JP2018093648A - 駆動システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動システムは、第1交流回転電機20に電気的に接続された第1インバータ51と、第2交流回転電機30に電気的に接続された第2インバータ52及び第3インバータ53とを備えている。また、駆動システムは、昇圧コンバータ50を備えている。駆動システムは、第2直流電源61と第1交流回転電機20とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されている。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明に係る駆動システムを、走行動力源としてエンジン及び回転電機を備えるハイブリッド車両に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、統括ECU85は、昇圧コンバータ50の昇圧動作時におけるコンバータ電圧指令値Vcvoutを、駆動システムの損失が最小となるように設定する損失最小化処理を行う。なお本実施形態において、統括ECU85が「電圧設定部」及び「損失算出部」を含む。
以下、第3実施形態について、上記第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、統括ECU85は、設定したコンバータ電圧指令値Vcvoutが昇圧上限電圧Vmaxを超えた場合、昇圧コンバータ50の動作を停止させる処理を行う。本実施形態において、昇圧上限電圧Vmaxは、昇圧コンバータ50の昇圧比が取り得る最大値(例えば1.5)に第1電源60の出力電圧が取り得る最大値を乗算した値に設定されている。また本実施形態において、昇圧上限電圧Vmaxは、第1インバータ51の第1高電位側端子CH1,第1低電位側端子CL1から出力される回生発電電圧が取り得る最大値、及び第2インバータ52の第2高電位側端子CH2,第2低電位側端子CL2から出力される回生発電電圧が取り得る最大値よりも低く設定されている。
以下、第4実施形態について、上記第3実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、統括ECU85は、第1電源60の充電要求がある場合、昇圧コンバータ50を降圧動作させて第1電源60を充電する処理を行う。この処理の手順を図17に示す。この処理は、統括ECU85により例えば所定周期毎に繰り返し実行される。なお図17において、先の図16に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。
以下、第5実施形態について、上記第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、統括ECU85は、駆動システムの構成機器が過熱状態であると判定した場合、過熱状態であると判定した機器の温度を低下させる過熱状態防止処理を行う。
以下、第6実施形態について、上記第5実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、統括ECU85は、駆動システムの構成機器が低温状態であると判定した場合、低温状態であると判定した機器の温度を上昇させる低温状態防止処理を行う。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (14)
- 第1交流回転電機(20)及び第2交流回転電機(30)を備える駆動システムであって、
前記第1交流回転電機に電気的に接続され、前記第1交流回転電機を駆動する第1インバータ(51)と、
前記第2交流回転電機を構成する各相巻線(30U,30V,30W)の両端のうち第1端側に電気的に接続され、前記第2交流回転電機を駆動する第2インバータ(52)と、
第1直流電源(60;60a)に電気的に接続可能な電源側接続部(Cb1,Cb2)と、前記第1インバータに第1電気経路(LH1,LL1)を介して電気的に接続されてかつ前記第2インバータに第2電気経路(LH2,LL2)を介して電気的に接続されたインバータ側接続部(Ci1,Ci2)と、を有し、前記第1直流電源の出力電圧を昇圧して前記第1インバータ及び前記第2インバータのそれぞれに出力する昇圧コンバータ(50)と、
前記第2交流回転電機を構成する各相巻線の両端のうち第2端側に電気的に接続され、前記第1直流電源とは異なる第2直流電源(61)との間で電力を伝達して前記第2交流回転電機を駆動する第3インバータ(53)と、を備え、
前記第2直流電源と前記第1交流回転電機とが、単一の接続ルートで接続されるように構成されており、
前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ、前記昇圧コンバータ、前記第1直流電源及び前記第2直流電源のうち少なくとも1つの状態に基づいて、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ及び前記昇圧コンバータのうち少なくとも1つの制御状態を変更する処理を行う処理部(85)を備える駆動システム。 - 前記第1直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第1過放電閾値(SLth1)として設定されており、
前記第2直流電源の過充電状態を判定するための閾値が第2過充電閾値(SHth2)として設定されており、
前記処理部は、前記第1直流電源の状態として前記第1直流電源の充電率である第1充電率を取得し、また、前記第2直流電源の状態として前記第2直流電源の充電率である第2充電率を取得し、
前記処理部は、前記第1充電率が前記第1過放電閾値以下であると判定して、かつ、前記第2充電率が前記第2過充電閾値以上であると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記第2直流電源の放電電力によって前記第1直流電源が充電されるように、前記第2直流電源から前記第3インバータを通じて前記第2交流回転電機に供給される電力を増加させて、かつ、前記第2交流回転電機から前記第2インバータを通じて前記第1直流電源に供給される発電電力を増加させる処理を行う請求項1に記載の駆動システム。 - 前記第1直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第1過放電閾値(SLth1)として設定されており、
前記第2直流電源の過充電状態を判定するための閾値が第2過充電閾値(SHth2)として設定されており、
前記処理部は、前記第1直流電源の状態として前記第1直流電源の充電率である第1充電率を取得し、また、前記第2直流電源の状態として前記第2直流電源の充電率である第2充電率を取得し、
前記処理部は、前記第1充電率が前記第1過放電閾値以下であると判定して、かつ、前記第2充電率が前記第2過充電閾値未満であると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記第1交流回転電機の発電電力によって前記第1直流電源が充電されるように、前記第1交流回転電機から前記第1インバータに供給される発電電力を増加させる処理を行う請求項1又は2に記載の駆動システム。 - 前記第1直流電源の過充電状態を判定するための閾値が第1過充電閾値(SHth1)として設定されており、
前記第2直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第2過放電閾値(SLth2)として設定されており、
前記処理部は、前記第1直流電源の状態として前記第1直流電源の充電率である第1充電率を取得し、また、前記第2直流電源の状態として前記第2直流電源の充電率である第2充電率を取得し、
前記処理部は、前記第1充電率が前記第1過充電閾値以上であると判定して、かつ、前記第2充電率が前記第2過放電閾値以下であると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記第1直流電源の放電電力によって前記第2直流電源が充電されるように、前記第2インバータから前記第2交流回転電機に供給される電力を増加させて、かつ、前記第2交流回転電機から前記第3インバータに供給される発電電力を増加させる処理を行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記第1直流電源の過充電状態を判定するための閾値が第1過充電閾値(SHth1)として設定されており、
前記第2直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第2過放電閾値(SLth2)として設定されており、
前記処理部は、前記第1直流電源の状態として前記第1直流電源の充電率である第1充電率を取得し、また、前記第2直流電源の状態として前記第2直流電源の充電率である第2充電率を取得し、
前記処理部は、前記第1充電率が前記第1過充電閾値以上であると判定して、かつ、前記第2充電率が前記第2過放電閾値よりも大きいと判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記第1直流電源から放電されるように前記第1交流回転電機から前記第1インバータに供給される発電電力を減少させる処理、及び前記第1直流電源から放電されるように前記第2インバータから前記第2交流回転電機に供給される電力を増加させる処理のうち少なくとも一方の処理を行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記第1直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第1過放電閾値(SLth1)として設定され、前記第1直流電源の過充電状態を判定するための閾値であってかつ前記第1過放電閾値よりも大きい閾値が第1過充電閾値(SHth1)として設定されており、
前記第2直流電源の過充電状態を判定するための閾値が第2過充電閾値(SHth2)として設定されており、
前記処理部は、前記第1直流電源の状態として前記第1直流電源の充電率である第1充電率を取得し、また、前記第2直流電源の状態として前記第2直流電源の充電率である第2充電率を取得し、
前記処理部は、前記第1充電率が前記第1過放電閾値よりも大きくてかつ前記第1過充電閾値よりも小さいと判定するとともに、前記第2充電率が前記第2過充電閾値以上であると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記第2直流電源から放電されるように、前記第2インバータから前記第2交流回転電機に供給される電力を減少させて、かつ、前記第3インバータから前記第2交流回転電機に供給される電力を増加させる処理を行う請求項1〜5のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記第1直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第1過放電閾値(SLth1)として設定され、前記第1直流電源の過充電状態を判定するための閾値であってかつ前記第1過放電閾値よりも大きい閾値が第1過充電閾値(SHth1)として設定されており、
前記第2直流電源の過放電状態を判定するための閾値が第2過放電閾値(SLth2)として設定されており、
前記処理部は、前記第1直流電源の状態として前記第1直流電源の充電率である第1充電率を取得し、また、前記第2直流電源の状態として前記第2直流電源の充電率である第2充電率を取得し、
前記処理部は、前記第1充電率が前記第1過放電閾値よりも大きくてかつ前記第1過充電閾値よりも小さいと判定するとともに、前記第2充電率が前記第2過放電閾値以下であると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記第2交流回転電機の発電電力によって前記第2直流電源が充電されるように、前記第2交流回転電機から前記第3インバータに供給される発電電力を増加させる処理を行う請求項1〜6のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記駆動システムは、車両に搭載されており、
前記第2交流回転電機は、前記車両の車輪(41)と動力伝達可能に接続されており、
前記処理部は、前記制御状態を変更する処理の実行前後において前記第2交流回転電機のトルクを変化させないように、前記制御状態を変更する処理を行う請求項2,4,6のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記昇圧コンバータにおいて前記インバータ側接続部の電圧を複数の電圧候補値のそれぞれに設定する電圧設定部(85)と、
前記インバータ側接続部の電圧が、前記電圧設定部により設定された前記電圧候補値とされる場合に、前記昇圧コンバータ、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ、前記第1交流回転電機及び前記第2交流回転電機のうち少なくとも1つで発生することが想定される損失を算出する損失算出部(85)と、を備え、
前記処理部は、前記制御状態を変更する処理として、前記各電圧候補値について前記損失算出部により算出された損失のうち、最小となる損失に対応する前記電圧候補値をコンバータ電圧指令値に設定し、設定した前記コンバータ電圧指令値に前記インバータ側接続部の電圧が近づくように前記昇圧コンバータを制御する処理を行う請求項1〜8のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記損失算出部は、前記インバータ側接続部の電圧が、前記電圧設定部により設定された前記電圧候補値とされる場合に、前記昇圧コンバータ、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ、前記第1交流回転電機及び前記第2交流回転電機のそれぞれで発生する損失を含む合計損失を算出する請求項9に記載の駆動システム。
- 前記電源側接続部の電圧に対する前記インバータ側接続部の電圧の比が前記昇圧コンバータの昇圧比として定義されており、
前記昇圧コンバータの昇圧比が取り得る最大値に前記第1直流電源の出力電圧が取り得る最大値を乗算した値である昇圧上限電圧が、前記インバータ側接続部の印加電圧が取り得る最大値よりも低くされており、
前記処理部は、前記第1交流回転電機及び前記第2交流回転電機のうち一方から他方へと発電電力を供給する場合において、前記インバータ側接続部の印加電圧が前記昇圧上限電圧を超えると判定したとき、前記制御状態を変更する処理として、前記昇圧コンバータの動作を停止させる処理を行う請求項1〜10のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記第1直流電源の充電要求があるか否かを判定する要求判定部(85)を備え、
前記昇圧コンバータは、前記インバータ側接続部から入力される直流電圧を降圧して前記電源側接続部から前記第1直流電源に供給する降圧動作を実施可能に構成されており、
前記処理部は、前記要求判定部により充電要求があると判定されている場合、前記インバータ側接続部の印加電圧が前記昇圧上限電圧以下となるように前記第1インバータ及び前記第2インバータのうち少なくとも一方の発電電力を制御するとともに該発電電力によって前記第1直流電源が充電されるように前記昇圧コンバータに前記降圧動作をさせる請求項11に記載の駆動システム。 - 前記第1交流回転電機、前記第2交流回転電機、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ及び前記昇圧コンバータのうち少なくとも1つである対象機器の温度を判定温度として取得する温度取得部(85)を備え、
前記対象機器が過熱状態であることを判定するための閾値が過熱閾値として設定されており、
前記処理部は、前記判定温度が前記過熱閾値を上回ると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記対象機器の電力を減少させて前記対象機器の温度を低下させる処理を行う請求項1〜12のいずれか1項に記載の駆動システム。 - 前記第1交流回転電機、前記第2交流回転電機、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ及び前記昇圧コンバータのうち少なくとも1つである対象機器の温度を判定温度として取得する温度取得部(85)を備え、
前記対象機器が低温状態であることを判定するための閾値が低温閾値として設定されており、
前記処理部は、前記判定温度が前記低温閾値を下回ると判定した場合、前記制御状態を変更する処理として、前記対象機器の電力を増加させて前記対象機器の温度を上昇させる処理を行う請求項1〜13のいずれか1項に記載の駆動システム。
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