JP2015142445A - Control device of motor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a motor capable of suppressing the degradation of controllability of a rotation speed of the motor even when a command torque of the motor is limited.SOLUTION: A control device 11 applied to an MG 30 that is a drive source of a vehicle comprises: drive means for calculating a command torque of the MG 30 on the basis of a target rotation speed of the MG 30 and driving the MG 30 on the basis of the calculated command torque; and suppression means for suppressing the target rotation speed in accordance with a limit value of the command torque. The drive means includes following means for calculating a following torque from the amount of change of the target rotation speed per prescribed time and inertia of a rotor including the MG 30. The command torque is calculated based on the following torque calculated by the following means.

Description

本発明は、車両の走行駆動源であるモータの制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that is a travel drive source of a vehicle.

近年、EV自動車やHV自動車のように、走行駆動源であるモータを備えた自動車が普及している。このような走行用のモータの制御装置として、目標回転数に基づいてモータの駆動を制御するものが提案されている。例えば、特許文献1では、目標回転数に基づいて指令トルクを算出し、算出した指令トルクをモータに出力させることにより、モータの回転数を目標回転数に近づけている。   2. Description of the Related Art In recent years, automobiles equipped with a motor that is a travel drive source have become widespread, such as EV cars and HV cars. As such a traveling motor control device, an apparatus for controlling the driving of a motor based on a target rotational speed has been proposed. For example, in Patent Document 1, the command torque is calculated based on the target rotation speed, and the calculated command torque is output to the motor, whereby the rotation speed of the motor is brought close to the target rotation speed.

特開2009−143360号公報JP 2009-143360 A

目標回転数に基づいてモータの駆動を制御する制御装置では、目標回転数に基づいて算出した指令トルクが制限されると、目標回転数に追従できなくなる。そのため、目標回転数と実回転数の偏差が大きくなり、実回転数が目標回転数を超えてオーバーシュートしたり、目標回転数に到達する前に実回転数の上昇が止まったりするおそれがある。すなわち、モータの指令トルクが制限されると、モータの回転数の制御性が低下するという問題がある。   In the control device that controls the driving of the motor based on the target rotational speed, if the command torque calculated based on the target rotational speed is limited, the control apparatus cannot follow the target rotational speed. For this reason, the deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed increases, and the actual rotational speed may overshoot beyond the target rotational speed, or the increase in the actual rotational speed may stop before reaching the target rotational speed. . That is, when the command torque of the motor is limited, there is a problem that the controllability of the rotational speed of the motor is lowered.

本発明は、上記実情に鑑み、モータの指令トルクが制限される場合でも、モータの回転数の制御性の低下を抑制可能なモータの制御装置を提供することを主たる目的とする。   In view of the above circumstances, it is a primary object of the present invention to provide a motor control device capable of suppressing a decrease in controllability of the rotational speed of a motor even when the command torque of the motor is limited.

上記課題を解決するため、本発明は、車両の走行駆動源であるモータに適用される制御装置であって、前記モータの目標回転数に基づいて前記モータの指令トルクを算出し、算出した前記指令トルクに基づいて前記モータを駆動させる駆動手段と、前記指令トルクの制限値に応じて前記目標回転数を抑制する抑制手段と、を備える。   In order to solve the above problems, the present invention is a control device applied to a motor that is a driving source of a vehicle, and calculates a command torque of the motor based on a target rotational speed of the motor. Drive means for driving the motor based on the command torque; and suppression means for suppressing the target rotational speed in accordance with a limit value of the command torque.

本発明によれば、モータの目標回転数に基づいてモータの指令トルクが算出され、算出された指令トルクに基づいてモータが駆動される。これにより、モータの実回転数は、目標回転数に制御される。   According to the present invention, the command torque of the motor is calculated based on the target rotational speed of the motor, and the motor is driven based on the calculated command torque. Thereby, the actual rotational speed of the motor is controlled to the target rotational speed.

ここで、指令トルクに基づいてモータを駆動する構成では、種々の要因により指令トルクが制限されると、制限された指令トルクにより実現可能なモータの回転数よりも目標回転数が大きい場合に、モータの実回転数が目標回転数に追従できなくなる。その結果、フィードバック制御でモータの回転数を制御する場合には、モータの実回転数がオーバーシュートするおそれがある。また、フィードフォワード制御でモータの回転数を制御する場合には、モータの実回転数が目標回転数に到達する前に、回転数の上昇が止まってしまうおそれがある。   Here, in the configuration in which the motor is driven based on the command torque, when the command torque is limited due to various factors, when the target rotation speed is larger than the motor rotation speed that can be realized by the limited command torque, The actual rotational speed of the motor cannot follow the target rotational speed. As a result, when the rotational speed of the motor is controlled by feedback control, the actual rotational speed of the motor may overshoot. Further, when the rotation speed of the motor is controlled by feedforward control, the increase in the rotation speed may stop before the actual rotation speed of the motor reaches the target rotation speed.

そこで、指令トルクの制限値に応じて目標回転数が抑制される。すなわち、目標回転数が実現可能な回転数に近付くように抑制される。これにより、目標回転数と実回転数との偏差が抑制され、実回転数が目標回転数に追従するようになる。したがって、モータの指令トルクが制限される場合でも、モータの回転数の制御性の低下を抑制できる。   Therefore, the target rotational speed is suppressed according to the limit value of the command torque. That is, the target rotational speed is suppressed so as to approach the realizable rotational speed. As a result, the deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed is suppressed, and the actual rotational speed follows the target rotational speed. Therefore, even when the command torque of the motor is limited, it is possible to suppress a decrease in controllability of the motor rotation speed.

車両システムの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a vehicle system. 第1実施形態に係る制御ブロック図。The control block diagram which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る要求回転数、目標回転数、実回転数、及び指令トルクの時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the request | requirement rotation speed which concerns on 1st Embodiment, target rotation speed, real rotation speed, and command torque. 目標回転数を算出する処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence which calculates target rotation speed. (a)要求回転数、(b)レート制限しない場合の目標回転数、(c)レート値、(d)ミニマムセレクトした目標回転数、(e)出力する目標回転数の時間変化を示す図。(A) Required rotational speed, (b) Target rotational speed when rate is not limited, (c) Rate value, (d) Minimum selected target rotational speed, (e) Time variation of output target rotational speed. 第2実施形態に係る制御ブロック図。The control block diagram which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る要求回転数、目標回転数、実回転数、及び指令トルクの時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the request | requirement rotation speed which concerns on 2nd Embodiment, target rotation speed, real rotation speed, and command torque. 他の実施形態に係る制御ブロック図。The control block diagram which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る制御ブロック図。The control block diagram which concerns on other embodiment. 参考例に係る制御ブロック図。The control block diagram which concerns on a reference example. 参考例に係る制御ブロック図。The control block diagram which concerns on a reference example. 参考例に係る要求回転数、目標回転数、実回転数、及び指令トルクの時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the request | requirement rotation speed which concerns on a reference example, target rotation speed, real rotation speed, and command torque.

以下、モータの制御装置を、ハイブリッド車両に搭載された走行用のモータに適用した各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。   Hereinafter, embodiments in which a motor control device is applied to a traveling motor mounted on a hybrid vehicle will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.

(第1実施形態)
まず、図1を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両システムの概略構成について説明する。本実施形態に係るハイブリッド車両は、HVECU10、MC11、ENGECU12、エンジン20、MG30、変速機40、及び車輪50を備える。
(First embodiment)
First, a schematic configuration of a hybrid vehicle system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The hybrid vehicle according to the present embodiment includes HVECU 10, MC 11, ENGECU 12, engine 20, MG 30, transmission 40, and wheels 50.

エンジン20及びMG30(モータ)は、車両の走行駆動源である。MG30のエンジン20側の回転軸31には、MG30の回転軸31とエンジン20の出力軸21とを、締結及び切断するクラッチCL1(伝達手段)が接続されている。また、MG30の変速機40側の回転軸31には、MG30の回転軸31と変速機40の入力軸41とを、締結及び切断するクラッチCL2が接続されている。   The engine 20 and the MG 30 (motor) are vehicle driving sources. A clutch CL1 (transmission means) that connects and disconnects the rotation shaft 31 of the MG 30 and the output shaft 21 of the engine 20 is connected to the rotation shaft 31 of the MG 30 on the engine 20 side. In addition, a clutch CL <b> 2 that engages and disconnects the rotation shaft 31 of the MG 30 and the input shaft 41 of the transmission 40 is connected to the rotation shaft 31 on the transmission 40 side of the MG 30.

MG30は、電動機と発電機との双方の機能を有するモータジェネレータである。MG30が電動機として作動する場合、MG30は、インバータ32を介してバッテリ33から電力供給を受けて作動する。また、MG30が発電機として作動する場合は、エンジン20又は車軸51から伝達される駆動力により回転して発電する。MG30により発電された電力は、インバータ32を介してバッテリ33に供給される。   The MG 30 is a motor generator having functions of both an electric motor and a generator. When MG 30 operates as an electric motor, MG 30 operates by receiving power supply from battery 33 via inverter 32. Further, when the MG 30 operates as a generator, the MG 30 is rotated by the driving force transmitted from the engine 20 or the axle 51 to generate power. The electric power generated by the MG 30 is supplied to the battery 33 via the inverter 32.

MG30が電動機として作動する場合、MG30が発生するトルクは、クラッチCL2を介して変速機40の入力軸41へ入力され、変速機40により変速されて左右の車輪50へ伝達される。また、エンジン20が発生するトルクは、クラッチCL1、MG30、及びクラッチCL2を介して変速機40の入力軸41へ入力され、変速機40により変速されて左右の車輪50へ伝達される。よって、左右の車輪50は、MG50が発生するトルク、及びエンジン20が発生するトルクの少なくとも一方により駆動される。   When the MG 30 operates as an electric motor, torque generated by the MG 30 is input to the input shaft 41 of the transmission 40 via the clutch CL2, and is shifted by the transmission 40 and transmitted to the left and right wheels 50. Torque generated by the engine 20 is input to the input shaft 41 of the transmission 40 via the clutches CL1, MG30, and the clutch CL2, and is shifted by the transmission 40 and transmitted to the left and right wheels 50. Therefore, the left and right wheels 50 are driven by at least one of the torque generated by the MG 50 and the torque generated by the engine 20.

HVECU10(ハイブリッド制御装置)、MC11(モータ制御装置)、及びENGECU12(エンジン制御装置)は、それぞれ、CPU、ROM、RAM及びI/O等を備えるマイクロコンピュータとして構成されており、ROMに記憶されている各種プログラムを実行する。   The HVECU 10 (hybrid control device), the MC 11 (motor control device), and the ENGECU 12 (engine control device) are each configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like, and are stored in the ROM. Execute various programs.

HVECU10は、MC11及びENGECU12よりも上位(ユーザの要求から見て上流側)のECUであり、MC11及びENGECU12のそれぞれと双方向通信を行う。HVECU10は、ユーザインターフェースから入力されるユーザの要求、例えばユーザのアクセルペダルの操作量等の検出信号に基づき、MG30及びエンジン20の制御量の要求値を算出し、MC11及びENGECU12へそれぞれ出力する。   The HVECU 10 is an ECU higher than the MC 11 and the ENGECU 12 (upstream from the user's request), and performs bidirectional communication with each of the MC 11 and the ENGECU 12. The HVECU 10 calculates the requested values of the control amounts of the MG 30 and the engine 20 based on a user request input from the user interface, for example, a detection signal such as the operation amount of the accelerator pedal of the user, and outputs the calculated values to the MC 11 and the ENGECU 12, respectively.

MC11は、HVECU10から制御量の要求値である要求回転数を受け取ると、MG30の回転数を要求回転数に制御すべく、インバータ32を制御する。MC11によるMG30の回転数制御については、後で詳述する。また、MC11は、HVECU10からエンジン20の始動要求を受け取ると、インバータ32を制御して、エンジン20の始動に必要な駆動力をMG30に発生させる。なお、MG30の回転数は、1分あたりのMG30の回転数をいう。   When MC 11 receives the required rotational speed that is the required value of the control amount from HVECU 10, MC 11 controls inverter 32 to control the rotational speed of MG 30 to the required rotational speed. The rotational speed control of the MG 30 by the MC 11 will be described in detail later. When MC 11 receives a start request for engine 20 from HVECU 10, MC 11 controls inverter 32 to cause MG 30 to generate a driving force necessary for starting engine 20. In addition, the rotation speed of MG30 means the rotation speed of MG30 per minute.

また、MC11は、MG30の回転数を検出する回転角センサ、MG30の駆動電圧を検出する電圧センサ、MG30の磁石の温度を検出する温度センサ等、MG30の運転状態を検出する各種センサ(図示なし)から検出値を受信する。そして、MC11は、MG30の現在の運転状態に基づいて、MG30が出力可能な最大トルクの値を算出する。   The MC 11 is a sensor for detecting the operating state of the MG 30 (not shown), such as a rotation angle sensor that detects the rotation speed of the MG 30, a voltage sensor that detects the drive voltage of the MG 30, and a temperature sensor that detects the temperature of the magnet of the MG 30. ) Receive the detected value. And MC11 calculates the value of the maximum torque which MG30 can output based on the present driving | running state of MG30.

さらに、MC11は、バッテリ33を制御する電池ECU(図示なし)から、バッテリ33の現在の状態を受信する。詳しくは、MC11は、電池ECUから、バッテリ33のSOC(State of Charge)、温度、最大電流等を受信する。そして、MC11は、バッテリ33の現在の状態から設定されるバッテリ33の最大出力に基づいて、MG30が出力可能な最大トルクの値を算出する。詳しくは、最大トルク=バッテリ33の最大出力/MG30の回転数×K1の式から、最大トルクの値を算出する。なお、K1は、単位変換の係数(60/(2π))である。   Further, the MC 11 receives the current state of the battery 33 from a battery ECU (not shown) that controls the battery 33. Specifically, the MC 11 receives an SOC (State of Charge), temperature, maximum current, and the like of the battery 33 from the battery ECU. MC 11 calculates the maximum torque value that can be output by MG 30 based on the maximum output of battery 33 set from the current state of battery 33. Specifically, the value of the maximum torque is calculated from the equation: maximum torque = maximum output of battery 33 / number of rotations of MG30 × K1. K1 is a unit conversion coefficient (60 / (2π)).

そして、MC11は、MG30の運転状態に基づいて算出された最大トルクの値と、バッテリ33の最大出力に基づいて算出された最大トルクの値のうちの小さい方の値を、MG30の最大トルクの値に設定する。なお、最大トルクの値は、MG30の回転数を増加させる方向を正の値とし、回転数を減少させる方向を負の値とする。   Then, the MC 11 calculates the smaller value of the maximum torque calculated based on the operating state of the MG 30 and the maximum torque calculated based on the maximum output of the battery 33 as the maximum torque of the MG 30. Set to value. Note that the maximum torque value is a positive value in the direction of increasing the rotational speed of the MG 30, and a negative value in the direction of decreasing the rotational speed.

ENGECU12は、HVECU10から制御量の要求値、例えば燃焼トルクの要求値を受け取ると、燃焼トルクを要求値に制御すべく、各気筒に設けられた燃料噴射弁による燃料噴射等を制御し、エンジン20の燃焼制御を行う。   When the ENGECU 12 receives a control value request value, for example, a combustion torque request value, from the HVECU 10, the ENGECU 12 controls the fuel injection by the fuel injection valve provided in each cylinder in order to control the combustion torque to the required value. The combustion control is performed.

次に、MC11によるMG30の回転数制御について説明する。まず、MG30の回転数制御の参考例について、図10及び図12を参照して説明する。図10は、FB(フィードバック)制御による回転数制御の制御ブロック図の参考例である。   Next, the rotational speed control of the MG 30 by the MC 11 will be described. First, a reference example of the rotational speed control of the MG 30 will be described with reference to FIGS. 10 and 12. FIG. 10 is a reference example of a control block diagram of rotational speed control by FB (feedback) control.

参考例では、HVECU10から要求回転数を受け取ると、ローパスフィルタ処理を行い、目標回転数を算出する。詳しくは、一般に、HVECU30の要求速度よりもMC11の処理速度の方が速いため、MC11に入力される要求回転数の時間変化は階段状になる。そのため、急激な要求回転数の変化を鈍すとともに、ノイズ成分を除去して、目標回転数を算出する。そして、算出した目標回転数とMG30の実回転数との偏差から、PI制御を行うためのPI制御トルクを算出する。続いて、PI制御トルクの値がMG30の最大トルクの値よりも大きい場合には、PI制御トルクの値を最大トルクの値に制限し、最大トルクを指令トルクとする。一方、PI制御トルクの値がMG30の最大トルクの値以下の場合には、PI制御トルクを指令トルクとする。   In the reference example, when the required rotational speed is received from the HVECU 10, a low-pass filter process is performed to calculate the target rotational speed. Specifically, since the processing speed of the MC 11 is generally faster than the required speed of the HVECU 30, the change over time of the required rotational speed input to the MC 11 is stepped. For this reason, the target rotational speed is calculated by dulling the rapid change in the required rotational speed and removing the noise component. Then, a PI control torque for performing PI control is calculated from the deviation between the calculated target rotation speed and the actual rotation speed of the MG 30. Subsequently, when the value of the PI control torque is larger than the value of the maximum torque of the MG 30, the value of the PI control torque is limited to the value of the maximum torque, and the maximum torque is set as the command torque. On the other hand, when the value of the PI control torque is equal to or less than the value of the maximum torque of the MG 30, the PI control torque is set as the command torque.

指令トルクが制限されない場合には、図12(a),(b)に示すように、実回転数は目標回転数に追従している。一方、指令トルクが制限される場合には、図12(c),(d)に示すように、実回転数は目標回転数に追従していない。目標回転数の上昇速度が大きい期間では、実回転数の上昇が目標回転数の上昇に追従できず、目標回転数と実回転数との偏差が大きくなっている。そして、目標回転数の上昇速度が小さくなると、実回転数が目標回転数を超えてオーバーシュートしている。これは、所定時間あたりの目標回転数の変化量が小さくなっても、PI制御の比例項と積分項、特に積分項が直ちに小さくならないからである。このように、指令トルクが制限される場合には、FB制御による回転数制御においてオーバーシュートが発生し、MG30の回転数の制御性が低下するおそれがある。   When the command torque is not limited, the actual rotational speed follows the target rotational speed, as shown in FIGS. On the other hand, when the command torque is limited, as shown in FIGS. 12C and 12D, the actual rotational speed does not follow the target rotational speed. In a period in which the increase speed of the target rotation speed is high, the increase in the actual rotation speed cannot follow the increase in the target rotation speed, and the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed is large. When the increase speed of the target rotational speed becomes small, the actual rotational speed exceeds the target rotational speed and overshoots. This is because even if the amount of change in the target rotational speed per predetermined time becomes small, the proportional term and integral term of PI control, especially the integral term, do not become small immediately. Thus, when the command torque is limited, overshoot occurs in the rotational speed control by the FB control, and the controllability of the rotational speed of the MG 30 may be reduced.

そこで、本実施形態では、MG30の回転数の制御性の低下を抑制するために、ローパスフィルタ処理とともに、指令トルクの制限値、すなわちMG30の最大トルクの値に応じて、目標回転数を抑制するレートリミット処理を行う。図2は、本実施形態に係るFB制御による回転数制御の制御ブロック図を示す。   Therefore, in this embodiment, in order to suppress a decrease in the controllability of the rotational speed of the MG 30, the target rotational speed is suppressed according to the limit value of the command torque, that is, the maximum torque value of the MG 30 together with the low-pass filter process. Perform rate limit processing. FIG. 2 is a control block diagram of the rotational speed control by the FB control according to the present embodiment.

まず、HVECU10から要求回転数を受け取ると、所定時間あたりの要求回転数の変化量についてローパスフィルタ処理を行い、所定時間あたりの目標回転数の変化量を算出する(S10)。続いて、指令トルクの制限値に基づいて、所定時間あたりに実現可能な回転数の変化量である許容レート値を算出する。そして、S10で算出した目標回転数の変化量が、許容レート値よりも大きい場合には、目標回転数の変化量が許容レート値になるように目標回転数を算出する(S20)。そして、S10及びS20の処理を繰り返し、順次目標回転数を算出する。   First, when the required rotational speed is received from the HVECU 10, low-pass filter processing is performed on the amount of change in the required rotational speed per predetermined time, and the amount of change in the target rotational speed per predetermined time is calculated (S10). Subsequently, based on the limit value of the command torque, an allowable rate value that is a change amount of the rotation speed that can be realized per predetermined time is calculated. If the change amount of the target rotation speed calculated in S10 is larger than the allowable rate value, the target rotation speed is calculated so that the change amount of the target rotation speed becomes the allowable rate value (S20). And the process of S10 and S20 is repeated and a target rotation speed is calculated sequentially.

これにより、指令トルクの制限値に応じて抑制しない場合の目標回転数(図3(a),(b)参照)よりも、目標回転数の上昇速度、すなわち所定時間あたりの変化量が小さくなる(図3(c),(d)参照)。詳しくは、所定時間あたりの目標回転数の変化量が、指令トルクの制限値、すなわちMG30の最大トルクで実現可能な所定時間あたりの回転数の変化量になる。なお、S10及びS20の処理は、後で詳しく述べる。   As a result, the speed of increase of the target rotational speed, that is, the amount of change per predetermined time is smaller than the target rotational speed (see FIGS. 3A and 3B) when the torque is not suppressed according to the limit value of the command torque. (See FIGS. 3C and 3D). Specifically, the amount of change in the target rotational speed per predetermined time is the amount of change in the rotational speed per predetermined time that can be realized with the limit value of the command torque, that is, the maximum torque of the MG 30. Note that the processing of S10 and S20 will be described in detail later.

続いて、指令トルクの制限値に応じて抑制された目標回転数と、実回転数との偏差から、PI制御を行うためのPI制御トルクを算出する(S40)。続いて、S40で算出したPI制御トルクの値が、MG30の最大トルクの値よりも大きい場合には、PI制御トルクの値を最大トルクの値に制限し、最大トルクの値を指令トルクとしてインバータ32へ出力する。一方、S40で算出したPI制御トルクの値が、MG30の最大トルクの値以下の場合には、S40で算出したPI制御トルクを指令トルクとしてインバータ32へ出力する(S50)。   Subsequently, a PI control torque for performing PI control is calculated from the deviation between the target rotational speed suppressed according to the limit value of the command torque and the actual rotational speed (S40). Subsequently, when the value of the PI control torque calculated in S40 is larger than the value of the maximum torque of the MG 30, the value of the PI control torque is limited to the value of the maximum torque, and the inverter is set with the value of the maximum torque as the command torque. To 32. On the other hand, if the value of the PI control torque calculated in S40 is less than or equal to the maximum torque value of MG 30, the PI control torque calculated in S40 is output to the inverter 32 as a command torque (S50).

このように、指令トルクの制限値に応じて目標回転数を抑制することにより、図3(c),(d)に示すように、指令トルクが制限される場合でも、実回転数が目標回転数に追従し、FB制御によるオーバーシュートが抑制される。すなわち、参考例よりもMG30の回転数の制御性が向上している。   In this way, by suppressing the target rotational speed according to the limit value of the command torque, as shown in FIGS. 3C and 3D, even when the command torque is limited, the actual rotational speed is the target rotational speed. The overshoot by FB control is suppressed following the number. That is, the controllability of the rotational speed of the MG 30 is improved as compared with the reference example.

なお、ローパスフィルタ処理(S10)及びレートリミット処理(S20)が抑制手段に相当し、PI制御(S40)及びトルク上下限制限処理(S50)が駆動手段に相当する。   The low-pass filter process (S10) and the rate limit process (S20) correspond to the suppression means, and the PI control (S40) and the torque upper / lower limit restriction process (S50) correspond to the drive means.

次に、指令トルクの制限値に応じて目標回転数を算出する処理手順について、図4のフローチャートを参照して説明する。MC11は、所定時間間隔で本処理を繰り返し実行し、iはループ回数を表す。i時点におけるループで算出したLPF(i)値の最終値が、i時点における目標回転数となる。   Next, a processing procedure for calculating the target rotational speed in accordance with the limit value of the command torque will be described with reference to the flowchart of FIG. The MC 11 repeatedly executes this process at a predetermined time interval, and i represents the number of loops. The final value of the LPF (i) value calculated in the loop at time i becomes the target rotation speed at time i.

まず、要求回転数をローパスフィルタに入力した際の出力値を、
LPF(i)=LPF(i−1)+{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)
の式から算出する(S11)。InpSigはLPFの入力値であるi時点の要求回転数、LPF(i―1)は、前回のループで算出したLPF値、TsはLPFの計算周期、TcはLPFのフィルタ時定数である。すなわち、{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)は、今回の要求回転数と前回算出した目標回転数の差分、すなわち、要求回転数に基づいて算出した所定時間あたりの回転数の変化量を、ローパスフィルタ処理したものに相当する。
First, the output value when the required rotation speed is input to the low-pass filter,
LPF (i) = LPF (i−1) + {InpSig−LPF (i−1)} × (Ts / Tc)
(S11). InpSig is the requested rotational speed at time i which is the input value of LPF, LPF (i−1) is the LPF value calculated in the previous loop, Ts is the LPF calculation cycle, and Tc is the LPF filter time constant. That is, {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc) is the difference between the current required rotational speed and the previously calculated target rotational speed, that is, the rotation per predetermined time calculated based on the required rotational speed. This corresponds to the amount of change in the number obtained by low pass filter processing.

次のS12〜S15の処理で、上記回転数の変化量が、所定時間あたりに実現可能な回転数の変化量である許容レート値以下の場合は、S11で算出したLPF(i)値をi時点における目標回転数とする。一方、上記回転数の変化量が許容レート値よりも大きい場合は、レートリミット処理を行ってLPF(i)値を更新する。   In the next processing of S12 to S15, when the amount of change in the rotational speed is equal to or less than the allowable rate value that is the amount of rotational speed change that can be realized per predetermined time, the LPF (i) value calculated in S11 is set to i. The target rotational speed at the time. On the other hand, if the amount of change in the rotational speed is greater than the allowable rate value, the rate limit process is performed to update the LPF (i) value.

次に、S11で算出したLPF(i)値が、前回のLPF(i−1)値に正の許容レート値を加算した値よりも大きいか否か判定する。すなわち、{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)が、正の許容レート値よりも大きいか否か判定する(S12)。   Next, it is determined whether or not the LPF (i) value calculated in S11 is larger than a value obtained by adding a positive allowable rate value to the previous LPF (i-1) value. That is, it is determined whether or not {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc) is larger than a positive allowable rate value (S12).

ここで、許容レート値は、許容レート値=MG30の最大トルク/イナーシャ×Ts×K2の式から算出する。イナーシャは、MG30を含む回転体のイナーシャである。クラッチCL1が締結された状態では、MG30とエンジン20とが回転体となり、クラッチCL1が切断された状態では、MG30のみが回転体となるので、クラッチCL1が締結された状態と切断された状態とで、イナーシャの値を切り替える。詳しくは、クラッチCL1が締結された状態では、切断された状態よりもイナーシャを大きい値にする。Tsは,目標回転数の計算周期で,許容レート値を計算周期あたりの値に変換する。K2は、単位変換の係数(60/(2π))である。最大トルクが正の値であれば、許容レート値は正の値になり、最大トルクが負の値であれば、許容レート値は負の値になる。   Here, the allowable rate value is calculated from the equation: allowable rate value = maximum torque of MG30 / inertia × Ts × K2. The inertia is an inertia of the rotating body including the MG 30. When the clutch CL1 is engaged, the MG 30 and the engine 20 are rotating bodies. When the clutch CL1 is disconnected, only the MG 30 is a rotating body. Therefore, the clutch CL1 is engaged and disconnected. To change the inertia value. Specifically, the inertia is set to a larger value when the clutch CL1 is engaged than when the clutch CL1 is disconnected. Ts is a calculation cycle of the target rotational speed, and the allowable rate value is converted into a value per calculation cycle. K2 is a unit conversion coefficient (60 / (2π)). If the maximum torque is a positive value, the allowable rate value is a positive value, and if the maximum torque is a negative value, the allowable rate value is a negative value.

{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)が、正の許容レート値よりも大きい場合は(S12:YES)、LPF(i)値を、LPF(i−1)に正の許容レート値を加算した値に更新する(S13)。一方、{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)が、正の許容レート値以下の場合は(S12:NO)、LPF(i)の値を更新しないで、次の処理に進む。   When {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc) is larger than the positive allowable rate value (S12: YES), the LPF (i) value is set to a positive value for LPF (i-1). It is updated to a value obtained by adding the allowable rate value (S13). On the other hand, if {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc) is equal to or less than the positive allowable rate value (S12: NO), the value of LPF (i) is not updated and the next processing is performed. move on.

次に、LPF(i)値が、前回のLPF(i−1)値に負の許容レート値を加算した値よりも小さいか否か判定する。すなわち、負の変化量である{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)の大きさが、負の許容レート値の大きさよりも大きいか否か判定する(S14)。   Next, it is determined whether the LPF (i) value is smaller than a value obtained by adding a negative allowable rate value to the previous LPF (i-1) value. That is, it is determined whether the magnitude of {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc), which is a negative change amount, is larger than the magnitude of the negative allowable rate value (S14).

{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)の大きさが、負の許容レート値の大きさよりも大きい場合は(S14:YES)、LPF(i)値を、LPF(i−1)に負の許容レート値を加算した値に更新する(S15)。一方、{InpSig−LPF(i―1)}×(Ts/Tc)の大きさが、負の許容レート値以下の場合は(S14:NO)、LPF(i)の値を更新しないで、次の処理に進む。   When the magnitude of {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc) is larger than the magnitude of the negative allowable rate value (S14: YES), the LPF (i) value is changed to LPF (i− It is updated to a value obtained by adding a negative allowable rate value to 1) (S15). On the other hand, if the magnitude of {InpSig-LPF (i-1)} × (Ts / Tc) is equal to or less than the negative allowable rate value (S14: NO), the value of LPF (i) is not updated and the next Proceed to the process.

続いて、ループ回数iを、i+1に更新する(S16)。所定時間間隔で本処理を繰り返し実行し、目標回転数であるLPF(i)の値を逐次算出する。   Subsequently, the loop count i is updated to i + 1 (S16). This process is repeatedly executed at predetermined time intervals, and the value of LPF (i), which is the target rotational speed, is sequentially calculated.

図4のフローチャートの処理手順で算出した目標回転数を、図5の破線(e)に示す。また、要求回転数を実線(a)に、ローパスフィルタ処理のみで算出した目標回転数を点線(b)に、正の許容レート値を一点鎖線(c)に示す。   The target rotational speed calculated by the processing procedure of the flowchart of FIG. 4 is indicated by a broken line (e) in FIG. Further, the required rotational speed is indicated by a solid line (a), the target rotational speed calculated only by the low-pass filter process is indicated by a dotted line (b), and the positive allowable rate value is indicated by a one-dot chain line (c).

目標回転数を算出する方法として、要求回転数をローパスフィルタ処理して算出した目標回転数と、要求回転数をレートリミット処理して算出した目標回転数とを、ミニマムセレクトする方法も考えられる。このような方法で算出した目標回転数は、実線(d)で示すようになる。すなわち、ローパスフィルタ処理で目標回転数よりも、レートリミット処理して算出した目標回転数の方が小さい期間(0〜0.13s)では、レートリミット処理して算出した目標回転数が最終的な目標回転数となる。そして、ローパスフィルタ処理で算出した目標回転数が、レートリミット処理して算出した目標回転数よりも小さい期間(0.13〜0.2s)では、ローパスフィルタ処理で算出した目標回転数が、最終的な目標回転数となる。   As a method for calculating the target rotational speed, a method of performing a minimum selection between the target rotational speed calculated by low-pass filtering the required rotational speed and the target rotational speed calculated by rate limiting the required rotational speed is also conceivable. The target rotational speed calculated by such a method is as shown by a solid line (d). That is, in a period (0 to 0.13 s) where the target rotational speed calculated by the rate limit process is smaller than the target rotational speed by the low-pass filter process, the target rotational speed calculated by the rate limit process is final. This is the target speed. In a period (0.13 to 0.2 s) in which the target rotational speed calculated by the low-pass filter process is smaller than the target rotational speed calculated by the rate limit process, the target rotational speed calculated by the low-pass filter process is the final Target rotation speed.

上記のようにミニマムセレクトで算出した目標回転数は、レートリミット処理値からローパスフィルタ処理値へ移行する際に、目標回転数の上昇傾き、すなわち所定時間あたりの変化量が急変する。この傾きの急変は、目標回転数のオーバーシュート等を引き起こす要因となる。そのため、目標回転数をミニマムセレクトで算出すると、指令トルクの制限値に応じて目標回転数を抑制しても、MG30の回転数の制御性が低下するおそれがある。   As described above, when the target rotational speed calculated by the minimum select shifts from the rate limit processing value to the low-pass filter processing value, the rising slope of the target rotational speed, that is, the amount of change per predetermined time changes suddenly. This sudden change of the inclination causes overshoot of the target rotational speed. Therefore, if the target rotational speed is calculated by the minimum select, even if the target rotational speed is suppressed according to the limit value of the command torque, the controllability of the rotational speed of the MG 30 may be reduced.

また、目標回転数を算出する方法として、要求回転数をレートリミット処理した後、ローパスフィルタ処理する方法も考えられる。このような方法で目標回転数を算出する場合、必要以上に目標回転数の時間変化を制限してしまうため、要求回転数に対する応答性が低下してしまうおそれがある。   Further, as a method for calculating the target rotational speed, a method of performing a low-pass filter process after rate limiting the required rotational speed is also conceivable. When the target rotational speed is calculated by such a method, the time change of the target rotational speed is limited more than necessary, and the responsiveness to the required rotational speed may be reduced.

これらに対して、図4に示すフローチャートの処理手順では、所定時間ごとに、要求回転数に基づいて算出した回転数の変化量をローパスフィルタ処理した値と、許容レート値とを、ミニマムセレクトして目標回転数を算出している。これにより、目標回転数の時間変化を必要最低限に制限しつつ、滑らかに変化させた目標回転数が得られるため、MG30の回転数の制御性の低下が抑制される。   On the other hand, in the processing procedure of the flowchart shown in FIG. 4, at a predetermined time, the value obtained by low-pass filtering the amount of change in the rotational speed calculated based on the required rotational speed and the allowable rate value are minimum-selected. The target speed is calculated. As a result, since the target rotational speed that is smoothly changed can be obtained while limiting the time change of the target rotational speed to the minimum necessary, the decrease in the controllability of the rotational speed of the MG 30 is suppressed.

以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。   According to 1st Embodiment described above, there exist the following effects.

・MG30の目標回転数に基づいてMG30の指令トルクが算出され、算出された指令トルクに基づいてMG30が駆動される。このとき、目標回転数は、指令トルクの制限値に応じて抑制される。すなわち、目標回転数は、指令トルクの制限値で実現可能な回転数に近付くように抑制される。これにより、目標回転数と実回転数との偏差が抑制され、実回転数が目標回転数に追従するようになる。したがって、モータの指令トルクが制限される場合でも、モータの回転数の制御性の低下を抑制できる。   The command torque of MG30 is calculated based on the target rotation speed of MG30, and MG30 is driven based on the calculated command torque. At this time, the target rotational speed is suppressed according to the limit value of the command torque. That is, the target rotational speed is suppressed so as to approach the rotational speed that can be realized by the limit value of the command torque. As a result, the deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed is suppressed, and the actual rotational speed follows the target rotational speed. Therefore, even when the command torque of the motor is limited, it is possible to suppress a decrease in controllability of the motor rotation speed.

・指令トルクの制限値がイナーシャで除された値に基づいてレート値が算出される。算出されたレート値は、実現可能な目標回転数の所定時間あたりの変化量の制限値となる。そして、目標回転数の所定時間あたりの変化量がレート値よりも大きい場合は、変化量がレート値となるように目標回転数が抑制される。これにより、MG30の指令トルクが制限される場合でも、MG30の回転数の制御性の低下を抑制できる。   A rate value is calculated based on the value obtained by dividing the command torque limit value by the inertia. The calculated rate value becomes a limit value of the amount of change per predetermined time of the realizable target rotation speed. When the amount of change in the target rotational speed per predetermined time is larger than the rate value, the target rotational speed is suppressed so that the amount of change becomes the rate value. Thereby, even when the command torque of MG30 is restrict | limited, the fall of the controllability of the rotation speed of MG30 can be suppressed.

・MG30の回転軸31とエンジン20の出力軸21とが締結されている状態では、MG30及びエンジン20が回転体となり、MG30の回転軸31とエンジン20の出力軸21とが切断されている状態では、MG30のみが回転体となる。よって、MG30とエンジン20とが締結されている状態と切断されている状態とでは、イナーシャの値が異なるので、イナーシャの値が切り替えられる。これにより、MG30の回転数の制御性を向上させることができる。   In a state where the rotating shaft 31 of the MG 30 and the output shaft 21 of the engine 20 are fastened, the MG 30 and the engine 20 are rotating bodies, and the rotating shaft 31 of the MG 30 and the output shaft 21 of the engine 20 are disconnected. Then, only MG30 becomes a rotating body. Therefore, the inertia value is different between the state in which the MG 30 and the engine 20 are fastened and the state in which the engine 20 is disconnected, so that the inertia value is switched. Thereby, the controllability of the rotation speed of MG30 can be improved.

・MG30の運転状態に基づいて算出されるトルク値、及びMG30に電力を供給するバッテリ33の最大出力に基づいて算出されるトルク値、のうちの小さい方のトルク値が、MG30が出力可能な最大トルクに設定される。そして、MG30の指令トルクは、MG30の最大トルクの値に制限される。これにより、MG30の現在の運転状態及びバッテリ33の最大出力の双方に基づいて、MG30の指令トルクが制限される場合であっても、MG30の目標回転数を実現可能な回転数に抑制できる。   The smaller torque value of the torque value calculated based on the operating state of the MG 30 and the torque value calculated based on the maximum output of the battery 33 that supplies power to the MG 30 can be output by the MG 30 Set to maximum torque. And the command torque of MG30 is restrict | limited to the value of the maximum torque of MG30. Thereby, even if it is a case where the command torque of MG30 is restrict | limited based on both the present driving | running state of MG30 and the maximum output of the battery 33, it can suppress to the rotation speed which can implement | achieve the target rotation speed of MG30.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係るモータ制御装置について第1実施形態と異なる点について説明する。第2実施形態では、主としてFF(フィードフォワード)制御によりMG30の回転数制御を行う。
(Second Embodiment)
Next, the motor control device according to the second embodiment will be described while referring to differences from the first embodiment. In the second embodiment, the rotational speed control of the MG 30 is mainly performed by FF (feed forward) control.

まず、FF制御によるMG30の回転数制御の参考例について、図11及び図12を参照して説明する。図11は、回転数制御の制御ブロック図の参考例であり、主としてFF制御により回転数制御を行うブロック図である。   First, a reference example of the rotational speed control of the MG 30 by FF control will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a reference example of a control block diagram of the rotational speed control, and is a block diagram in which the rotational speed control is performed mainly by FF control.

参考例では、HVECU10から要求回転数を受け取ると、ローパスフィルタ処理を行い、目標回転数を算出する。続いて、目標回転数追従補正処理を行う。詳しくは、算出した目標回転数に基づいて、目標回転数に追従させるための追従トルクを算出する。また、算出した目標回転数と実回転数との偏差から、PI制御を行うためのPI制御トルクを算出する。ここでは、PI制御のゲインを小さくして、主としてFF制御である目標回転数追従補正処理により回転数制御を行い、FB制御であるPI制御では微調整を行う。続いて、追従トルクとPI制御トルクを加算したトルクの値が、MG30の最大トルクの値よりも大きい場合には、指令トルクを最大トルクの値に制限する。   In the reference example, when the required rotational speed is received from the HVECU 10, a low-pass filter process is performed to calculate the target rotational speed. Subsequently, target rotational speed tracking correction processing is performed. Specifically, a follow-up torque for causing the target speed to follow is calculated based on the calculated target speed. Further, a PI control torque for performing PI control is calculated from the deviation between the calculated target rotational speed and the actual rotational speed. Here, the gain of the PI control is reduced, the rotational speed control is performed mainly by the target rotational speed tracking correction process that is the FF control, and the fine adjustment is performed in the PI control that is the FB control. Subsequently, when the torque value obtained by adding the follow-up torque and the PI control torque is larger than the maximum torque value of the MG 30, the command torque is limited to the maximum torque value.

指令トルクが最大トルクに制限される場合における実回転数の時間変化を、図12(c)に実線(FF制御)で示す。目標回転数の上昇速度が大きい期間では、指令トルクが制限されるため、実回転数は目標回転数まで上昇しない。そして、目標回転数の上昇速度が小さくなると、追従トルクが小さくなり、実回転数は、目標回転数と偏差がある状態で上昇速度が緩やかになる。なお、PI制御のゲインは小さいため、PI制御で実回転数を速やかに上昇させることはできない。   The change over time in the actual rotational speed when the command torque is limited to the maximum torque is shown by a solid line (FF control) in FIG. Since the command torque is limited during a period during which the increase speed of the target rotational speed is large, the actual rotational speed does not increase to the target rotational speed. When the increase speed of the target rotational speed is reduced, the follow-up torque is reduced, and the actual rotational speed is moderately increased with a deviation from the target rotational speed. Note that since the gain of PI control is small, the actual rotational speed cannot be increased rapidly by PI control.

そこで、第2実施形態では、MG30の回転数の制御性の低下を抑制するために、第1実施形態と同様に、ローパスフィルタ処理とともに、レートリミット処理を行い、指令トルクの制限に応じて目標回転数を抑制する。すなわち、第2実施形態では、第1実施形態に、目標回転数追従補正処理を追加した回転数制御を行う。   Therefore, in the second embodiment, in order to suppress a decrease in the controllability of the rotational speed of the MG 30, the rate limit process is performed together with the low-pass filter process in the same manner as the first embodiment, and the target is set according to the command torque limit. Suppresses the rotation speed. That is, in the second embodiment, the rotational speed control is performed by adding the target rotational speed tracking correction process to the first embodiment.

第2実施形態に係るMG30の回転数制御について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、本実施形態に係る回転数制御の制御ブロック図を示し、主としてFF制御により回転数制御を行うブロック図である。   The rotational speed control of the MG 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a control block diagram of the rotational speed control according to the present embodiment, and is a block diagram for performing rotational speed control mainly by FF control.

まず、HVECU10から要求回転数を受け取ると、ローパスフィルタ処理(S10)及びレートリミット処理(S20)を行い、目標回転数を算出する。目標回転数の算出方法は、第1実施形態と同様である。これにより、指令トルクが制限されていない場合の目標回転数(図7(a),(b)参照)よりも、目標回転数の所定時間あたりの変化量が小さく抑制される(図7(c),(d)参照)。   First, when the required rotational speed is received from the HVECU 10, a low-pass filter process (S10) and a rate limit process (S20) are performed to calculate a target rotational speed. The method for calculating the target rotational speed is the same as in the first embodiment. Thereby, the amount of change per predetermined time of the target rotational speed is suppressed to be smaller than the target rotational speed (see FIGS. 7A and 7B) when the command torque is not limited (see FIG. 7C). ), (D)).

続いて、算出された目標回転数に基づいて目標回転数追従補正処理を行い、追従トルクを算出する(S30)。詳しくは、
追従トルク=計算周期あたりの目標回転数の変化量/Ts×イナーシャ×K3の式から、追従トルクを算出する。Tsは,計算周期で,目標回転数の変化量を単位時間(1sec)あたりに変換する。イナーシャの値は、実施形態1と同様に、クラッチCL1が締結状態か切断状態かに応じて切り替える。K3は、単位変換の係数(2π/60)である。さらに、算出された目標回転数と、実回転数との偏差から、PI制御を行うためのPI制御トルクを算出する(S40)。
Subsequently, a target rotational speed tracking correction process is performed based on the calculated target rotational speed, and a tracking torque is calculated (S30). For more information,
Follow-up torque = follow-up torque is calculated from the equation: change amount of target rotation speed per calculation cycle / Ts × inertia × K3. Ts is a calculation cycle, and the amount of change in the target rotational speed is converted per unit time (1 sec). As in the first embodiment, the inertia value is switched according to whether the clutch CL1 is engaged or disconnected. K3 is a unit conversion coefficient (2π / 60). Further, a PI control torque for performing PI control is calculated from the deviation between the calculated target rotational speed and the actual rotational speed (S40).

第1実施形態では、目標回転数への追従、外乱トルク補償、ハードウェアのばらつき等に、全てPI制御で対応していたため、PI制御の負荷が大きい。これに対して、第2実施形態では、FF制御である目標回転数追従補正処理により目標回転数への追従制御を行い、FB制御であるPI制御により外乱トルク補償等の微調整を行う。これにより、PI制御の負荷が軽減されるため、PI制御のゲインを低減できる。   In the first embodiment, tracking to the target rotational speed, disturbance torque compensation, hardware variations, and the like are all handled by PI control, so the load of PI control is large. In contrast, in the second embodiment, follow-up control to the target rotational speed is performed by target rotational speed follow-up correction processing that is FF control, and fine adjustment such as disturbance torque compensation is performed by PI control that is FB control. As a result, the PI control load is reduced, so that the PI control gain can be reduced.

続いて、S30で算出した追従トルクの値に、S40で算出したPI制御トルクの値を加算したトルクの値が、MG30の最大トルクの値よりも大きい場合には、指令トルクを最大トルクに制限して、指令トルクをインバータ32へ出力する。一方、S30で算出した追従トルクの値に、S40で算出したPI制御トルクの値を加算したトルクの値が、MG30の最大トルクの値以下の場合には、追従トルクとPI制御トルクを加算したトルクを、指令トルクとしてインバータ32へ出力する(S50)。   Subsequently, when the torque value obtained by adding the PI control torque value calculated in S40 to the follow-up torque value calculated in S30 is larger than the maximum torque value of MG30, the command torque is limited to the maximum torque. Then, the command torque is output to the inverter 32. On the other hand, if the torque value obtained by adding the PI control torque value calculated in S40 to the follow torque value calculated in S30 is equal to or less than the maximum torque value of MG30, the follow torque and the PI control torque are added. The torque is output to the inverter 32 as a command torque (S50).

なお、ローパスフィルタ処理(S10)及びレートリミット処理(S20)が抑制手段に相当し、目標回転数追従処理(S30)が追従手段に相当する。また、目標回転数追従処理(S30)、PI制御(S40)及びトルク上下限制限処理(S50)が駆動手段に相当する。   The low-pass filter process (S10) and the rate limit process (S20) correspond to the suppression means, and the target rotation number tracking process (S30) corresponds to the tracking means. Further, the target rotational speed follow-up process (S30), the PI control (S40), and the torque upper / lower limit limiting process (S50) correspond to drive means.

このように、レートリミット処理を追加することにより、指令トルクが制限される場合でも、図7(c),(d)に示すように、実回転数が目標回転数に追従し、実回転数は要求回転数まで上昇している。すなわち、参考例よりもMG30の回転数の制御性が向上している。さらに、実回転数のオーバーシュートがなくなり、第1実施形態よりも安定した回転数制御を実現している。   Thus, even when the command torque is limited by adding the rate limit process, the actual rotational speed follows the target rotational speed as shown in FIGS. 7C and 7D, and the actual rotational speed. Has risen to the required rotational speed. That is, the controllability of the rotational speed of the MG 30 is improved as compared with the reference example. Furthermore, there is no overshoot of the actual rotational speed, and more stable rotational speed control is realized than in the first embodiment.

以上説明した第2実施形態によれば、以下の効果を奏する。   According to 2nd Embodiment described above, there exist the following effects.

・所定時間あたりの目標回転数の変化量、及びイナーシャから、目標回転数に追従するための追従トルクが算出され、算出された追従トルクに基づいて指令トルクが算出される。これにより、実回転数を目標回転数に安定した状態で追従させることができ、モータの回転数の制御性を向上させることができる。   A follow-up torque for following the target speed is calculated from the amount of change in the target speed per predetermined time and inertia, and a command torque is calculated based on the calculated follow-up torque. Thereby, the actual rotational speed can be made to follow the target rotational speed in a stable state, and the controllability of the rotational speed of the motor can be improved.

・目標回転数追従補正処理を追加したことにより、PI制御の負担が軽減され、PI制御のゲインが低減される。FB制御のゲインが低減されることにより、MG30の回転数制御を安定させることができる。   -By adding the target rotational speed tracking correction process, the burden of PI control is reduced, and the gain of PI control is reduced. By reducing the gain of the FB control, the rotational speed control of the MG 30 can be stabilized.

(他の実施形態)
・上記各実施形態において、PI制御の代わりに、PID制御を行ってもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, PID control may be performed instead of PI control.

・PI制御を入れる場合よりも回転数の制御性が低下するおそれはあるが、図8に示すように、第2実施形態において、PI制御を除き、FF制御のみでMG30の回転数制御を行うようにしてもよい。このようにしても、指令トルクの制限値に応じて目標回転数を抑制することにより、実回転数は目標回転数に追従する。   Although the controllability of the rotational speed may be lower than when PI control is turned on, as shown in FIG. 8, in the second embodiment, the rotational speed control of the MG 30 is performed only by the FF control except for the PI control. You may do it. Even in this case, the actual rotational speed follows the target rotational speed by suppressing the target rotational speed in accordance with the limit value of the command torque.

・図9に示すように、第2実施形態において、オブザーバ(負荷補償)処理を追加してもよい。オブサーバ処理は、外乱を推定して補償する処理であり、指令トルクと、実回転数から算出したトルクとの偏差から補償トルクを算出する。算出された補償トルクは、追従トルクとPI制御トルクの加算値に加算される。外乱の要因としては、エンジン20の駆動状態や、変速機40の変速比等が挙げられる。また、第1実施形態において、オブザーバ処理を追加してもよい。   As shown in FIG. 9, an observer (load compensation) process may be added in the second embodiment. The observer process is a process for estimating and compensating for disturbance, and calculates the compensation torque from the deviation between the command torque and the torque calculated from the actual rotational speed. The calculated compensation torque is added to the added value of the follow-up torque and the PI control torque. As factors of the disturbance, the driving state of the engine 20, the gear ratio of the transmission 40, and the like can be cited. In the first embodiment, an observer process may be added.

・MG30の温度が高い場合など、バッテリ33の最大出力に基づいたトルク値よりも、MGの現在の運転状態に基づいたトルク値の方が小さくなる状況では、MG30の出力可能な最大トルク値を、MG30の現在の運転状態に基づいて算出されたトルク値にしてもよい。このように、MG30の現在の運転状態に基づいて、MG30の指令トルクが制限される場合であっても、MG30の目標回転数を実現可能な回転数に抑制できる。   In situations where the torque value based on the current operating state of the MG is smaller than the torque value based on the maximum output of the battery 33, such as when the temperature of the MG 30 is high, the maximum torque value that the MG 30 can output is The torque value calculated based on the current operating state of the MG 30 may be used. Thus, even if the command torque of MG30 is limited based on the current operating state of MG30, the target rotational speed of MG30 can be suppressed to a realizable rotational speed.

・気温が低い場合など、MG30の現在の運転状態に基づいたトルク値よりも、バッテリ33の最大出力に基づいたトルク値の方が小さくなる状況では、MG30の出力可能な最大トルク値を、バッテリ33の最大出力に基づいて算出されたトルク値にしてもよい。このように、バッテリ33の最大出力に基づいて、MG30の指令トルクが制限される場合であっても、MG30の目標回転数を実現可能な回転数に抑制できる。   In a situation where the torque value based on the maximum output of the battery 33 is smaller than the torque value based on the current operating state of the MG 30 such as when the temperature is low, the maximum torque value that can be output by the MG 30 is The torque value calculated based on the 33 maximum output may be used. Thus, even if the command torque of MG 30 is limited based on the maximum output of battery 33, the target rotation speed of MG 30 can be suppressed to a realizable rotation speed.

・ローパスフィルタ処理の代わりに、移動平均処理等の平滑化処理を行ってもよい。   A smoothing process such as a moving average process may be performed instead of the low-pass filter process.

・モータ制御装置を、エンジンを備えていないEV自動車のモータの制御に適用してもよい。   -You may apply a motor control apparatus to control of the motor of the EV vehicle which is not equipped with the engine.

10…HVECU、11…MC、20…エンジン、30…MG、33…バッテリ、CL1,CL2…クラッチ。   10 ... HVECU, 11 ... MC, 20 ... engine, 30 ... MG, 33 ... battery, CL1, CL2 ... clutch.

Claims (8)

車両の走行駆動源であるモータ(30)に適用される制御装置(11)であって、
前記モータの目標回転数に基づいて前記モータの指令トルクを算出し、算出した前記指令トルクに基づいて前記モータを駆動させる駆動手段と、
前記指令トルクの制限値に応じて前記目標回転数を抑制する抑制手段と、
を備えるモータの制御装置。
A control device (11) applied to a motor (30) which is a travel drive source of a vehicle,
Driving means for calculating a command torque of the motor based on the target rotational speed of the motor, and driving the motor based on the calculated command torque;
Suppression means for suppressing the target rotational speed in accordance with a limit value of the command torque;
A motor control device comprising:
前記駆動手段は、所定時間あたりの前記目標回転数の変化量、及び前記モータを含む回転体のイナーシャから、追従トルクを算出する追従手段を含み、
前記指令トルクは、前記追従手段により算出された前記追従トルクに基づいて算出される請求項1に記載のモータの制御装置。
The drive means includes follow-up means for calculating follow-up torque from the amount of change in the target rotational speed per predetermined time and the inertia of the rotating body including the motor,
The motor control device according to claim 1, wherein the command torque is calculated based on the follow-up torque calculated by the follow-up means.
前記抑制手段は、前記制限値を、前記モータを含む回転体のイナーシャで除した値に基づいて許容レート値を算出するとともに、前記目標回転数の所定時間あたりの変化量が前記許容レート値よりも大きい場合には、前記変化量が前記許容レート値となるように前記目標回転数を抑制する請求項1又は2に記載のモータの制御装置。   The suppressing means calculates an allowable rate value based on a value obtained by dividing the limit value by an inertia of a rotating body including the motor, and a change amount per predetermined time of the target rotational speed is greater than the allowable rate value. The motor control device according to claim 1, wherein the target rotational speed is suppressed so that the amount of change becomes the allowable rate value. 前記モータの回転軸(31)には、前記モータの回転軸とエンジン(20)の出力軸(21)とを締結及び切断する伝達手段(CL1)が設置されており、
前記伝達手段が締結されている状態と前記伝達手段が切断されている状態とで、前記イナーシャの値を切り替える請求項2又は3に記載のモータの制御装置。
The rotation shaft (31) of the motor is provided with a transmission means (CL1) for fastening and cutting the rotation shaft of the motor and the output shaft (21) of the engine (20).
4. The motor control device according to claim 2, wherein the inertia value is switched between a state in which the transmission unit is fastened and a state in which the transmission unit is disconnected.
前記制限値は、前記モータが出力可能な最大トルクの値であり、
前記最大トルクは、前記モータの現在の運転状態に基づいて算出される値である請求項1〜4のいずれかに記載のモータの制御装置。
The limit value is a value of the maximum torque that the motor can output,
The motor control device according to claim 1, wherein the maximum torque is a value calculated based on a current operation state of the motor.
前記制限値は、前記モータが出力可能な最大トルクの値であり、
前記最大トルクは、前記モータに電力を供給する電池(33)の最大出力に基づいて算出される値である請求項1〜4のいずれかに記載のモータの制御装置。
The limit value is a value of the maximum torque that the motor can output,
The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the maximum torque is a value calculated based on a maximum output of a battery (33) that supplies electric power to the motor.
前記制限値は、前記モータが出力可能な最大トルクの値であり、
前記最大トルクは、前記モータの運転状態に基づいて算出される値、及び前記モータに電力を供給する電池の最大出力に基づいて算出される値のうちの小さい方の値である請求項1〜4のいずれかに記載のモータの制御装置。
The limit value is a value of the maximum torque that the motor can output,
The maximum torque is a smaller value of a value calculated based on an operating state of the motor and a value calculated based on a maximum output of a battery that supplies power to the motor. The motor control device according to any one of 4.
前記指令トルクは、前記目標回転数と前記モータの実回転数との偏差に基づいて算出される請求項1〜7のいずれかに記載のモータの制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the command torque is calculated based on a deviation between the target rotation speed and an actual rotation speed of the motor.
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