by the voltage sensor and perform drive control of the electric motor more appropriately.
本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The drive device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の駆動装置は、
駆動軸に動力を出力する電動機と、該電動機を駆動するインバータと、二次電池と、該二次電池がリレーを介して接続された電池電圧系の電力を昇圧して前記インバータが接続された駆動電圧系に供給する昇圧コンバータと、前記駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記駆動電圧系の電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサにより検出された電圧をオフセット電圧により補正した制御用電圧を用いて前記電動機から前記駆動軸に出力すべき駆動力が出力されるよう前記リレーをオンとした状態で前記インバータと前記昇圧コンバータとを制御する駆動制御を実行する制御手段と、を備える駆動装置において、
前記制御手段は、前記駆動制御の実行を停止する際に、前記リレーをオフとすると共に前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷が放電されるよう前記インバータと前記昇圧コンバータとを制御する放電制御を行ない、該放電制御の後に前記電圧センサにより検出された電圧に相当する電圧を前記オフセット電圧として設定する手段である、
ことを特徴とする。
The drive device of the present invention is
An electric motor that outputs power to a drive shaft, an inverter that drives the electric motor, a secondary battery, and a battery voltage system to which the secondary battery is connected via a relay is boosted to connect the inverter. A boost converter that supplies a drive voltage system, a smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system, a voltage sensor that detects the voltage of the drive voltage system, and a voltage detected by the voltage sensor is corrected by an offset voltage Control means for performing drive control for controlling the inverter and the boost converter in a state where the relay is turned on so that a driving force to be output from the electric motor to the drive shaft is output using a control voltage; In a drive device comprising:
The control means performs discharge control for controlling the inverter and the boost converter so as to turn off the relay and discharge the electric charge stored in the smoothing capacitor when stopping execution of the drive control. , Means for setting a voltage corresponding to a voltage detected by the voltage sensor after the discharge control as the offset voltage,
It is characterized by that.
この本発明の駆動装置では、駆動電圧系の電圧を検出する電圧センサにより検出された電圧をオフセット電圧により補正した制御用電圧を用いて、電動機から駆動軸に出力すべき駆動力が出力されるようリレーをオンとした状態でインバータと昇圧コンバータとを制御する駆動制御を実行するものにおいて、駆動制御の実行を停止する際に、リレーをオフとすると共に駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサに蓄えられた電荷が放電されるようインバータと昇圧コンバータとを制御する放電制御を行ない、放電制御の後に電圧センサにより検出された電圧に相当する電圧をオフセット電圧として設定する。これにより、駆動電圧系の電圧を平滑する平滑コンデンサに蓄えられた電荷が放電された状態で駆動電圧系の電圧を検出する電圧センサにより検出された電圧に相当する電圧がオフセット電圧として設定されるから、電圧センサにより検出された駆動電圧系の電圧をより適正に補正することができると共に電動機の駆動制御をより適正に行なうことができる。 In the driving device of the present invention, the driving force to be output from the electric motor to the driving shaft is output using the control voltage obtained by correcting the voltage detected by the voltage sensor for detecting the voltage of the driving voltage system with the offset voltage. A smoothing capacitor that performs drive control for controlling the inverter and the boost converter with the relay turned on, and when the drive control is stopped, the relay is turned off and the voltage of the drive voltage system is smoothed. Discharge control for controlling the inverter and the boost converter is performed so that the electric charge stored in is discharged, and a voltage corresponding to the voltage detected by the voltage sensor after the discharge control is set as an offset voltage. As a result, a voltage corresponding to the voltage detected by the voltage sensor that detects the voltage of the drive voltage system in a state where the electric charge stored in the smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system is discharged is set as the offset voltage. Therefore, the voltage of the drive voltage system detected by the voltage sensor can be corrected more appropriately, and the drive control of the electric motor can be more appropriately performed.
こうした本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記放電制御の後に前記電圧センサにより検出された電圧を前記駆動制御の実行を停止する度に記憶すると共に該記憶した複数の電圧に基づいて前記オフセット電圧を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、オフセット電圧をより適正に設定することができる。 In such a drive device of the present invention, the control means stores the voltage detected by the voltage sensor after the discharge control every time the execution of the drive control is stopped, and based on the stored plurality of voltages. It can also be a means for setting an offset voltage. In this way, the offset voltage can be set more appropriately.
また、本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記放電制御として前記昇圧コンバータを駆動停止した状態で前記インバータが駆動されるよう該昇圧コンバータと該インバータとの制御を行なう、ものとすることもできるし、前記制御手段は、前記放電制御として前記インバータを駆動停止した状態で前記昇圧コンバータが駆動されるよう該昇圧コンバータと該インバータとの制御を行なう、ものとすることもできる。 In the driving apparatus of the present invention, the control means controls the boost converter and the inverter so that the inverter is driven in the state where the boost converter is stopped as the discharge control. Alternatively, the control means may control the boost converter and the inverter so that the boost converter is driven with the inverter stopped driving as the discharge control.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としての駆動装置20の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置20は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、図示するように、永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されたモータ22と、モータ22を駆動するためのインバータ24と、例えばリチウムイオン二次電池などの二次電池として構成されたバッテリ26と、インバータ24が接続された電力ライン(以下、駆動電圧系電力ラインという)32とバッテリ26がシステムメインリレー28を介して接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ラインという)34とに接続されて駆動電圧系電力ライン32の電圧VHを調節すると共に駆動電圧系電力ライン32と電池電圧系電力ライン34との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ30と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット50と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
インバータ24は、6つのスイッチング素子としてのトランジスタT11〜T16と、トランジスタT11〜T16に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16と、により構成されている。トランジスタT11〜T16は、駆動電圧系電力ライン32の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータ22の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、インバータ24に電圧が作用している状態でトランジスタT11〜T16のオン時間の割合を調節することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ22を回転駆動することができる。駆動電圧系電力ライン32の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ36が接続されている。
The
昇圧コンバータ30は、2つのスイッチング素子としてのトランジスタT31,T32とトランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2つのダイオードD31,D32とリアクトルLとからなる昇圧コンバータとして構成されている。2つのトランジスタT31,T32は、それぞれ駆動電圧系電力ライン32の正極母線,駆動電圧系電力ライン32および電池電圧系電力ライン34の負極母線に接続されており、その接続点とバッテリ26の正極端子とにはリアクトルLが接続されている。したがって、トランジスタT31,T32をオンオフすることにより、電池電圧系電力ライン34の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン32に供給したり、駆動電圧系電力ライン32の電力を降圧して電池電圧系電力ライン34に供給したりすることができる。リアクトルLと駆動電圧系電力ライン32および電池電圧系電力ライン34の負極母線とには平滑用のコンデンサ38が接続されている。
The step-
電子制御ユニット50は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポートを備える。電子制御ユニット50には、モータ22のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ22aからのモータ22のロータの回転位置θmや、モータ22の三相コイルのV相,W相に印加される相電流を検出する電流センサ23V,23Wからの相電流Iv,Iw,コンデンサ36の端子間に取り付けられた電圧センサ36aからの駆動電圧系電力ライン32の電圧VH,コンデンサ38の端子間に取り付けられた電圧センサ38aからの電池電圧系電力ライン34の電圧VL,バッテリ26の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Vb,バッテリ26の出力端子に接続された電池電圧系電力ライン34に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ib,バッテリ26に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット50からは、インバータ24のトランジスタT11〜T16へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ30のトランジスタT31,T32へのスイッチング制御信号,システムメインリレー28をオンオフする駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット50は、回転位置検出センサ22aからの回転位置θmに基づいてモータ22のロータの電気角θeや回転数Nmを演算したり、電流センサにより検出されたバッテリ26の充放電電流Ibに基づいてそのときのバッテリ26から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ26を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例の駆動装置20では、電子制御ユニット50は、バッテリ26の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータ22からその回転軸(駆動装置20の駆動軸)に出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm*を設定すると共に設定したトルク指令Tm*でモータ22が駆動されるようインバータ24のトランジスタT11〜T16をスイッチング制御すると共に、駆動電圧系電力ライン32の電圧VHがモータ22のトルク指令Tm*と回転数Nmとに応じた目標電圧VHtagとなるよう昇圧コンバータ30のトランジスタT31,T32をスイッチング制御する。以下、インバータ24の制御について説明する。
In the
インバータ24の制御では、電子制御ユニット50は、まず、モータ22のトルク指令Tm*および回転数Nmと駆動電圧系電力ライン32の電圧VHとに基づいてインバータ24の制御モードを設定する。ここで、インバータ24の制御モードは、実施例では、モータ22のトルク指令Tm*および回転数Nmと駆動電圧系電力ライン32の電圧VHと制御モードとの関係を予め定めて制御モード設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、モータ22のトルク指令Tm*および回転数Nmと駆動電圧系電力ライン32の電圧VHとが与えられると記憶したマップから対応する制御モードを導出して設定するものとした。インバータ24の制御モードは、モータ22の電圧指令と三角波電圧との比較によってトランジスタT11〜T16のオン時間の割合を調節するパルス幅変調(PWM)制御において三角波電圧の振幅以下の振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる擬似的三相交流電圧をモータ22に供給する正弦波制御モード,パルス幅変調制御において三角波電圧の振幅より大きな振幅の正弦波状の電圧指令を変換して得られる過変調電圧をモータ22に供給する過変調制御モード,矩形波電圧をモータ22に供給する矩形波制御モードがあり、駆動電圧系電力ライン32の電圧VH毎に、モータ22のトルク指令Tm*や回転数Nmが小さい側から順に正弦波制御モード,過変調制御モード,矩形波制御モードが定められていると共に、駆動電圧系電力ライン32の電圧VHが高いほど正弦波制御モードと過変調制御モードとの境界,過変調制御モードと矩形波制御モードとの境界が高回転高トルク側に定められている。モータ22やインバータ24の特性として、矩形波制御モード,過変調制御モード,正弦波制御モードの順で、モータ22の出力応答性や制御性がよくなり、出力可能なトルクが小さくなり、インバータ24のスイッチング損失などが大きくなることが分かっているから、低回転数低トルクの領域では、正弦波制御モードでインバータ24を制御することによってモータ22の出力応答性や制御性を良くすることができ、高回転数高トルク領域では、矩形波制御モードを用いてインバータ24を制御することによって大きなトルクを出力可能とすると共にインバータ24のスイッチング損失などを低減することができる。
In the control of the
インバータ24の制御モードが正弦波制御モードや過変調制御モードのときには、モータ22の三相コイルのU相,V相,W相に流れる相電流Iu,Iv,Iwの総和を値0としてモータ22の電気角θeを用いて相電流Iu,Ivをd軸,q軸の電流Id,Iqに座標変換(3相−2相変換)すると共に、モータ22のトルク指令Tm*に基づいてd軸,q軸の電流指令Id*,Iq*を設定し、d軸,q軸の電流Id,Iqと電流指令Id*,Iq*との差が打ち消されるようにするためのフィードバック制御によってd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*を設定し、電気角θeを用いてd軸,q軸の電圧指令Vd*,Vq*をモータ22の三相コイルのU相,V相,W相に印加すべき電圧指令Vu*,Vv*,Vw*に座標変換(2相−3相変換)し、座標変換した電圧指令Vu*,Vv*,Vw*をインバータ24のトランジスタT11〜T16をスイッチングするためのPWM信号に変換してインバータ24のトランジスタT11〜T16に出力することにより、トランジスタT11〜T16をスイッチング制御する。ここで、d軸はモータ22のロータに埋め込まれた永久磁石によって形成される磁束の方向であり、q軸はd軸に対してモータ22の正回転方向にπ/2だけ電気角θeが進角した方向である。
When the control mode of the
インバータ24の制御モードが矩形波制御モードのときには、モータ22の電気角θeを用いてモータ22の相電流Iu,Ivをd軸,q軸の電流Id,Iqに座標変換(3相−2相変換)すると共に、座標変換によって得られたd軸,q軸の電流Id,Iqに基づいてモータ22から出力されていると推定される推定トルクTmestを求めて、モータ22の推定トルクTmestとトルク指令Tm*との差が打ち消されるようにするためのフィードバック制御によって電圧位相指令θ*を設定し、設定した電圧位相指令θ*に基づく矩形波電圧がモータ22に印加されるよう矩形波信号をインバータ24のトランジスタT11〜T16に出力することにより、トランジスタT11〜t16をスイッチング制御する。
When the control mode of the
ここで、電圧位相指令θ*は、電圧センサ36aにより検出される駆動電圧系電力ライン32の電圧VH毎に、モータ22の回転数Nmに応じた電圧位相上限値θmaxの範囲内で設定される。図2に電圧位相上限値設定用マップの一例を示す。電圧位相上限値θmaxは、図示するように、基本的には駆動電圧系電力ライン32の電圧VHが大きいほど小さくなる傾向に、回転数Nmに応じて設定される。電圧センサ36aにより検出される駆動電圧系電力ライン32の電圧VHは、電圧センサ36aの検出誤差のために駆動電圧系電力ライン32の実際の電圧とはオフセット電圧VHosだけ異なる値となる場合がある。例えば、電圧センサ36aにより検出される電圧VHがオフセット電圧VHosだけ大きい場合には、電圧位相上限値θmaxは、駆動電圧系電力ライン32の実際の電圧に対応する電圧位相上限値θmaxよりも大きく制限された値(小さい値)となる。こうした電圧センサ36aの検出誤差のため、例えばインバータ24の制御モードを過変調制御モードから矩形波制御モードに切り換えたときなどの制御モードの切り替え時には、電圧センサ36aにより検出された検出誤差を含む電圧VHに対応する電圧位相上限値θmaxによりモータ22の動作が制限されるなどして、モータ22に流れる電流が乱れる場合がある。このため、実施例の駆動装置20では、電圧センサ36aに検出誤差がある場合を考慮して、電圧センサ36aにより検出された駆動電圧系電力ライン32の電圧VHに代えてこの電圧VHをオフセット電圧VHosにより補正した制御用電圧を用いて、昇圧コンバータ30を制御すると共に、インバータ24の制御モードを設定したり矩形波制御モードで電圧位相上限値θmaxを設定したりして、モータ22からトルク指令Tm*に相当するトルクが出力されるようインバータ24を制御する。なお、モータ22からトルク指令Tm*に相当するトルクを出力するための駆動制御として、こうした昇圧コンバータ30の制御とインバータ24の制御と実行しているときには、システムメインリレー28はオンとされている。
Here, the voltage phase command θ * is set within the range of the voltage phase upper limit value θmax corresponding to the rotational speed Nm of the
次に、こうして構成された実施例の駆動装置20の動作、特に、モータ22の駆動制御の実行を終了する際の動作について説明する。図3は、電子制御ユニット50により実行される停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モータ22の回転が停止した状態で車両のイグニションオフなどによりシステム停止が指示されたときに実行される。
Next, the operation of the
停止時制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット50は、まず、システムメインリレー28をオフすると共に(ステップS110)、昇圧コンバータ30のトランジスタT31,T32をオフして昇圧コンバータ30を駆動停止した状態とし(ステップS120)、モータ22にd軸電流を流すことによってコンデンサ36に蓄えられた電荷が放電されるようインバータ24のトランジスタT11〜T16のスイッチング制御を行なう(ステップS130)。このインバータ24の制御は、実施例では、コンデンサ36の電荷を放電するのに十分な時間として予め定められた所定時間に亘って行なうものとした。即ち、この昇圧コンバータ30とインバータ24との制御(以下、放電制御ともいう)によって、モータ22のコイルに通電して発熱させてコンデンサ36の電荷を放電するのである。このとき、モータ22は回転しておらず、モータ22からトルクは出力されない。
When the stop-time control routine is executed, the
こうして駆動電圧系電力ライン32の電圧を平滑するコンデンサ36の電荷が放電されると、電圧センサ36aから駆動電圧系電力ライン32の電圧VHを入力して図示しないフラッシュメモリに記憶し(ステップS140)、入力した電圧VHに相当する電圧をオフセット電圧VHosに設定すると共に設定したオフセット電圧VHosをフラッシュメモリに記憶し(ステップS150)、装置全体をシステム停止する処理を行なって(ステップS160)、停止時制御ルーチンを終了する。ここで、オフセット電圧VHosの設定は、実施例では、過去に本ルーチンを実行したときに入力してフラッシュメモリに記憶した電圧VHの例えば直近の数回分など複数回分をフラッシュメモリから読み出すと共に、読み出した複数回分のオフセット電圧VHと今回入力した電圧VHとの全ての値の平均値や中央値を、オフセット電圧VHosとして設定することにより行なうものとした。
When the electric charge of the
こうして本ルーチンを終了すると、次に車両のイグニッションオンによりシステム起動して駆動制御を実行する際に、電圧センサ36aにより検出された駆動電圧系電力ライン32の電圧VHからフラッシュメモリに記憶されたオフセット電圧VHosを減じることにより補正した制御用電圧を用いて、昇圧コンバータ30を制御すると共に、インバータ24の制御モードを設定したり矩形波制御モードで電圧位相上限値θmaxを設定したりして、モータ22からトルク指令Tm*に相当するトルクが出力されるようインバータ24を制御する。このように、駆動電圧系電力ライン32の電圧を平滑するコンデンサ36に蓄えられた電荷が放電された状態で電圧センサ36aにより検出された駆動電圧系電力ライン32の電圧VHに相当する電圧がオフセット電圧VHosとして設定されるから、電圧センサ36aの検出誤差をより適正に補正することができる。さらに、例えばインバータ24の制御モードを過変調制御モードから矩形波制御モードに切り換えたときなどの制御モードの切り替え時にモータ22に流れる電流が乱れるのを抑制することができると共に、インバータ24の制御モードを駆動電圧系電力ライン32の実際の電圧により近い電圧に基づいて設定することができ、更に昇圧コンバータ30により駆動電圧系電力ライン32の実際の電圧を目標電圧VHtagにより近づけることができるなど、モータ22の駆動制御をより適正に行なうことができる。
When this routine is completed in this way, the offset stored in the flash memory from the voltage VH of the drive voltage
以上説明した実施例の駆動装置20によれば、電圧センサ36aにより検出された駆動電圧系電力ライン32の電圧VHをオフセット電圧VHosにより補正した制御用電圧を用いて、モータ22から駆動軸に出力すべきトルクが出力されるようシステムメインリレー28をオンとした状態でインバータ24と昇圧コンバータ30とを制御する駆動制御を実行するものにおいて、駆動制御の実行を停止する際に、システムメインリレー28をオフとすると共に駆動電圧系電力ライン32の電圧を平滑するコンデンサ36に蓄えられた電荷が放電されるようインバータ24と昇圧コンバータ30とを制御する放電制御を行ない、放電制御の後に電圧センサ36aにより検出された電圧VHに相当する電圧をオフセット電圧VHosとして設定するから、駆動電圧系電力ライン32の電圧を平滑するコンデンサ36に蓄えられた電荷が放電された状態で電圧センサ36aにより検出された駆動電圧系電力ライン32の電圧VHに相当する電圧をオフセット電圧VHosとして設定するものとなり、電圧センサ36aにより検出された駆動電圧系電力ライン32の電圧VHをより適正に補正することができると共にモータ22の駆動制御をより適正に行なうことができる。
According to the
実施例の駆動装置20では、コンデンサ36の放電制御として昇圧コンバータ30を駆動停止すると共にモータ22にd軸電流が流れるようにインバータ24のスイッチング制御を行なうものとしたが、インバータ24をゲート遮断すると共に昇圧コンバータ30の2つのスイッチング素子T31,T32をオンすることによってコンデンサ36の電荷を放電するものしてもよい。また、インバータ24をゲート遮断すると共に、昇圧コンバータ30のスイッチング素子T31,T32を共にオンとしたりオフとしたりしてコンデンサ36の電荷を放電するものとしてもよい。
In the driving
実施例の駆動装置20では、過去に電圧センサ36aにより検出されてフラッシュメモリに記憶した電圧VHの複数回分と新たに電圧センサ36aにより検出された電圧VHとの全ての値の平均値や中央値をオフセット電圧VHosとして設定するものとしたが、新たに電圧センサ36aにより検出された電圧VHをそのままオフセット電圧VHosとして設定するものとしてもよい。
In the driving
実施例の駆動装置20では、バッテリ26からの電力を昇圧コンバータ30により昇圧して1つのインバータ24を介して1つのモータ22に供給するものとしたが、バッテリ26からの電力を昇圧コンバータ30により昇圧して2つ以上のインバータをそれぞれ介して2つ以上のモータに供給するものとしてもよい。
In the driving
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ22が「電動機」に相当し、インバータ24が「インバータ」に相当し、バッテリ26が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ30が「昇圧コンバータ」に相当し、コンデンサ36が「平滑コンデンサ」に相当し、電圧センサ36aが「電圧センサ」に相当し、電圧センサ36aにより検出された電圧VHをオフセット電圧VHosにより補正した制御用電圧を用いてモータ22から駆動軸にトルク指令Tm*に相当するトルクが出力されるようにシステムメインリレー28をオンとした状態でインバータ24と昇圧コンバータ30とを制御する駆動制御を行なったり、駆動制御の実行を停止する際にシステムメインリレー28をオフとすると共にコンデンサ36に蓄えられた電荷が放電されるようインバータ24と昇圧コンバータ30とを制御する放電制御を行ない放電制御の後に電圧センサ36aにより検出された電圧VHに相当する電圧をオフセット電圧VHosとして設定する図3の停止時制御ルーチンを実行したりする、電子制御ユニット50が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of drive devices.
20 駆動装置、22 モータ、22a 回転位置検出センサ、23V,23W 電流センサ、24 インバータ、26 バッテリ、28 システムメインリレー、30 昇圧コンバータ、32 駆動電圧系電力ライン、34 電池電圧系電力ライン、36 コンデンサ、36a 電圧センサ、38 コンデンサ、38a 電圧センサ、50 電子制御ユニット、D11〜D16,D31,D32 ダイオード、T11〜T16,T31,T32 トランジスタ。 20 drive device, 22 motor, 22a rotational position detection sensor, 23V, 23W current sensor, 24 inverter, 26 battery, 28 system main relay, 30 boost converter, 32 drive voltage system power line, 34 battery voltage system power line, 36 capacitor , 36a voltage sensor, 38 capacitor, 38a voltage sensor, 50 electronic control unit, D11-D16, D31, D32 diode, T11-T16, T31, T32 transistor.
Claims (1)
前記制御手段は、前記駆動制御の実行を停止する際に、前記リレーをオフとすると共に前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷が放電されるよう前記インバータと前記昇圧コンバータとを制御する放電制御を行ない、該放電制御の後に前記電圧センサにより検出された電圧に相当する電圧を前記オフセット電圧として設定する手段である、
ことを特徴とする駆動装置。 An electric motor that outputs power to a drive shaft, an inverter that drives the electric motor, a secondary battery, and a battery voltage system to which the secondary battery is connected via a relay is boosted to connect the inverter. A boost converter that supplies a drive voltage system, a smoothing capacitor that smoothes the voltage of the drive voltage system, a voltage sensor that detects the voltage of the drive voltage system, and a voltage detected by the voltage sensor is corrected by an offset voltage Control means for performing drive control for controlling the inverter and the boost converter in a state where the relay is turned on so that a driving force to be output from the electric motor to the drive shaft is output using a control voltage; In a drive device comprising:
The control means performs discharge control for controlling the inverter and the boost converter so as to turn off the relay and discharge the electric charge stored in the smoothing capacitor when stopping execution of the drive control. , Means for setting a voltage corresponding to a voltage detected by the voltage sensor after the discharge control as the offset voltage,
A drive device characterized by that.
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US10031190B2 (en) | 2013-05-06 | 2018-07-24 | Denso Corporation | Voltage detection device |
JP2020078128A (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | トヨタ自動車株式会社 | Electric automobile |
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2011
- 2011-04-12 JP JP2011088553A patent/JP2012223026A/en not_active Withdrawn
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