JP2023170540A - Switching control method and switching control device - Google Patents

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Abstract

To properly use a diffusion mode and a basic mode in switching control of an inverter.SOLUTION: A vehicle includes a power generator, a drive motor that is operated with power generated by the power generator, and an inverter that includes a first switching device for converting DC power supplied to the drive motor to AC power and a second switching device for converting power generated by the power generator to DC power. A switching control method for the second switching device is performed by a second switching device control unit. In the method, a basic mode of keeping a carrier frequency at a prescribed basic value is executed when the temperature difference between a cooling water temperature at an inverter inlet of a cooling water path through which cooling water flows through the inverter, the drive motor, and the power generator in this order, and the temperature of a stator coil of the power generator is equal to or greater than a first threshold, and a diffusion mode of changing the carrier frequency in a prescribed switching cycle is executed when the temperature difference is less than the first threshold.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スイッチング制御方法及びスイッチング制御装置に関する。 The present invention relates to a switching control method and a switching control device.

特許文献1には、三相交流モータに供給する電力を調節するスイッチング装置としてのインバータに対するPWM(Pulse Width Modulation)制御の一態様が開示されている。 Patent Document 1 discloses one aspect of PWM (Pulse Width Modulation) control for an inverter as a switching device that adjusts power supplied to a three-phase AC motor.

特に、上記文献では車両の走行駆動用に用いられる駆動モータの力行状態及び回生状態のそれぞれにおいて設定される運転点(トルク及び回転数等)に応じて、PWM制御に用いる搬送波の周波数(キャリア周波数)の制御モードを、当該キャリア周波数を所定周期で変化(拡散)させる拡散モードと、所定の基本周期に固定する基本モードと、の間で切り替えるスイッチング制御が提案されている。 In particular, in the above literature, the frequency of the carrier wave used for PWM control (carrier frequency ) switching control has been proposed in which the control mode of the carrier frequency is switched between a spread mode in which the carrier frequency is changed (spread) at a predetermined period and a fundamental mode in which the carrier frequency is fixed at a predetermined basic period.

制御モードを拡散モードに設定することで、インバータのリプル電流の増大に起因するノイズが抑制される。一方、制御モードを基本モードに設定することで、スイッチング損失が低減されて最適なエネルギー効率が確保される。すなわち、上記文献では、駆動モータの運転点に応じてノイズ抑制を優先すべきシーンとエネルギー効率を優先すべきシーンを切り分けて、それぞれのシーンに適切なスイッチングの制御モードを設定している。 By setting the control mode to the diffusion mode, noise caused by an increase in the ripple current of the inverter is suppressed. On the other hand, by setting the control mode to the basic mode, switching losses are reduced and optimal energy efficiency is ensured. That is, in the above-mentioned document, a scene in which noise suppression should be prioritized and a scene in which energy efficiency should be prioritized are separated according to the operating point of the drive motor, and an appropriate switching control mode is set for each scene.

特開2021-136738A号公報JP 2021-136738A

近年、駆動モータの駆動電力を発電機の発電電力で賄うタイプの車両(いわゆるシリーズハイブリッド車両)が普及している。この種の車両においては、発電機の動作によっても騒音が発生するため、適宜騒音を抑制すべく、制御モードを拡散モードに設定することが望まれる。しかしながら、発電機の動作点は基本的に車両の走行状態とは独立に定められる。このため、発電機の動作点を参照しても、当該発電機の騒音が問題となるシーン(例えば、走行時の暗騒音が小さいシーンなど)を適切に判別することは難しい。すなわち、上述した従来の制御では、上記発電機を搭載したシリーズハイブリッド車両におけるスイッチング制御を想定した場合に、シーンに応じた適切な基本モードと拡散モードの切り分けを実現できないという問題がある。 In recent years, a type of vehicle (so-called series hybrid vehicle) in which the drive power of a drive motor is provided by the power generated by a generator has become popular. In this type of vehicle, noise is also generated by the operation of the generator, so it is desirable to set the control mode to the diffusion mode in order to appropriately suppress the noise. However, the operating point of the generator is basically determined independently of the driving state of the vehicle. For this reason, even with reference to the operating point of the generator, it is difficult to appropriately determine a scene where the noise of the generator becomes a problem (for example, a scene where background noise during driving is low). That is, in the conventional control described above, when assuming switching control in a series hybrid vehicle equipped with the above-mentioned generator, there is a problem in that it is not possible to realize appropriate separation between the basic mode and the diffusion mode depending on the scene.

そこで本発明では、シリーズハイブリッド車両への適用に際しても、拡散モードと基本モードの間の適切な切り分けを実現し得るスイッチング制御方法及びスイッチング制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a switching control method and a switching control device that can realize appropriate separation between the diffusion mode and the fundamental mode even when applied to a series hybrid vehicle.

本発明のある態様によれば、発電機と、発電機の発電電力で動作する走行用の駆動モータと、駆動モータに供給される電力を直流電力から交流電力に変換する第1スイッチング装置及び発電機が発生する交流電力を直流電力に変換する第2スイッチング装置を構成要素として含むインバータと、を備える車両において、第2スイッチング装置を制御する第2スイッチング装置制御部が実行する、発電機の電力を調節するPWM制御に用いる搬送波のキャリア周波数を調節するスイッチング制御方法が提供される。当該方法では、インバータ、駆動モータ、発電機の順に冷却水が流れる冷却水路の、インバータへの入口における冷却水温である水路入口温度と、発電機のステータコイルの温度であるステータコイル温度とを取得し、発電機を稼働させる際に、水路入口温度とステータコイル温度との差温が予め設定した第1閾値以上の場合には、搬送波のキャリア周波数を所定の基本値に維持する基本モードを実行し、当該差温が第1閾値より小さい場合には、搬送波のキャリア周波数を所定の切り替え周期で変化させる拡散モードを実行する。 According to an aspect of the present invention, there is provided a generator, a drive motor for driving that operates with the power generated by the generator, a first switching device that converts power supplied to the drive motor from DC power to AC power, and a power generator. In a vehicle equipped with an inverter that includes as a component a second switching device that converts AC power generated by the generator into DC power, the power of the generator is executed by a second switching device control unit that controls the second switching device. A switching control method is provided for adjusting the carrier frequency of a carrier wave used for PWM control. In this method, the water inlet temperature, which is the cooling water temperature at the inlet to the inverter, and the stator coil temperature, which is the temperature of the stator coil of the generator, of the cooling water channel through which cooling water flows in the order of the inverter, drive motor, and generator are obtained. However, when operating the generator, if the temperature difference between the waterway inlet temperature and the stator coil temperature is greater than or equal to a preset first threshold, a basic mode is executed to maintain the carrier frequency of the carrier wave at a predetermined basic value. However, if the temperature difference is smaller than the first threshold, a spreading mode is executed in which the carrier frequency of the carrier wave is changed at a predetermined switching cycle.

本発明の別の態様によれば、発電機と、発電機の発電電力で動作する走行用の駆動モータと、駆動モータに供給される電力を直流電力から交流電力に変換する第1スイッチング装置及び発電機が発生する交流電力を直流電力に変換する第2スイッチング装置を構成要素として含むインバータと、を備える車両に搭載され、発電機の電力を調節するPWM制御に用いる搬送波のキャリア周波数を調節するスイッチング制御装置が提供される。当該装置では、インバータ、駆動モータ、発電機の順に冷却水が流れる冷却水路の、インバータへの入口における冷却水温である水路入口温度と、発電機のステータコイルの温度であるステータコイル温度とを取得する取得部と、発電機を稼働させる際に、水路入口温度とステータコイル温度との差温が予め設定した第1閾値以上の場合には、搬送波のキャリア周波数を所定の基本値に維持する基本モードを実行し、当該差温が第1閾値より小さい場合には、搬送波のキャリア周波数を所定の切り替え周期で変化させる拡散モードを実行する制御モード決定部と、を有する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a generator, a drive motor for running that operates using the generated power of the generator, a first switching device that converts power supplied to the drive motor from DC power to AC power, and An inverter that includes a second switching device as a component that converts alternating current power generated by the generator into direct current power, and is mounted on a vehicle and adjusts the carrier frequency of a carrier wave used for PWM control to adjust the power of the generator. A switching control device is provided. This device obtains the water channel inlet temperature, which is the cooling water temperature at the inlet to the inverter, and the stator coil temperature, which is the temperature of the stator coil of the generator, of the cooling water channel through which cooling water flows in the order of the inverter, drive motor, and generator. an acquisition unit that maintains the carrier frequency of the carrier wave at a predetermined basic value when the temperature difference between the waterway inlet temperature and the stator coil temperature is greater than or equal to a preset first threshold value when operating the generator; and a control mode determining unit that executes a spread mode in which the carrier frequency of the carrier wave is changed at a predetermined switching cycle when the temperature difference is smaller than the first threshold.

上記各態様によれば、シリーズハイブリッド車両への適用に際しても、拡散モードと基本モードの間の適切な切り分けを実現し得るスイッチング制御方法及びスイッチング制御装置を提供することができる。 According to each of the above aspects, it is possible to provide a switching control method and a switching control device that can realize appropriate separation between the diffusion mode and the basic mode even when applied to a series hybrid vehicle.

図1は、第1実施形態のスイッチング制御方法が実行される車両制御システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control system in which the switching control method of the first embodiment is executed. 図2は、第1実施形態における発電機の制御モードを決定する処理を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the process of determining the control mode of the generator in the first embodiment. 図3は、第2実施形態のスイッチング制御方法が実行される車両制御システムの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a vehicle control system in which the switching control method of the second embodiment is executed. 図4は、第2実施形態における発電機の制御モードを決定する処理を説明するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating the process of determining the control mode of the generator in the second embodiment. 図5は、第3実施形態における発電機の制御モードを決定する処理を説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating the process of determining the control mode of the generator in the third embodiment.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
図1は、本実施形態のスイッチング制御方法が実行される車両制御システム100の構成図である。なお、本実施形態の車両制御システム100は、エンジン(図示せず)により駆動される発電機2と、発電機2の発電電力で動作する走行用の駆動モータ1と、を搭載するハイブリッド車両(例えばシリーズハイブリッド車両)に適用されることを想定している。
[First embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control system 100 in which the switching control method of this embodiment is executed. Note that the vehicle control system 100 of the present embodiment is a hybrid vehicle ( For example, it is assumed that it will be applied to series hybrid vehicles).

車両制御システム100は、主として、駆動モータ1と、発電機2と、バッテリ3と、電力変換装置Aと、冷却装置30と、により構成される。 The vehicle control system 100 mainly includes a drive motor 1, a generator 2, a battery 3, a power converter A, and a cooling device 30.

駆動モータ1は、三相交流モータにより構成され、バッテリ3又は発電機2から所望の駆動力(制動力)を実現するための電力の供給を受けて動作(力行動作又は回生動作)し、図示しない所定の変速機構を介して車両の駆動輪に駆動力(制動力)を与える。 The drive motor 1 is composed of a three-phase AC motor, and operates (powered operation or regenerative operation) by receiving power from a battery 3 or a generator 2 to achieve a desired driving force (braking force). Driving force (braking force) is applied to the drive wheels of the vehicle through a predetermined transmission mechanism that does not.

発電機2は、三相交流モータにより構成され、図示しないエンジンが生成する駆動力を受けて駆動モータ1を駆動させるための電力を生成し、バッテリ3又は駆動モータ1に供給する。なお、発電機2は、適宜、バッテリ3からの電力を受けて、エンジンを駆動するように構成されてもよい。これにより、発電機2を用いて、例えば、エンジン始動時等におけるクランキング(モータリング)を実行することができる。 The generator 2 is constituted by a three-phase AC motor, receives driving force generated by an engine (not shown), generates electric power for driving the drive motor 1, and supplies it to the battery 3 or the drive motor 1. Note that the generator 2 may be configured to receive power from the battery 3 as appropriate to drive the engine. Thereby, the generator 2 can be used to perform cranking (motoring), for example, when starting the engine.

冷却装置30は、電力変換装置A内に設けられた冷却路31と、冷却路31の電力変換装置Aへの入口及び出口と連通する循環路34と、冷却液を循環させるポンプ33と、冷却液を外気と熱交換させる放熱器32と、を備える。循環路34には、冷却路31の電力変換装置Aの出口から、駆動モータ1、発電機2、放熱器32がこの順番で配置されている。 The cooling device 30 includes a cooling path 31 provided in the power converter A, a circulation path 34 that communicates with the inlet and outlet of the cooling path 31 to the power converter A, a pump 33 that circulates cooling liquid, and a cooling path 34 that communicates with the inlet and outlet of the cooling path 31 to the power converter A. A radiator 32 for exchanging heat between the liquid and the outside air is provided. In the circulation path 34, a drive motor 1, a generator 2, and a radiator 32 are arranged in this order from the outlet of the power converter A of the cooling path 31.

冷却液は、循環路34から冷却路31に流入すると、まず第1スイッチング装置10を冷却し、続いて第2スイッチング装置20を冷却して、再び循環路34に戻る。循環路34に戻った冷却液は、駆動モータ1を冷却し、その後に発電機2を冷却して、放熱器32で外気に放熱し、再び電力変換装置Aに流入する。 When the cooling liquid flows into the cooling path 31 from the circulation path 34, it first cools the first switching device 10, then cools the second switching device 20, and returns to the circulation path 34 again. The coolant that has returned to the circulation path 34 cools the drive motor 1, then the generator 2, radiates heat to the outside air by the radiator 32, and flows into the power converter A again.

電力変換装置Aは、主に、第1スイッチング装置10と、第2スイッチング装置20と、第1スイッチング装置制御部51と、第2スイッチング装置制御部52と、により構成される。なお、以下の説明において、第1スイッチング装置10と第2スイッチング装置20とをまとめてインバータと称することもある。 The power conversion device A is mainly configured by a first switching device 10, a second switching device 20, a first switching device control section 51, and a second switching device control section 52. Note that in the following description, the first switching device 10 and the second switching device 20 may be collectively referred to as an inverter.

第1スイッチング装置10は、直流電力を交流電力に変換して駆動モータ1に供給する。第2スイッチング装置20は、発電機2で生成した交流電力を直流電力に変換する。 The first switching device 10 converts DC power into AC power and supplies the AC power to the drive motor 1 . The second switching device 20 converts AC power generated by the generator 2 into DC power.

第1スイッチング装置制御部51は、図示しない車両コントローラからトルク指令値を受信し、当該トルク指令値に基づいて第1スイッチング装置10を制御して駆動モータ1に駆動トルクを発生させる。 The first switching device control unit 51 receives a torque command value from a vehicle controller (not shown), controls the first switching device 10 based on the torque command value, and causes the drive motor 1 to generate a drive torque.

第2スイッチング装置制御部52は、車両コントローラから回転数指令値を受信し、当該回転数指令値に基づいて第2スイッチング装置20を制御して発電機2に発電をさせる。 The second switching device control unit 52 receives a rotation speed command value from the vehicle controller, controls the second switching device 20 based on the rotation speed command value, and causes the generator 2 to generate electricity.

また、電力変換装置Aは、冷却路31の入口部分の冷却液の温度(水路入口温度tw)を検出する水温センサ40と、駆動モータ1のコイル部の温度を検出する第1モータ温度センサ1aと、発電機2のコイル部の温度を検出する第2モータ温度センサ2aと、を備える。ここでいう冷却路31の入口部分とは、冷却路31の、第1スイッチング装置10を冷却する前の部分、換言するとインバータの入口部分のことをいう。なお、各温度センサは、サーミスタであってもよい。 The power converter A also includes a water temperature sensor 40 that detects the temperature of the cooling fluid at the inlet portion of the cooling path 31 (channel inlet temperature tw), and a first motor temperature sensor 1a that detects the temperature of the coil portion of the drive motor 1. and a second motor temperature sensor 2a that detects the temperature of the coil portion of the generator 2. The inlet portion of the cooling path 31 herein refers to the portion of the cooling path 31 before cooling the first switching device 10, in other words, the inlet portion of the inverter. Note that each temperature sensor may be a thermistor.

第1スイッチング装置制御部51の水温検出部51a及び第2スイッチング装置制御部52の水温検出部52aは、水温センサ40の出力信号を受信し、当該出力信号に基づいて水路入口温度twを取得する。第1スイッチング装置制御部51のコイル温度検出部51bは、第1モータ温度センサ1aの出力信号を受信し、当該出力信号に基づいて駆動モータ1のステータコイル温度tm1を取得する。第2スイッチング装置制御部52のコイル温度検出部52bは、第2モータ温度センサ2aの出力信号を受信し、当該出力信号に基づいて発電機2のステータコイル温度tm2を取得する。 The water temperature detection unit 51a of the first switching device control unit 51 and the water temperature detection unit 52a of the second switching device control unit 52 receive the output signal of the water temperature sensor 40, and acquire the waterway inlet temperature tw based on the output signal. . The coil temperature detection unit 51b of the first switching device control unit 51 receives the output signal of the first motor temperature sensor 1a, and acquires the stator coil temperature tm1 of the drive motor 1 based on the output signal. The coil temperature detection unit 52b of the second switching device control unit 52 receives the output signal of the second motor temperature sensor 2a, and acquires the stator coil temperature tm2 of the generator 2 based on the output signal.

第2スイッチング装置制御部52は、温度差演算部52cにおいて、上述した水温検出部52a及びコイル温度検出部52bで検出した水路入口温度twと発電機2のステータコイル温度tm2との差温Δt1を演算する。そして、キャリア拡散判定部52dにおいて、当該差温に基づいて拡散モードを実行するか否かを判定する。当該判定の内容については後述する。なお、上記構成において、第2スイッチング装置制御部52の水温検出部52a及びコイル温度検出部52bが取得部に相当し、キャリア拡散判定部52dが制御モード決定部に相当する。 The second switching device control unit 52 calculates a temperature difference Δt1 between the waterway inlet temperature tw detected by the water temperature detection unit 52a and the coil temperature detection unit 52b and the stator coil temperature tm2 of the generator 2 in the temperature difference calculation unit 52c. calculate. Then, the carrier diffusion determining section 52d determines whether or not to execute the diffusion mode based on the temperature difference. The details of this determination will be described later. In the above configuration, the water temperature detection section 52a and the coil temperature detection section 52b of the second switching device control section 52 correspond to the acquisition section, and the carrier diffusion determination section 52d corresponds to the control mode determination section.

バッテリ3は、例えばリチウムイオン二次電池等により構成される、車載用の直流電源である。 The battery 3 is an in-vehicle DC power source configured with, for example, a lithium ion secondary battery.

上記のような車両制御システム100において、発電機2は、基本的には、スイッチング効率を高めるために、第2スイッチング装置20のキャリア周波数を固定して駆動される(基本モード)。しかし、シリーズハイブリッド車両に搭載される場合には、停車中に発電する状況が生じ得る。この状況では、発電機2を駆動させるために第2スイッチング装置20がスイッチングを行うことになるが、停車中であるが故に、基本モードで駆動すると当該スイッチングに起因する音や振動が車両の乗員に不快感を与えるおそれがある。このような音や振動を低減する方法として、第2スイッチング装置20のキャリア周波数を所定周期で変化させること(拡散モード)が知られている。 In the vehicle control system 100 as described above, the generator 2 is basically driven with the carrier frequency of the second switching device 20 fixed (basic mode) in order to increase switching efficiency. However, when installed in a series hybrid vehicle, a situation may arise in which power is generated while the vehicle is stopped. In this situation, the second switching device 20 will perform switching to drive the generator 2, but since the vehicle is stopped, if the vehicle is driven in the basic mode, the noise and vibration caused by the switching will be transmitted to the occupants of the vehicle. may cause discomfort. As a method for reducing such sounds and vibrations, changing the carrier frequency of the second switching device 20 at a predetermined period (diffusion mode) is known.

ただし、制御対象が発電機2の場合、基本モードから拡散モードに切り替えるためには、車両が停止していることを検知する必要がある。一般的な車両では、変速機のシフトレンジ、車速等をセンサで検出し、これらがCAN通信上の信号として種々のコントローラ間で授受されているので、第2スイッチング装置制御部52が当該信号に基づいて車両が停止しているか否かを判断することは可能である。しかし、一般的な車両においては発電機2を制御するコントローラ(ここでは第2スイッチング装置制御部52)はシフトレンジや車速の信号を参照する構成にはなっていない。また、一般的にCAN通信上の信号を参照する際には、当該信号が誤検出や誤診断によるものではないことを判定する制御ルーチンを実行することで信頼性を確保している。したがって、第2スイッチング装置制御部52がCAN通信上の信号を参照する構成にすると、システムが複雑化し、CPUの負荷も増大してしまう。 However, when the controlled object is the generator 2, it is necessary to detect that the vehicle is stopped in order to switch from the basic mode to the diffusion mode. In a typical vehicle, the shift range of the transmission, the vehicle speed, etc. are detected by a sensor, and these are sent and received between various controllers as signals on CAN communication, so the second switching device control section 52 detects the signals. Based on this, it is possible to determine whether the vehicle is stopped or not. However, in a typical vehicle, the controller (here, the second switching device control section 52) that controls the generator 2 is not configured to refer to signals of the shift range or vehicle speed. Furthermore, when referring to a signal on CAN communication, reliability is generally ensured by executing a control routine that determines that the signal is not due to false detection or misdiagnosis. Therefore, if the second switching device control unit 52 is configured to refer to signals on CAN communication, the system becomes complicated and the load on the CPU increases.

そこで本実施形態では、以下に説明する方法によって、上述したようなシステムの複雑化を招くことなく、車両が停止していることを検知して拡散モードへ切り替えることを可能にする。 Therefore, in this embodiment, by the method described below, it is possible to detect that the vehicle is stopped and switch to the diffusion mode without complicating the system as described above.

本実施形態の冷却装置30は、放熱器32で冷却された冷却液が、インバータ、駆動モータ1、発電機2をこの順番で冷却する構成になっている。したがって、駆動モータ1が駆動して車両が走行している場合は、発電機2の入口における冷却液の温度は、インバータと駆動モータ1から抜熱した分だけ上昇しているので、発電機2に対する抜熱効果は低下している。このため、発電機2は停車している場合に比べて高温になり、発電機2のステータコイル部の温度tm2も停車時に比べて高温になる。つまり、水路入口温度twと発電機2のステータコイル温度tm2との差温は、停車時よりも走行時の方が大きくなる。 The cooling device 30 of this embodiment is configured such that the coolant cooled by the radiator 32 cools the inverter, the drive motor 1, and the generator 2 in this order. Therefore, when the drive motor 1 is driven and the vehicle is running, the temperature of the coolant at the inlet of the generator 2 increases by the amount of heat removed from the inverter and the drive motor 1, so The heat removal effect is decreasing. Therefore, the temperature of the generator 2 becomes higher than when the vehicle is stopped, and the temperature tm2 of the stator coil portion of the generator 2 also becomes higher than when the vehicle is stopped. In other words, the temperature difference between the waterway inlet temperature tw and the stator coil temperature tm2 of the generator 2 is larger when the vehicle is running than when the vehicle is stopped.

そこで、停車時に取り得る当該差温を実験等により求め、当該差温に第1閾値を設定し、差温が第1閾値より小さい場合には停車中であると判断する。つまり、第2スイッチング装置20及び発電機2の損失のみによる温度上昇量を第1閾値とし、当該差温が第1閾値より大きい場合には駆動モータ1が駆動中であり、小さい場合は停車中であると判断する。これにより、CAN通信上の信号を参照することなく、簡易な方法で停車中か否かを判断することが可能になる。 Therefore, the temperature difference that can be obtained when the vehicle is stopped is determined through experiments or the like, a first threshold value is set for the temperature difference, and if the temperature difference is smaller than the first threshold value, it is determined that the vehicle is stopped. In other words, the amount of temperature increase due only to the loss of the second switching device 20 and the generator 2 is set as the first threshold value, and if the temperature difference is larger than the first threshold value, the drive motor 1 is being driven, and if it is smaller than the first threshold value, the drive motor 1 is being driven. It is determined that This makes it possible to determine whether the vehicle is stopped or not using a simple method without referring to signals on CAN communication.

図2は、第2スイッチング装置制御部52が実行する、発電機2の制御モードを決定する処理を説明するフローチャートである。なお、第2スイッチング装置制御部52は図2に示すフローチャートを所定制御周期ごとに繰り返し実行する。 FIG. 2 is a flowchart illustrating the process of determining the control mode of the generator 2, which is executed by the second switching device control unit 52. Note that the second switching device control unit 52 repeatedly executes the flowchart shown in FIG. 2 at every predetermined control period.

ステップS1において、水路入口温度twとステータコイル温度tm2を読み込む。具体的には、水温検出部52aが水温センサ40の出力信号を読み込み、コイル温度検出部52bが第2モータ温度センサ2aの出力信号を読み込む。 In step S1, the water channel inlet temperature tw and stator coil temperature tm2 are read. Specifically, the water temperature detection section 52a reads the output signal of the water temperature sensor 40, and the coil temperature detection section 52b reads the output signal of the second motor temperature sensor 2a.

ステップS2において、温度差演算部52cがステータコイル温度tm2から水路入口温度twを減算することで差温Δt1を演算する。 In step S2, the temperature difference calculation unit 52c calculates the temperature difference Δt1 by subtracting the waterway inlet temperature tw from the stator coil temperature tm2.

ステップS3において、キャリア拡散判定部52dは、差温Δt1を用いて、予め記憶しておいたマップから第1閾値tlim1を読み込む。ここで用いるマップは、発電機2の動作状態(トルクと回転数)に対して水路入口温度twとステータコイル温度tm2との差温の第1閾値tlim1を割り付けたものである。一般に、トルクが大きいほど、また回転数が高いほど、発電機2のコイルが高温になるので第1閾値tlim1も大きくなる。 In step S3, the carrier diffusion determination unit 52d uses the temperature difference Δt1 to read the first threshold value tlim1 from a pre-stored map. The map used here is one in which a first threshold value tlim1 of the temperature difference between the waterway inlet temperature tw and the stator coil temperature tm2 is assigned to the operating state (torque and rotation speed) of the generator 2. Generally, the larger the torque and the higher the rotational speed, the higher the temperature of the coil of the generator 2 becomes, and therefore the first threshold value tlim1 also becomes larger.

ステップS4において、キャリア拡散判定部52dは、差温Δt1が第1閾値tlim1より小さいか否かを判定し、小さい場合はステップS5aにおいて拡散モードを実行し、そうでない場合はステップS5bにおいて基本モードを実行する。 In step S4, the carrier diffusion determining unit 52d determines whether the temperature difference Δt1 is smaller than the first threshold tlim1. If it is smaller, the diffusion mode is executed in step S5a, and if not, the basic mode is executed in step S5b. Execute.

以上の通り本実施形態では、発電機2と、発電機2の発電電力で動作する走行用の駆動モータ1と、駆動モータ1に供給される電力を直流電力から交流電力に変換する第1スイッチング装置10及び発電機2が発生する交流電力を直流電力に変換する第2スイッチング装置20を構成要素として含むインバータと、を備える車両において、第2スイッチング装置20を制御する第2スイッチング装置制御部52が実行する、発電機2の電力を調節するPWM制御に用いる搬送波のキャリア周波数を調節するスイッチング制御方法が提供される。当該方法では、インバータ、駆動モータ1、発電機2の順に冷却水が流れる冷却装置30の、インバータへの入口における冷却水温である水路入口温度twと、発電機2のステータコイルの温度であるステータコイル温度tm2とを取得し、発電機2を稼働させる際に、水路入口温度twとステータコイル温度tm2との差温Δt1が予め設定した第1閾値tlim1以上の場合には基本モードを実行し、差温Δt1が第1閾値tlim1より小さい場合には拡散モードを実行する。本実施形態の第1閾値tlim1は、駆動モータ1が停止している場合に第2スイッチング装置20及び発電機2での損失によって生じる、水路入口温度twとステータコイル温度tm2との差温である。 As described above, this embodiment includes a generator 2, a drive motor 1 for driving that operates with the generated power of the generator 2, and a first switching system that converts the power supplied to the drive motor 1 from DC power to AC power. A second switching device control unit 52 that controls the second switching device 20 in a vehicle that includes the device 10 and an inverter that includes as a component the second switching device 20 that converts AC power generated by the generator 2 into DC power. Provided is a switching control method that adjusts the carrier frequency of a carrier wave used for PWM control that adjusts the power of the generator 2, which is executed by the present invention. In this method, the water channel inlet temperature tw, which is the cooling water temperature at the inlet to the inverter of the cooling device 30 through which the cooling water flows in the order of the inverter, the drive motor 1, and the generator 2, and the stator coil temperature tw, which is the temperature of the stator coil of the generator 2, are determined. When obtaining the coil temperature tm2 and operating the generator 2, if the temperature difference Δt1 between the waterway inlet temperature tw and the stator coil temperature tm2 is equal to or higher than a preset first threshold tlim1, execute the basic mode, If the temperature difference Δt1 is smaller than the first threshold tlim1, the diffusion mode is executed. The first threshold value tlim1 of this embodiment is the temperature difference between the waterway inlet temperature tw and the stator coil temperature tm2, which occurs due to loss in the second switching device 20 and the generator 2 when the drive motor 1 is stopped. .

これにより、CAN通信上の信号を参照することなく、かつ簡易なロジックで停車中か否かを判定できるので、システムの複雑化、CPUの負荷増大を避けることができる。 With this, it is possible to determine whether or not the vehicle is stopped using simple logic without referring to signals on CAN communication, thereby avoiding complication of the system and increase in load on the CPU.

[第2実施形態]
図3は、本実施形態のスイッチング制御方法が実行される車両制御システム100の構成図である。なお、本実施形態の車両制御システム100も、第1実施形態と同様にハイブリッド車両(例えばシリーズハイブリッド車両)に適用されることを想定している。
[Second embodiment]
FIG. 3 is a configuration diagram of a vehicle control system 100 in which the switching control method of this embodiment is executed. Note that the vehicle control system 100 of this embodiment is also assumed to be applied to a hybrid vehicle (for example, a series hybrid vehicle) similarly to the first embodiment.

本実施形態の車両制御システム100は、駆動モータ1の回転数を検出する第1回転センサ1bと、第1スイッチング装置10の駆動電流を検出する電流センサ10aと、を備える点が第1実施形態の車両制御システム100との相違点である。また、本実施形態の第1スイッチング装置制御部51は、電流検出部51cと回転数検出部51dとを備える点が第1実施形態の第1スイッチング装置制御部51との相違点である。 The vehicle control system 100 of the present embodiment is similar to the first embodiment in that it includes a first rotation sensor 1b that detects the rotation speed of the drive motor 1 and a current sensor 10a that detects the drive current of the first switching device 10. This is a difference from the vehicle control system 100 shown in FIG. Further, the first switching device control section 51 of this embodiment is different from the first switching device control section 51 of the first embodiment in that it includes a current detection section 51c and a rotation speed detection section 51d.

電流検出部51cは、電流センサ10aの出力信号を受信し、これに基づいて第1スイッチング装置10の駆動電流im1を取得する。回転数検出部51dは、第1回転センサ1bの出力信号を受信し、これに基づいて駆動モータ1の回転数nm1を取得する。これら駆動電流im1及び回転数nm1は、第2スイッチング装置制御部52へ送信される。 The current detection unit 51c receives the output signal of the current sensor 10a, and obtains the drive current im1 of the first switching device 10 based on the output signal. The rotation speed detection unit 51d receives the output signal of the first rotation sensor 1b, and acquires the rotation speed nm1 of the drive motor 1 based on this. These drive current im1 and rotation speed nm1 are transmitted to the second switching device control section 52.

ところで、拡散モードにすると、上記の音や振動の問題は解消するが、発電効率は基本モードに比べて低下する。つまり、拡散モードを実行するのは本当に実行すべき状況だけにして、基本モードでも音や振動が問題にならない状況であれば、基本モードを実行することが望ましい。そこで本実施形態では、差温Δt1が第1閾値tlim1より小さい場合には、さらに、停車中であることを確認するための判定を行い、当該判定でも停止中であると判定された場合に拡散モードを実行する。 By the way, when the diffusion mode is used, the above-mentioned problems of sound and vibration are solved, but the power generation efficiency is lower than that of the basic mode. In other words, it is desirable to execute the diffuse mode only in situations where it really needs to be executed, and to execute the basic mode in situations where sound and vibration are not a problem even in the basic mode. Therefore, in this embodiment, when the temperature difference Δt1 is smaller than the first threshold value tlim1, a determination is further made to confirm that the vehicle is stopped, and if it is also determined that the vehicle is stopped, the diffusion Run mode.

図4は、第2スイッチング装置制御部52が実行する、発電機2の制御モードを決定する処理を説明するフローチャートである。なお、第2スイッチング装置制御部52は図2に示すフローチャートを所定制御周期ごとに繰り返し実行する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating the process of determining the control mode of the generator 2, which is executed by the second switching device control unit 52. Note that the second switching device control unit 52 repeatedly executes the flowchart shown in FIG. 2 at every predetermined control period.

図4のステップS1~S4は、図2のステップS1~S4と同様なので説明を省略する。 Steps S1 to S4 in FIG. 4 are similar to steps S1 to S4 in FIG. 2, so the explanation will be omitted.

ステップS4で差温Δt1が第1閾値tlim1以上の場合は、キャリア拡散判定部52dは第1実施形態と同様にステップS5bにおいて基本モードを実行するが、第1閾値tlim1より小さい場合は、ステップS4aの処理を実行する。 If the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the first threshold tlim1 in step S4, the carrier diffusion determining unit 52d executes the basic mode in step S5b, as in the first embodiment, but if it is smaller than the first threshold tlim1, step S4a Execute the process.

ステップS4aにおいて、キャリア拡散判定部52dは駆動モータ1の回転数nm1がゼロか否かを判定し、ゼロの場合はステップS4bの処理を実行し、ゼロでない場合はステップS5bの処理を実行する。 In step S4a, the carrier diffusion determining unit 52d determines whether the rotational speed nm1 of the drive motor 1 is zero. If it is zero, it executes the process of step S4b, and if it is not zero, it executes the process of step S5b.

ステップS4bにおいて、キャリア拡散判定部52dは駆動モータ1の駆動電流im1がゼロか否かを判定し。ゼロの場合はステップS5aにおいて拡散モードを実行し、ゼロでない場合はステップS5bの処理を実行する。 In step S4b, the carrier diffusion determination unit 52d determines whether the drive current im1 of the drive motor 1 is zero. If it is zero, the diffusion mode is executed in step S5a, and if it is not zero, the process in step S5b is executed.

上記の通り図4のフローチャートでは、差温Δt1が第1閾値tlim1より小さい場合には、さらに駆動モータ1の回転数nm1及び駆動電流im1がゼロか否かの判定を行う。そして、回転数nm1及び駆動電流im1がゼロのときに拡散モードを実行し、少なくともいずれか一方がゼロでないときは基本モードを実行する。これにより、停車中か否かをより正確に判定できる。なお、駆動モータ1の駆動電流がゼロか否かの判定に替えて、駆動モータ1のモータトルク指令値qm1がゼロか否かの判定を行ってもよい。この場合、電流センサ10aは不要となり、第2スイッチング装置制御部52は図示しない車両コントローラからモータトルク指令値qm1を受信する構成にする。 As described above, in the flowchart of FIG. 4, if the temperature difference Δt1 is smaller than the first threshold tlim1, it is further determined whether the rotational speed nm1 of the drive motor 1 and the drive current im1 are zero. Then, the diffusion mode is executed when the rotational speed nm1 and the drive current im1 are zero, and the basic mode is executed when at least one of them is not zero. This makes it possible to more accurately determine whether the vehicle is stopped or not. Note that instead of determining whether the drive current of the drive motor 1 is zero, it may be determined whether the motor torque command value qm1 of the drive motor 1 is zero. In this case, the current sensor 10a becomes unnecessary, and the second switching device control section 52 is configured to receive the motor torque command value qm1 from a vehicle controller (not shown).

以上のように本実施形態では、駆動モータ1の回転数nm1と、駆動電流im1またはトルク指令値と、を取得し、差温Δt1が第1閾値tlim1以下の場合には、さらに回転数nm1がゼロか否かの判定と、駆動電流im1またはトルク指令値がゼロか否か判定を行う。そして、回転数nm1がゼロ、かつ駆動電流im1またはトルク指令値qm1がゼロであれば拡散モードを実行し、回転数nm1がゼロでない、または駆動電流im1もしくはトルク指令値qm1がゼロでなければ基本モードを実行する。これにより、停車中か否かをより正確に判定できる。 As described above, in this embodiment, the rotation speed nm1 of the drive motor 1 and the drive current im1 or the torque command value are acquired, and when the temperature difference Δt1 is less than or equal to the first threshold value tlim1, the rotation speed nm1 is further increased. It is determined whether the drive current im1 or the torque command value is zero. If the rotational speed nm1 is zero and the drive current im1 or torque command value qm1 is zero, the diffusion mode is executed, and if the rotational speed nm1 is not zero or the drive current im1 or torque command value qm1 is not zero, the basic Run mode. This makes it possible to more accurately determine whether the vehicle is stopped or not.

[第3実施形態]
本実施形態のスイッチング制御方法が実行される車両制御システム100の構成は第2実施形態と同様である。
[Third embodiment]
The configuration of a vehicle control system 100 in which the switching control method of this embodiment is executed is the same as that of the second embodiment.

第1実施形態と第2実施形態では、第2スイッチング装置制御部52は、差温Δt1が第1閾値tlim1以上の場合に駆動モータ1が駆動中であると判断して基本モードを実行する。しかし、駆動モータ1に駆動電流が流れ、駆動モータ1のトルク指令値がゼロより大きいにもかかわらず、駆動モータ1の回転数がゼロになる状態がある。当該状態の第1例として、登坂路において走行レンジが選択されかつブレーキペダルが踏み込まれて停車している状態がある。この状態では、駆動モータ1はいわゆるクリープトルクを発生しているため、トルク指令値及び駆動電流はゼロではないが、回転数はゼロである。また第2例として、急勾配の登坂路において、アクセルペダルの踏み込み量の不足等により車両が進まない状態がある。この状態では、アクセルペダルが踏み込まれることで駆動モータ1のトルク指令値及び駆動電流はゼロより大きく、かつブレーキペダルが踏み込まれていないにもかかわらず、回転数はゼロになる(以下、この状態をロック状態ともいう。)。ロック状態においては、駆動モータ1は回転していなくても駆動電流が流れているので発熱し、第1スイッチング装置10も駆動モータ1に電流を供給するために駆動するので発熱する。つまり、ロック状態においては、駆動モータ1に駆動電流が流れていない停車状態に比べて差温Δt1が大きくなる。 In the first embodiment and the second embodiment, the second switching device control unit 52 determines that the drive motor 1 is being driven when the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the first threshold tlim1, and executes the basic mode. However, there is a state in which the rotation speed of the drive motor 1 becomes zero even though the drive current flows through the drive motor 1 and the torque command value of the drive motor 1 is greater than zero. A first example of this state is a state where the vehicle is stopped on an uphill road with the travel range selected and the brake pedal depressed. In this state, the drive motor 1 is generating so-called creep torque, so the torque command value and drive current are not zero, but the rotational speed is zero. As a second example, there is a situation where the vehicle does not move forward on a steep uphill road due to insufficient depression of the accelerator pedal or the like. In this state, when the accelerator pedal is depressed, the torque command value and drive current of the drive motor 1 are greater than zero, and the rotation speed becomes zero even though the brake pedal is not depressed (hereinafter, this state is also called the locked state). In the locked state, the drive motor 1 generates heat even if it is not rotating because a drive current flows through it, and the first switching device 10 also generates heat because it is driven to supply current to the drive motor 1. That is, in the locked state, the temperature difference Δt1 is larger than in the stopped state where no drive current flows through the drive motor 1.

第1例の状態における運転者の状況は、平地で停車している場合と同様であり、スイッチングに起因する音や振動が運転者に不快感を与えるおそれがあるので、拡散モードを実行することが望ましい。一方、第2例の状態では、運転者は運転に集中しており、第1例の状態のようにリラックスした状態ではないので、基本モードを実行しても運転者に不快感を与えることはない。 The driver's situation in the first example is the same as when the driver is stopped on level ground, and the noise and vibrations caused by switching may cause discomfort to the driver, so the diffusion mode should not be executed. is desirable. On the other hand, in the second example, the driver is concentrating on driving and is not as relaxed as in the first example, so running the basic mode will not cause discomfort to the driver. do not have.

上記の通り、差温Δt1が第1閾値tlim1以上であっても、拡散モードが望ましい状態と基本モードでも問題ない状態とがある。そこで本実施形態では、以下に説明する方法により拡散モードと基本モードのいずれを実行するのかを決定する。 As described above, even if the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the first threshold tlim1, there are states in which the diffusion mode is desirable and states in which there is no problem in the basic mode. Therefore, in this embodiment, it is determined whether to perform the diffusion mode or the basic mode using the method described below.

図5は、第2スイッチング装置制御部52が実行する、発電機2の制御モードを決定する処理を説明するフローチャートである。なお、第2スイッチング装置制御部52は図2に示すフローチャートを所定制御周期ごとに繰り返し実行する。 FIG. 5 is a flowchart illustrating the process of determining the control mode of the generator 2, which is executed by the second switching device control unit 52. Note that the second switching device control unit 52 repeatedly executes the flowchart shown in FIG. 2 at every predetermined control period.

図5のステップS1~S3、S4は第1、第2実施形態と同様なので説明を省略する。 Steps S1 to S3 and S4 in FIG. 5 are the same as those in the first and second embodiments, so their explanation will be omitted.

キャリア拡散判定部52dは、ステップS3の処理の後、ステップS3aにおいて第2閾値tlim2と第1スイッチング装置10の駆動電流の閾値ilim1を読み込む。第2閾値tlim2は、ロック状態であるか否かを判定するための閾値であって、ロック状態において第1スイッチング装置10、第2スイッチング装置20、駆動モータ1及び発電機2での損失によって生じる温度上昇量である。具体的には、差温Δt1を用いて、予め記憶しておいたマップから読み込む。ここで用いるマップは、実験などの結果に基づいて、駆動モータ1及び発電機2の動作状態(トルクと回転数)に対して、水路入口温度twとステータコイル温度tm2との差温の第2閾値tlim2を割り付けたものである。一般に、トルクが大きいほど、また回転数が高いほど、駆動モータ1及び発電機2のコイルが高温になるので第2閾値tlim2も大きくなる。閾値ilim1は、駆動モータ1が駆動しているか否かを判断できる値であり、例えば、クリープトルク相当の駆動電流とする。 After the process in step S3, the carrier diffusion determination unit 52d reads the second threshold value tlim2 and the threshold value ilim1 of the drive current of the first switching device 10 in step S3a. The second threshold value tlim2 is a threshold value for determining whether or not the lock state is established, and is generated due to losses in the first switching device 10, the second switching device 20, the drive motor 1, and the generator 2 in the lock state. This is the amount of temperature rise. Specifically, the temperature difference Δt1 is used to read from a map stored in advance. The map used here is based on the results of experiments and the like, and is based on the operating conditions (torque and rotational speed) of the drive motor 1 and generator 2, and the second A threshold value tlim2 is assigned. Generally, the larger the torque and the higher the rotational speed, the higher the temperature of the coils of the drive motor 1 and the generator 2 becomes, and therefore the second threshold value tlim2 also becomes larger. The threshold value ilim1 is a value that can be used to determine whether or not the drive motor 1 is being driven, and is, for example, a drive current equivalent to creep torque.

キャリア拡散判定部52dは、ステップS4において差温Δt1が第1閾値tlim1以上であると判定した場合は、ステップS4cにおいて、差温Δt1が第2閾値tlim2より大きいか否かを判定する。差温Δt1が第2閾値tlim2より大きい場合は、キャリア拡散判定部52dはステップS5bにおいて基本モードを実行する。差温Δt1が第2閾値tlim2以下の場合は、キャリア拡散判定部52dはステップS4aの処理を実行する。ステップS4aの処理は、図4で説明した通り、駆動モータ1の回転数nm1がゼロか否かの判定である。キャリア拡散判定部52dは、回転数nm1がゼロの場合はステップS4dの処理を実行し、ゼロでない場合はステップS5bで基本モードを実行する。 If the carrier diffusion determining unit 52d determines in step S4 that the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the first threshold tlim1, it determines in step S4c whether the temperature difference Δt1 is greater than the second threshold tlim2. If the temperature difference Δt1 is larger than the second threshold tlim2, the carrier diffusion determination unit 52d executes the basic mode in step S5b. If the temperature difference Δt1 is less than or equal to the second threshold tlim2, the carrier diffusion determination unit 52d executes the process of step S4a. As explained in FIG. 4, the process in step S4a is a determination as to whether or not the rotation speed nm1 of the drive motor 1 is zero. The carrier diffusion determination unit 52d executes the process of step S4d when the rotational speed nm1 is zero, and executes the basic mode in step S5b when it is not zero.

ステップS4dにおいて、キャリア拡散判定部52dは第1スイッチング装置10の駆動電流im1が第3閾値ilim1以上であるか否かを判定する。キャリア拡散判定部52dは、駆動電流im1が第3閾値ilim1以上の場合にはステップS5aにおいて拡散モードを実行し、駆動電流im1が第3閾値ilim1より小さい場合にはステップS5bにおいて基本モードを実行する。 In step S4d, the carrier diffusion determination unit 52d determines whether the drive current im1 of the first switching device 10 is equal to or greater than the third threshold value ilim1. The carrier diffusion determination unit 52d executes the diffusion mode in step S5a when the drive current im1 is greater than or equal to the third threshold ilim1, and executes the basic mode in step S5b when the drive current im1 is smaller than the third threshold ilim1. .

上記の通り図5のフローチャートでは、差温Δt1が第2閾値tlim2より大きいか否か、つまりロック状態であるか否かを判定し(ステップS4c)、ロック状態であると判定した場合は基本モードを実行する(ステップS5c)。ロック状態であれば基本モードを実行してもスイッチングに起因する音や振動の問題は生じないからである。 As described above, in the flowchart of FIG. 5, it is determined whether or not the temperature difference Δt1 is larger than the second threshold value tlim2, that is, whether or not the lock state is established (step S4c), and if it is determined that the lock state is established, the basic mode is selected. (Step S5c). This is because, in the locked state, problems such as noise and vibration caused by switching will not occur even if the basic mode is executed.

また、差温Δt1が第2閾値tlim2以上の場合でも、駆動モータ1の回転数nm1がゼロでなければ基本モードを実行する(ステップS4a、S5b)。駆動モータ1が回転しているということは、車両が走行しているということであり、基本モードを実行してもスイッチングに起因する音や振動の問題は生じないからである。 Furthermore, even if the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the second threshold tlim2, the basic mode is executed unless the rotational speed nm1 of the drive motor 1 is zero (steps S4a, S5b). This is because the fact that the drive motor 1 is rotating means that the vehicle is running, and even if the basic mode is executed, problems of noise and vibration caused by switching will not occur.

さらに、差温Δt1が第2閾値tlim2以上であり、かつ駆動モータ1の回転数nm1がゼロの場合でも、駆動モータ1の駆動電流が第3閾値ilim1以上であれば基本モードを実行する(ステップS4d、S5b)。この場合も、ロック状態と同様に、駆動モータ1は駆動されているにもかかわらず回転していない状態であり、運転者は運転に集中していると見做せるので、基本モードを実行してもスイッチングに起因する音や振動の問題は生じないからである。 Further, even if the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the second threshold value tlim2 and the rotational speed nm1 of the drive motor 1 is zero, if the drive current of the drive motor 1 is greater than or equal to the third threshold value ilim1, the basic mode is executed (step S4d, S5b). In this case, as in the locked state, the drive motor 1 is not rotating even though it is being driven, and it can be assumed that the driver is concentrating on driving, so the basic mode is executed. This is because the problem of noise and vibration caused by switching does not occur even if the switch is switched.

そして、差温Δt1が第2閾値tlim2以上、駆動モータ1の回転数nm1がゼロ、駆動モータ1の駆動電流が第3閾値ilim1より小さい、のすべての条件を満たす場合には拡散モードを実行する(ステップS4d、S5a)。この場合は、基本モードを実行すると、平地で停車している場合と同様にスイッチングに起因する音や振動の問題が生じるので、散モードを実行することが望ましいからである。 Then, if all of the following conditions are satisfied: the temperature difference Δt1 is greater than or equal to the second threshold tlim2, the rotational speed nm1 of the drive motor 1 is zero, and the drive current of the drive motor 1 is smaller than the third threshold ilim1, the diffusion mode is executed. (Steps S4d, S5a). In this case, if the basic mode is executed, noise and vibration problems due to switching will occur, similar to when the vehicle is stopped on level ground, so it is desirable to execute the diffuse mode.

なお、図5の駆動モータ1の駆動電流im1に替えて、駆動モータ1のトルク指令値を用いてもよい。この場合、第3閾値はクリープトルク相当のトルク指令値となる。駆動電流とトルク指令値には相関があるため、どちらの値を用いても同様の結果が得られる。 Note that the torque command value of the drive motor 1 may be used instead of the drive current im1 of the drive motor 1 in FIG. In this case, the third threshold value is a torque command value equivalent to creep torque. Since there is a correlation between the drive current and the torque command value, similar results can be obtained no matter which value is used.

以上のように本実施形態では、駆動モータ1の回転数nm1と、駆動電流im1またはトルク指令値qm1と、を取得し、差温Δt1が第1閾値tlim1以上の場合には、さらに差温Δt1が予め設定した第2閾値tlim2より大きいか否かの判定と、回転数nm1がゼロか否かの判定と、駆動電流im1(またはトルク指令値qm1)が予め設定した第3閾値ilim1(またはqlim1)以上か否かの判定と、を行う。そして、差温Δt1が第2閾値tlim2より大きいとき、または回転数nm1がゼロでないとき、または駆動電流im1(ないしトルク指令値qm1)が予め設定した第3閾値ilim1(qlim1)以上のときは基本モードを実行する。一方、差温Δt1が第2閾値tlim2以下、回転数nm1がゼロ、駆動電流im1(またはトルク指令値qm1)が第3閾値ilim1(またはqlim1)より小さい、の全ての条件を満たすときは、拡散モードを実行する。第2閾値tlim2は、駆動電流が流れているのに駆動モータ1の回転数がゼロとなるロック状態であるときの、第1スイッチング装置10、第2スイッチング装置20、駆動モータ1及び発電機2での損失によって生じる、水路入口温度twとステータコイル温度tm2との差温であり、第3閾値ilim1は、クリープ状態における駆動電流又はクリープトルクである。 As described above, in this embodiment, the rotation speed nm1 of the drive motor 1 and the drive current im1 or the torque command value qm1 are acquired, and when the temperature difference Δt1 is equal to or greater than the first threshold value tlim1, the temperature difference Δt1 is further increased. is larger than a preset second threshold tlim2, determines whether rotation speed nm1 is zero, and determines whether drive current im1 (or torque command value qm1) is larger than a preset third threshold ilim1 (or qlim1). ) or more. When the temperature difference Δt1 is larger than the second threshold tlim2, or when the rotational speed nm1 is not zero, or when the drive current im1 (or torque command value qm1) is greater than or equal to the preset third threshold ilim1 (qlim1), the basic Run mode. On the other hand, when all of the following conditions are satisfied: the temperature difference Δt1 is less than or equal to the second threshold tlim2, the rotational speed nm1 is zero, and the drive current im1 (or torque command value qm1) is smaller than the third threshold ilim1 (or qlim1), the diffusion Run mode. The second threshold value tlim2 is the first switching device 10, the second switching device 20, the drive motor 1, and the generator 2 when the drive current is flowing but the rotation speed of the drive motor 1 is in a locked state. The third threshold value ilim1 is the drive current or creep torque in the creep state.

これにより、車両が止まっている場合に、駆動モータ1が停止することによる通常の停車状態なのか、ロック状態なのかを判別できる。そして、それぞれの状態に適したモードを実行することが可能である。 Thereby, when the vehicle is stopped, it can be determined whether the vehicle is in a normal stopped state due to the drive motor 1 stopping or a locked state. Then, it is possible to execute a mode suitable for each state.

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and that various changes can be made within the scope of the technical idea described in the claims.

1 駆動モータ、 2 発電機、 3 バッテリ、 10 第1スイッチング装置、 20 第2スイッチング装置、 30 冷却装置、 51 第1スイッチング装置制御部、 52 第2スイッチング装置制御部 1 drive motor, 2 generator, 3 battery, 10 first switching device, 20 second switching device, 30 cooling device, 51 first switching device control section, 52 second switching device control section

Claims (6)

発電機と、前記発電機の発電電力で動作する走行用の駆動モータと、前記駆動モータに供給される電力を直流電力から交流電力に変換する第1スイッチング装置及び前記発電機が発生する交流電力を直流電力に変換する第2スイッチング装置を構成要素として含むインバータと、を備える車両において、前記第2スイッチング装置を制御する第2スイッチング装置制御部が実行する、前記発電機の電力を調節するPWM制御に用いる搬送波のキャリア周波数を調節するスイッチング制御方法であって、
前記インバータ、前記駆動モータ、前記発電機の順に冷却水が流れる冷却水路の、前記インバータへの入口における冷却水温である水路入口温度と、前記発電機のステータコイルの温度であるステータコイル温度とを取得し、
前記発電機を稼働させる際に、
前記水路入口温度と前記ステータコイル温度との差温が予め設定した第1閾値以上の場合には、前記搬送波のキャリア周波数を所定の基本値に維持する基本モードを実行し、
前記差温が、前記第1閾値より小さい場合には、前記搬送波のキャリア周波数を所定の切り替え周期で変化させる拡散モードを実行することを特徴とする、スイッチング制御方法。
A generator, a drive motor for running that operates with the power generated by the generator, a first switching device that converts the power supplied to the drive motor from DC power to AC power, and AC power generated by the generator. an inverter that includes as a component a second switching device that converts DC power into DC power, and a PWM that adjusts the power of the generator, which is executed by a second switching device control unit that controls the second switching device. A switching control method for adjusting a carrier frequency of a carrier wave used for control, the method comprising:
A waterway inlet temperature, which is the cooling water temperature at the inlet to the inverter, of a cooling waterway through which cooling water flows in the order of the inverter, the drive motor, and the generator, and a stator coil temperature, which is the temperature of the stator coil of the generator. Acquired,
When operating the generator,
If the temperature difference between the waterway inlet temperature and the stator coil temperature is equal to or higher than a preset first threshold, executing a basic mode in which the carrier frequency of the carrier wave is maintained at a predetermined basic value;
A switching control method characterized in that, when the temperature difference is smaller than the first threshold, a spreading mode is executed in which the carrier frequency of the carrier wave is changed at a predetermined switching cycle.
請求項1に記載のスイッチング制御方法において、
前記第1閾値は、前記駆動モータが停止している場合に前記第2スイッチング装置及び前記発電機での損失によって生じる、前記水路入口温度と前記ステータコイル温度との差温である、スイッチング制御方法。
The switching control method according to claim 1,
The first threshold value is a temperature difference between the waterway inlet temperature and the stator coil temperature, which is caused by a loss in the second switching device and the generator when the drive motor is stopped. .
請求項1又は2に記載のスイッチング制御方法において、
前記駆動モータの回転数と、駆動電流またはトルク指令値と、を取得し、
前記差温が前記第1閾値以下の場合には、
さらに前記回転数がゼロか否かの判定と、前記駆動電流または前記トルク指令値がゼロか否か判定を行い、
前記回転数がゼロ、かつ前記駆動電流または前記トルク指令値がゼロであれば前記拡散モードを実行し、
前記回転数がゼロでない、または前記駆動電流もしくは前記トルク指令値がゼロでなければ前記基本モードを実行する、スイッチング制御方法。
The switching control method according to claim 1 or 2,
Obtaining the rotation speed and drive current or torque command value of the drive motor,
When the temperature difference is less than or equal to the first threshold,
Further, determining whether the rotation speed is zero, and determining whether the drive current or the torque command value is zero,
If the rotational speed is zero and the drive current or the torque command value is zero, executing the diffusion mode;
A switching control method, wherein the basic mode is executed if the rotational speed is not zero, or if the drive current or the torque command value is not zero.
請求項2に記載のスイッチング制御方法において、
前記駆動モータの回転数と、駆動電流またはトルク指令値と、を取得し、
前記差温が前記第1閾値以上の場合には、
さらに前記差温が予め設定した第2閾値より大きいか否かの判定と、前記回転数がゼロか否かの判定と、前記駆動電流または前記トルク指令値が予め設定した第3閾値以上か否かの判定と、を行い、
前記差温が前記第2閾値より大きいとき、または前記回転数がゼロでないとき、または前記駆動電流ないし前記トルク指令値が前記第3閾値以上のときは、前記基本モードを実行し、
前記差温が前記第2閾値以下、前記回転数がゼロ、前記駆動電流または前記トルク指令値が前記第3閾値より小さい、の全ての条件を満たすときは、前記拡散モードを実行する、スイッチング制御方法。
The switching control method according to claim 2,
Obtaining the rotation speed and drive current or torque command value of the drive motor,
If the temperature difference is greater than or equal to the first threshold,
Furthermore, it is determined whether the temperature difference is larger than a second preset threshold, whether the rotation speed is zero, and whether the drive current or the torque command value is greater than or equal to a third preset threshold. make a determination, and
When the temperature difference is greater than the second threshold, or when the rotational speed is not zero, or when the drive current or the torque command value is greater than or equal to the third threshold, executing the basic mode;
Switching control that executes the diffusion mode when all of the following conditions are satisfied: the temperature difference is less than or equal to the second threshold, the rotation speed is zero, and the drive current or the torque command value is smaller than the third threshold. Method.
請求項4に記載のスイッチング制御方法において、
前記第2閾値は、前記駆動電流が流れているのに前記回転数がゼロとなるロック状態であるときの、前記第1スイッチング装置、前記第2スイッチング装置、前記駆動モータ及び前記発電機での損失によって生じる、前記水路入口温度と前記ステータコイル温度との差温であり、
前記第3閾値は、クリープ状態における前記駆動電流又はクリープトルクである、スイッチング制御方法。
The switching control method according to claim 4,
The second threshold value is determined by the first switching device, the second switching device, the drive motor, and the generator when the drive current is flowing but the rotation speed is zero. a temperature difference between the waterway inlet temperature and the stator coil temperature caused by loss;
The switching control method, wherein the third threshold is the drive current or creep torque in a creep state.
発電機と、前記発電機の発電電力で動作する走行用の駆動モータと、前記駆動モータに供給される電力を直流電力から交流電力に変換する第1スイッチング装置及び前記発電機が発生する交流電力を直流電力に変換する第2スイッチング装置を構成要素として含むインバータと、を備える車両に搭載され、前記発電機の電力を調節するPWM制御に用いる搬送波のキャリア周波数を調節するスイッチング制御装置であって、
前記インバータ、前記駆動モータ、前記発電機の順に冷却水が流れる冷却水路の、前記インバータへの入口における冷却水温である水路入口温度と、前記発電機のステータコイルの温度であるステータコイル温度とを取得する取得部と、
前記発電機を稼働させる際に、前記水路入口温度と前記ステータコイル温度との差温が予め設定した第1閾値以上の場合には、前記搬送波のキャリア周波数を所定の基本値に維持する基本モードを実行し、前記差温が前記第1閾値より小さい場合には、前記搬送波のキャリア周波数を所定の切り替え周期で変化させる拡散モードを実行する制御モード決定部と、を有することを特徴とするスイッチング制御装置。
A generator, a drive motor for running that operates with the power generated by the generator, a first switching device that converts the power supplied to the drive motor from DC power to AC power, and AC power generated by the generator. an inverter that includes as a component a second switching device that converts the power into direct current power; ,
A waterway inlet temperature, which is the cooling water temperature at the inlet to the inverter, of a cooling waterway through which cooling water flows in the order of the inverter, the drive motor, and the generator, and a stator coil temperature, which is the temperature of the stator coil of the generator. an acquisition unit that acquires;
a basic mode in which the carrier frequency of the carrier wave is maintained at a predetermined basic value when the temperature difference between the waterway inlet temperature and the stator coil temperature is greater than or equal to a preset first threshold value when operating the generator; and a control mode determining unit that executes a spread mode in which the carrier frequency of the carrier wave is changed at a predetermined switching cycle when the temperature difference is smaller than the first threshold value. Control device.
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