JP2013138580A - Drive unit and vehicle - Google Patents

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voltage
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Kazuhito Hayashi
和仁 林
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the reduction of a non-boosting region in an operable region of a motor.SOLUTION: A drive unit performs the steps of: calculating the inductance L of a reactor according to a pulsation component (a difference between a lower arm on-off current IL1 and a lower arm off-on current IL0) of a reactor current IL while a voltage VH of a driving voltage system is raised with respect to a voltage VL of a battery voltage system by a step-up converter; setting a lower limit rotation number Nrfmin and an upper limit rotation number Nrfmax of a resonance region on the basis of the calculated inductance L of the reactor, and setting a step-up/non step-up line using the set lower limit rotation number Nrfmin and the set upper limit rotation number Nrfmax of the resonance region so that the resonance region is included in a step-up region and a PWM region; and setting driving-point and voltage relationship by using the set step-up/non step-up line, and setting driving-point and control method relationship by using the step-up/non step-up line and the PWM rectangular pulse line.

Description

本発明は、駆動装置および自動車に関し、詳しくは、モータと、モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有しインバータが接続された駆動電圧系の電圧をバッテリが接続された電池電圧系の電圧に対して昇圧可能な昇圧コンバータと、駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、を備える駆動装置およびこうした駆動装置を備える自動車に関する。   The present invention relates to a drive device and an automobile, and more specifically, a motor, an inverter for driving the motor, a battery, a voltage of a drive voltage system having a reactor and connected to the inverter, and a battery voltage to which the battery is connected. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device including a boost converter capable of boosting the voltage of the system and a capacitor attached to the drive voltage system, and an automobile including such a drive device.

従来、この種の駆動装置としては、モータと、モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有しバッテリからの電力を昇圧してインバータに供給可能な昇圧コンバータと、昇圧コンバータよりインバータ側に取り付けられたコンデンサと、を備え、モータの目標動作点が昇圧コンバータで共振が発生するときのモータの動作点を含む領域として予め実験や解析などによって特定した共振域に含まれるときに、インバータ側の電圧がバッテリ側の電圧より高い所定電圧となるよう昇圧コンバータを制御すると共に正弦波PWM制御方式を用いてインバータを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この駆動装置では、上述の制御により、昇圧コンバータやコンデンサに過大な電圧が作用したり過大な電流が流れたりしないようにインバータをより適正に制御している。   Conventionally, as this type of drive device, there are a motor, an inverter for driving the motor, a battery, a boost converter that has a reactor and can boost the power from the battery and supply it to the inverter, and an inverter from the boost converter When the target operating point of the motor is included in the resonance region specified by experiment or analysis in advance as a region including the operating point of the motor when resonance occurs in the boost converter, There has been proposed one that controls the boost converter so that the voltage on the inverter side becomes a predetermined voltage higher than the voltage on the battery side, and controls the inverter using a sine wave PWM control method (see, for example, Patent Document 1). In this drive device, the above-described control controls the inverter more appropriately so that an excessive voltage does not act on the boost converter and the capacitor and an excessive current does not flow.

特開2009−225634号公報JP 2009-225634 A

こうした駆動装置では、昇圧コンバータによる損失を抑制するためには、モータの動作領域のうちインバータ側の電圧をバッテリ側の電圧より高くしない非昇圧領域を広くするのが好ましい。共振域となるモータの回転数範囲は、リアクトルのインダクタンスなどに応じて定まることが分かっているが、上述の駆動装置では、予め実験や解析などによって共振域を定めるため、リアクトルなどの製造バラツキや経年変化などを考慮してある程度広めに共振域を設定しておく必要があり、非昇圧領域が狭くなってしまう、という課題があった。   In such a drive device, in order to suppress the loss due to the boost converter, it is preferable to widen the non-boosting region where the inverter side voltage is not higher than the battery side voltage in the motor operating region. Although it is known that the rotational speed range of the motor that becomes the resonance region is determined according to the inductance of the reactor, etc., in the above-described driving device, the resonance region is determined in advance by experiments or analysis. Considering secular change and the like, it is necessary to set the resonance range to some extent, and there is a problem that the non-boosting region becomes narrow.

本発明の駆動装置および自動車は、モータの動作可能領域のうち非昇圧領域が狭くなるのを抑制することを主目的とする。   The drive device and the automobile of the present invention are mainly intended to suppress the non-boosting region from being narrowed in the motor operable region.

本発明の駆動装置および自動車は、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 and the automobile of the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の駆動装置は、
モータと、該モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してまたは昇圧せずに前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、前記モータの目標駆動点と前記駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる前記駆動電圧系の目標電圧に応じて該駆動電圧系の電圧が調節されるよう前記昇圧コンバータを制御すると共に、前記モータの目標駆動点と前記インバータの制御方式との駆動点制御方式関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる制御方式で前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記昇圧コンバータによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときの前記リアクトルの電流の脈動成分に応じて前記リアクトルのインダクタンスを演算し、該演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、前記リアクトルと前記コンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち該昇圧領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該昇圧領域と該非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定すると共に、前記共振領域がPWM領域と矩形波領域とのうち該PWM領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該PWM領域と該矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する対応関係設定手段、
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A motor, an inverter for driving the motor, a battery, and a drive voltage system to which the inverter is connected with or without boosting power of a battery voltage system having a reactor and connected to the battery Obtained by applying the target drive point of the motor to a boost converter that can be supplied, a capacitor attached to the drive voltage system, and a drive point voltage relationship between the target drive point of the motor and the target voltage of the drive voltage system The boost converter is controlled so that the voltage of the drive voltage system is adjusted according to the target voltage of the drive voltage system, and the drive point control system relationship between the target drive point of the motor and the control system of the inverter Control means for controlling the inverter by a control method obtained by applying a target drive point of the motor,
The inductance of the reactor is calculated according to the pulsation component of the current of the reactor when the voltage of the drive voltage system is boosted with respect to the voltage of the battery voltage system by the boost converter, and the calculated inductance of the reactor And divides the operable region of the motor into the boosting region and the non-boosting region so that the resonance region of the circuit including the reactor and the capacitor is included in the boosting region between the boosting region and the non-boosting region. The drive point voltage relationship is set, and the operable region of the motor is divided into the PWM region and the rectangular wave region so that the resonance region is included in the PWM region of the PWM region and the rectangular wave region. Correspondence setting means for setting the drive point control method relationship,
It is a summary to provide.

この本発明の駆動装置では、モータの目標駆動点と駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係にモータの目標駆動点を適用して得られる駆動電圧系の目標電圧に応じて駆動電圧系の電圧が調節されるよう昇圧コンバータを制御すると共に、モータの目標駆動点とインバータの制御方式との駆動点制御方式関係にモータの目標駆動点を適用して得られる制御方式でインバータを制御するものにおいて、昇圧コンバータによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときのリアクトルの電流の脈動成分に応じてリアクトルのインダクタンスを演算し、演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、リアクトルとコンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち昇圧領域に含まれるようモータの動作可能領域を昇圧領域と非昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、共振領域がPWM領域と矩形波領域とのうちPWM領域に含まれるようモータの動作可能領域をPWM領域と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定する。これにより、リアクトルの製造バラツキや経年変化などを踏まえて(リアクトルの実際のインダクタンスに応じて)共振領域をより適正に設定して、駆動点電圧関係や駆動点制御方式関係をより適正に設定することができる。この結果、共振領域をより小さく設定することができ、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる。このように、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することにより、駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しないことによる効果、例えば、昇圧コンバータによる損失を低減する効果などを奏することができる領域が狭くなるのを抑制することができる。   In the driving apparatus according to the present invention, the driving voltage system according to the target voltage of the driving voltage system obtained by applying the target driving point of the motor to the driving point voltage relationship between the target driving point of the motor and the target voltage of the driving voltage system. The boost converter is controlled so that the voltage of the inverter is adjusted, and the inverter is controlled by a control method obtained by applying the target drive point of the motor to the drive point control method relationship between the target drive point of the motor and the control method of the inverter. In the device, the inductance of the reactor is calculated according to the pulsation component of the current of the reactor when the voltage of the drive voltage system is boosted with respect to the voltage of the battery voltage system by the boost converter, and the calculated inductance of the reactor is used. The motor can operate so that the resonance region of the circuit including the reactor and the capacitor is included in the boosting region of the boosting region and the non-boosting region. The drive region voltage is set by dividing the region into a boost region and a non-boost region, and the operable region of the motor is defined as a PWM region and a rectangle so that the resonance region is included in the PWM region of the PWM region and the rectangular wave region. The drive point control system relationship is set by dividing into wave regions. As a result, the resonance region is set more appropriately (according to the actual inductance of the reactor) based on the manufacturing variation of the reactor and the secular change, and the drive point voltage relationship and the drive point control method relationship are set more appropriately. be able to. As a result, the resonance region can be set smaller, and the non-boosting region can be prevented from narrowing. As described above, by suppressing the non-boosting region from being narrowed, the effect of not boosting the voltage of the drive voltage system with respect to the voltage of the battery voltage system, for example, the effect of reducing the loss due to the boost converter, etc. It can suppress that the area | region which can be narrowed.

ここで、「モータの目標駆動点」は、モータの目標トルクと回転数とによって示される駆動点である。また、「共振領域」は、駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧せず且つ矩形波制御方式でインバータを制御するとリアクトルとコンデンサとを含む回路で共振を生じる可能性があると想定される領域である。さらに「昇圧領域」は、モータの動作可能領域のうち駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧する領域であり、「非昇圧領域」は、モータの動作可能領域のうち駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しない領域である。加えて、「PWM領域」は、モータの動作可能領域のうちPWM(パルス幅変調)制御方式(擬似的三相交流電圧をモータに供給する正弦波制御方式や過変調三相交流電圧をモータに供給する過変調制御方式)でインバータを制御する領域であり、「矩形波領域」は、モータの動作可能領域のうち矩形波制御方式(矩形波電圧をモータに供給する制御方式)でインバータを制御する領域である。   Here, the “target drive point of the motor” is a drive point indicated by the target torque and the rotation speed of the motor. In addition, the “resonance region” may cause resonance in a circuit including a reactor and a capacitor when the drive voltage system voltage is not boosted with respect to the battery voltage system voltage and the inverter is controlled by the rectangular wave control method. This is an expected area. Further, the “boost region” is a region in which the driving voltage system voltage is boosted with respect to the battery voltage system voltage in the motor operable region, and the “non-boosting region” is the driving voltage in the motor operable region. This is a region where the system voltage is not boosted with respect to the battery voltage system voltage. In addition, the “PWM region” is a PWM (pulse width modulation) control method (a sine wave control method that supplies a pseudo three-phase AC voltage to the motor or an overmodulated three-phase AC voltage to the motor. This is the area where the inverter is controlled by the supplied overmodulation control system. The “rectangular wave area” controls the inverter by the rectangular wave control system (control system for supplying the rectangular wave voltage to the motor) in the motor operable area. It is an area to do.

こうした本発明の駆動装置において、前記対応関係設定手段は、前記リアクトルのインダクタンスと前記共振領域の回転数範囲とのインダクタンス共振関係に前記演算したリアクトルのインダクタンスを適用して前記共振領域の回転数範囲を設定する手段であり、更に、前記対応関係設定手段は、前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに仮区分する基本昇圧非昇圧ラインのうち前記共振領域の回転数範囲外の部分と、前記モータの動作可能領域を前記PWM領域と前記矩形波領域とに仮区分するPWM矩形波ラインのうち前記共振領域の回転数範囲内の部分と、を前記共振領域の回転数範囲の上下限で結んで設定される昇圧非昇圧ラインによって前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定する手段である、ものとすることもできる。この態様の本発明の駆動装置において、前記対応関係設定手段は、前記昇圧非昇圧ラインと前記PWM矩形波ラインとによって前記モータの動作可能領域を前記PWM領域と前記矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する手段である、ものとすることもできる。   In the driving apparatus according to the present invention, the correspondence setting unit applies the calculated reactor inductance to the inductance resonance relationship between the inductance of the reactor and the rotation speed range of the resonance area, thereby rotating the rotation speed range of the resonance area. Further, the correspondence relationship setting means includes a rotation speed range of the resonance region in a basic boosting non-boosting line that temporarily divides the operable region of the motor into the boosting region and the non-boosting region. An outer portion and a portion of the PWM rectangular wave line that temporarily divides the operable region of the motor into the PWM region and the rectangular wave region are within the rotational speed range of the resonant region. The operable region of the motor is divided into the boosting region and the non-boosting region by a boosting non-boosting line set by connecting the upper and lower limits of the range. A means for setting the driving point voltage relationship may be a thing. In this aspect of the drive device of the present invention, the correspondence setting means divides the operable region of the motor into the PWM region and the rectangular wave region by the boost non-boosting line and the PWM rectangular wave line. It may be a means for setting the drive point control system relationship.

また、本発明の駆動装置において、前記対応関係設定手段は、前記コンデンサの電荷を放電させたときの前記コンデンサからの放電電流の積算値を用いて前記コンデンサの容量を演算し、前記演算したリアクトルのインダクタンスと前記演算したコンデンサの容量とを用いて前記駆動点電圧関係および前記駆動点制御方式関係を設定する手段である、ものとすることもできる。   Further, in the driving apparatus of the present invention, the correspondence setting means calculates a capacitance of the capacitor using an integrated value of discharge current from the capacitor when the charge of the capacitor is discharged, and calculates the calculated reactor. The drive point voltage relationship and the drive point control method relationship may be set using the calculated inductance and the calculated capacitance of the capacitor.

本発明の自動車は、モータと、該モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してまたは昇圧せずに前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、前記モータの目標駆動点と前記駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる前記駆動電圧系の目標電圧に応じて該駆動電圧系の電圧が調節されるよう前記昇圧コンバータを制御すると共に、前記モータの目標駆動点と前記インバータの制御方式との駆動点制御方式関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる制御方式で前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、前記昇圧コンバータによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときの前記リアクトルの電流の脈動成分に応じて前記リアクトルのインダクタンスを演算し、該演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、前記リアクトルと前記コンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち該昇圧領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該昇圧領域と該非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定すると共に、前記共振領域がPWM領域と矩形波領域とのうち該PWM領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該PWM領域と該矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する対応関係設定手段、を備える駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行することを要旨とする。   The automobile of the present invention includes a motor, an inverter for driving the motor, a battery, and the inverter connected to the battery voltage system having a reactor and boosting or not boosting the electric power of the battery voltage system. A boost converter capable of supplying the drive voltage system, a capacitor attached to the drive voltage system, and a drive point voltage relationship between a target drive point of the motor and a target voltage of the drive voltage system. The boost converter is controlled so that the voltage of the drive voltage system is adjusted according to the target voltage of the drive voltage system obtained by applying a point, and the target drive point of the motor and the control method of the inverter And a control means for controlling the inverter by a control method obtained by applying a target drive point of the motor to the drive point control method relationship. The inductance of the reactor is calculated according to the pulsation component of the current of the reactor when the voltage of the driving voltage system is boosted with respect to the voltage of the battery voltage system by a converter, and the calculated inductance of the reactor is used. The operable region of the motor is divided into the boosting region and the non-boosting region so that the resonance region of the circuit including the reactor and the capacitor is included in the boosting region between the boosting region and the non-boosting region. The drive point voltage relationship is set, and the operable region of the motor is divided into the PWM region and the rectangular wave region so that the resonance region is included in the PWM region of the PWM region and the rectangular wave region. A driving device having a correspondence setting means for setting the driving point control system relationship is mounted, and travels using the power from the motor. The gist.

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。   Since the automobile of the present invention is equipped with the drive device of the present invention according to any one of the above-described aspects, the effect of the drive device of the present invention, for example, the effect of suppressing the non-boosting region from being narrowed, etc. The same effect can be achieved.

本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric vehicle 20 carrying the drive device as one Example of this invention. 電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of an electric drive system. モータ32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42の目標電圧VHtagとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the torque command Tm * and the rotation speed Nm of the motor 32, and the target voltage VHtag of the drive voltage system electric power line 42. モータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmとインバータ34の制御方式との関係の一例を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a torque command Tm * and a rotation speed Nm of a motor 32 and a control method of an inverter 34. FIG. 昇圧/非昇圧ラインの設定方法について示す説明図である。It is explanatory drawing shown about the setting method of a pressure | voltage rise / non-boost line. 実施例の電子制御ユニット50により実行されるインダクタンス演算ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the inductance calculation routine performed by the electronic control unit 50 of an Example. 実施例の電子制御ユニット50により実行されるライン設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the line setting routine performed by the electronic control unit 50 of an Example. 昇圧コンバータ40によって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しているときのリアクトル電流ILの時間変化の様子の一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a time change state of a reactor current IL when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the boost converter 40. 電流インダクタンス関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a current inductance relationship. リアクトル41のインダクタンスLと共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the inductance L of the reactor 41, the minimum rotation speed Nrfmin of a resonance area | region, and the upper limit rotation speed Nrfmax. 昇圧非昇圧ラインを設定する様子について示す説明図である。It is explanatory drawing shown about a mode that a pressure | voltage rise non boosting line is set. 電子制御ユニット50により実行される容量演算ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a capacity calculation routine executed by the electronic control unit 50. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example.

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を搭載する電気自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車20は、図1に示すように、駆動輪26a,26bにデファレンシャルギヤ24を介して接続された駆動軸22に動力を入出力可能なモータ32と、モータ32を駆動するためのインバータ34と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ36と、インバータ34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)42とバッテリ36が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)44とに接続されて駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを調節すると共に駆動電圧系電力ライン42と電池電圧系電力ライン44との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ40と、駆動電圧系電力ライン42に設けられたシステムメインリレー45と、車両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 the configuration of an electric vehicle 20 equipped with a drive device as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electric drive system. As shown in FIG. 1, the electric vehicle 20 according to the embodiment drives a motor 32 that can input and output power to a drive shaft 22 connected to drive wheels 26 a and 26 b via a differential gear 24, and a motor 32. Inverter 34, a battery 36 configured as, for example, a lithium ion secondary battery, a power line (hereinafter referred to as a drive voltage system power line) 42 to which the inverter 34 is connected, and a power line (hereinafter referred to as a drive voltage system power line) 42 to which the battery 36 is connected. A boost converter that adjusts the voltage VH of the drive voltage system power line 42 and exchanges power between the drive voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44. 40, the system main relay 45 provided in the drive voltage system power line 42, and the power for controlling the entire vehicle. And a control unit 50, a.

モータ32は、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ている。インバータ34は、図2に示すように、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42の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側となるよう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32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34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32を回転駆動することができる。駆動電圧系電力ライン42の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ46が接続されている。   The motor 32 is configured as a well-known synchronous generator motor including a rotor embedded with permanent magnets and a stator wound with a three-phase coil. As shown in FIG. 2, the inverter 34 includes transistors T11 to T16 as six switching elements, and six diodes D11 to D16 connected in parallel to the transistors T11 to T16 in the reverse direction. The transistors T11 to T16 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses of the drive voltage system power line 42, and each of the connection points between the paired transistors. The three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motor 32 are connected to each other. Therefore, a rotating magnetic field can be formed in the three-phase coil and the motor 32 can be driven to rotate by adjusting the ratio of the on-time of the transistors T11 to T16 while the voltage is applied to the inverter 34. A smoothing capacitor 46 is connected to the positive and negative buses of the drive voltage system power line 42.

昇圧コンバータ40は、図2に示すように、2つのトランジスタ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42の正極母線,駆動電圧系電力ライン42および電池電圧系電力ライン44の負極母線に接続されており、トランジスタT31,T32同士の接続点と電池電圧系電力ライン44の正極母線とにはリアクトル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44の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン42に供給したり、駆動電圧系電力ライン42の電力を降圧して電池電圧系電力ライン44に供給したりすることができる。電池電圧系電力ライン44におけるシステムメインリレー45より昇圧コンバータ40側の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ48が接続されている。以下、昇圧コンバータ40のトランジスタT31を「上アーム」、トランジスタT32を「下アーム」と称することがある。   As shown in FIG. 2, the boost converter 40 is configured as a boost converter including two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel in opposite directions to the transistors T31 and T32, and a reactor L. . The two transistors T31 and T32 are respectively connected to the positive bus of the drive voltage system power line 42, the negative bus of the drive voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44, and the connection point between the transistors T31 and T32. A reactor L is connected to the positive electrode bus of the battery voltage system power line 44. Therefore, by turning on and off the transistors T31 and T32, the power of the battery voltage system power line 44 is boosted and supplied to the drive voltage system power line 42, or the power of the drive voltage system power line 42 is lowered to reduce the battery voltage system. Or can be supplied to the power line 44. A smoothing capacitor 48 is connected to the positive and negative buses on the boost converter 40 side of the system main relay 45 in the battery voltage system power line 44. Hereinafter, the transistor T31 of the boost converter 40 may be referred to as “upper arm” and the transistor T32 may be referred to as “lower arm”.

電子制御ユニット50は、CPU52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、CPU52の他に処理プログラムを記憶するROM54と、データを一時的に記憶するRAM56と、記憶したデータを保持する不揮発性のフラッシュメモリ58と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット50には、モータ32のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ32aからのモータ32のロータの回転位置θmや、モータ32の三相コイルのV相,W相に流れる相電流を検出する電流センサ33V,33Wからの相電流Iv,Iw(インバータ34側からモータ32側に流れるときを正とする),バッテリ36の端子間に取り付けられた電圧センサ37aからの端子間電圧Vb,バッテリ36の出力端子に取り付けられた電流センサ37bからの充放電電流Ib,バッテリ36に取り付けられた温度センサ37cからの電池温度Tb,昇圧コンバータ30のトランジスタT31,T32同士の接続点とリアクトルLとの間に取り付けられた電流センサ41aからのリアクトル電流IL(リアクトルL側から接続点側に流れるときを正とする),コンデンサ46の端子間に取り付けられた電圧センサ46aからのコンデンサ46の電圧(駆動電圧系電力ライン42の電圧)VH,コンデンサ48の端子間に取り付けられた電圧センサ48aからのコンデンサ48の電圧(電池電圧系電力ライン44の電圧)VL,イグニッションスイッチ60からのイグニッション信号,シフトレバー61の操作位置を検出するシフトポジションセンサ62からのシフトポジションSP,アクセルペダル63の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ64からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル65の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ66からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ68からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット50からは、インバータ34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40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45への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32aにより検出されたモータ32のロータの回転位置θmに基づいてモータ32のロータの電気角θeや回転角速度ωm,回転数Nmを演算したり、電流センサ37bにより検出されたバッテリ36の充放電電流Ibに基づいてそのときのバッテリ36から放電可能な電力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36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。   The electronic control unit 50 is configured as a microprocessor centered on the CPU 52. In addition to the CPU 52, a ROM 54 that stores a processing program, a RAM 56 that temporarily stores data, and a nonvolatile memory that holds the stored data. A flash memory 58 and an input / output port (not shown) are provided. The electronic control unit 50 includes a rotational position θm of the rotor of the motor 32 from a rotational position detection sensor 32a that detects the rotational position of the rotor of the motor 32, and phase currents flowing in the V phase and W phase of the three-phase coil of the motor 32. The phase currents Iv and Iw from the current sensors 33V and 33W for detecting the current (positive when flowing from the inverter 34 side to the motor 32 side), the terminal voltage Vb from the voltage sensor 37a attached between the terminals of the battery 36 , Charge / discharge current Ib from current sensor 37b attached to the output terminal of battery 36, battery temperature Tb from temperature sensor 37c attached to battery 36, connection point between transistors T31 and T32 of boost converter 30, and reactor L The reactor current IL from the current sensor 41a attached between the terminals (connected from the reactor L side) The voltage of the capacitor 46 (voltage of the drive voltage system power line 42) VH from the voltage sensor 46a attached between the terminals of the capacitor 46, and the voltage attached between the terminals of the capacitor 48. The voltage of the capacitor 48 from the sensor 48a (voltage of the battery voltage system power line 44) VL, the ignition signal from the ignition switch 60, the shift position SP from the shift position sensor 62 that detects the operation position of the shift lever 61, and the accelerator pedal 63 Accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 64 for detecting the depression amount of the brake pedal, brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 66 for detecting the depression amount of the brake pedal 65, vehicle speed V from the vehicle speed sensor 68, etc. are input ports. Through Have been entered. From the electronic control unit 50, a switching control signal to the transistors T11 to T16 of the inverter 34, a switching control signal to the transistors T31 and T32 of the boost converter 40, a drive signal to the system main relay 45, and the like are output via the output port. Has been. The electronic control unit 50 calculates the electrical angle θe, rotational angular velocity ωm, and rotational speed Nm of the rotor of the motor 32 based on the rotational position θm of the rotor of the motor 32 detected by the rotational position detection sensor 32a, Based on the charge / discharge current Ib of the battery 36 detected by the sensor 37b, the storage ratio SOC, which is the ratio of the amount of power that can be discharged from the battery 36 at that time to the total capacity, is calculated, or the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Based on Tb, input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 36, are calculated.

こうして構成された実施例の電気自動車20では、電子制御ユニット50は、アクセル開度Accと車速Vとに応じて駆動軸22に出力すべき要求トルクTr*を設定し、バッテリ36の入出力制限Win,Woutをモータ32の回転数Nmで除してモータ32から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを設定し、要求トルクTr*をトルク制限Tmin,Tmaxで制限してモータ32から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm*を設定し、設定したトルク指令Tm*でモータ32が駆動されるようインバータ34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42の電圧VHがモータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmに基づく目標電圧VHtagとなるよう昇圧コンバータ40のトランジスタT31,T32をスイッチング制御する。   In the thus configured electric vehicle 20 of the embodiment, the electronic control unit 50 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 22 in accordance with the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and limits the input / output of the battery 36. By dividing Win and Wout by the rotational speed Nm of the motor 32, torque limits Tmin and Tmax are set as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor 32, and the required torque Tr * is limited by the torque limits Tmin and Tmax. The torque command Tm * as the torque to be output from the motor 32 is set, and the transistors T11 to T16 of the inverter 34 are switched and controlled so that the motor 32 is driven by the set torque command Tm *, and the drive voltage system power line The voltage VH of 42 is a target voltage VHtag based on the torque command Tm * of the motor 32 and the rotational speed Nm. Controlling switching transistors T31, T32 of the so that the boost converter 40.

ここで、インバータ34は、実施例では、正弦波制御方式,過変調制御方式,矩形波制御方式のいずれかによって制御するものとした。正弦波制御方式は、モータ32の電圧指令と三角波(搬送波)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PWM(パルス幅変調)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32に供給する制御である。また、過変調制御方式は、PWM(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32に供給する制御である。さらに、矩形波制御方式は、矩形波電圧をモータ32に供給する制御である。   Here, in the embodiment, the inverter 34 is controlled by any one of a sine wave control method, an overmodulation control method, and a rectangular wave control method. In the sine wave control method, in PWM (pulse width modulation) control that adjusts the ratio of the on-time of the transistors T11 to T16 by comparing the voltage command of the motor 32 and the triangular wave (carrier wave) voltage, the amplitude of the triangular wave voltage is smaller than the amplitude. In this control, a pseudo three-phase AC voltage obtained by converting a sinusoidal voltage command is supplied to the motor 32. The overmodulation control method is a control for supplying to the motor 32 an overmodulation voltage obtained by converting a sinusoidal voltage command having an amplitude larger than the amplitude of the triangular wave voltage in PWM (pulse width modulation) control. Further, the rectangular wave control method is a control for supplying a rectangular wave voltage to the motor 32.

次に、インバータ34や昇圧コンバータ40の制御について具体的に説明する。電子制御ユニット50は、まず、モータ32の目標駆動点(トルク指令Tm*および回転数Nm)に基づいて駆動電圧系電力ライン42の目標電圧VHtagを設定すると共にインバータ34の制御方式(正弦波制御方式,過変調制御方式,矩形波制御方式)を設定する。図3は、モータ32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42の目標電圧VHtagとの関係(以下、駆動点電圧関係と称することがある)の一例を示す説明図であり、図4は、モータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmとインバータ34の制御方式との関係(以下、駆動点制御方式関係と称することがある)の一例を示す説明図である。ここで、図3や図4では、モータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmが正の領域(第1象限)を例示した。また、図3および図4中、「昇圧非昇圧ライン」は、モータ32の駆動可能領域を、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しない非昇圧領域と昇圧する昇圧領域とに区分するためのラインである。さらに、図3中、「V1」〜「V3」は、昇圧領域において、電池電圧系電力ライン44の電圧VLに比して高電圧範囲で順に高くなる(例えば50V毎や100V毎などで高くなる)傾向の等電圧ラインである。加えて、図4中、「非昇圧,正弦波」や「昇圧,矩形波」などは、非昇圧領域か昇圧領域かおよびインバータ34の制御方式(正弦波制御方式,過変調制御方式,矩形波制御方式)であり、「PWM矩形波ライン」は、モータ32の駆動可能領域を、非昇圧領域および昇圧領域のそれぞれで、PWM制御方式(正弦波制御方式または過変調制御方式)でインバータ34を制御するPWM領域と矩形波制御方式でインバータ34を制御する矩形波領域とに区分するためのラインである。図3および図4中、共振領域(ハッチングを付した領域)は、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧せずに矩形波制御方式でインバータ34を制御すると、昇圧コンバータ40のリアクトルLとコンデンサ46とを含む回路で(昇圧コンバータ40のリアクトルLとコンデンサ46とによって)LC共振を生じる可能性があると想定される領域である。なお、共振領域の詳細については後述する。   Next, the control of the inverter 34 and the boost converter 40 will be specifically described. The electronic control unit 50 first sets the target voltage VHtag of the drive voltage system power line 42 based on the target drive point (torque command Tm * and rotation speed Nm) of the motor 32 and controls the inverter 34 (sine wave control). System, overmodulation control system, rectangular wave control system). FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the torque command Tm * and the rotational speed Nm of the motor 32 and the target voltage VHtag of the drive voltage system power line 42 (hereinafter sometimes referred to as drive point voltage relationship). FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the torque command Tm * and the rotational speed Nm of the motor 32 and the control method of the inverter 34 (hereinafter sometimes referred to as a drive point control method relationship). Here, in FIG. 3 and FIG. 4, a region (first quadrant) in which the torque command Tm * and the rotation speed Nm of the motor 32 are positive is illustrated. In FIG. 3 and FIG. 4, the “boosting non-boosting line” is a non-boosting area that does not boost the voltage VH of the driving voltage system power line 42 relative to the voltage VL of the battery voltage system power line 44. This is a line for dividing the boosting region into a boosting region to be boosted. Further, in FIG. 3, “V1” to “V3” sequentially increase in the high voltage range in the boosting region as compared with the voltage VL of the battery voltage system power line 44 (for example, every 50V or 100V). ) Trending equivoltage line. In addition, in FIG. 4, “non-boosting, sine wave”, “boosting, rectangular wave” and the like indicate a non-boosting region or a boosting region and a control method of the inverter 34 (sine wave control method, overmodulation control method, rectangular wave). The “PWM rectangular wave line” is a PWM control method (sine wave control method or overmodulation control method) in which the motor 32 can be driven in each of the non-boosting region and the boosting region. This is a line for dividing the PWM region to be controlled and the rectangular wave region for controlling the inverter 34 by the rectangular wave control method. 3 and 4, the resonance region (hatched region) is an inverter in a rectangular wave control system without boosting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44. 34 is an area where it is assumed that LC resonance may occur in the circuit including the reactor L of the boost converter 40 and the capacitor 46 (by the reactor L and the capacitor 46 of the boost converter 40). Details of the resonance region will be described later.

図3の駆動点電圧関係は、昇圧非昇圧ラインによって非昇圧領域と昇圧領域とに区分されて定められている。具体的には、駆動点電圧関係は、昇圧非昇圧ラインよりモータ32のトルク指令Tm*や回転数Nmの絶対値が小さい側が非昇圧領域となると共に昇圧非昇圧ラインよりモータ32のトルク指令Tm*や回転数Nmの絶対値が大きい側が昇圧領域となるよう定められている。非昇圧領域では、電池電圧系電力ライン44の電圧VLやバッテリ36の端子間電圧Vbが駆動電圧系電力ライン42の目標電圧VHtagに設定されるようになっており、昇圧領域では、モータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmに応じた電圧(図3では電圧V1〜V3)が駆動電圧系電力ライン42の目標電圧VHtagに設定されるようになっている。図4の駆動点制御方式関係は、昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとによってPWM領域(正弦波制御方式や過変調制御方式の領域)と矩形波領域(矩形波制御方式の領域)とに区分されて定められている。具体的には、駆動点制御方式関係は、非昇圧領域と昇圧領域とのそれぞれにおいて、モータ32のトルク指令Tm*や回転数Nmが小さい側から順に、PWM領域(正弦波制御方式の領域,過変調制御方式の領域),矩形波領域(矩形波制御方式の領域)となるよう定められている。なお、図3や図4から分かるように、共振領域については、昇圧領域に含まれ、且つ、PWM領域(図4の例では、正弦波制御方式の領域)に含まれるように設定されている。実施例では、図3の駆動点電圧関係に対してモータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmを適用することによって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを設定すると共に、図4の駆動点制御方式関係に対してモータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmを適用することによってインバータ34の制御方式を設定するものとした。   The drive point voltage relationship in FIG. 3 is determined by being divided into a non-boosting region and a boosting region by a boosting non-boosting line. Specifically, the drive point voltage relationship is such that the torque command Tm * of the motor 32 and the side where the absolute value of the rotational speed Nm is smaller than the boost non-boosting line is the non-boosting region and the torque command Tm of the motor 32 from the boost non-boosting line. * And the side where the absolute value of the rotational speed Nm is large is determined to be the boosting region. In the non-boosting region, the voltage VL of the battery voltage system power line 44 and the inter-terminal voltage Vb of the battery 36 are set to the target voltage VHtag of the driving voltage system power line 42. A voltage (voltages V1 to V3 in FIG. 3) according to the torque command Tm * and the rotation speed Nm is set to the target voltage VHtag of the drive voltage system power line 42. The drive point control method relationship in FIG. 4 is that a boosted non-boosted line and a PWM rectangular wave line are divided into a PWM region (region of a sine wave control method and an overmodulation control method) and a rectangular wave region (region of a rectangular wave control method). Separated and determined. Specifically, the drive point control method relationship is such that in each of the non-boosting region and the boosting region, the PWM region (sine wave control method region, Overmodulation control region) and rectangular wave region (rectangular wave control region). As can be seen from FIG. 3 and FIG. 4, the resonance region is set to be included in the boost region and to be included in the PWM region (in the example of FIG. 4, a sine wave control method region). . In the embodiment, the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is set by applying the torque command Tm * and the rotation speed Nm of the motor 32 to the drive point voltage relationship of FIG. 3, and the drive point control of FIG. The control system of the inverter 34 is set by applying the torque command Tm * of the motor 32 and the rotation speed Nm to the system relationship.

ここで、昇圧非昇圧ラインの設定方法について説明する。図5は、昇圧非昇圧ラインの設定方法について示す説明図である。昇圧非昇圧ライン(図3や図4の太実線参照)は、図5に示すように、まず、非昇圧領域と昇圧領域とを仮区分するラインとしての基本昇圧非昇圧ライン(図5の一点鎖線参照)を設定し、その基本昇圧非昇圧ラインより非昇圧領域側のうち共振領域が昇圧領域(且つPWM領域)に含まれるように基本昇圧非昇圧ラインを補正することによって設定することができる。   Here, a method for setting the boosting non-boosting line will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for setting boosted non-boosted lines. As shown in FIG. 5, the boosting non-boosting line (see the thick solid line in FIGS. 3 and 4) is a basic boosting non-boosting line (a point in FIG. 5) as a line that temporarily divides the non-boosting region and the boosting region. Can be set by correcting the basic boosting non-boosting line so that the resonance region is included in the boosting region (and PWM region) in the non-boosting region side of the basic boosting non-boosting line. .

基本昇圧非昇圧ラインは、例えば、モータ32の駆動可能領域が、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しなくてもモータ32を目標駆動点で駆動可能な昇圧不要領域と、モータ32の駆動可能領域のうち昇圧不要領域を除いた残余の領域(昇圧必要領域)と、に仮区分されるよう定めるものとしたり、モータ32の駆動可能領域が、昇圧不要領域のうち駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧したときに昇圧しないときに比してモータ32やインバータ34,バッテリ36,昇圧コンバータ40などを含む電機駆動系における効率が高くなる昇圧時高効率領域を昇圧不要領域から除いた領域と、昇圧必要領域に昇圧時高効率領域を加えた領域と、に仮区分されるよう定めるものとしたりすることができる。   The basic boosting / non-boosting line, for example, allows the motor 32 to drive the target driving point even if the driveable region of the motor 32 does not boost the voltage VH of the driving voltage system power line 42 with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44. And the remaining area (step-up required area) excluding the step-up unnecessary area of the driveable area of the motor 32, or the driveable area of the motor 32 However, when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 in the boost unnecessary region, the motor 32, the inverter 34, the battery 36, The high-efficiency region during boosting, which increases the efficiency of the electric drive system including the converter 40, is excluded from the boost unnecessary region, and the high-efficiency region during boosting is added to the boosting-necessary region. Can or shall be stipulated to be provisionally divided and regions, the.

共振領域が昇圧領域(且つPWM領域)に含まれるように昇圧非昇圧ラインを定めるのは以下の理由による。矩形波制御方式でインバータ34を制御するときには、PWM制御方式(正弦波制御方式や過変調制御方式)によってインバータ34を制御するときに比して、トランジスタT11〜T16のスイッチング回数の減少によってスイッチング損失などの低減を図ることができるものの、矩形波電圧をモータ32に供給することになるため、モータ32に供給する電力には特定の高調波が含まれることになると考えられる。そして、この高調波の周波数と昇圧コンバータ40のリアクトル41のインダクタンスLやコンデンサ46の容量Cvhによって定まる固有周波数とが同期すると、共振現象が生じて、昇圧コンバータ40に過電圧が作用したり過電流が流れたりするおそれがある。したがって、実施例では、図3に示したように、共振領域が昇圧領域に含まれるように昇圧非昇圧ラインによって非昇圧領域と昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、図4に示したように、共振領域がPWM領域に含まれるように昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとによってPWM領域(正弦波制御方式や過変調制御方式の領域)と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定するものとした。   The reason why the boost non-boosting line is determined so that the resonance region is included in the boosting region (and the PWM region) is as follows. When the inverter 34 is controlled by the rectangular wave control method, the switching loss is reduced due to a decrease in the number of switching times of the transistors T11 to T16, compared to when the inverter 34 is controlled by the PWM control method (sine wave control method or overmodulation control method). However, since a rectangular wave voltage is supplied to the motor 32, the power supplied to the motor 32 is considered to include a specific harmonic. When the harmonic frequency is synchronized with the natural frequency determined by the inductance L of the reactor 41 of the boost converter 40 and the capacitance Cvh of the capacitor 46, a resonance phenomenon occurs, and an overvoltage acts on the boost converter 40 or an overcurrent is generated. May flow. Therefore, in the embodiment, as shown in FIG. 3, the drive point voltage relationship is set by dividing into the non-boosting region and the boosting region by the boosting non-boosting line so that the resonance region is included in the boosting region. As shown in Fig. 4, the PWM region (sine wave control method or overmodulation control method region) and the rectangular wave region are divided by the boost non-boosting line and the PWM rectangular wave line so that the resonance region is included in the PWM region. Thus, the drive point control system relationship is set.

こうして駆動電圧系電力ライン42の目標電圧VHtagやインバータ34の制御方式を設定すると、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44に対して昇圧すべきとき(モータ32の目標駆動点が昇圧領域のとき)には、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが電池電圧系電力ライン44の電圧VLより高い目標電圧VHtagとなるよう昇圧コンバータ40のトランジスタT31,T32をスイッチング制御すると共に、モータ32からトルク指令Tm*に応じたトルクが出力されるよう、正弦波制御方式,過変調制御方式,矩形波制御方式のうち設定した制御方式でインバータ34のトランジスタT11〜T16をスイッチング制御する。昇圧コンバータ40のトランジスタT31,T32のスイッチング制御は、実施例では、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHおよび目標電圧VHtagと電池電圧系電力ライン44の電圧VLとを用いて次式(1)により昇圧コンバータ40のトランジスタT31,T32のスイッチングに用いる目標デューティ比Dtagを設定し、設定した目標デューティ比Dtagと予め定められたキャリア周波数Fc(例えば、数kHzなど)とを用いてトランジスタT31,T32をスイッチング制御する、ことによって行なうものとした。ここで、式(1)は、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電圧指令VH*とするためのフィードバック制御における関係式であり、右辺第1項はフィードフォワード項であり、右辺第2項はフィードバック項における比例項であり、右辺第3項はフィードバック項における積分項である。式(1)中、「k1」は比例項のゲインであり、「k2」は積分項のゲインである。また、トランジスタT31,T32のオンオフを切り替える際にトランジスタT31,T32が共にオンとなるのを防止するためのデッドタイム(トランジスタT1,T2を共にオフとする時間)を考慮しなければ、目標デューティ比Dtagは、キャリア周波数Fcの逆数に相当するスイッチング周期時間TcのうちトランジスタT31のオン時間とトランジスタT32のオン時間との和に対するトランジスタT31のオン時間の割合を示す値となる。   Thus, when the target voltage VHtag of the drive voltage system power line 42 and the control method of the inverter 34 are set, the voltage VH of the drive voltage system power line 42 should be boosted with respect to the battery voltage system power line 44 (target drive of the motor 32). When the point is in the boost region), the transistors T31 and T32 of the boost converter 40 are switched and controlled so that the voltage VH of the drive voltage system power line 42 becomes the target voltage VHtag higher than the voltage VL of the battery voltage system power line 44. The transistors T11 to T16 of the inverter 34 are subjected to switching control by a control method set out of a sine wave control method, an overmodulation control method, and a rectangular wave control method so that torque according to the torque command Tm * is output from the motor 32. . In the embodiment, the switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 40 is performed by the following equation (1) using the voltage VH and the target voltage VHtag of the drive voltage system power line 42 and the voltage VL of the battery voltage system power line 44. Target duty ratio Dtag used for switching of transistors T31 and T32 of boost converter 40 is set, and transistors T31 and T32 are set using the set target duty ratio Dtag and a predetermined carrier frequency Fc (for example, several kHz). It was supposed to be done by switching control. Here, Expression (1) is a relational expression in feedback control for setting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 to the voltage command VH *, the first term on the right side is the feedforward term, and the second term on the right side. Is the proportional term in the feedback term, and the third term on the right side is the integral term in the feedback term. In equation (1), “k1” is the gain of the proportional term, and “k2” is the gain of the integral term. If the dead time for preventing both the transistors T31 and T32 from turning on when switching the transistors T31 and T32 on and off is taken into consideration, the target duty ratio is not taken into consideration. Dtag is a value indicating the ratio of the ON time of the transistor T31 to the sum of the ON time of the transistor T31 and the ON time of the transistor T32 in the switching cycle time Tc corresponding to the reciprocal of the carrier frequency Fc.

Dtag=VL/VHtag+k1・(VHtag-VH)+k2・∫(VHtag-VH)dt (1)   Dtag = VL / VHtag + k1, (VHtag-VH) + k2, ∫ (VHtag-VH) dt (1)

一方、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44に対して昇圧する必要がないとき(モータ32の目標駆動点が非昇圧領域のとき)には、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧されないよう昇圧コンバータ40のトランジスタT31,T32をスイッチング制御すると共に、モータ32からトルク指令Tm*に応じたトルクが出力されるよう、正弦波制御方式,過変調制御方式,矩形波制御方式のうち設定した制御方式でインバータ34のトランジスタT11〜T16をスイッチング制御する。   On the other hand, when there is no need to boost the voltage VH of the drive voltage system power line 42 with respect to the battery voltage system power line 44 (when the target drive point of the motor 32 is in the non-boosting region), the drive voltage system power line 42 The transistors T31 and T32 of the boost converter 40 are controlled to be not boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44, and a torque corresponding to the torque command Tm * is output from the motor 32. The transistors T11 to T16 of the inverter 34 are subjected to switching control by a set control method among a sine wave control method, an overmodulation control method, and a rectangular wave control method.

次に、こうして構成された実施例の電気自動車20の動作、特に、リアクトル41のインダクタンスLを演算したり、昇圧非昇圧ラインを設定したりする際の動作について説明する。図6は、実施例の電子制御ユニット50により実行されるインダクタンス演算ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図7は、実施例の電子制御ユニット50により実行されるライン設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。図6のルーチンは、昇圧コンバータ40によって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44に対して昇圧しているときに繰り返し実行され、図7のルーチンは、イグニッション時に実行される。   Next, the operation of the electric vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when calculating the inductance L of the reactor 41 or setting the boost non-boosting line will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an inductance calculation routine executed by the electronic control unit 50 of the embodiment. FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a line setting routine executed by the electronic control unit 50 of the embodiment. is there. The routine of FIG. 6 is repeatedly executed when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted to the battery voltage system power line 44 by the boost converter 40, and the routine of FIG. 7 is executed at the time of ignition. .

インダクタンス演算ルーチンが実行されると、電子制御ユニット50のCPU52は、まず、電圧センサ48aからの電池電圧系電力ライン44の電圧VLや、昇圧コンバータ40の下アーム(トランジスタT32)がオフからオンとなったオフオン時のリアクトル電流ILである下アームオフオン時電流IL0,昇圧コンバータ40の下アームがオンからオフとなったオンオフ時のリアクトル電流ILである下アームオンオフ時電流IL1,昇圧コンバータ40の下アームのオンの継続時間である下アームオン時間Tonなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。図8は、昇圧コンバータ40によって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しているときのリアクトル電流ILの時間変化の様子の一例を示す説明図である。駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しているときには、トランジスタT31,T32のスイッチング制御により、図8に示すように、リアクトル電流ILにリプル(脈動)が生じる。下アームオフオン時電流IL0,下アームオンオフ時電流IL1は、それぞれ、オフオン時,オンオフ時に電流センサ41aにより検出されたものを入力するものとした。また、下アームオン時間Tonは、キャリア周波数Fcの逆数に相当するスイッチング周期時間Tcと目標デューティ比Dtagとを用いて演算されたものを入力するものとした。   When the inductance calculation routine is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 first switches the voltage VL of the battery voltage system power line 44 from the voltage sensor 48a and the lower arm (transistor T32) of the boost converter 40 from off to on. Lower arm off-on-time current IL0, which is the reactor current IL at off-on, and lower arm on-off current IL1, which is the reactor current IL at on-off when the lower arm of the boost converter 40 is turned off from the on-off. A process of inputting data such as the lower arm on time Ton, which is the duration of arm on, is executed (step S100). FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a time change state of the reactor current IL when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the boost converter 40. It is. When the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44, the switching control of the transistors T31 and T32 causes a ripple ( Pulsation). The lower arm off-on current IL0 and the lower arm on-off current IL1 are input as detected by the current sensor 41a during off-on and on-off, respectively. Further, the lower arm on time Ton is inputted by using the switching cycle time Tc corresponding to the reciprocal of the carrier frequency Fc and the target duty ratio Dtag.

こうしてデータを入力すると、入力した下アームオフオン時電流IL0と下アームオンオフ時電流IL1との和を下アームオン時間Tonで除してリアクトル電流ILの平均値としての平均リアクトル電流ILaveを計算すると共に(ステップS110)、下アームオフオン時電流IL0と下アームオンオフ時電流IL1と電池電圧系電力ライン44の電圧VLと下アームオン時間Tonとを用いて次式(2)によりリアクトル41のインダクタンスLを計算し(ステップS120)、計算した平均リアクトル電流ILaveとリアクトル41のインダクタンスLとを、フラッシュメモリ58に記憶されている電流インダクタンス関係(平均リアクトル電流ILaveとリアクトル41のインダクタンスLとの対応関係)に加えてこれを更新してフラッシュメモリ58に再記憶させて(ステップS130)、本ルーチンを終了する。ここで、式(2)は、昇圧コンバータ40の下アームがオンの間の回路の抵抗成分が非常に小さいと見なすと下アームオンオフ時電流IL1と下アームオフオン時電流IL0との差を下アームオン時間Tonで除して得られるリアクトル電流ILのリプル成分(脈動成分)の傾きと電池電圧系電力ライン44の電圧VLをリアクトル41のインダクタンスLで除した値とが略等しいと考えることができる、との理由に基づく式(3)を変形して得られる式である。電流インダクタンス関係の一例を図9に示す。一般に、リアクトル電流ILが大きい領域ではリアクトル41に磁気飽和が生じることから、リアクトル41のインダクタンスLは、図示するように、全体として(特に、リアクトル電流ILがある程度大きい領域で)リアクトル電流ILが高いほど小さくなる傾向となる。したがって、実施例では、こうした傾向や、リアクトル41のインダクタンスLの最大値,最小値としての最大インダクタンスLmax,最小インダクタンスLminなどを取得するために、本ルーチンを繰り返し実行するものとした。こうした処理により、リアクトル41の製造バラツキや経年変化を踏まえたインダクタンスLを得ることができる。   When the data is input in this manner, the average of the reactor current ILave as an average value of the reactor current IL is calculated by dividing the sum of the input lower arm off-on current IL0 and the lower arm on-off current IL1 by the lower arm on-time Ton ( Step S110), using the lower arm off-on current IL0, the lower arm on / off current IL1, the voltage VL of the battery voltage system power line 44, and the lower arm on time Ton, the inductance L of the reactor 41 is calculated by the following equation (2). (Step S120), in addition to the calculated average reactor current ILave and the inductance L of the reactor 41, in addition to the current inductance relationship stored in the flash memory 58 (correspondence between the average reactor current ILave and the inductance L of the reactor 41) Update this It was re-stored in the flash memory 58 and (step S130), and ends the present routine. Here, equation (2) indicates that the difference between the lower arm on-off current IL1 and the lower arm off-on current IL0 is the lower arm on-off when the resistance component of the circuit while the lower arm of the boost converter 40 is on is considered to be very small. It can be considered that the slope of the ripple component (pulsation component) of the reactor current IL obtained by dividing by the time Ton and the value obtained by dividing the voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the inductance L of the reactor 41 are substantially equal. This is an equation obtained by modifying the equation (3) based on the reason. An example of the current inductance relationship is shown in FIG. Generally, since magnetic saturation occurs in the reactor 41 in a region where the reactor current IL is large, the inductance L of the reactor 41 is high as a whole (particularly in a region where the reactor current IL is large to some extent) as shown in the figure. It tends to be smaller. Therefore, in this embodiment, this routine is repeatedly executed in order to acquire such a tendency and the maximum value Lmax, minimum value Lmin, and the like of the inductance L of the reactor 41. By such processing, it is possible to obtain the inductance L in consideration of manufacturing variations of the reactor 41 and secular change.

L=VL・Ton/(IL1-IL0) (2)
(IL1-IL0)/Ton=VL/L (3)
L = VL ・ Ton / (IL1-IL0) (2)
(IL1-IL0) / Ton = VL / L (3)

以上、図6のインダクタンス演算ルーチンについて説明した。次に、図7のライン設定ルーチンについて説明する。ライン設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット50のCPU52は、まず、リアクトル41のインダクタンスLを入力する(ステップS200)。ここで、リアクトル41のインダクタンスLは、実施例では、フラッシュメモリ58に記憶されている電流インダクタンス関係における複数のリアクトル41のインダクタンスLのうち代表値(例えば、中央値や、平均値(加重移動平均,指数移動平均などによる値),最頻値など)を用いるものとした。   The inductance calculation routine of FIG. 6 has been described above. Next, the line setting routine of FIG. 7 will be described. When the line setting routine is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 first inputs the inductance L of the reactor 41 (step S200). Here, the inductance L of the reactor 41 is a representative value (for example, a median value or an average value (weighted moving average) among the inductances L of the plurality of reactors 41 in the current inductance relationship stored in the flash memory 58 in the embodiment. , Value by exponential moving average, etc.), mode, etc.).

こうしてデータを入力すると、入力したリアクトル41のインダクタンスLに基づいて共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定する(ステップS210)。図10は、リアクトル41のインダクタンスLと共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxとの関係の一例を示す説明図である。図示するように、共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxは、リアクトル41のインダクタンスLが大きいほど小さくなっている。このように電流インダクタンス関係から得られるリアクトル41のインダクタンスLを用いて共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定することにより、共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを製造時などに予め設定しておくものに比して、リアクトル41の製造バラツキや経年変化などを踏まえて、共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxをより適正に設定することができる。即ち、共振領域の下限回転数Nrfminと上限回転数Nrfmaxとの差をより小さくすることが可能となる。   When the data is input in this way, the lower limit rotation speed Nrfmin and the upper limit rotation speed Nrfmax of the resonance region are set based on the input inductance L of the reactor 41 (step S210). FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the inductance L of the reactor 41, the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region. As illustrated, the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region are smaller as the inductance L of the reactor 41 is larger. Thus, by setting the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region using the inductance L of the reactor 41 obtained from the current inductance relationship, the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region are set at the time of manufacture. The lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region can be set more appropriately in consideration of manufacturing variations of the reactor 41, aging, etc. That is, the difference between the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax in the resonance region can be further reduced.

続いて、上述の基本昇圧非昇圧ラインおよびPWM矩形波ラインを取得し(ステップS220)、共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxと基本昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて昇圧非昇圧ラインを設定して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。そして、図3に示したように、この昇圧非昇圧ラインによって非昇圧領域と昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、図4に示したように、この昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとによって非昇圧領域と昇圧領域とのそれぞれでPWM領域(正弦波制御方式や過変調制御方式の領域)と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定する。   Subsequently, the above-described basic boost non-boosting line and PWM rectangular wave line are acquired (step S220), and the lower limit rotation speed Nrfmin and upper limit rotation speed Nrfmax of the resonance region, the basic boost non-boosting line, and the PWM rectangular wave line are used. A boost non-boosting line is set (step S230), and this routine is finished. Then, as shown in FIG. 3, the boosting non-boosting line is divided into a non-boosting region and a boosting region to set the driving point voltage relationship, and as shown in FIG. The drive point control method relationship is set by dividing the PWM region (sine wave control method or overmodulation control method region) and the rectangular wave region in each of the non-boosting region and the boosting region by the PWM rectangular wave line.

昇圧非昇圧ラインの設定は、図11に示すように、基本昇圧非昇圧ラインのうち共振領域の下限回転数Nrfmin未満や上限回転数Nrfmaxより大きい部分とPWM矩形波ラインのうち共振領域の下限回転数Nrfmin以上で上限回転数Nrfmax以下の部分とを用いて設定する、具体的には、両者を境界(下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmax)で結んで設定することができる。即ち、昇圧非昇圧ラインの設定は、基本昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインと下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxとによって囲まれた領域(図中、ハッチングを付した領域)を共振領域として定めて、その共振領域が昇圧領域(且つPWM領域)に含まれるように基本昇圧非昇圧ラインを補正することによって設定することができる。製造時などに予め実験や解析などによって共振領域を定める場合、リアクトル41のインダクタンスLの製造バラツキや経年変化などを考慮して共振領域をある程度広めに定めておく必要がある。このため、非昇圧領域が狭くなることにより、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しないことによる効果(例えば、昇圧コンバータ40による損失を低減する効果など)を奏することができる領域を十分に広くすることができない、という課題があった。これに対して、実施例では、昇圧コンバータ40によって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しているときのリアクトル電流ILの脈動成分に応じて演算したリアクトル41のインダクタンスL(電流インダクタンス関係)を用いて共振領域の下限回転数Nrfおよび上限回転数Nrfを設定し、この共振領域の下限回転数Nrfおよび上限回転数Nrfと基本昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて昇圧非昇圧ラインを設定し、この昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定することにより、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる。即ち、基本昇圧非昇圧ラインより非昇圧領域側において、回路での共振を回避するために駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧すべき領域をより小さくすることができる。この結果、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しないことによる効果を奏することができる領域をより広くすることができる。   As shown in FIG. 11, the boosting non-boosting line is set as follows: a portion of the basic boosting non-boosting line that is less than the lower limit rotation speed Nrfmin or greater than the upper limit rotation speed Nrfmax of the resonance region and the lower limit rotation of the resonance region of the PWM rectangular wave line. It is set using a portion not less than the number Nrfmin and not more than the upper limit rotational speed Nrfmax. Specifically, it can be set by connecting both at the boundary (lower limit rotational speed Nrfmin and upper limit rotational speed Nrfmax). That is, in setting the boost non-boosting line, the region surrounded by the basic boost non-boosting line, the PWM rectangular wave line, the lower limit rotation speed Nrfmin and the upper limit rotation speed Nrfmax (the hatched area in the figure) is set as the resonance area. It can be set by correcting the basic boost non-boosting line so that the resonance region is included in the boosting region (and the PWM region). When the resonance region is determined in advance by experiment or analysis at the time of manufacturing or the like, it is necessary to set the resonance region wider to some extent in consideration of manufacturing variation of the inductance L of the reactor 41, secular change, and the like. For this reason, the non-boosting region is narrowed, so that the effect of not boosting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 (for example, the loss due to the boost converter 40 is reduced). There has been a problem that the area where the effects and the like can be produced cannot be sufficiently widened. On the other hand, in the embodiment, according to the pulsating component of the reactor current IL when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the boost converter 40. The calculated lower limit rotational speed Nrf and upper limit rotational speed Nrf of the resonance region are set using the calculated inductance L of reactor 41 (current inductance relationship), and the lower limit rotational speed Nrf and upper limit rotational speed Nrf of the resonant region and the basic boost non-boosting line And a PWM rectangular wave line are used to set a boost non-boosting line, a driving point voltage relationship is set using the boost non-boosting line, and a driving point control system is used using the boost non-boosting line and the PWM rectangular wave line By setting the relationship, it is possible to suppress the non-boosted region from becoming narrow. That is, in the non-boosting region side of the basic boosting non-boosting line, a region where the voltage VH of the driving voltage system power line 42 should be boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 in order to avoid resonance in the circuit. It can be made smaller. As a result, it is possible to widen a region where the effect of not boosting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 can be obtained.

以上説明した実施例の電気自動車20によれば、昇圧コンバータ40によって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しているときのリアクトル電流ILの脈動成分(下アームオンオフ時電流IL1と下アームオフオン時電流IL0との差)に応じてリアクトル41のインダクタンスLを演算し、演算したインダクタンスL(電流インダクタンス関係)に応じて共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定し、設定した共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを用いて共振領域が昇圧領域およびPWM領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定するから、非昇圧領域が狭くなるのを抑制することができる。この結果、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しないことによる効果(例えば、昇圧コンバータ40による損失を低減する効果など)を奏することができる領域をより広くすることができる。   According to the electric vehicle 20 of the embodiment described above, the pulsation of the reactor current IL when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the boost converter 40. The inductance L of the reactor 41 is calculated according to the component (difference between the lower arm on-off current IL1 and the lower arm off-on current IL0), and the lower limit rotational speed Nrfmin of the resonance region is calculated according to the calculated inductance L (current inductance relationship). And the upper limit rotational speed Nrfmax are set, the boost non-boosting line is set using the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the set resonance region so that the resonance region is included in the boosting region and the PWM region, The drive point voltage relationship is set using the boost line and the boost non-boost line is set. Because setting the driving point control method related with a PWM square wave lines, it is possible to prevent the non-boost region is narrowed. As a result, an area where the effect of not boosting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 (for example, the effect of reducing the loss by the boost converter 40) can be obtained. Can be made wider.

実施例の電気自動車20では、電流インダクタンス関係における複数のインダクタンスLの代表値(例えば、中央値や平均値,最頻値など)をリアクトル41のインダクタンスLとして用いて、共振領域が昇圧領域およびPWM領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定するものとしたが、電流インダクタンス関係における複数のインダクタンスLの代表値に代えて、電流インダクタンス関係における最大インダクタンスLmaxと最小インダクタンスLminとを用いるものとしたり、直前に演算したインダクタンスLを用いるものとしたりしてもよい。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, a representative value (for example, a median value, an average value, a mode value, etc.) of a plurality of inductances L in the current inductance relationship is used as the inductance L of the reactor 41 so that the resonance region is the boost region and the PWM. The boosting non-boosting line is set so as to be included in the region, but instead of the representative value of the plurality of inductances L in the current inductance relationship, the maximum inductance Lmax and the minimum inductance Lmin in the current inductance relationship are used, The inductance L calculated immediately before may be used.

実施例の電気自動車20では、イグニッションオン時に、リアクトル41のインダクタンスLを用いて昇圧非昇圧ラインを設定するものとしたが、これに限られず、例えば、シフトポジションSPが駐車ポジションやニュートラルポジションに設定されたときに設定するものとしたり、リアクトル41のインダクタンスLを演算する毎に設定するものとしたりするなどしてもよい。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, the boost non-boosting line is set using the inductance L of the reactor 41 when the ignition is turned on. However, the present invention is not limited to this. For example, the shift position SP is set to the parking position or the neutral position. It may be set when it is set, or may be set every time the inductance L of the reactor 41 is calculated.

実施例の電気自動車20では、演算したリアクトル41のインダクタンスL(電流インダクタンス関係)に応じて共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定し、設定した共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを用いて共振領域が昇圧領域およびPWM領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定するものとしたが、共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定せずに、リアクトル41のインダクタンスLに応じて、直接、共振領域が昇圧領域およびPWM領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定するものとしたり、直接、共振領域が昇圧領域およびPWM領域に含まれるよう駆動点電圧関係や駆動点制御方式関係を設定するものとしたりしてもよい。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region are set according to the calculated inductance L (current inductance relationship) of the reactor 41, and the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit of the set resonance region are set. The boosting non-boosting line is set using the rotational speed Nrfmax so that the resonance region is included in the boosting region and the PWM region, the drive point voltage relationship is set using the set boosting non-boosting line, and the boosting non-boosting line and the PWM rectangle Although the drive point control system relationship is set using the wave line, the resonance region is directly set in accordance with the inductance L of the reactor 41 without setting the lower limit rotation speed Nrfmin and the upper limit rotation speed Nrfmax of the resonance region. Set the boost non-boost line so that is included in the boost region and PWM region Or a thing directly resonance region may be or are set as driving point voltage relations and the driving point control method related to be included in the boosting region and the PWM region.

実施例の電気自動車20では、コンデンサ46の容量Cvhについては予め定められた値を用いるものとしたが、リアクトル41のインダクタンスLと同様に演算した値を用いるものとしてもよい。図12は、電子制御ユニット50により実行される容量演算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、この変形例では、イグニッションオフ時に実行されるものとした。なお、このルーチンの実行時に、昇圧コンバータ40については駆動停止するものとした。   In the electric vehicle 20 of the embodiment, a predetermined value is used for the capacitance Cvh of the capacitor 46, but a value calculated in the same manner as the inductance L of the reactor 41 may be used. FIG. 12 is a flowchart showing an example of a capacity calculation routine executed by the electronic control unit 50. In this modified example, this routine is executed when the ignition is off. It should be noted that during the execution of this routine, the boost converter 40 is stopped.

容量演算ルーチンが実行されると、電子制御ユニット50のCPU52は、まず、システムメインリレー45をオフとしてバッテリ36と電池電圧系電力ライン44(昇圧コンバータ40)との接続を解除し(ステップS300)、電圧センサ46aから駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを入力すると共に(ステップS310)、入力した駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを、コンデンサ46の電荷を放電させる所定放電処理を開始する前の駆動電圧系電力ライン42の電圧VHとしての放電開始前電圧VHstartに設定し(ステップS320)、所定放電処理を開始する(ステップS330)。ここで、所定放電処理は、実施例では、モータ32にd軸電流が流れるようインバータ34のトランジスタT11〜T16をスイッチング制御することによって行なうものとした。   When the capacity calculation routine is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 first turns off the system main relay 45 to release the connection between the battery 36 and the battery voltage system power line 44 (step-up converter 40) (step S300). The voltage VH of the drive voltage system power line 42 is input from the voltage sensor 46a (step S310), and the input voltage VH of the drive voltage system power line 42 is started before starting a predetermined discharge process for discharging the charge of the capacitor 46. Is set to the pre-discharge start voltage VHstart as the voltage VH of the drive voltage system power line 42 (step S320), and a predetermined discharge process is started (step S330). Here, in the embodiment, the predetermined discharge process is performed by switching control of the transistors T11 to T16 of the inverter 34 so that the d-axis current flows through the motor 32.

こうして所定放電処理を開始すると、電流センサ41aからのリアクトル電流IL(リアクトルL側から接続点側に流れるときを正とする)や電流センサ33V,33Wからのモータ32のV相,W相の相電流Iv,Iw(インバータ34側からモータ32側に流れるときを正とする)を入力すると共に(ステップS340)、入力したモータ32のV相,W相の相電流Iv,Iwを用いて次式(4)により32のU相の相電流Iuを計算し(ステップS350)、相電流Iu,Iv,Iwを用いて式(5)により駆動電圧系電力ライン42からインバータ34側に流れる電流としてのインバータ供給電流Idcを計算する(ステップS350)。ここで、式(4)は、モータ32のU相,V相,W相に流れる相電流Iu,Iv,Iwの総和が値0となることに基づく。また、式(5)は、駆動電圧系電力ライン42からインバータ34側に流れる電流、即ち、駆動電圧系電力ライン42の正極母線側からインバータ34を介してモータ32側に流れる電流を求めており、モータ32側からインバータ34を介して駆動電圧系電力ライン42の負極母線側に流れる電流を求めていないことに基づく。   When the predetermined discharge process is started in this way, the reactor current IL from the current sensor 41a (positive when flowing from the reactor L side to the connection point side), and the V phase and W phase of the motor 32 from the current sensors 33V and 33W. Currents Iv and Iw (positive when flowing from the inverter 34 side to the motor 32 side) are input (step S340), and the following equations are used using the input V-phase and W-phase currents Iv and Iw of the motor 32: The phase current Iu of 32 U-phases is calculated by (4) (step S350), and the current flowing from the drive voltage system power line 42 to the inverter 34 side is calculated by the equation (5) using the phase currents Iu, Iv, Iw. Inverter supply current Idc is calculated (step S350). Here, Equation (4) is based on the sum of the phase currents Iu, Iv, and Iw flowing in the U phase, V phase, and W phase of the motor 32 being 0. Equation (5) obtains the current that flows from the drive voltage system power line 42 to the inverter 34 side, that is, the current that flows from the positive bus side of the drive voltage system power line 42 to the motor 32 side via the inverter 34. This is based on the fact that the current flowing from the motor 32 side to the negative electrode bus side of the drive voltage system power line 42 via the inverter 34 is not obtained.

Iu=-Iv-Iw (4)
Idc=max(Iu,0)+max(Iv,0)+max(Iw,0) (5)
Iu = -Iv-Iw (4)
Idc = max (Iu, 0) + max (Iv, 0) + max (Iw, 0) (5)

続いて、リアクトル電流ILをインバータ供給電流Idcから減じることによってコンデンサ46からの放電電流Icを計算する(ステップS370)。いま、システムメインリレー45をオフとした後を考えているから、リアクトル電流ILは、コンデンサ48から放電されて昇圧コンバータ40のダイオードD31を介して駆動電圧系電力ライン42に流れる電流に相当する。したがって、リアクトル電流ILをインバータ供給電流Idcから減じることによってコンデンサ放電電流Icを求めることができる。なお、昇圧コンバータ40を駆動停止(トランジスタT31,T32を共にオフ)していることを考慮すると、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが電池電圧系電力ライン44の電圧VL以上の間は、リアクトル電流ILは略値0となり、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが電池電圧系電力ライン44の電圧VLに略等しくなった後は、コンデンサ48の放電が完了するまでリアクトル電流ILは正の値となると考えられる。   Subsequently, the discharge current Ic from the capacitor 46 is calculated by subtracting the reactor current IL from the inverter supply current Idc (step S370). Now, considering that the system main relay 45 is turned off, the reactor current IL corresponds to the current discharged from the capacitor 48 and flowing to the drive voltage system power line 42 via the diode D31 of the boost converter 40. Therefore, the capacitor discharge current Ic can be obtained by subtracting the reactor current IL from the inverter supply current Idc. In consideration of the fact that the boost converter 40 is stopped (both transistors T31 and T32 are turned off), when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is higher than the voltage VL of the battery voltage system power line 44, the reactor The current IL becomes substantially zero, and after the voltage VH of the drive voltage system power line 42 becomes substantially equal to the voltage VL of the battery voltage system power line 44, the reactor current IL is a positive value until the discharge of the capacitor 48 is completed. It is thought that it becomes.

そして、所定放電処理の実行開始時に値0が設定される電流積算値Icsumの前回値(前回Icsum)にステップS370で計算したコンデンサ46からの放電電流Icを加えることによって電流積算値Icを計算する(ステップS380)。   Then, the current integrated value Ic is calculated by adding the discharge current Ic from the capacitor 46 calculated in step S370 to the previous value (previous Icsum) of the current integrated value Icsum that is set to the value 0 at the start of execution of the predetermined discharge process. (Step S380).

続いて、電圧センサ46aから駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを入力すると共に(ステップS390)、入力した駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを所定放電処理を終了してよい駆動電圧系電力ライン42の電圧VHとしての閾値VHref(例えば、数十Vなど)と比較し(ステップS400)、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが閾値VHrefより高いときには、所定放電処理を継続すると判断し、ステップS340に戻る。   Subsequently, the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is input from the voltage sensor 46a (step S390), and the input voltage VH of the drive voltage system power line 42 may end the predetermined discharge process. 42 is compared with a threshold value VHref (for example, several tens of volts or the like) as the voltage VH (step S400). When the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is higher than the threshold value VHref, it is determined that the predetermined discharge process is continued. Return to S340.

こうしてステップS340〜S400の処理を繰り返し実行している最中に駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが閾値VHref以下に至ると、所定放電処理を終了し(ステップS410)、そのときの駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを所定放電処理を終了した後の駆動電圧系電力ライン42の電圧VHとしての放電終了後電圧VHendに設定し(ステップS420)、上述の放電開始前電圧VHstartとこの放電終了後電圧VHendと電流積算値Icsumとを用いて次式(6)によりコンデンサ46の容量Cvhを計算して(ステップS430)、本ルーチンを終了する。こうした処理により、コンデンサ46の製造バラツキや経年変化を踏まえた容量Cvhを得ることができる。   In this way, when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 reaches the threshold value VHref or less during the repeated execution of the processes of steps S340 to S400, the predetermined discharge process is terminated (step S410), and the drive voltage system at that time The voltage VH of the power line 42 is set to the post-discharge end voltage VHend as the voltage VH of the drive voltage system power line 42 after completing the predetermined discharge process (step S420), and the above-mentioned pre-discharge start voltage VHstart and the end of the discharge The capacitance Cvh of the capacitor 46 is calculated by the following equation (6) using the rear voltage VHend and the current integrated value Icsum (step S430), and this routine is finished. By such processing, the capacitance Cvh can be obtained in consideration of manufacturing variations of the capacitor 46 and aging.

Cvh=Icsum/(VHstart-VHend) (6)   Cvh = Icsum / (VHstart-VHend) (6)

こうしてコンデンサ46の容量Cvhを得ると、イグニッションオン時に、上述のリアクトル41のインダクタンスL(電流インダクタンス関係)とコンデンサ46の容量Cvhとに基づいて共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定し、共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxと基本昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定すればよい。このように駆動点電圧関係および駆動点制御方式関係を設定することにより、リアクトル41のインダクタンスL(電流インダクタンス関係)については演算した値を用いるがコンデンサ46の容量Cvhについては予め定められた値を用いる実施例に比して、非昇圧領域が狭くなるのをより抑制することができ、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しないことによる効果(例えば、昇圧コンバータ40による損失を低減する効果など)を奏することができる領域をより広くすることができる。   When the capacitance Cvh of the capacitor 46 is thus obtained, the lower limit rotational speed Nrfmin and the upper limit rotational speed Nrfmax of the resonance region are set based on the inductance L (current inductance relationship) of the reactor 41 and the capacitance Cvh of the capacitor 46 when the ignition is turned on. The boost non-boosting line is set using the lower limit rotation speed Nrfmin and the upper limit rotation speed Nrfmax of the resonance region, the basic boost non-boosting line, and the PWM rectangular wave line, and the drive point voltage relationship is set using the set boost non-boosting line. And the drive point control system relationship may be set using the boost non-boosting line and the PWM rectangular wave line. By setting the drive point voltage relationship and the drive point control method relationship in this way, the calculated value is used for the inductance L (current inductance relationship) of the reactor 41, but a predetermined value is used for the capacitance Cvh of the capacitor 46. Compared to the embodiment to be used, it is possible to further suppress the non-boosting region from becoming narrower, and the effect of not boosting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44. A region where an effect (for example, an effect of reducing loss due to boost converter 40) can be obtained can be further widened.

この変形例では、イグニッションオフ時に、所定放電処理を実行してコンデンサ46の容量Cvhを演算するものとしたが、これに限られず、例えば、シフトポジションSPが駐車ポジションやニュートラルポジションのときなどに演算するものとしてもよい。   In this modification, when the ignition is turned off, the predetermined discharge process is executed to calculate the capacitance Cvh of the capacitor 46. However, the present invention is not limited to this. For example, the calculation is performed when the shift position SP is a parking position or a neutral position. It is good also as what to do.

また、この変形例では、実施例と同様に、イグニッショオン時に、昇圧非昇圧ラインを設定して駆動点電圧関係および駆動点制御方式関係を設定するものとしたが、これに限られず、イグニッションオフ時や、リアクトル41のインダクタンスLとコンデンサ46の容量Cvhとのうち少なくとも一方を演算したときなどに実行するものとしてもよい。   In this modified example, as in the embodiment, the boosting non-boosting line is set and the driving point voltage relationship and the driving point control method relationship are set when the ignition is turned on. However, the present invention is not limited to this, and when the ignition is turned off. Alternatively, it may be executed when at least one of the inductance L of the reactor 41 and the capacitance Cvh of the capacitor 46 is calculated.

さらに、この変形例では、昇圧コンバータ40を駆動停止しながら所定放電処理を実行するものとしたが、昇圧コンバータ40のトランジスタT31をオンで保持しながら所定放電処理を実行するものとしてもよい。なお、この場合、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが電池電圧系電力ライン44の電圧VLより高い間は昇圧コンバータ40のトランジスタT31を介して駆動電圧系電力ライン42から電池電圧系電力ライン44に電力が供給され、駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが電池電圧系電力ライン44の電圧VLに略等しくなった後は昇圧コンバータ40のダイオードD31を介して電池電圧系電力ライン44から駆動電圧系電力ライン42に電力が供給される。   Further, in this modification, the predetermined discharge process is executed while stopping the boost converter 40, but the predetermined discharge process may be executed while the transistor T31 of the boost converter 40 is kept on. In this case, while the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is higher than the voltage VL of the battery voltage system power line 44, the drive voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44 are connected via the transistor T31 of the boost converter 40. After the voltage VH of the drive voltage system power line 42 becomes substantially equal to the voltage VL of the battery voltage system power line 44, the drive voltage is supplied from the battery voltage system power line 44 via the diode D31 of the boost converter 40. Power is supplied to the system power line 42.

実施例では、駆動輪26a,26bに接続された駆動軸22に動力を入出力可能なモータ32を備える電気自動車20に適用するものしたが、例えば、図13の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、遊星歯車機構126を介して駆動軸22に接続されたエンジン122およびモータ124と、駆動軸22に動力を入出力可能なモータ32と、を備えるハイブリッド自動車120に適用するものとしてもよい。また、図14の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン122のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪26a,26bに連結された駆動軸22に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン122からの動力の一部を駆動軸22に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。さらに、図15の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動軸22に変速機330を介してモータ32を取り付けると共に、モータ32の回転軸にクラッチ329を介してエンジン122を接続する構成とし、エンジン122からの動力をモータ32の回転軸と変速機330とを介して駆動軸22に出力すると共にモータ32からの動力を変速機330を介して駆動軸22に出力するハイブリッド自動車320に適用するものとしてもよい。   In the embodiment, the present invention is applied to the electric vehicle 20 including the motor 32 that can input and output power to the drive shaft 22 connected to the drive wheels 26a and 26b. As described above, the present invention may be applied to a hybrid vehicle 120 including the engine 122 and the motor 124 connected to the drive shaft 22 through the planetary gear mechanism 126 and the motor 32 capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft 22. Good. Further, as illustrated in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. 14, an inner rotor 232 connected to the crankshaft of the engine 122 and an outer rotor 234 connected to the drive shaft 22 connected to the drive wheels 26a and 26b, It is also possible to include a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power from the engine 122 to the drive shaft 22 and converts the remaining power into electric power. Further, as illustrated in the hybrid vehicle 320 of the modified example of FIG. 15, the motor 32 is attached to the drive shaft 22 via the transmission 330 and the engine 122 is connected to the rotation shaft of the motor 32 via the clutch 329. The hybrid vehicle 320 outputs the power from the engine 122 to the drive shaft 22 via the rotation shaft of the motor 32 and the transmission 330 and outputs the power from the motor 32 to the drive shaft 22 via the transmission 330. It may be applied.

実施例では、電気自動車20に適用するものとしたが、電気自動車20などに搭載される駆動装置に適用するものとしてもよい。   In the embodiment, the present invention is applied to the electric vehicle 20, but may be applied to a drive device mounted on the electric vehicle 20 or the like.

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32が「モータ」に相当し、インバータ34が「インバータ」に相当し、バッテリ36が「バッテリ」に相当し、昇圧コンバータ40が「昇圧コンバータ」に相当し、コンデンサ46が「コンデンサ」に相当し、電子制御ユニット50が「制御手段」や「対応関係設定手段」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 motor 32 corresponds to “motor”, the inverter 34 corresponds to “inverter”, the battery 36 corresponds to “battery”, the boost converter 40 corresponds to “boost converter”, and the capacitor 46 “ The electronic control unit 50 corresponds to “a capacitor” and “control means” or “correspondence setting means”.

ここで、「モータ」としては、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同期発電電動機(いわゆる埋込磁石型同期発電電動機)として構成されたモータ32に限定されるものではなく、永久磁石が表面に取り付けら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同期発電電動機(いわゆる表面磁石型同期発電電動機)など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「インバータ」としては、インバータ34に限定されるものではなく、モータを駆動するためのものであれば如何なるタイプのインバータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ36に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「コンデンサ」としては、コンデンサ46に限定されるものではなく、駆動電圧系に取り付けられたものであれば如何なるタイプのコンデンサであっても構わない。「制御手段」や「対応関係設定手段」としては、単一の電子制御ユニットに限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットからなる組み合わせであっても構わない。また、「制御手段」としては、モータ32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42の目標電圧VHtagとの関係にトルク指令Tm*および回転数Nmを適用して得られる駆動電圧系電力ライン42の目標電圧VHtagに応じて駆動電圧系電力ライン42の電圧VHが調節されるよう昇圧コンバータ40を制御すると共に、モータ32のトルク指令Tm*および回転数Nmとインバータ34の制御方式との関係にトルク指令Tm*および回転数Nmを適用して得られる制御方式でトルク指令Tm*がモータ32から出力されるようインバータ34を制御するものに限定されるものではなく、モータの目標駆動点と駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係にモータの目標駆動点を適用して得られる駆動電圧系の目標電圧に応じて駆動電圧系の電圧が調節されるよう昇圧コンバータを制御すると共に、モータの目標駆動点とインバータの制御方式との駆動点制御方式関係にモータの目標駆動点を適用して得られる制御方式でインバータを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「対応関係設定手段」としては、昇圧コンバータ40によって駆動電圧系電力ライン42の電圧VHを電池電圧系電力ライン44の電圧VLに対して昇圧しているときのリアクトル電流ILの脈動成分(下アームオンオフ時電流IL1と下アームオフオン時電流IL0との差)に応じてリアクトル41のインダクタンスLを演算し、演算したリアクトル41のインダクタンスL(電流インダクタンス関係)に応じて共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを設定し、設定した共振領域の下限回転数Nrfminおよび上限回転数Nrfmaxを用いて共振領域が昇圧領域およびPWM領域に含まれるよう昇圧非昇圧ラインを設定し、設定した昇圧非昇圧ラインを用いて駆動点電圧関係を設定すると共に昇圧非昇圧ラインとPWM矩形波ラインとを用いて駆動点制御方式関係を設定するものに限定されるものではなく、昇圧コンバータによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときのリアクトルの電流の脈動成分に応じてリアクトルのインダクタンスを演算し、演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、リアクトルとコンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち昇圧領域に含まれるようモータの動作可能領域を昇圧領域と非昇圧領域とに区分して駆動点電圧関係を設定すると共に、共振領域がPWM領域と矩形波領域とのうちPWM領域に含まれるようモータの動作可能領域をPWM領域と矩形波領域とに区分して駆動点制御方式関係を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “motor” is limited to the motor 32 configured as a synchronous generator motor (so-called embedded magnet type synchronous generator motor) including a rotor embedded with a permanent magnet and a stator wound with a three-phase coil. Any type of motor, such as a synchronous generator motor (so-called surface magnet type synchronous generator motor) having a rotor with a permanent magnet attached to the surface and a stator wound with a three-phase coil, is not used. I do not care. The “inverter” is not limited to the inverter 34 and may be any type of inverter as long as it is for driving a motor. The “battery” is not limited to the battery 36 configured as a lithium ion secondary battery, and may be any type of battery such as a nickel hydride secondary battery, a nickel cadmium secondary battery, or a lead storage battery. Absent. The “capacitor” is not limited to the capacitor 46, and may be any type of capacitor as long as it is attached to the drive voltage system. “Control means” and “correspondence setting means” are not limited to a single electronic control unit, and may be a combination of a plurality of electronic control units. The “control means” is a drive obtained by applying the torque command Tm * and the rotational speed Nm to the relationship between the torque command Tm * and the rotational speed Nm of the motor 32 and the target voltage VHtag of the drive voltage system power line 42. The boost converter 40 is controlled so that the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is adjusted according to the target voltage VHtag of the voltage system power line 42, and the torque command Tm * and the rotation speed Nm of the motor 32 and control of the inverter 34 are controlled. The control method obtained by applying the torque command Tm * and the rotational speed Nm to the method is not limited to the control of the inverter 34 so that the torque command Tm * is output from the motor 32. The target of the drive voltage system obtained by applying the target drive point of the motor to the drive point voltage relationship between the target drive point and the target voltage of the drive voltage system It is obtained by controlling the boost converter so that the voltage of the drive voltage system is adjusted according to the voltage and applying the target drive point of the motor to the drive point control method relationship between the target drive point of the motor and the control method of the inverter Any device can be used as long as it controls the inverter by the control method. As the “correspondence setting means”, the pulsating component (lower arm) of the reactor current IL when the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is boosted with respect to the voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the boost converter 40. The inductance L of the reactor 41 is calculated according to the difference between the on-off current IL1 and the lower arm off-on current IL0), and the lower limit rotational speed Nrfmin of the resonance region is determined according to the calculated inductance L of the reactor 41 (current inductance relationship). An upper limit rotational speed Nrfmax is set, a boost non-boosting line is set using the lower limit rotational speed Nrfmin and upper limit rotational speed Nrfmax of the set resonance region so that the resonance region is included in the boost region and the PWM region, and the set boost non-boosting The drive point voltage relationship is set using the line and And the PWM rectangular wave line are not limited to setting the driving point control system relationship, but when the voltage of the driving voltage system is boosted with respect to the voltage of the battery voltage system by the boost converter The reactor inductance is calculated according to the pulsation component of the reactor current, and the resonance region of the circuit including the reactor and the capacitor is included in the boosting region of the boosting region and the non-boosting region using the calculated reactor inductance. The motor operable region is divided into a boosting region and a non-boosting region to set the drive point voltage relationship, and the motor operable region is included in the PWM region of the PWM region and the rectangular wave region. As long as the drive point control method relationship is set by dividing the signal into the PWM region and the rectangular wave region, any method may be used.

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、駆動装置や自動車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 driving devices and automobiles.

20 電気自動車、22 駆動軸、24 デファレンシャルギヤ、26a,26b 駆動輪、32 モータ、32a 回転位置検出センサ、33V,33W 電流センサ、34 インバータ、36 バッテリ、37a 電圧センサ、37b 電流センサ、37c 温度センサ、40 昇圧コンバータ、41 リアクトル、41a 電流センサ、42 駆動電圧系電力ライン、44 電池電圧系電力ライン、46,48 コンデンサ、46a,48a 電圧センサ、50 電子制御ユニット、52 CPU、54 ROM、56 RAM、58 フラッシュメモリ、60 イグニッションスイッチ、61 シフトレバー、62 シフトポジションセンサ、63 アクセルペダル、64 アクセルペダルポジションセンサ、65 ブレーキペダル、66 ブレーキペダルポジションセンサ、68 車速センサ、120,220,320 ハイブリッド自動車、122 エンジン、124 モータ、126 遊星歯車機構、329 クラッチ、330 変速機、D11〜D16,D31,D32 ダイオード、、T11〜T16,T31,T32 トランジスタ。   20 electric vehicle, 22 drive shaft, 24 differential gear, 26a, 26b drive wheel, 32 motor, 32a rotational position detection sensor, 33V, 33W current sensor, 34 inverter, 36 battery, 37a voltage sensor, 37b current sensor, 37c temperature sensor 40 step-up converter, 41 reactor, 41a current sensor, 42 drive voltage system power line, 44 battery voltage system power line, 46, 48 capacitor, 46a, 48a voltage sensor, 50 electronic control unit, 52 CPU, 54 ROM, 56 RAM 58 flash memory, 60 ignition switch, 61 shift lever, 62 shift position sensor, 63 accelerator pedal, 64 accelerator pedal position sensor, 65 brake pedal, 66 brake pedal Position sensor, 68 Vehicle speed sensor, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 122 Engine, 124 Motor, 126 Planetary gear mechanism, 329 Clutch, 330 Transmission, D11-D16, D31, D32 Diode, T11-T16, T31, T32 Transistor.

Claims (4)

モータと、該モータを駆動するためのインバータと、バッテリと、リアクトルを有し前記バッテリが接続された電池電圧系の電力を昇圧してまたは昇圧せずに前記インバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータと、前記駆動電圧系に取り付けられたコンデンサと、前記モータの目標駆動点と前記駆動電圧系の目標電圧との駆動点電圧関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる前記駆動電圧系の目標電圧に応じて該駆動電圧系の電圧が調節されるよう前記昇圧コンバータを制御すると共に、前記モータの目標駆動点と前記インバータの制御方式との駆動点制御方式関係に該モータの目標駆動点を適用して得られる制御方式で前記インバータを制御する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記昇圧コンバータによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧に対して昇圧しているときの前記リアクトルの電流の脈動成分に応じて前記リアクトルのインダクタンスを演算し、該演算したリアクトルのインダクタンスを用いて、前記リアクトルと前記コンデンサとを含む回路の共振領域が昇圧領域と非昇圧領域とのうち該昇圧領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該昇圧領域と該非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定すると共に、前記共振領域がPWM領域と矩形波領域とのうち該PWM領域に含まれるよう前記モータの動作可能領域を該PWM領域と該矩形波領域とに区分して前記駆動点制御方式関係を設定する対応関係設定手段、
を備える駆動装置。
A motor, an inverter for driving the motor, a battery, and a drive voltage system to which the inverter is connected with or without boosting power of a battery voltage system having a reactor and connected to the battery Obtained by applying the target drive point of the motor to a boost converter that can be supplied, a capacitor attached to the drive voltage system, and a drive point voltage relationship between the target drive point of the motor and the target voltage of the drive voltage system The boost converter is controlled so that the voltage of the drive voltage system is adjusted according to the target voltage of the drive voltage system, and the drive point control system relationship between the target drive point of the motor and the control system of the inverter Control means for controlling the inverter by a control method obtained by applying a target drive point of the motor,
The inductance of the reactor is calculated according to the pulsation component of the current of the reactor when the voltage of the drive voltage system is boosted with respect to the voltage of the battery voltage system by the boost converter, and the calculated inductance of the reactor And divides the operable region of the motor into the boosting region and the non-boosting region so that the resonance region of the circuit including the reactor and the capacitor is included in the boosting region between the boosting region and the non-boosting region. The drive point voltage relationship is set, and the operable region of the motor is divided into the PWM region and the rectangular wave region so that the resonance region is included in the PWM region of the PWM region and the rectangular wave region. Correspondence setting means for setting the drive point control method relationship,
A drive device comprising:
請求項1記載の駆動装置であって、
前記対応関係設定手段は、前記リアクトルのインダクタンスと前記共振領域の回転数範囲とのインダクタンス共振関係に前記演算したリアクトルのインダクタンスを適用して前記共振領域の回転数範囲を設定する手段であり、
更に、前記対応関係設定手段は、前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに仮区分する基本昇圧非昇圧ラインのうち前記共振領域の回転数範囲外の部分と、前記モータの動作可能領域を前記PWM領域と前記矩形波領域とに仮区分するPWM矩形波ラインのうち前記共振領域の回転数範囲内の部分と、を前記共振領域の回転数範囲の上下限で結んで設定される昇圧非昇圧ラインによって前記モータの動作可能領域を前記昇圧領域と前記非昇圧領域とに区分して前記駆動点電圧関係を設定する手段である、
駆動装置。
The drive device according to claim 1,
The correspondence setting means is means for setting the rotation speed range of the resonance region by applying the calculated inductance of the reactor to the inductance resonance relationship between the inductance of the reactor and the rotation speed range of the resonance region,
Further, the correspondence relationship setting means includes a portion of the basic boosting non-boosting line that temporarily divides the operable region of the motor into the boosting region and the non-boosting region, and a portion outside the rotational speed range of the resonance region; Of the PWM rectangular wave line that temporarily divides the operable region into the PWM region and the rectangular wave region, and a portion within the rotational speed range of the resonant region is connected by the upper and lower limits of the rotational speed range of the resonant region Means for setting the driving point voltage relationship by dividing the operable region of the motor into the boosting region and the non-boosting region by a set boosting non-boosting line;
Drive device.
請求項1または2記載の駆動装置であって、
前記対応関係設定手段は、前記コンデンサの電荷を放電させたときの前記コンデンサからの放電電流の積算値を用いて前記コンデンサの容量を演算し、前記演算したリアクトルのインダクタンスと前記演算したコンデンサの容量とを用いて前記駆動点電圧関係および前記駆動点制御方式関係を設定する手段である、
駆動装置。
The drive device according to claim 1 or 2,
The correspondence relationship setting means calculates the capacitance of the capacitor using an integrated value of the discharge current from the capacitor when the capacitor is discharged, and calculates the calculated inductance of the reactor and the calculated capacitance of the capacitor. A means for setting the drive point voltage relationship and the drive point control method relationship using
Drive device.
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載の駆動装置を搭載し、前記モータからの動力を用いて走行する自動車。   An automobile mounted with the drive device according to any one of claims 1 to 3 and traveling using power from the motor.
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