JP2017050920A - 回転電機制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MG制御部60は、車両90の駆動源であるモータジェネレータ3の駆動を制御するものである。温度演算部62は、システム温度Tsを演算する。トルク制限部63は、システム温度Tsに応じ、モータジェネレータ3のトルクを制限する。トルク制限部63は、システム温度Tsが制限開始温度Taより高く、上限温度Tb以下である場合、システム温度Tsに応じてモータジェネレータ3のトルクを制限する。また、トルク制限部63は、システム温度Tsが上限温度Tbより高い場合、モータジェネレータ3のトルクを0より大きいトルク下限値に制限する。これにより、システム温度Tsが上限温度Tbを超えた場合であっても、走行を継続可能であるので、車両90を適切に退避走行させることができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、システム温度の上昇時においても走行を継続可能となるように、車両の駆動源である回転電機を制御する回転電機制御装置を提供することにある。
温度演算部は、回転電機駆動システム(1)の温度であるシステム温度を演算する。回転電機駆動システムは、回転電機の通電を切り替えるインバータ部(30)を有する回路部(20)、および、回転電機を含む。トルク制限部は、システム温度に応じ、回転電機のトルクを制限する。
トルク制限部は、システム温度が制限開始温度より高く、上限温度以下である場合、システム温度に応じて回転電機のトルクを制限する。また、トルク制限部は、システム温度が上限温度より高い場合、モータジェネレータのトルクを、0より大きいトルク下限値に制御する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態による回転電機制御装置を図1〜図7に示す。
図1および図2に示すように、回転電機駆動システムであるモータジェネレータ駆動システム1は、車両90に適用される。本実施形態の車両90は、回転電機としてのモータジェネレータ3の駆動力にて走行するEV車両である。以下適宜、モータジェネレータを「MG」と記載する。車両90は、前方にMG駆動システム1が搭載され、前輪95が駆動される前輪駆動車である。
モータジェネレータ3は、バッテリ5からの電力で駆動されることによりトルクを発生する電動機としての機能、および、車両90の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態のモータジェネレータ3は、永久磁石式同期型の3相交流の回転電機とする。以下、モータジェネレータ3が電動機として機能する場合を中心に説明する。
回路部20は、リレー16を経由してバッテリ5と接続される。リレー16は、高電位側リレー17および低電位側リレー18を含む。高電位側リレー17および低電位側リレー18は、機械式リレーであってもよいし、半導体リレーであってもよい。リレー16をオンすることで、バッテリ5と回路部20との間の通電が許容される。リレー16をオフすることで、バッテリ5と回路部20との間の通電が遮断される。
昇圧コンバータ21は、リアクトル22、昇圧駆動部23、および、コンデンサ26等を有する。リアクトル22は、リアクトル電流の変化に伴って誘起電圧が発生し、電気エネルギを蓄積する。
コンデンサ26は、インバータ部30と並列に接続される。
高電位側に接続されるSW素子31〜33は、コレクタが高電位ライン37に接続され、エミッタがそれぞれ対になる低電位側のSW素子34〜36のコレクタに接続される。低電位側に接続されるSW素子34〜36のエミッタは、低電位ライン38に接続される。対になる高電位側のSW素子31〜33と低電位側のSW素子34〜36との接続点は、それぞれ、モータジェネレータ3の各相巻線の一端に接続される。
インバータ部30には、昇圧コンバータ21により昇圧された出力電圧の直流電力が入力され、SW素子31〜36をオンオフ作動することで、直流電力を3相交流電力に変換し、モータジェネレータ3に出力する。
MG温度センサ43は、モータジェネレータ3の温度を検出する。本実施形態のMG温度センサ43は、サーミスタである。
温度センサ41、43の検出値は、MG制御部60に出力される。
車両制御部51とMG制御部60とは、CAN(Controller Area Network)等を経由して情報伝達可能である。
また、車両制御部51は、MG制御部60から、モータジェネレータ3の実トルクやモータジェネレータ3の回転数等を取得する。
センサ異常判定部61は、温度センサ41、43の異常を判定する。
温度演算部62は、インバータ温度センサ41の検出値に基づき、各SW素子31〜36の素子温度Teを演算する。また、温度演算部62は、MG温度センサ43の検出値に基づき、MG温度Tmgを演算する。本実施形態では、素子温度Teの平均値をMG駆動システム1の温度であるシステム温度Tsとみなす。なお、インバータ温度センサ41が異常である場合、温度演算部62は、素子温度Teの演算を中止する。また、MG温度センサ43が異常である場合、温度演算部62は、MG温度Tmgの演算を中止する。
トルク制限の詳細は、後述する。
また、ナビゲーション装置70は、車両90の現在位置および地図データに基づき、車両90の現在位置の環境情報を車両制御部51に送信する。
本実施形態では、システム温度Tsが制限開始温度Taより高くなった場合、モータジェネレータ3から出力されるトルクを制限することで、MG駆動システム1の過熱を防ぐ。ここで、本実施形態の車両90はEV車両である。そのため、モータジェネレータ3から出力されるトルクをゼロにすると、退避走行ができない虞がある。
そこで本実施形態のMG駆動システム1では、トルク下限値をゼロより大きくすることで、システム温度Tsが上昇した場合であっても、退避走行できるようにしている。
最初のステップS101では、センサ異常判定部61は、インバータ温度センサ41が正常か否かを判断する。以下、ステップS101の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。他のステップも同様である。インバータ温度センサ41が異常であると判断された場合(S101:NO)、S110へ移行する。インバータ温度センサ41が正常であると判断された場合(S101:YES)、S102へ移行する。
S102では、温度演算部62は、システム温度Tsを演算する。本実施形態では、素子温度Teの平均値を、システム温度Tsとする。
S104では、トルク制限係数kを1とする。
S106では、トルク制限部63は、車速Vおよび路面勾配Gに基づき、制限下限値αを決定する。車速Vと制限下限値αとが関連づけられたマップを図4、路面勾配Gと制限下限値αとが関連づけられたマップを図5に示す。これらのマップは、MG制御部60の図示しない記憶部に予め記憶されているものとする。
トルク制限部63は、車速Vに応じて決定される値と、路面勾配Gに応じて決定される値とを比較し、最大値を以下の処理に用いる制限下限値αとして選択する。他のパラメータに応じた値がある場合も同様、最大値を制限下限値αとして選択する。
本実施形態では、制限下限値αが車速Vおよび路面勾配Gに応じて可変であるので、制限マップは、制限下限値αに応じて、都度演算される。なお、演算された制限マップを保持しておき、前回演算と制限下限値αが同じであれば、制限マップの演算を省略し、保持されている制限マップを用いてもよい。
図6では、参考例として、制限下限値αを0とする場合を一点鎖線で示している。本実施形態では、制限下限値αを0より大きい値としているので、制限下限値αを0とする参考例と比較し、トルク制限係数kの傾きが小さい。そのため、参考例と比較し、システム温度Tsの上昇に伴うトルク変動が抑制される。
インバータ温度センサ41が異常であると判断された場合(S101:NO)、または、システム温度Tsが上限温度Tbより高い場合(S107:YES)に移行するS110では、トルク制限部63は、トルク制限係数kを制限下限値αとする。
モータジェネレータ3の駆動は、制限後トルク指令値trq*_aに基づいて制御される。
本実施形態では、制限下限値αはゼロより大きい値であって、車速Vおよび路面勾配Gに応じて、走行を継続可能な程度に設定される。これにより、走行可能な程度のMGトルクの出力が継続されるので、車両90を適切に退避走行させることができる。
一方、一点鎖線で示す参考例のように、トルク制限係数kをゼロにすると、MGトルクがゼロとなる。車両90がEV車両の場合、MGトルクがゼロになると、車速Vもゼロとなり、走行を継続することができない。
また、本実施形態では、MG制御部60がトルク制限処理を行うので、例えば車両制御部51がトルク制限処理を行う場合と比較し、応答性を高めることができる。
温度演算部62は、MG駆動システム1の温度であるシステム温度Tsを演算する。システム温度Tsは、MG駆動システム1は、モータジェネレータ3の通電を切り替えるインバータ部30を有する回路部20、および、モータジェネレータ3を含む。
トルク制限部63は、システム温度Tsに応じ、モータジェネレータ3のトルクを制限する。
(ア)システム温度
上記実施形態では、6つのSW素子の素子温度の平均値をシステム温度とする。他の実施形態では、素子温度の平均値に替えて、最高値や代表値をシステム温度としてもよい。上記実施形態では、SW素子の温度は、内蔵される感温ダイオードにより検出される。他の実施形態では、感温ダイオードは、必ずしも全てのSW素子に設けられる必要はなく、一部の素子において、感温ダイオードを省略してもよい。また、インバータ温度センサは、各SW素子に内蔵される感温ダイオードに限らず、どのようなものを用いてもよい。また、昇圧部を構成するSW素子やコンデンサ等の温度をシステム温度としてもよい。
また、素子温度またはMG温度のうち、それぞれに対して設定される上限温度により近い方を、システム温度としてトルク制限を行うようにしてもよい。
上記実施形態では、トルク制限係数をトルク指令値に乗じた値を制限後トルク指令値とし、当該制限後トルク指令値に基づいて回転電機を制御することで、トルクを制限する。他の実施形態では、フィードバック制御により回転電機を制御する場合、フィードバックゲインを制限することで、回転電機のトルクを制限するようにしてもよい。なお、回転電機の制御方法は、電流フィードバック制御やトルクフィードバック制御に限らず、フィードフォワード制御等、どのようであってもよい。
また、路面勾配以外の環境情報に応じて制限下限値を可変としてもよい。例えば、車両の現在位置が、踏切、交差点、高速道路の加速車線等の停止すべきでない領域である退避必要領域である場合、車両停止から発進可能な程度トルクが出力されるように、制限下限値を設定してもよい。
上記実施形態では、回転電機制御装置は、MG制御部である。他の実施形態では、回転電機制御装置の一部の処理を、車両制御部等のMG制御部以外にて行ってもよい。また、制御部は、車両制御部およびMG制御部以外の制御部を含んでもよく、制御部を「回転電機制御装置」とみなしてもよい。
上記実施形態では、SW素子は、IGBTであり、両面放熱可能に設けられる。他の実施形態では、MOSFET等のIGBT以外の素子であってもよい。また、SW素子の放熱構造は、両面放熱に限らず、片面放熱等、どのようであってもよい。
上記実施形態では、回路部は、昇圧コンバータを有する。他の実施形態では、昇圧コンバータを省略してもよい。また、電源と回路部との間にリレーを設けなくてもよい。
(オ)回転電機
上記実施形態では、回転電機は、永久磁石式同期型の3相交流の回転電機である。他の実施形態では、永久磁石式同期型の3相交流以外の回転電機であってもよい。
上記実施形態では、車両は、前輪駆動車である。他の実施形態では、車両は、後輪駆動車や四輪駆動車であってもよい。
上記実施形態では、車両の駆動源として1つの回転電機を備える1モータの電動車両である。他の実施形態では、車両の駆動源となる回転電機は、複数であってもよい。また、車両は、燃料電池車両や、車両の駆動源として回転電機に加えてエンジンを備える所謂ハイブリッド車両であってもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
3・・・モータジェネレータ(回転電機)
20・・・回路部
30・・・インバータ部
41・・・インバータ温度センサ(温度センサ)
60・・・MG制御部(回転電機制御装置)
61・・・センサ異常判定部
62・・・温度演算部
63・・・トルク制限部
Claims (4)
- 車両(90)の駆動源である回転電機(3)の駆動を制御する回転電機制御装置において、
前記回転電機の通電を切り替えるインバータ部(30)を有する回路部(20)および前記回転電機を含む回転電機駆動システム(1)の温度であるシステム温度を演算する温度演算部(62)と、
前記システム温度に応じ、前記回転電機のトルクを制限するトルク制限部(63)と、
を備え、
前記トルク制限部は、
前記システム温度が制限開始温度より高く、上限温度以下である場合、前記システム温度に応じて前記回転電機のトルクを制限し、
前記システム温度が前記上限温度より高い場合、前記回転電機のトルクを0より大きいトルク下限値に制限する回転電機制御装置。 - 前記トルク下限値は、前記車両の車両挙動情報、または、前記車両が位置する地点の環境情報に応じて可変である請求項1に記載の回転電機制御装置。
- 前記トルク制限部は、前記システム温度が前記制限開始温度より高く、前記上限温度以下である場合、前記システム温度が前記制限開始温度であるときのトルクが駆動要求に応じたトルク指令値、前記システム温度が前記上限温度であるときのトルクが前記トルク下限値となるように2点間を補間した関数を用いて、前記回転電機のトルクを制限する請求項1または2に記載の回転電機制御装置。
- 前記システム温度を検出する温度センサ(41、43)の異常を判定するセンサ異常判定部(61)をさらに備え、
前記トルク制限部は、前記温度センサが異常であると判定された場合、前記回転電機のトルクを前記トルク下限値に制限する請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108725422A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-02 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力车辆及其控制方法 |
JP2019126209A (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両 |
US10566925B2 (en) | 2017-11-13 | 2020-02-18 | Denso Corporation | Motor control device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07312802A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Hitachi Ltd | 電動車の駆動制御装置 |
JP2005020891A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Meidensha Corp | 電気自動車 |
JP2007244072A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | モータ駆動制御装置およびそれを搭載する電動車両ならびにモータ駆動制御方法 |
JP2009291051A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Toshiba Corp | インバータ装置 |
JP2013250175A (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Denso Corp | 温度検出装置 |
US20150263662A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for controlling motor in electric vehicle and method for preventing overheating of traction motor |
-
2015
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07312802A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Hitachi Ltd | 電動車の駆動制御装置 |
JP2005020891A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Meidensha Corp | 電気自動車 |
JP2007244072A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | モータ駆動制御装置およびそれを搭載する電動車両ならびにモータ駆動制御方法 |
JP2009291051A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Toshiba Corp | インバータ装置 |
JP2013250175A (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Denso Corp | 温度検出装置 |
US20150263662A1 (en) * | 2014-03-17 | 2015-09-17 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for controlling motor in electric vehicle and method for preventing overheating of traction motor |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108725422A (zh) * | 2017-04-25 | 2018-11-02 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力车辆及其控制方法 |
CN108725422B (zh) * | 2017-04-25 | 2021-05-18 | 丰田自动车株式会社 | 混合动力车辆及其控制方法 |
US10566925B2 (en) | 2017-11-13 | 2020-02-18 | Denso Corporation | Motor control device |
JP2019126209A (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両 |
JP7091669B2 (ja) | 2018-01-18 | 2022-06-28 | 株式会社デンソー | 電動車両 |
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