JP2014117118A - Control system of ac motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、交流電動機の制御システムに関し、より特定的には、複数の交流電動機を駆動する複数のインバータの間で共通の直流リンク電圧をコンバータによって可変制御する制御システムに関する。 The present invention relates to an AC motor control system, and more particularly to a control system that variably controls a DC link voltage common to a plurality of inverters that drive a plurality of AC motors.
直流電源を用いて交流電動機を制御するために、インバータを用いた制御システムが一般的に用いられている。たとえば、特開2010−252488号公報(特許文献1)には、インバータの直流リンク電圧を昇圧コンバータによって可変制御する構成が記載されている。 In order to control an AC motor using a DC power source, a control system using an inverter is generally used. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2010-252488 (Patent Document 1) describes a configuration in which a DC link voltage of an inverter is variably controlled by a boost converter.
上記特許文献1では、パルス幅変調(PWM)制御および矩形波電圧制御を選択的に適用する交流電動機の制御において、交流電動機を可能な限り正弦波PWM制御で駆動することで、ドライバビリティ性能を損なわずに燃費向上を高めるための制御が記載されている。具体的には、交流電動機のトルク指令値に基づいて算出されるモータ必要電圧と、システム電圧指令値とから変調度を求め、コンバータの非昇圧動作時に変調度が正弦波PWM制御における変調度最大値を超えたときに、コンバータに昇圧動作の開始を要求する制御が記載されている。
In the above-mentioned
特許文献1では、単一の交流電動機を制御するシステムにおける昇圧コンバータの非昇圧動作/昇圧動作を切換えるための制御を開示する。一方で、特許文献2にも記載されるように、複数の交流電動機をそれぞれ駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムが用いられている。
このような制御システムに特許文献1の制御を適用した場合には、交流電動機毎に変調度が異なってくるため、システム全体として、コンバータの昇圧動作の要否をどのように選択するかが問題となる。この選択が適切に行なえないと、コンバータの昇圧動作および非昇圧動作が短時間内に頻繁に切り換わることによって、インバータの直流リンク電圧の制御や交流電動機の制御に悪影響が生じることが懸念される。
When the control of
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、複数の交流電動機を駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムにおいて、コンバータの昇圧動作および非昇圧動作が短時間内で頻繁に切り換わることを回避するように、直流リンク電圧を可変制御するコンバータにおける昇圧動作の要否を適切に選択することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a converter in a control system in which a plurality of inverters driving a plurality of AC motors share a DC link voltage. In order to avoid frequent switching of the step-up operation and the non-step-up operation within a short time, the necessity of the step-up operation in the converter that variably controls the DC link voltage is appropriately selected.
この発明のある局面では、交流電動機の制御システムは、電力線の直流電圧が電圧指令値に従って制御されるように直流電源および電力線の間で双方向の直流電力変換を実行するように構成された昇圧コンバータと、共通の電力線と複数の交流電動機の間にそれぞれ接続された複数のインバータと、制御装置とを含む。複数のインバータの各々は、複数の交流電動機のうちの対応する交流電動機の出力トルクを当該交流電動機のトルク指令値に従って制御するように、電力線上の直流電圧を対応する交流電動機に印加される交流電圧に変換する。制御装置は、各交流電動機における直流電圧に対する交流電圧の比で示される変調度に応じて、直流電源の電圧に対する直流電圧の比で示される昇圧比を1とする非昇圧モードと、昇圧比を1よりも高くするように電圧指令値を設定する昇圧モードとを選択的に適用して昇圧コンバータを動作させる。さらに、制御装置は、複数の交流電動機の全てにおいて変調度が第1の閾値よりも低いときに非昇圧モードを選択する一方で、複数の交流電動機のうちの少なくとも1つにおいて変調度が第1の閾値よりも高い第2の閾値を超えているときに昇圧モードを選択するように、昇圧コンバータを制御する。 In one aspect of the present invention, an AC motor control system includes a booster configured to perform bidirectional DC power conversion between a DC power source and a power line so that the DC voltage of the power line is controlled according to a voltage command value. A converter, a plurality of inverters respectively connected between a common power line and a plurality of AC motors, and a control device are included. Each of the plurality of inverters is supplied with an AC voltage applied to the corresponding AC motor so that the output torque of the corresponding AC motor among the plurality of AC motors is controlled according to the torque command value of the AC motor. Convert to voltage. The control device has a non-boosting mode in which the boosting ratio indicated by the ratio of the DC voltage to the voltage of the DC power source is 1, and the boosting ratio according to the degree of modulation indicated by the ratio of the AC voltage to the DC voltage in each AC motor. The boost converter is operated by selectively applying the boost mode in which the voltage command value is set to be higher than 1. Further, the control device selects the non-boosting mode when the modulation degree is lower than the first threshold in all of the plurality of AC motors, while the modulation degree is the first in at least one of the plurality of AC motors. The boost converter is controlled to select the boost mode when a second threshold value higher than the second threshold value is exceeded.
好ましくは、第2の閾値は、昇圧モードの選択時には、非昇圧モードの選択時よりも低く設定される。 Preferably, the second threshold value is set lower when the boost mode is selected than when the non-boost mode is selected.
また好ましくは、第1の閾値は、複数の交流電動機の各々をトルク指令値に従って動作させるための正弦波状の電圧指令信号と搬送波信号との比較に基づくパルス幅変調制御によってインバータから交流電動機に出力される交流電圧を制御する制御モードにおける変調度の上限値以下に設定される。 Preferably, the first threshold value is output from the inverter to the AC motor by pulse width modulation control based on a comparison between a sinusoidal voltage command signal and a carrier wave signal for operating each of the plurality of AC motors according to the torque command value. Or less than the upper limit value of the modulation degree in the control mode for controlling the AC voltage to be applied.
好ましくは、複数の交流電動機は、電動車両の車両駆動力を発生するための交流電動機を含む。 Preferably, the plurality of AC motors include AC motors for generating vehicle driving force of the electric vehicle.
この発明によれば、複数の交流電動機を駆動する複数のインバータが直流リンク電圧を共通とする制御システムにおいて、コンバータの昇圧動作および非昇圧動作が短時間内で頻繁に切り換わることを回避するように、直流リンク電圧を可変制御するコンバータにおける昇圧動作の要否を適切に選択することができる。 According to the present invention, in a control system in which a plurality of inverters that drive a plurality of AC motors share a DC link voltage, it is possible to avoid frequent switching of the boosting operation and the non-boosting operation of the converter within a short time. In addition, it is possible to appropriately select whether or not a boosting operation is required in the converter that variably controls the DC link voltage.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.
(システム構成)
図1は、本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムの全体構成図である。図1には、本発明の実施の形態による交流電動機の制御システムが搭載されたハイブリッド車両1の構成が示される。
(System configuration)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an AC motor control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a configuration of a
図1を参照して、ハイブリッド車両1は、交流電動機の制御システム100(以下、単に制御システム100とも称する)と、エンジン110と、動力分割機構120と、モータジェネレータMG1(以下、単にMG1と表記する)と、モータジェネレータMG2(以下、単にMG2と表記する)と、減速機130と、駆動軸140および駆動輪150を備える。MG1およびMG2の出力は、制御システム100によって制御される。
Referring to FIG. 1,
制御システム100は、直流電源Bと、平滑コンデンサC0,C1と、昇圧コンバータ15と、インバータ20,30と、制御装置50とを備える。
エンジン110は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成される。エンジン110には、冷却水の温度を検知する冷却水温センサ112が設けられる。冷却水温センサ112の出力は、制御装置50へ送出される。
The
動力分割機構120は、エンジン110の発生する動力を、駆動軸140への経路とMG1への経路とに分割可能に構成される。動力分割機構120としては、サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。たとえば、MG1のロータを中空としてその中心にエンジン110のクランク軸を通すことで、動力分割機構120にエンジン110とMG1,MG2とを機械的に接続することができる。具体的には、MG1のロータをサンギヤに接続し、エンジン110の出力軸をプラネタリギヤに接続し、かつ、出力軸125をリングギヤに接続する。MG2の回転軸とも接続された出力軸125は、減速機130を介して駆動輪150を回転駆動するための駆動軸140に接続される。なお、MG2の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。
MG1は、エンジン110によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン110の始動を行なう電動機として動作するものとして、電動機および発電機の機能を併せ持つように構成される。
MG1 operates as a generator driven by
同様に、MG2は、出力軸125および減速機130を介して、駆動軸140へ出力が伝達される車両駆動力発生用としてハイブリッド車両1に組込まれる。さらに、MG2は、駆動輪150の回転方向と反対方向の出力トルクを発生することによって回生発電を行なうように電動機および発電機への機能を併せ持つように構成される。MG1,MG2は,本発明における「複数の交流電動機」に対応する。すなわち、本発明が適用される「交流電動機」は、交流駆動の電動機、発電機および電動発電機(モータジェネレータ)を含むものである。
Similarly, MG 2 is incorporated into
次に、制御システム100の構成について説明する。
直流電源Bは、代表的には、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池や電気二重層キャパシタ等の再充電可能な蓄電装置により構成される。直流電源Bには、監視用センサ10が設けられる。これにより、直流電源Bの出力電圧Vb、出力電流Ibおよび温度Tbが検出される。監視用センサ10による検出値は、制御装置50へ入力される。
Next, the configuration of the
The DC power supply B is typically constituted by a rechargeable power storage device such as a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion or an electric double layer capacitor. The DC power source B is provided with a
平滑コンデンサC1は、電力線5および6の間に接続される。電力線5は、直流電源Bの負極端子と接続され、電力線6は、直流電源Bの正極端子と接続される。
Smoothing capacitor C1 is connected between
電力線5および6の間には、平滑コンデンサC1が接続される。なお、電力線5および6では、直流電源Bおよび平滑コンデンサC1の間に、車両運転時にオンされ、車両運転停止時にオフされるリレー(図示せず)が介挿接続される。
A smoothing capacitor C1 is connected between the
平滑コンデンサC1の端子間電圧、すなわち、電力線6の直流電圧VLは、電圧センサ11によって検出される。直流電圧VLの検出値は、制御装置50へ入力される。直流電圧VLは、直流電源Bの出力電圧に相当する。
The voltage between the terminals of the smoothing capacitor C1, that is, the DC voltage VL of the
昇圧コンバータ15は、リアクトルL1と、電力用半導体スイッチング素子Q1,Q2とを含む。電力用半導体スイッチング素子Q1およびQ2は、電力線7および電力線5の間に直列に接続される。電力用半導体スイッチング素子Q1およびQ2のオンオフは、制御装置50からのスイッチング制御信号S1およびS2によって制御される。
Boost converter 15 includes a reactor L1 and power semiconductor switching elements Q1, Q2. Power semiconductor switching
本実施の形態において、電力用半導体スイッチング素子(以下、単に「スイッチング素子」と称する)としては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、電力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Q1,Q2に対しては、逆並列ダイオードD1,D2が配置されている。リアクトルL1は、スイッチング素子Q1およびQ2の接続ノードと電力線6の間に接続される。また、平滑コンデンサC0は、電力線7および電力線5の間に接続される。
In this embodiment, power semiconductor switching elements (hereinafter simply referred to as “switching elements”) include IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistors, or power bipolar transistors. Can be used. Anti-parallel diodes D1, D2 are arranged for switching elements Q1, Q2. Reactor L1 is connected between a connection node of switching elements Q1 and Q2 and
平滑コンデンサC0は、電力線5および7の間に接続されて、電力線7上の直流電圧を平滑化する。電圧センサ13は、平滑コンデンサC0の両端の電圧、すなわち、電力線7上の直流電圧VHを検出する。電圧センサ13による直流電圧VHの検出値は、制御装置50へ入力される。
Smoothing capacitor C0 is connected between
インバータ20および30の直流電圧側は、共通の電力線5および7を介して、昇圧コンバータ15と接続される。すなわち、電力線7は、本発明での「電力線」に対応する。以下では、インバータ20および30に共通の直流リンク電圧に相当する直流電圧VHを「システム電圧VH」とも称する。昇圧コンバータ15の配置により、システム電圧VHを、直流電源Bの出力電圧に固定することなく可変制御することができる。これにより、MG1,MG2に印加される交流電圧の振幅を可変制御して、高効率のモータ制御が可能となる。
The DC voltage side of
インバータ20は、電力線5および7の間に並列に設けられる、U相アーム22と、V相アーム24と、W相アーム26とから成る。各相アームは、電力線5および7の間に直列接続されたスイッチング素子から構成される。たとえば、U相アーム22は、スイッチング素子Q11,Q12から成り、V相アーム24は、スイッチング素子Q13,Q14から成り、W相アーム26は、スイッチング素子Q15,Q16から成る。また、スイッチング素子Q11〜Q16に対して、逆並列ダイオードD11〜D16がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Q11〜Q16のオンオフは、制御装置50からのスイッチング制御信号S11〜S16によって制御される。
MG1は、固定子に設けられたU相コイル巻線U1、V相コイル巻線V1およびW相コイル巻線W1と、図示しない回転子とを含む。U相コイル巻線U1、V相コイル巻線V1およびW相コイル巻線W1の一端は、中性点N1で互いに接続され、その他端は、インバータ20のU相アーム22、V相アーム24およびW相アーム26とそれぞれ接続される。インバータ20は、制御装置50からのスイッチング制御信号S11〜S16に応答したスイッチング素子Q11〜Q16のオンオフ制御(スイッチング制御)により、電力線7上の直流電力とMG1に入出力される交流電力との間での双方向の電力変換を行なう。
MG1 includes a U-phase coil winding U1, a V-phase coil winding V1 and a W-phase coil winding W1 provided on the stator, and a rotor (not shown). One ends of the U-phase coil winding U1, the V-phase coil winding V1, and the W-phase coil winding W1 are connected to each other at a neutral point N1, and the other ends are connected to the
具体的には、インバータ20は、制御装置50によるスイッチング制御に従って、電力線7上の直流電圧を3相交流電圧に変換し、その変換した3相交流電圧をMG1へ出力することができる。これにより、MG1は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ20は、エンジン110の出力を受けてMG1が発電した3相交流電圧を制御装置50によるスイッチング制御に従って直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電力線7へ出力することもできる。
Specifically,
インバータ30は、インバータ20と同様に構成されて、スイッチング制御信号S21〜S26によってオンオフ制御されるスイッチング素子Q21〜Q26および、逆並列ダイオードD21〜D26を含んで構成される。
MG2は、MG1と同様に構成されて、固定子に設けられたU相コイル巻線U2、V相コイル巻線V2およびW相コイル巻線W2と、図示しない回転子とを含む。MG1と同様に、U相コイル巻線U2、V相コイル巻線V2およびW相コイル巻線W2の一端は、中性点N2で互いに接続され、その他端は、インバータ30のU相アーム32、V相アーム34およびW相アーム36とそれぞれ接続される。
MG2 is configured similarly to MG1, and includes a U-phase coil winding U2, a V-phase coil winding V2 and a W-phase coil winding W2 provided on the stator, and a rotor (not shown). Similar to MG1, one ends of the U-phase coil winding U2, the V-phase coil winding V2, and the W-phase coil winding W2 are connected to each other at a neutral point N2, and the other end is connected to the
インバータ30は、制御装置50からのスイッチング制御信号S21〜S26に応答したスイッチング素子Q21〜Q26のオンオフ制御(スイッチング制御)により、電力線7上の直流電力とMG2に入出力される交流電力との間での双方向の電力変換を行なう。
具体的には、インバータ30は、制御装置50によるスイッチング制御に従って、電力線7から受ける直流電圧を3相交流電圧に変換し、その変換した3相交流電圧をMG2へ出力することができる。これにより、MG2は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ30は、車両の回生制動時、駆動輪150からの回転力を受けてMG2が発電した3相交流電圧を制御装置50によるスイッチング制御に従って直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電力線7へ出力することができる。
Specifically,
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド車両1を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速(または加速の中止)させることを含む。
Here, regenerative braking refers to braking involving regenerative power generation when the driver driving the
MG1,MG2の各々には電流センサ27および回転角センサ(レゾルバ)28が設けられる。MG1,MG2を流れる三相電流の瞬時値の和は零であるので、図1に示すように電流センサ27は2相分のモータ電流(たとえば、V相電流ivおよびW相電流iw)を検出するように配置すれば足りる。回転角センサ28は、MG1,MG2の図示しない回転子の回転角θを検出し、その検出した回転角θを制御装置50へ送出する。制御装置50では、回転角θに基づきMG1,MG2の回転速度(回転角速度ω)を算出することができる。
Each of
これらのセンサによって検出された、MG1のモータ電流MCRT(1)およびロータ回転角θ(1)ならびに、MG2のモータ電流MCRT(2)およびロータ回転角θ(2)は、制御装置50へ入力される。さらに、制御装置50は、モータ指令としての、MG1のトルク指令値Tqcom(1)およびMG2のトルク指令値Tqcom(2)を入力される。
The motor current MCRT (1) and rotor rotation angle θ (1) of MG1 and the motor current MCRT (2) and rotor rotation angle θ (2) of MG2 detected by these sensors are input to the
電子制御ユニット(ECU)で構成される制御装置50は、マイクロコンピュータ(図示せず)、RAM(Random Access Memory)51およびROM(Read Only Memory)52
を含む。制御装置50は、所定のプログラム処理に従って、上位の電子制御ユニット(ECU)から入力されたモータ指令(代表的には、トルク指令値)に従ってMG1,MG2が動作するように、昇圧コンバータ15およびインバータ20,30のスイッチング制御のためのスイッチング制御信号S1,S2(昇圧コンバータ15)、S11〜S16(インバータ20)、およびS21〜S26(インバータ30)を生成する。
A
including.
なお、制御装置50は、直流電源Bに関する、充電率(SOC:State of Charge)や充放電制限を管理するための機能を有する。たとえば、制御装置50は、直流電源Bの過充電あるいは過放電が発生しないように、MG1,MG2での消費電力および発電電力(回生電力)を必要に応じて制限する機能を有する。
The
次に、MG1,MG2の制御における昇圧コンバータ15およびインバータ20,30の動作について説明する。
Next, operations of boost converter 15 and
昇圧コンバータ15は、非昇圧モードおよび昇圧モードのいずれかで動作する。昇圧モードでは、昇圧コンバータ15は、PWM制御に従って、スイッチング素子Q1およびQ2が相補的かつ交互にオンオフするように制御される。昇圧コンバータ15は、スイッチング素子Q1,Q2のオン期間比(デューティ比)を制御することによって、昇圧比(VH/VL)を制御することができる。したがって、直流電圧VL,VHの検出値と電圧指令値VHrとに従って演算されたデューティ比に従って、スイッチング素子Q1,Q2のオンオフが制御される。このように、昇圧モードでは、VHr>VLに設定されて、昇圧コンバータ15がスイッチング素子Q1,Q2のオンオフ制御によって、システム電圧VHを制御する。 Boost converter 15 operates in either the non-boosting mode or the boosting mode. In step-up mode, step-up converter 15 is controlled such that switching elements Q1 and Q2 are complementarily and alternately turned on and off according to PWM control. Boost converter 15 can control the boost ratio (VH / VL) by controlling the ON period ratio (duty ratio) of switching elements Q1, Q2. Therefore, on / off of switching elements Q1, Q2 is controlled according to the duty ratio calculated according to the detected values of DC voltages VL, VH and voltage command value VHr. Thus, in the boost mode, VHr> VL is set, and boost converter 15 controls system voltage VH by on / off control of switching elements Q1 and Q2.
なお、スイッチング素子Q1をスイッチング素子Q2と相補的にオンオフすることにより、リアクトルL1の電流方向に応じて制御を切換えることなく直流電源Bの充電および放電の両方に対応することができる。すなわち、電圧指令値VHrに従うシステム電圧VHの制御を通じて、昇圧コンバータ15は、回生および力行の両方に対応することができる。 In addition, by switching on and off the switching element Q1 in a complementary manner with the switching element Q2, it is possible to cope with both charging and discharging of the DC power source B without switching the control according to the current direction of the reactor L1. In other words, through control of system voltage VH according to voltage command value VHr, boost converter 15 can cope with both regeneration and power running.
MG1,MG2の低出力時には、昇圧コンバータ15による昇圧を行なうことなく、VH=VL(昇圧比=1.0)の状態でMG1,MG2を制御することができる。この場合には、非昇圧モードが選択されて、スイッチング素子Q1およびQ2が、オンおよびオフにそれぞれ固定される。この結果、非昇圧モードでは、昇圧コンバータ15での電力損失が低下する。 At the time of low output of MG1 and MG2, MG1 and MG2 can be controlled in a state of VH = VL (boost ratio = 1.0) without boosting by boosting converter 15. In this case, the non-boosting mode is selected, and switching elements Q1 and Q2 are fixed to on and off, respectively. As a result, in the non-boosting mode, power loss in boosting converter 15 is reduced.
インバータ30は、制御装置50からのスイッチング制御信号S21〜S26に応答したスイッチング素子Q21〜Q26のオンオフ動作(スイッチング動作)により、トルク指令値Tqcom(2)に従ったトルクが出力されるように、MG2を駆動する。トルク指令値Tqcom(2)は、運転状況に応じたMG2への出力(トルク×回転数)要求に従って、正値(Tqcom(2)>0)、零(Tqcom(2)=0)、または負値(Tqcom(2)<0)に適宜設定される。
The
特にハイブリッド車両1の回生制動時には、MG2のトルク指令値は負に設定される(Tqcom(2)<0)。この場合には、インバータ30は、スイッチング制御信号S21〜S26に応答したスイッチング動作により、MG2が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧(システム電圧)を平滑コンデンサC0を介して昇圧コンバータ15へ供給する。
In particular, during regenerative braking of the
また、インバータ20は、上記のインバータ30の動作と同様に、制御装置50からのスイッチング制御信号S11〜S16に従ったスイッチング素子Q11〜Q16のオンオフ制御により、MG1が指令値に従って動作するように電力変換を行なう。
Further, similarly to the operation of
このように、制御装置50がトルク指令値Tqcom(1),Tqcom(2)に従ってMG1,MG2を駆動制御することにより、ハイブリッド車両1では、MG2での電力消費による車両駆動力の発生、MG1での発電による直流電源Bの充電電力またはMG2の消費電力の発生、およびMG2での回生発電による直流電源Bの充電電力の発生を、車両の運転状態に応じて適宜に実行できる。
As described above, the
(電動機制御における制御モード)
次に、インバータ20,30によるMG1,MG2を対象とした交流電動機制御について詳細に説明する。以下では、MG1およびMG2の各々に共通な事項を説明する場合には、両者を区別せず包括的に表記するために「MG」と称することとする。
(Control mode in motor control)
Next, AC motor control for MG1 and MG2 by
図2は、交流電動機制御のための制御モードを説明する図である。
図2に示すように、本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、インバータによる交流電動機制御について3つの制御モードを切換えて使用する。
FIG. 2 is a diagram for explaining a control mode for AC motor control.
As shown in FIG. 2, in the control system for an AC motor according to the embodiment of the present invention, three control modes are switched and used for AC motor control by an inverter.
正弦波PWM制御は、一般的なPWM制御として用いられるものであり、各相アームにおけるスイッチング素子のオンオフを、正弦波状の電圧指令と搬送波(代表的には、三角波)との電圧比較に従って制御する。電圧指令は、MGの出力トルクをトルク指令値に従って制御するための制御演算によって算出された、インバータからMGへ出力されるべき交流電圧を示す。 The sine wave PWM control is used as a general PWM control, and controls on / off of the switching element in each phase arm according to a voltage comparison between a sine wave voltage command and a carrier wave (typically, a triangular wave). . The voltage command indicates an AC voltage to be output from the inverter to the MG, which is calculated by a control calculation for controlling the output torque of the MG according to the torque command value.
PWM制御によって、上アーム素子のオン期間に対応するハイレベル期間と、下アーム素子のオン期間に対応するローレベル期間との集合について、一定期間内でその基本波成分が正弦波となるようにデューティ比が制御される。 With the PWM control, the fundamental wave component of a set of a high level period corresponding to the on period of the upper arm element and a low level period corresponding to the on period of the lower arm element is a sine wave within a certain period. The duty ratio is controlled.
以下、本明細書では、インバータによる直流/交流電圧変換における、直流リンク電圧(システム電圧VH)に対するMG1,MG2へ出力される交流電圧(線間電圧の実効値)の比を「変調度」と定義する。正弦波PWM制御の適用は、基本的には、各相の交流電圧振幅(相電圧)がシステム電圧VHと等しくなる状態が限界である。すなわち、正弦波PWM制御では、変調度を0.61倍程度までしか高めることができない。なお、正弦波状の電圧指令に3n次高調波を重畳することにより、正弦波PWM制御での変調度最大値は、0.70まで高めることができる。 Hereinafter, in this specification, the ratio of the AC voltage (effective value of the line voltage) output to MG1 and MG2 to the DC link voltage (system voltage VH) in the DC / AC voltage conversion by the inverter is referred to as “modulation degree”. Define. The application of the sine wave PWM control is basically limited to a state where the AC voltage amplitude (phase voltage) of each phase becomes equal to the system voltage VH. That is, in the sine wave PWM control, the modulation degree can be increased only to about 0.61 times. Note that by superimposing the 3n-order harmonic on the sinusoidal voltage command, the maximum modulation degree in the sinusoidal PWM control can be increased to 0.70.
過変調PWM制御は、搬送波の振幅よりも大きい振幅の交流電圧(正弦波状)について、その振幅を拡大した上で、上記正弦波PWM制御と同様のPWM制御を行なうものである。この結果、基本波成分を歪ませることによって、変調度を0.61(0.7)〜0.78の範囲まで高めることができる。これにより、正弦波PWM制御が適用できない領域の一部についても、PWM制御の適用が可能となる。 The overmodulation PWM control is to perform the same PWM control as the above sine wave PWM control after expanding the amplitude of an AC voltage (sine wave shape) larger than the amplitude of the carrier wave. As a result, the modulation factor can be increased to a range of 0.61 (0.7) to 0.78 by distorting the fundamental wave component. As a result, the PWM control can be applied to a part of the region where the sine wave PWM control cannot be applied.
正弦波PWM制御および過変調PWM制御では、MGを流れるモータ電流のフィードバック制御によって、上記電圧指令が算出される。具体的には、三相のモータ電流をd−q変換したd軸電流およびq軸電流を、トルク指令値に従って設定されるd軸電流指令値およびq軸電流指令値に制御するように、PWM制御の電圧指令が演算される。なお、以下では、正弦波PWM制御および過変調PWM制御の両者を包括する場合に、単にPWM制御とも称することとする。 In the sine wave PWM control and overmodulation PWM control, the voltage command is calculated by feedback control of the motor current flowing through the MG. Specifically, the PWM control is performed so that the d-axis current and the q-axis current obtained by dq conversion of the three-phase motor current are controlled to the d-axis current command value and the q-axis current command value set according to the torque command value. A voltage command for control is calculated. Hereinafter, when both sine wave PWM control and overmodulation PWM control are included, they are also simply referred to as PWM control.
一方、矩形波電圧制御では、電動機の電気角360度に相当する期間内で、ハイレベル期間およびローレベル期間の比が1:1の矩形波1パルス分をインバータが出力する。これにより、変調度は0.78まで高められる。矩形波電圧制御では、変調度は0.78に固定される。 On the other hand, in the rectangular wave voltage control, the inverter outputs one pulse of the rectangular wave whose ratio between the high level period and the low level period is 1: 1 within the period corresponding to the electrical angle of 360 degrees of the electric motor. Thereby, the modulation degree is increased to 0.78. In the rectangular wave voltage control, the modulation degree is fixed at 0.78.
本実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、MG1,MG2の各々について、状態に応じて上述の正弦波PWM制御、過変調PWM制御および矩形波電圧制御が選択的に適用される。すなわち、MG1,MG2の各々について、同一の出力に対しても、システム電圧VHが変化すると変調度が変わるため、適用される制御モードも変わってくる。 In the control system for an AC motor according to the present embodiment, sine wave PWM control, overmodulation PWM control, and rectangular wave voltage control described above are selectively applied to each of MG1 and MG2 in accordance with the state. That is, for each of MG1 and MG2, the modulation mode changes when the system voltage VH changes even for the same output, so the applied control mode also changes.
図3には、各交流電動機(MG1,MG2)の動作点と適用される制御モードとの関係を説明するための概念図が示される。図3の横軸は、MGの回転速度を示し、図3の縦軸は、MGの出力トルクを示している。 FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the relationship between the operating point of each AC motor (MG1, MG2) and the applied control mode. The horizontal axis in FIG. 3 indicates the rotation speed of the MG, and the vertical axis in FIG. 3 indicates the output torque of the MG.
図3を参照して、制御システム100では、昇圧コンバータ15を非昇圧モードで動作させると、直流電源Bの出力電圧(すなわち、直流電圧VL)がそのままシステム電圧VHとなる(VH=VL)。MGの低出力時には、上記3つの制御方式のいずれかによりMGを駆動制御することができる。
Referring to FIG. 3, in
図3に示された非昇圧時最大トルクライン200は、昇圧コンバータ15の非昇圧モード時に、各回転速度においてMGが出力可能な最大出力トルクの集合である。非昇圧時最大トルクライン200の内側の略台形状の領域は、上述した変調度に応じて、正弦波PWM制御領域A1、過変調PWM制御領域A2および矩形波電圧制御領域A3に区別されることになる。
The non-boosting
正弦波PWM制御領域A1および過変調PWM制御領域A2との境界線210は、各回転速度において、変調度が、一般的な正弦波PWM制御での変調度最大値である0.61(または0.7)となる際の出力トルクの集合を示す。
The
また、過変調PWM制御領域A2と矩形波電圧制御領域A3との境界線220は、各回転速度において、変調度が、矩形波電圧制御での変調度である0.78となる際の出力トルクの集合を示す。
Further, the
図3中に破線で示す昇圧時最大トルクライン250は、昇圧コンバータ15が、直流電源Bの出力電圧を上限電圧まで昇圧してシステム電圧VHを最大値(たとえば600V)としたときに、各回転速度においてMGが出力可能な最大出力トルクの集合である。
The boosting
上述のように、非昇圧モードでは昇圧コンバータ15でのスイッチング損失が低減されるため、システム全体の効率が向上する。このため、非昇圧モードの適用を拡大することが効率面からは有利である。一方で、MGの動作点(回転速度およびトルク)が、非昇圧時最大トルクライン200よりも右側に位置する場合には、昇圧コンバータ15が昇圧モードで動作しないと、トルク指令値に従ったトルクを発生することができなくなる。
As described above, since the switching loss in the boost converter 15 is reduced in the non-boosting mode, the efficiency of the entire system is improved. For this reason, it is advantageous in terms of efficiency to expand application of the non-boosting mode. On the other hand, when the operating point (rotational speed and torque) of MG is located on the right side of non-boosting
本実施の形態では、特許文献1と同様に、図3中でのMGの動作点の位置に基づくのではなく、実際の変調度と判定閾値との比較に基づいて、昇圧コンバータ15の昇圧モード/非昇圧モードを選択することによって、非昇圧モードの適用を拡大する。
In the present embodiment, as in
図4には、本発明の実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧モードおよび非昇圧モードの遷移図が示される。 FIG. 4 shows a transition diagram between the step-up mode and the non-step-up mode in the control system for the AC motor according to the embodiment of the present invention.
図4を参照して、非昇圧モード時に、MGの出力増加に伴って、変調度Kmdが昇圧閾値tKmdよりも高くなると、昇圧コンバータ15は、非昇圧モードから昇圧モードに遷移する。昇圧閾値tKmdは、0.78までの範囲内で任意に設定することができる。たとえば、特許文献1のように、正弦波PWM制御を継続的に適用するようにシステム電圧VHを設定する場合には、昇圧閾値tKmdは、正弦波PWM制御における変調度最大値である0.61(または0.70)に設定される。
Referring to FIG. 4, when modulation degree Kmd becomes higher than boost threshold value tKmd as the output of MG increases in the non-boost mode, boost converter 15 transitions from the non-boost mode to the boost mode. The boost threshold tKmd can be arbitrarily set within a range up to 0.78. For example, when the system voltage VH is set so that the sine wave PWM control is continuously applied as in
昇圧モード時には、MGの出力低下に伴って、変調度Kmdが非昇圧閾値tKmd♯よりも低くなると、昇圧コンバータ15は、昇圧モードから非昇圧モードに遷移する。 In the boost mode, when modulation degree Kmd becomes lower than non-boosting threshold value tKmd # as the output of MG decreases, boost converter 15 transitions from boosting mode to non-boosting mode.
昇圧閾値tKmdおよび非昇圧閾値tKmd♯の間にヒステリシスを設けることによって(tKmd>tKmd♯)、非昇圧モードおよび昇圧モードが頻繁に切り換わる、いわゆるハンチングの発生を防止することができる。 By providing a hysteresis between the boost threshold tKmd and the non-boost threshold tKmd # (tKmd> tKmd #), it is possible to prevent so-called hunting that frequently switches between the non-boost mode and the boost mode.
(複数の交流電動機を制御対象とする場合の比較例の説明)
ここで、図4に示した昇圧モード/非昇圧モードの選択を、複数のMG1,MG2を制御対象とする制御システム100(図1)へ適用することを考える。MG1およびMG2は、それぞれ独立したトルク指令値Tqcom(1)およびTqcom(2)を設定される一方で、システム電圧VHは共通である。このため、MG1の変調度Kmd1と、MG2の変調度Kmd2とは異なる。
(Description of a comparative example when a plurality of AC motors are controlled)
Here, it is considered that the selection of the boosting mode / non-boosting mode shown in FIG. 4 is applied to the control system 100 (FIG. 1) that controls a plurality of MG1 and MG2. MG1 and MG2 are set with independent torque command values Tqcom (1) and Tqcom (2), respectively, while system voltage VH is common. For this reason, the modulation degree Kmd1 of MG1 and the modulation degree Kmd2 of MG2 are different.
たとえば、MG1およびMG2の各々について、図4の遷移図に従って昇圧要否を判断することができる。具体的には、変調度Kmd1に基づいて昇圧モードおよび非昇圧モードのいずれが選択されているかに応じてMG1による昇圧要求の有無を判断できるとともに、変調度Kmd2に基づいて昇圧モードおよび非昇圧モードのいずれが選択されているかに応じて、MG2による昇圧要求の有無を判断できる。 For example, for each of MG1 and MG2, the necessity of boosting can be determined according to the transition diagram of FIG. Specifically, the presence or absence of a boost request by MG1 can be determined based on whether the boost mode or the non-boost mode is selected based on modulation degree Kmd1, and the boost mode and non-boost mode are determined based on modulation degree Kmd2. It can be determined whether or not there is a boost request by MG2 depending on which one is selected.
最も基本的な態様として、MG1,MG2の各々の昇圧要求の論理和を取ることにより、昇圧コンバータ15の昇圧モード/非昇圧モードを選択する制御を比較例とする。この比較例に従えば、MG1,MG2の少なくとも一方で昇圧が要求されている場合には、昇圧コンバータ15は昇圧モードに設定される一方で、MG1,MG2の両方で昇圧が要求されていない場合には、昇圧コンバータ15は非昇圧モードに設定される。 As a most basic mode, a control for selecting the boosting mode / non-boosting mode of the boosting converter 15 by taking the logical sum of the boosting requests of MG1 and MG2 is used as a comparative example. According to this comparative example, when boosting is required for at least one of MG1 and MG2, boost converter 15 is set to the boosting mode, while boosting is not required for both MG1 and MG2. The boost converter 15 is set to the non-boost mode.
しかしながら、比較例に従う昇圧モード/非昇圧モードの選択では、図5に例示するような、ハンチングの発生を招く虞がある。 However, in the selection of the boosting mode / non-boosting mode according to the comparative example, hunting may occur as illustrated in FIG.
図5を参照して、インバータ20からMG1に出力される交流電圧(線間電圧の実効値)を示すモータ電圧Vr1は、MG1のトルク指令値Tqcom(1)に従ったトルクを出力するために変化する。同様に、インバータ30からMG2に出力される交流電圧(線間電圧の実効値)を示すモータ電圧Vr2は、MG2のトルク指令値Tqcom(2)に従ったトルクを出力するために変化する。MG1の変調度Kmd1=Vr1/VHであり、MG2の変調度Kmd2=Vr2/VHである。
Referring to FIG. 5, motor voltage Vr1 indicating the AC voltage (effective value of line voltage) output from
昇圧フラグFvupは、昇圧コンバータ15を非昇圧モードで動作させる場合にはオフされる一方で、昇圧コンバータ15を昇圧モードで動作させる場合にはオンされる。 The boost flag Fvup is turned off when the boost converter 15 is operated in the non-boost mode, and is turned on when the boost converter 15 is operated in the boost mode.
図5の例では、MG2の出力が比較的緩やかに増加する下で、MG1の出力が比較的に急に増加した後、減少に転じる場合の動作が示される。 The example of FIG. 5 shows an operation in the case where the output of MG1 increases relatively slowly, and then starts decreasing after the output of MG1 increases relatively rapidly.
時刻t1以前は、昇圧フラグFvupはオフされており非昇圧モードである。このためシステム電圧VH=VLの一定値である。したがって、MG1のVr1およびMG2のVr2が上昇することにより、変調度Kmd1およびKmd2が上昇する。Vr1の上昇スピードの方が速いので、時刻t1において、変調度Kmd1がMG1の昇圧閾値tKmd1に達する。これにより、MG1の昇圧要求がオンされるので、時刻t1に、昇圧フラグFvupがオンされる。 Prior to time t1, the boost flag Fvup is off and the non-boost mode is set. Therefore, the system voltage VH = VL is a constant value. Therefore, when Vr1 of MG1 and Vr2 of MG2 are increased, the modulation degrees Kmd1 and Kmd2 are increased. Since the rising speed of Vr1 is faster, the modulation degree Kmd1 reaches the boosting threshold value tKmd1 of MG1 at time t1. As a result, the boost request for MG1 is turned on, and the boost flag Fvup is turned on at time t1.
時刻t1以降では、昇圧コンバータ15は昇圧モードで動作するため、システム電圧VHが上昇する。モータ電圧Vr1の上昇に応じてシステム電圧VHを上昇させることにより、変調度Kmd1の上昇は一定レベルまでに抑えられる。そして、MG1の出力減少に応じてVr1が減少に転じることにより、変調度Kmd1が低下に転じる。そして、時刻t2において、変調度Kmd1は、MG1の非昇圧閾値tKmd1♯まで低下する。したがって、時刻t2において、MG1の昇圧要求はオフされる。 After time t1, boost converter 15 operates in the boost mode, and system voltage VH increases. By raising the system voltage VH according to the rise of the motor voltage Vr1, the rise of the modulation degree Kmd1 is suppressed to a certain level. Then, as Vr1 starts to decrease in accordance with the decrease in the output of MG1, the modulation degree Kmd1 starts to decrease. At time t2, modulation degree Kmd1 decreases to non-boosting threshold tKmd1 # of MG1. Therefore, the request for boosting MG1 is turned off at time t2.
一方、MG2の出力(すなわち、Vr2)は、時刻t1〜t2の間においても緩やかに上昇している。しかしながら、時刻t2の時点では、MG2の変調度Kmd2は、MG2の昇圧閾値tKmd2に達していない。この結果、時刻t2では、MG1およびMG2の両方とも昇圧要求がオフされる。これにより、昇圧フラグFvupがオフされるため、昇圧コンバータ15は非昇圧モードで動作する。 On the other hand, the output of MG2 (that is, Vr2) rises moderately also between times t1 and t2. However, at time t2, the modulation degree Kmd2 of MG2 has not reached the boost threshold tKmd2 of MG2. As a result, at time t2, the boost request is turned off for both MG1 and MG2. As a result, boost flag Fvup is turned off, and boost converter 15 operates in the non-boost mode.
しかしながら、時刻t2以降についてもMG2の出力は増加するため、時刻t3において、MG2の変調度Kmd2は、MG2の昇圧閾値tKmd2まで上昇する。この結果、時刻t2の直後の時刻t3において、昇圧フラグFvupが再びオンされる。これにより、昇圧モードおよび非昇圧モードが短時間で切り換わるハンチングが発生してしまう。 However, since the output of MG2 increases after time t2, the modulation factor Kmd2 of MG2 rises to the boost threshold tKmd2 of MG2 at time t3. As a result, at time t3 immediately after time t2, the boost flag Fvup is turned on again. As a result, hunting in which the boosting mode and the non-boosting mode are switched in a short time occurs.
図5にも示されるように、昇圧モードおよび非昇圧モードの切り換わり時には、システム電圧VHが非連続的に変化する。この非連続的な電圧変化によって、上記のハンチングが助長される傾向にある。 As shown in FIG. 5, system voltage VH changes discontinuously when switching between the boosting mode and the non-boosting mode. This discontinuous voltage change tends to promote the above hunting.
図6および図7を用いて、昇圧モードおよび非昇圧モードの切り換わり時における非連続な電圧変化が発生する理由を説明する。 The reason why the discontinuous voltage change occurs when the boost mode and the non-boost mode are switched will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
図6には、昇圧コンバータの昇圧モードにおける制御動作を説明する波形図ための波形図が示される。 FIG. 6 shows a waveform diagram for explaining a control operation in the boost mode of the boost converter.
図6を参照して、昇圧コンバータ15のスイッチング素子Q1,Q2のオンオフは、デューティ指令値Vdtと搬送波300との電圧比較に従って制御される。たとえば、デューティ指令値Vdtは、システム電圧VHの検出値と電圧指令値VHrとの偏差に基づくフィードバック制御および/または直流電圧VLと電圧指令値VHrとの電圧比に基づくフィードフォワード制御等によって求められる。
Referring to FIG. 6, on / off of switching elements Q <b> 1 and Q <b> 2 of boost converter 15 is controlled according to a voltage comparison between duty command value Vdt and
デューティ指令値Vdtが搬送波300の電圧よりも高いときには、PWM指令電圧Vpwm*がハイレベルに設定される。一方で、デューティ指令値Vdtが搬送波300の電圧よりも低いときには、PWM指令電圧Vpwm*がローレベルに設定される。Vpwm*のハイレベル期間には、上アーム素子であるスイッチング素子Q1がオンされる一方で、下アーム素子であるスイッチング素子Q2がオフされる。これに対して、Vpwm*のローレベル期間には、下アーム素子であるスイッチング素子Q2がオンされる一方で、上アーム素子であるスイッチング素子Q1がオフされる。
When duty command value Vdt is higher than the voltage of
搬送波300のキャリア周期Tcに対するVpwm*のハイレベル期間Thの比をDhとすると、昇圧コンバータ15における昇圧比は、下記(1)式で示される。
When the ratio of the high level period Th of Vpwm * to the carrier period Tc of the
VH=(1/Dh)・VL …(1)
デューティ指令値Vdtが高くなる程、Thが小さくなるため昇圧比が大きくなる。一方で、非昇圧モードでは、上アーム素子(スイッチング素子Q1)がオン固定されてDh=1.0となるので、VH=VLとなる。
VH = (1 / Dh) · VL (1)
As the duty command value Vdt increases, Th decreases and the boost ratio increases. On the other hand, in the non-boosting mode, the upper arm element (switching element Q1) is fixed on and Dh = 1.0, so VH = VL.
昇圧コンバータ15を実際に動作させる場合には、スイッチング素子Q1およびQ2の一方のターンオフと、他方のターンオンとが重なって電力線7および5の間に短絡経路が形成されることを防止するために、デッドタイムが設けられる。このため、昇圧モードにおいて、昇圧比を1.0まで連続的に低下させることはできない。すなわち、実際に実現可能な昇圧比には下限値が存在する。
When boost converter 15 is actually operated, in order to prevent one turn-off of switching elements Q1 and Q2 and the other turn-on from overlapping to form a short circuit path between
図7には、昇圧比が低い非昇圧モードにおける昇圧コンバータ15の動作波形図が示される。 FIG. 7 shows an operation waveform diagram of boost converter 15 in the non-boost mode in which the boost ratio is low.
図7を参照して、時刻t1において、搬送波300の電圧がデューティ指令値Vdtよりも高くなると、Vpwm*がローレベルからハイレベルに変化する。これに応じて、スイッチング素子S2をオフするためにスイッチング制御信号S2がハイレベルからローレベルに変化する。一方で、スイッチング制御信号S1は、時刻t1からデッドタイムDTが経過した時刻t2において、スイッチング素子S1をオンするためにローレベルからハイレベルに変化する。
Referring to FIG. 7, when the voltage of
同様に、時刻t3において、搬送波300の電圧がデューティ指令値Vdtよりも低くなると、Vpwm*がハイレベルからローレベルに変化する。これに応じて、スイッチング素子S1をオフするためにスイッチング制御信号S1がハイレベルからローレベルに変化する。一方で、スイッチング制御信号S2は、時刻t3からデッドタイムDTが経過した時刻t4において、スイッチング素子S2をオンするためにローレベルからハイレベルに変化する。
Similarly, when the voltage of the
このように、昇圧モードでは、スイッチング素子Q1,Q2のオンオフを入れ換える毎に、デッドタイムDTを確保することが必要となる。すなわち、図7に示したデューティ指令値Vdtが、設定可能なデューティ指令の下限値となる。このとき、実施のPWM電圧Vpwmは、デッドタイム1個分のローレベル期間を有するパルス電圧となる。したがって、デューティ指令値Vdtの下限値における実際の昇圧比(VH/VL)は、下記(2)式で示される。 Thus, in the boost mode, it is necessary to ensure the dead time DT every time the switching elements Q1, Q2 are switched on and off. That is, the duty command value Vdt shown in FIG. 7 is a lower limit value of the settable duty command. At this time, the actual PWM voltage Vpwm is a pulse voltage having a low level period corresponding to one dead time. Therefore, the actual step-up ratio (VH / VL) at the lower limit value of duty command value Vdt is expressed by the following equation (2).
(VH/VL)=1/(1−DT/Tc) …(2)
この結果、昇圧比が1.0に近い領域では、昇圧コンバータ15の昇圧比を連続的に変化させることができない不感帯が存在する。非昇圧モードおよび昇圧モードの切換え時には、昇圧コンバータ15による昇圧比がこの不感帯を通過するため、システム電圧VHが非連続的に変化する。
(VH / VL) = 1 / (1-DT / Tc) (2)
As a result, in a region where the boost ratio is close to 1.0, there is a dead zone in which the boost ratio of the boost converter 15 cannot be changed continuously. At the time of switching between the non-boosting mode and the boosting mode, the boosting ratio by boosting converter 15 passes through this dead zone, so that system voltage VH changes discontinuously.
図5にも示したように、システム電圧VHが非連続に変化すると変調度も大きく変化する。このため、MG1およびMG2の一方の変調度が上昇し、他方の変調度が低下している場面では、いずれかの変調度が昇圧閾値または非昇圧閾値に達したときに、各MGの昇圧要求有無が切り換わる可能性があり、この結果、非昇圧モードおよび昇圧モードの間でのハンチングが発生することが懸念される。 As shown in FIG. 5, when the system voltage VH changes discontinuously, the degree of modulation also changes greatly. For this reason, in a scene where the modulation degree of one of MG1 and MG2 increases and the modulation degree of the other decreases, when either modulation degree reaches the boosting threshold value or the non-boosting threshold value, the boost request of each MG There is a possibility that the presence or absence may be switched, and as a result, there is a concern that hunting occurs between the non-boosting mode and the boosting mode.
(本実施の形態による昇圧モード/非昇圧モードの選択)
図8は、本実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧モード/非昇圧モードの選択のための制御処理を説明するフローチャートである。図8に示す制御処理は、制御装置50によって所定周期で実行される。
(Selection of boosting mode / non-boosting mode according to this embodiment)
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control process for selecting a boosting mode / non-boosting mode in the control system for an AC motor according to the present embodiment. The control process shown in FIG. 8 is executed by the
制御装置50は、ステップS100により、MG1の変調度Kmd1および非昇圧閾値tKmd1#を比較するとともに、MG2の変調度Kmd2および非昇圧閾値tKmd2#を比較する。そして、MG1およびMG2の両方で変調度が非昇圧閾値よりも低いとき、すなわち、Kmd1<tKmd1#かつKmd2<tKmd2#のとき(S100のYES判定時)に、制御装置50は、ステップS120へ処理を進めて、昇圧フラグFvupをオフする。
In step S100,
一方で、制御装置50は、MG1およびMG2の少なくとも一方で変調度が非昇圧閾値以上であるとき(S100のNO判定時)には、ステップS110に処理を進める。制御装置50は、ステップS110では、MG1の変調度Kmd1および昇圧閾値tKmd1を比較するとともに、MG2の変調度Kmd2および昇圧閾値tKmd2を比較する。
On the other hand, when at least one of MG1 and MG2 has a modulation degree equal to or greater than the non-boosting threshold value (when NO is determined in S100),
制御装置50は、MG1およびMG2の少なくとも一方で変調度が昇圧閾値よりも高いとき、すなわち、Kmd1>tKmd1またはKmd2<tKmd2の少なくともいずれかが成立するとき(S110のYES判定時)に、制御装置50は、ステップS130へ処理を進めて、昇圧フラグFvupをオンする。 When at least one of MG1 and MG2 has a modulation degree higher than the boost threshold value, that is, when at least one of Kmd1> tKmd1 or Kmd2 <tKmd2 is satisfied (when YES is determined in S110), 50, the process proceeds to step S130, and the boost flag Fvup is turned on.
一方で、制御装置50は、MG1およびMG2の両方で変調度が昇圧閾値以下であるとき(S110のNO判定時)には、ステップS140に処理を進めて昇圧フラグFvupは現在の状態に維持する。すなわち、非昇圧モードではFvupはオフに維持され、昇圧モードではFvupはオンに維持される。
On the other hand, when the degree of modulation is not more than the boost threshold value in both MG1 and MG2 (when NO is determined in S110),
このように、本実施の形態では、比較例のようにMG1,MG2毎に昇圧要求の有無を判定するのではなく、MG1およびMG2の両方で変調度が非昇圧閾値よりも低くなるまで、昇圧モードから非昇圧モードへの遷移を禁止する。 As described above, in the present embodiment, instead of determining whether or not there is a boost request for each of MG1 and MG2 as in the comparative example, boosting is performed until the modulation degree is lower than the non-boosting threshold value in both MG1 and MG2. Transition from mode to non-boosting mode is prohibited.
再び図5を参照して、本実施の形態に従う昇圧モード/非昇圧モードの選択を適用すると、時刻t1では、MG1の変調度Kmd1が昇圧閾値tKmd1に達することにより、比較例と同様に、昇圧フラグFvupがオンされる。 Referring to FIG. 5 again, when the selection of the boosting mode / non-boosting mode according to the present embodiment is applied, the modulation factor Kmd1 of MG1 reaches the boosting threshold value tKmd1 at time t1, so that boosting is performed as in the comparative example. The flag Fvup is turned on.
しかしながら、時刻t1以降では、MG1およびMG2の両方で変調度が非昇圧閾値よりも低い状態が発生しない。特に、比較例では昇圧フラグFvupがオフされる時刻t2においても、変調度Kmd2は、昇圧閾値tKmd2に達していないものの非昇圧閾値tKmdよりは高いため、図8のフローチャートにおいて、ステップS110がNO判定とされる。したがって、昇圧フラグFvupはオンを維持される。 However, after time t1, a state in which the degree of modulation is lower than the non-boosting threshold does not occur in both MG1 and MG2. In particular, in the comparative example, even at time t2 when the boost flag Fvup is turned off, the degree of modulation Kmd2 does not reach the boost threshold tKmd2, but is higher than the non-boost threshold tKmd. Therefore, in the flowchart of FIG. It is said. Therefore, the boost flag Fvup is kept on.
この結果、本実施の形態に従う昇圧モード/非昇圧モードの選択では、比較例における時刻t2〜t3間でのハンチングが発生することなく、昇圧モードが維持される。 As a result, in the boost mode / non-boost mode selection according to the present embodiment, the boost mode is maintained without hunting occurring between times t2 and t3 in the comparative example.
このように本実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、複数の交流電動機(モータジェネレータ)を制御する複数のインバータが直流リンク電圧(システム電圧)を共有する構成において、実際の変調度に基づいて昇圧コンバータの昇圧動作の要否を選択する際に、昇圧コンバータ15は、非昇圧モードでは、いずれかの交流電動機(モータジェネレータ)での変調度が昇圧閾値よりも高くなると、昇圧モードへ移行する。さらに、一旦昇圧モードが選択された後は、全ての交流電動機(モータジェネレータ)での変調度が非昇圧閾値よりも低下するまで、昇圧コンバータ15は昇圧モードを維持される。 As described above, in the control system for an AC motor according to the present embodiment, in a configuration in which a plurality of inverters controlling a plurality of AC motors (motor generators) share a DC link voltage (system voltage), based on the actual modulation degree. When selecting whether or not the boost operation of the boost converter is necessary, the boost converter 15 shifts to the boost mode in the non-boost mode when the modulation degree in any of the AC motors (motor generators) becomes higher than the boost threshold. . Furthermore, once boosting mode is selected, boosting converter 15 is maintained in boosting mode until the degree of modulation in all AC motors (motor generators) falls below the non-boosting threshold.
したがって、複数の交流電動機(モータジェネレータ)によって共有される昇圧コンバータの昇圧動作の要否を、昇圧モードおよび非昇圧モード間でのハンチングの発生を防止して、適切に選択することができる。この結果、ハンチングに起因して昇圧コンバータ15に過電流が発生する等によりシステムの挙動が不安定となることや、システム電圧VHの変動によるモータ制御性悪化によるトルク変動(車両の振動)を防止できる。 Therefore, the necessity of the boosting operation of the boosting converter shared by the plurality of AC motors (motor generators) can be appropriately selected by preventing the occurrence of hunting between the boosting mode and the non-boosting mode. As a result, the behavior of the system becomes unstable due to, for example, an overcurrent generated in the boost converter 15 due to hunting, and the torque fluctuation (vehicle vibration) due to the deterioration of the motor controllability due to the fluctuation of the system voltage VH is prevented. it can.
なお、MG1の昇圧閾値tKmd1およびMG2の昇圧閾値tKmd2は共通の値であってもよいし異なる値であってもよい。同様に、MG1の非昇圧閾値tKmd1♯およびMG2の非昇圧閾値tKmd2♯についても、共通の値であってもよいし異なる値であってもよい。非昇圧閾値tKmd1♯,tKmd2♯は、本発明での「第1の閾値」に対応し、昇圧閾値tKmd1,tKmd2は、本発明での「第2の閾値」に対応する。 Note that the boost threshold tKmd1 of MG1 and the boost threshold tKmd2 of MG2 may be a common value or different values. Similarly, the non-boosting threshold value tKmd1 # of MG1 and the non-boosting threshold value tKmd2 # of MG2 may be a common value or different values. The non-boosting threshold values tKmd1 # and tKmd2 # correspond to the “first threshold value” in the present invention, and the boosting threshold values tKmd1 and tKmd2 correspond to the “second threshold value” in the present invention.
(変形例)
本実施の形態に従う交流電動機の制御システムでは、昇圧閾値tKmd1,tKmd2について、ハンチング防止効果をさらに高めるように可変設定することも可能である。
(Modification)
In the control system for an AC motor according to the present embodiment, boost thresholds tKmd1 and tKmd2 can be variably set so as to further enhance the hunting prevention effect.
図9は、本実施の形態に従う交流電動機の制御システムにおける昇圧閾値の設定のための制御処理の変形例を説明するフローチャートである。図9に示す制御処理は、図8に示した制御処理と併せて、制御装置50によって所定周期で実行される。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a modification of the control process for setting the boost threshold value in the control system for an AC motor according to the present embodiment. The control process shown in FIG. 9 is executed by the
図9を参照して、制御装置50は、ステップS200により、昇圧フラグFvupがオンされているかどうかを判定する。そして、昇圧フラグFvupのオン時、すなわち昇圧モードの選択時(S200のYES判定時)には、制御装置50は、ステップS210に処理を進めて、昇圧閾値tKmd1をL1に設定するとともに、昇圧閾値tKmd2をL2に設定する。L1およびL2は、共通の値とすることも、異なる値とすることも可能である。
Referring to FIG. 9,
制御装置50は、昇圧フラグFvupのオフ時、すなわち非昇圧モードの選択時(S200のNO判定時)には、ステップS220に処理を進めて、昇圧閾値tKmd1をR1(R1>L1)に設定するとともに、昇圧閾値tKmd2をR2(R2>L2)に設定する。R1およびR2は、共通の値とすることも、異なる値とすることも可能である。
When boosting flag Fvup is off, that is, when non-boosting mode is selected (NO in S200),
図10には、図9に示したフローチャートに従って昇圧閾値を設定したときの動作波形図が示される。図10における電圧Vr1およびVr2の挙動は、図5と同様である。 FIG. 10 shows an operation waveform diagram when the boost threshold is set according to the flowchart shown in FIG. The behavior of the voltages Vr1 and Vr2 in FIG. 10 is the same as that in FIG.
図10を参照して、昇圧モードおよび非昇圧モードの選択は、図8に示したフローチャートに従って実行される。 Referring to FIG. 10, the selection of the boosting mode and the non-boosting mode is performed according to the flowchart shown in FIG.
時刻ta以前では、昇圧フラグFvupはオフされて非昇圧モードが選択される。したがって、昇圧閾値tKmd1はR1に設定され、昇圧閾値tKmd2はR2に設定される。R1およびR2は、図5に示された昇圧閾値tKmd1,tKmd2の値と同等である。 Prior to time ta, the boost flag Fvup is turned off and the non-boost mode is selected. Therefore, the boost threshold tKmd1 is set to R1, and the boost threshold tKmd2 is set to R2. R1 and R2 are equivalent to the boost threshold values tKmd1 and tKmd2 shown in FIG.
時刻taにおいて、MG1の変調度Kmd1が昇圧閾値tKmd1(L1)よりも高くなると、昇圧フラグFvupがオンされて、昇圧コンバータ15は、非昇圧モードから昇圧モードへ遷移する。これに応じて、図9に示したフローチャートに従う処理により、昇圧閾値tKmd1がR1からL1に低下するとともに、昇圧閾値tKmd2がR2からL2に低下する。 When modulation degree Kmd1 of MG1 becomes higher than boost threshold tKmd1 (L1) at time ta, boost flag Fvup is turned on and boost converter 15 transitions from the non-boost mode to the boost mode. Accordingly, by the process according to the flowchart shown in FIG. 9, the boost threshold tKmd1 decreases from R1 to L1, and the boost threshold tKmd2 decreases from R2 to L2.
この結果、時刻tbにおいて、MG2の変調度Kmd2が昇圧閾値tKmd2よりも高くなる。これにより、図8のステップS110がYES判定となるので、昇圧モードが選択されるようになる。このため、時刻tb以降では、少なくとも変調度Kmd2が非昇圧閾値tKmd2♯よりも低下するまで昇圧モードが選択される。この結果、図5での時刻t2に相当する時刻tcにおいても、昇圧モードは確実に維持される。 As a result, at time tb, the modulation degree Kmd2 of MG2 becomes higher than the boost threshold tKmd2. As a result, step S110 in FIG. 8 is YES, and the boost mode is selected. Therefore, after time tb, the boosting mode is selected at least until modulation degree Kmd2 is lower than non-boosting threshold tKmd2 #. As a result, the boost mode is reliably maintained at time tc corresponding to time t2 in FIG.
このように、図9の変形例に従えば、いずれかの交流電動機(モータジェネレータ)の出力上昇によって昇圧モードが選択されたときには、当該交流電動機(モータジェネレータ)の出力が低下しても、他の交流電動機(モータジェネレータ)の出力上昇を反映して昇圧モードが要求され易くすることができる。これにより、昇圧モードおよび非昇圧モード間でのハンチングの発生をさらに確実に防止することができる。 Thus, according to the modification of FIG. 9, when the boost mode is selected by increasing the output of any AC motor (motor generator), even if the output of the AC motor (motor generator) decreases, The boosting mode can be easily requested reflecting the output increase of the AC motor (motor generator). Thereby, the occurrence of hunting between the boosting mode and the non-boosting mode can be more reliably prevented.
また、本実施の形態では、MG1およびMG2の2個の交流電動機(モータジェネレータ)によって昇圧コンバータ15が共有される構成を例示したが、本発明の適用はこのような構成に限定されるものではなく、任意の複数個の交流電動機(モータジェネレータ)によって昇圧コンバータ15が共有される構成に本発明を適用することが可能である。具体的には、図8のステップS100では、全ての交流電動機において変調度が非昇圧閾値よりも低いときに昇圧フラグFvupをオフし、かつ、図8のステップS110では、少なくとも1つの交流電動機において変調度が昇圧閾値より高いときに昇圧フラグFvupをオンするようにすれば、交流電動機が任意の複数個である構成への適用が可能となる。 In the present embodiment, the configuration in which boost converter 15 is shared by two AC motors (motor generators) MG1 and MG2 is illustrated, but the application of the present invention is not limited to such a configuration. In addition, the present invention can be applied to a configuration in which the boost converter 15 is shared by an arbitrary plurality of AC motors (motor generators). Specifically, in step S100 in FIG. 8, the boost flag Fvup is turned off when the modulation degree is lower than the non-boosting threshold in all AC motors, and in step S110 in FIG. 8, at least one AC motor is used. If the boost flag Fvup is turned on when the degree of modulation is higher than the boost threshold, the present invention can be applied to a configuration in which there are a plurality of AC motors.
また、本実施の形態に従う交流電動機の制御システムは、コンバータによって可変制御される直流リンク電圧(システム電圧VH)が共通である複数のインバータによって、複数の交流電動機が制御される構成であれば、図1とは異なるパワートレーンの構成を有する電動車両、あるいは、電動車両以外の任意の負荷に対しても適用可能である。 Moreover, if the control system of the AC motor according to the present embodiment has a configuration in which a plurality of AC motors are controlled by a plurality of inverters having a common DC link voltage (system voltage VH) variably controlled by a converter, The present invention can also be applied to an electric vehicle having a power train configuration different from that shown in FIG. 1 or an arbitrary load other than the electric vehicle.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 ハイブリッド車両、5,6,7 電力線、10 監視用センサ、11,13 電圧センサ、15 昇圧コンバータ、20,30 インバータ、22,24,26,32,34,36 アーム、27 電流センサ、28 回転角センサ、50 制御装置、100 制御システム、110 エンジン、112 冷却水温センサ、120 動力分割機構、125 出力軸、130 減速機、140 駆動軸、150 駆動輪、200 非昇圧時最大トルクライン、210,220 境界線、250 昇圧時最大トルクライン、300 搬送波、A1 正弦波PWM制御領域、A2 過変調PWM制御領域、A3 矩形波電圧制御領域、B 直流電源、C0,C1 平滑コンデンサ、D1,D2,D11〜D16,D21〜D26 逆並列ダイオード、DT デッドタイム、Fvup 昇圧フラグ、Kmd,Kmd1,Kmd2 変調度、L1 リアクトル、MCRT(1),MCRT(2) モータ電流、MG1,MG2 モータジェネレータ、N1,N2 中性点、Q1,Q2,Q11〜Q16,Q21〜Q26 電力用半導体スイッチング素子、S1,S2,S11〜S16,S21〜S26 スイッチング制御信号、Tb 温度(直流電源)、Tc キャリア周期、Tqcom(1),Tqcom(2) トルク指令値、U1,U2,V1,V2,W1,W2 コイル巻線、VH 直流電圧(システム電圧)、VHr 電圧指令値、Vb 出力電圧(直流電源)、Vdt デューティ指令値、Vpwm 指令電圧、Vpwm 電圧、Vr1,Vr2 モータ電圧、tKmd,tKmd1,tKmd2 昇圧閾値、tKmd♯,tKmd1♯,tKmd2♯ 非昇圧閾値。 1 Hybrid vehicle, 5, 6, 7 Power line, 10 Monitoring sensor, 11, 13 Voltage sensor, 15 Boost converter, 20, 30 Inverter, 22, 24, 26, 32, 34, 36 Arm, 27 Current sensor, 28 Rotation Angle sensor, 50 control device, 100 control system, 110 engine, 112 cooling water temperature sensor, 120 power split mechanism, 125 output shaft, 130 reducer, 140 drive shaft, 150 drive wheel, 200 non-boosting maximum torque line, 210, 220 boundary line, 250 maximum torque line at boost, 300 carrier wave, A1 sine wave PWM control area, A2 overmodulation PWM control area, A3 rectangular wave voltage control area, B DC power supply, C0, C1 smoothing capacitor, D1, D2, D11 ~ D16, D21 ~ D26 Anti-parallel diode, DT dead data Im, Fvup boost flag, Kmd, Kmd1, Kmd2 Modulation, L1 reactor, MCRT (1), MCRT (2) Motor current, MG1, MG2 Motor generator, N1, N2 Neutral point, Q1, Q2, Q11-Q16, Q21 to Q26 Power semiconductor switching element, S1, S2, S11 to S16, S21 to S26 Switching control signal, Tb temperature (DC power supply), Tc carrier cycle, Tqcom (1), Tqcom (2) Torque command value, U1, U2, V1, V2, W1, W2 Coil winding, VH DC voltage (system voltage), VHr voltage command value, Vb output voltage (DC power supply), Vdt duty command value, Vpwm command voltage, Vpwm voltage, Vr1, Vr2 motor Voltage, tKmd, tKmd1, tKmd2 boost threshold, t Kmd #, tKmd1 #, tKmd2 # Non-boosting threshold.
Claims (4)
共通の前記電力線と複数の交流電動機の間にそれぞれ接続された複数のインバータとを備え、
前記複数のインバータの各々は、前記複数の交流電動機のうちの対応する交流電動機の出力トルクを当該交流電動機のトルク指令値に従って制御するように、前記電力線上の直流電圧を前記対応する交流電動機に印加される交流電圧に変換し、
各前記交流電動機における前記直流電圧に対する前記交流電圧の比で示される変調度に応じて、前記直流電源の電圧に対する前記直流電圧の比で示される昇圧比を1とする非昇圧モードと、前記昇圧比を1よりも高くするように前記電圧指令値を設定する昇圧モードとを選択的に適用して前記昇圧コンバータを動作させるための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記複数の交流電動機の全てにおいて前記変調度が第1の閾値よりも低いときに前記非昇圧モードを選択する一方で、前記複数の交流電動機のうちの少なくとも1つにおいて前記変調度が前記第1の閾値よりも高い第2の閾値を超えているときに前記昇圧モードを選択するように、前記昇圧コンバータを制御する、交流電動機の制御システム。 A boost converter configured to perform bidirectional DC power conversion between a DC power source and the power line such that a DC voltage of the power line is controlled according to a voltage command value;
A plurality of inverters respectively connected between the common power line and a plurality of AC motors,
Each of the plurality of inverters applies a DC voltage on the power line to the corresponding AC motor so as to control an output torque of the corresponding AC motor among the plurality of AC motors according to a torque command value of the AC motor. Converted into an applied AC voltage,
A non-boosting mode in which the boosting ratio indicated by the ratio of the DC voltage to the voltage of the DC power supply is 1 according to the degree of modulation indicated by the ratio of the AC voltage to the DC voltage in each AC motor; A control device for operating the boost converter by selectively applying a boost mode for setting the voltage command value so that the ratio is higher than 1.
The control device selects the non-boosting mode when the modulation degree is lower than a first threshold in all of the plurality of AC motors, while the modulation in at least one of the plurality of AC motors. An AC motor control system that controls the boost converter so as to select the boost mode when a degree exceeds a second threshold that is higher than the first threshold.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105007000A (en) * | 2015-06-25 | 2015-10-28 | 简式国际汽车设计(北京)有限公司 | Electric vehicle dual-motor controller |
CN108134519A (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-08 | 福特全球技术公司 | For the adaptive boost voltage of hybrid vehicle operation |
US10291167B2 (en) | 2016-12-20 | 2019-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive system and control method for drive system |
JP2019213316A (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-12 | 株式会社Soken | Controller for rotary electric machine |
WO2020066029A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 三菱電機株式会社 | Motor drive device and air conditioner |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010273512A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | Motor drive system and vehicle |
WO2011045966A1 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 本田技研工業株式会社 | Hybrid vehicle |
-
2012
- 2012-12-12 JP JP2012271239A patent/JP5926172B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010273512A (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | Motor drive system and vehicle |
WO2011045966A1 (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 本田技研工業株式会社 | Hybrid vehicle |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105007000A (en) * | 2015-06-25 | 2015-10-28 | 简式国际汽车设计(北京)有限公司 | Electric vehicle dual-motor controller |
CN105007000B (en) * | 2015-06-25 | 2018-08-03 | 简式国际汽车设计(北京)有限公司 | A kind of electric vehicle Double Motor Control device |
CN108134519A (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-08 | 福特全球技术公司 | For the adaptive boost voltage of hybrid vehicle operation |
CN108134519B (en) * | 2016-12-01 | 2021-07-06 | 福特全球技术公司 | Adaptive boost voltage for hybrid vehicle operation |
US10291167B2 (en) | 2016-12-20 | 2019-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive system and control method for drive system |
JP2019213316A (en) * | 2018-06-01 | 2019-12-12 | 株式会社Soken | Controller for rotary electric machine |
JP7144197B2 (en) | 2018-06-01 | 2022-09-29 | 株式会社Soken | Rotating electric machine control device |
WO2020066029A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 三菱電機株式会社 | Motor drive device and air conditioner |
JPWO2020066029A1 (en) * | 2018-09-28 | 2021-02-18 | 三菱電機株式会社 | Motor drive and air conditioner |
JP7335258B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-08-29 | 三菱電機株式会社 | Motor drive device and air conditioner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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