JP4747961B2 - Vehicle drive control device - Google Patents

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Description

本発明は、主駆動軸を駆動する熱機関(例えば、エンジン)で発電機を駆動し、その発電機の出力で交流モータを駆動する車両用駆動制御装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle drive control device that drives a generator with a heat engine (for example, an engine) that drives a main drive shaft and drives an AC motor with the output of the generator.

従来の車両用の駆動制御装置としては、従駆動輪を、発電機の電力で駆動される直流モータで駆動し、この直流モータの界磁電流を制御することで駆動トルクを制御するというものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−239852号公報
As a conventional vehicle drive control device, a driven wheel is driven by a DC motor driven by electric power of a generator, and a drive torque is controlled by controlling a field current of the DC motor. It is known (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-239852 A

しかしながら、上記従来の車両用駆動制御装置にあっては、直流モータを適用してモータトルクを制御しているので、トルクアップをするためには直流モータの電機子電流を増加させる必要があるが、直流モータのブラシの寿命に限界があるため、電機子電流の増加に限界があり、質量の重い車両への適用が困難であったり4WD性能の向上が図れなかったりするという問題がある。   However, in the above conventional vehicle drive control device, since the motor torque is controlled by applying a DC motor, it is necessary to increase the armature current of the DC motor in order to increase the torque. Since the life of the brush of the DC motor is limited, there is a limit to the increase in the armature current, which makes it difficult to apply to a heavy vehicle or cannot improve the 4WD performance.

また、大きなモータトルクを発生可能な直流モータを用いることも考えられるが、車両に適用する場合には、大き過ぎるという問題がある。
これらを回避するために、直流モータの代わりに交流モータ+インバータの構成を適用し、発電機からのエネルギを、インバータを介して交流モータに供給し、交流モータの回転速度制御及びトルク制御を、インバータで行うことも考えられる。
ところで、交流モータの制御方法として、パルス振幅変調方式に基づくPWM制御、180度通電を行うようにした矩形波制御、また、電圧位相制御のみを行うようにしたインバータ負荷固定制御等が挙げられる。
Further, although it is conceivable to use a DC motor capable of generating a large motor torque, there is a problem that it is too large when applied to a vehicle.
In order to avoid these, the configuration of an AC motor + inverter is applied instead of the DC motor, energy from the generator is supplied to the AC motor via the inverter, and the rotational speed control and torque control of the AC motor are performed. It is possible to use an inverter.
By the way, AC motor control methods include PWM control based on a pulse amplitude modulation method, rectangular wave control in which 180-degree energization is performed, inverter load fixing control in which only voltage phase control is performed, and the like.

PWM制御においては、交流モータに流れる実際の三相交流電流を検出し、これをPWMパルスにフィードバックすることでモータトルクの制御精度を確保することができる。しかしながら、矩形波制御、或いはインバータ負荷固定制御にあっては、交流モータへの供給電力の電圧位相を変えることはできるが、交流モータに印加する電圧の振幅までは操作することができない。このため、モータトルクの制御精度を確保することが困難であるという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、発電機と交流モータとの組み合わせで、4WD性能を向上することができる車両用駆動制御装置を提供することを目的としている。
In the PWM control, the actual three-phase AC current flowing through the AC motor is detected, and this is fed back to the PWM pulse to ensure the control accuracy of the motor torque. However, in the rectangular wave control or the inverter load fixing control, the voltage phase of the power supplied to the AC motor can be changed, but the operation cannot be performed up to the amplitude of the voltage applied to the AC motor. For this reason, there is a problem that it is difficult to ensure the control accuracy of the motor torque.
Accordingly, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and provides a vehicle drive control device capable of improving 4WD performance by a combination of a generator and an AC motor. The purpose is that.

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動制御装置は、主駆動輪を駆動する熱機関と、その熱機関で駆動される発電機と、当該発電機の電力がインバータを介して供給されて従駆動輪を駆動する交流モータと、前記交流モータが必要とするモータ必要電力を演算するモータ必要電力演算手段と、当該モータ必要電力演算手段で演算されたモータ必要電力を発生するように前記発電機を制御する発電機制御手段と、所定の電流指令値相当の電流を供給するための変調率固定の電圧を印加して前記交流モータを制御するモータ制御手段と、を備えた車両用駆動制御装置であって、前記交流モータに流れる実電流値を検出する電流検出手段と、当該電流検出手段で検出した実電流値のq軸成分と、前記電流指令値のq軸成分との偏差に基づいて、前記実電流値のq軸成分と前記電流指令値のq軸成分とが一致するように前記発電機制御手段による制御量を補正する発電電力補正手段と、前記電流検出手段で検出した実電流値のd軸成分及びq軸成分の比が、前記電流指令値のd軸成分及びq軸成分の比と一致するように、前記交流モータへの印加電圧の電圧位相を補正する電圧位相補正手段と、を備えることを特徴とするIn order to achieve the above object, a vehicle drive control apparatus according to the present invention includes a heat engine that drives main drive wheels, a generator that is driven by the heat engine, and electric power of the generator via an inverter. An AC motor that is supplied to drive the driven wheels, motor required power calculation means for calculating the motor required power required by the AC motor, and motor required power calculated by the motor required power calculation means are generated. And a motor control means for controlling the AC motor by applying a voltage having a fixed modulation rate for supplying a current corresponding to a predetermined current command value to the generator control means for controlling the generator. A current detection means for detecting an actual current value flowing through the AC motor, a q-axis component of the actual current value detected by the current detection means, and a q-axis component of the current command value. Based on deviation And the generated power correction means for correcting the control amount by the generator control means so that the q-axis component of the actual current value matches the q-axis component of the current command value, and the actual detection value detected by the current detection means. Voltage phase correction that corrects the voltage phase of the voltage applied to the AC motor so that the ratio of the d-axis component and the q-axis component of the current value matches the ratio of the d-axis component and the q-axis component of the current command value. And means .

本発明に係る車両用駆動制御装置によれば、交流モータに流れる実電流値のq軸成分と電流指令値のq軸成分とが一致するように、発電機制御手段による制御量を補正するようにしたから、発電機の発電出力を制御することによって、交流モータのトルク電流として作用するq軸成分を電流指令値のq軸成分と一致させることができ、交流モータのトルク制御の精度の向上を図ることができる。発電機側の発電出力を制御することで、交流モータのq軸電流の電流制御精度を向上させることができるから、変調率固定の印加電圧を用いて位相制御のみにより交流モータを制御する方式であっても、トルク精度の向上を図ることができる。さらに、電圧位相補正手段により、実電流値のd軸成分及びq軸成分の比が、電流指令値のd軸成分及びq軸成分の比と一致するように、交流モータへの印加電圧の電圧位相を補正するようにしたため、交流モータのトルク制御のさらなる精度向上を図ることができる。 According to the vehicle drive control device of the present invention, the control amount by the generator control means is corrected so that the q-axis component of the actual current value flowing through the AC motor matches the q-axis component of the current command value. Therefore, by controlling the power generation output of the generator, the q-axis component acting as the torque current of the AC motor can be matched with the q-axis component of the current command value, and the accuracy of torque control of the AC motor is improved. Can be achieved. Since the current control accuracy of the q-axis current of the AC motor can be improved by controlling the power generation output on the generator side, the AC motor is controlled only by phase control using an applied voltage with a fixed modulation factor. Even if it exists, the improvement of a torque precision can be aimed at. Further, the voltage phase correction means causes the voltage of the applied voltage to the AC motor so that the ratio of the d-axis component and the q-axis component of the actual current value matches the ratio of the d-axis component and the q-axis component of the current command value. Since the phase is corrected, the accuracy of the torque control of the AC motor can be further improved.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を四輪駆動車両に適用した場合の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態の車両は、左右前輪1L、1Rが、熱機関(内燃機関)であるエンジン2によって駆動される主駆動輪であり、左右後輪3L、3Rが、モータ4によって駆動可能な従駆動輪である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram when the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle.
As shown in FIG. 1, in the vehicle of this embodiment, left and right front wheels 1L and 1R are main drive wheels driven by an engine 2 which is a heat engine (internal combustion engine), and left and right rear wheels 3L and 3R are motors. 4 is a driven wheel that can be driven by the motor 4.

前記エンジン2の吸気管路には、例えばメインスロットルバルブとサブスロットルバルブとが介装されている。メインスロットルバルブは、アクセルペダルの踏込み量等に応じてスロットル開度が調整制御される。サブスロットルバルブは、ステップモータ等をアクチュエータとし、そのステップ数に応じた回転角により開度が調整制御される。したがって、サブスロットルバルブのスロットル開度をメインスロットルバルブの開度以下等に調整することによって、運転者のアクセルペダルの操作とは独立して、エンジンの出力トルクを減少させることができる。つまり、サブスロットルバルブの開度調整が、エンジン2による前輪1L、1Rの加速スリップを抑制する駆動力制御となる。   For example, a main throttle valve and a sub-throttle valve are interposed in the intake pipe line of the engine 2. The throttle opening of the main throttle valve is adjusted and controlled according to the amount of depression of the accelerator pedal. The sub-throttle valve uses a step motor or the like as an actuator, and the opening degree is adjusted and controlled by a rotation angle corresponding to the number of steps. Therefore, by adjusting the throttle opening of the sub-throttle valve to be less than or equal to the opening of the main throttle valve, the engine output torque can be reduced independently of the driver's operation of the accelerator pedal. That is, the adjustment of the opening degree of the sub-throttle valve is the driving force control that suppresses the acceleration slip of the front wheels 1L, 1R by the engine 2.

上記エンジン2の出力トルクTeは、トランスミッション及びデファレンスギヤ5を通じて左右前輪1L、1Rに伝達される。また、エンジン2の出力トルクTeの一部は、無端ベルト6を介して発電機7に伝達されることで、発電機7は、エンジン2の回転数Neにプーリ比を乗じた回転数Ngで回転する。
上記発電機7は、4WDコントローラ8によって調整される界磁電流Ifgに応じてエンジン2に対し負荷となり、その負荷トルクに応じた発電をする。この発電機7の発電電力の大きさは、回転数Ngと界磁電流Ifgとの大きさにより決定される。なお、発電機7の回転数Ngは、エンジン2の回転数Neからプーリ比に基づき演算することができる。
The output torque Te of the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 1L and 1R through the transmission and the reference gear 5. Further, a part of the output torque Te of the engine 2 is transmitted to the generator 7 via the endless belt 6, so that the generator 7 has a rotation speed Ng obtained by multiplying the rotation speed Ne of the engine 2 by the pulley ratio. Rotate.
The generator 7 becomes a load on the engine 2 in accordance with the field current Ifg adjusted by the 4WD controller 8, and generates power in accordance with the load torque. The magnitude of the power generated by the generator 7 is determined by the magnitude of the rotational speed Ng and the field current Ifg. The rotational speed Ng of the generator 7 can be calculated from the rotational speed Ne of the engine 2 based on the pulley ratio.

図2は発電機7の界磁電流駆動回路の一例を示す図である。この回路は、図2(a)に示すように、界磁電流電源として車両の14Vバッテリ7aのような定電圧電源と発電機自身の出力電圧とを選択する構成を適用し、界磁電流電源のプラス側を界磁コイル7bに繋げて、トランジスタ7cをスイッチングするように構成されている。この場合、発電機出力がバッテリ電圧Vbを下回っている状態では、他励領域となってバッテリ電圧Vbが界磁コイル7bの電源となり、発電機出力が増加して出力電圧Vgがバッテリ電圧Vb以上となると、自励領域となって発電機の出力電圧Vgが選ばれて界磁コイル7bの電源となる。すなわち、界磁電流値を発電機の電源電圧により増大することができるので、大幅な発電機出力の増加が可能である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a field current drive circuit of the generator 7. As shown in FIG. 2A, this circuit applies a configuration in which a constant voltage power source such as a 14V battery 7a of a vehicle and an output voltage of the generator itself are selected as a field current power source. Is connected to the field coil 7b to switch the transistor 7c. In this case, when the generator output is lower than the battery voltage Vb, the battery voltage Vb becomes a power source for the field coil 7b in a separate excitation region, the generator output increases, and the output voltage Vg is equal to or higher than the battery voltage Vb. Then, the output voltage Vg of the generator is selected as a self-excited region and becomes a power source for the field coil 7b. That is, since the field current value can be increased by the power supply voltage of the generator, the generator output can be significantly increased.

なお、界磁電流駆動回路は、図2(b)に示すように、界磁電流電源として車両の14Vバッテリ7aのみ(他励領域のみ)を適用するようにしてもよい。
発電機7が発電した電力は、ジャンクションボックス10及びインバータ9を介してモータ4に供給可能となっている。前記モータ4の駆動軸は、減速機11及びクラッチ12を介して後輪3L、3Rに接続可能となっている。なお、本実施形態のモータ4は3相の交流モータである。また、図中の符号13はデファレンスギヤを示す。
As shown in FIG. 2B, the field current drive circuit may apply only the vehicle 14V battery 7a (only the separate excitation region) as the field current power source.
The electric power generated by the generator 7 can be supplied to the motor 4 via the junction box 10 and the inverter 9. The drive shaft of the motor 4 can be connected to the rear wheels 3L and 3R via the speed reducer 11 and the clutch 12. The motor 4 of the present embodiment is a three-phase AC motor. Moreover, the code | symbol 13 in a figure shows a difference gear.

ジャンクションボックス10内には、インバータ9と発電機7とを接続・遮断するリレーが設けられている。そして、このリレーが接続されている状態で、発電機7から図示しない整流器を介して供給された直流の電力は、インバータ9内で三相交流に変換されてモータ4を駆動する。また、例えばインバータ9とモータ4との間の電源ラインにはU相、V相及びW相の相電流を検出する電流センサ(電流検出手段)15が設けられ、この検出信号は4WDコントローラ8に出力される。   In the junction box 10, a relay for connecting and disconnecting the inverter 9 and the generator 7 is provided. In a state where this relay is connected, DC power supplied from the generator 7 via a rectifier (not shown) is converted into three-phase AC in the inverter 9 to drive the motor 4. Further, for example, a current sensor (current detection means) 15 for detecting U-phase, V-phase and W-phase currents is provided in the power supply line between the inverter 9 and the motor 4, and this detection signal is sent to the 4WD controller 8. Is output.

また、ジャンクションボックス10内には、発電電圧を検出する発電機電圧センサと、インバータ9の入力電流である発電電流を検出する発電機電流センサとが設けられ、これらの検出信号は4WDコントローラ8に出力される。また、モータ4の駆動軸にはレゾルバが連結されており、モータ4の磁極位置信号θを出力する。
また、前記クラッチ12は、例えば湿式多板クラッチであって、4WDコントローラ8からの指令に応じて締結及び開放を行う。なお、本実施形態においては、締結手段としてのクラッチを湿式多板クラッチとしたが、例えばパウダークラッチやポンプ式クラッチであってもよい。
The junction box 10 is provided with a generator voltage sensor that detects a generated voltage and a generator current sensor that detects a generated current that is an input current of the inverter 9. These detection signals are sent to the 4WD controller 8. Is output. Further, a resolver is connected to the drive shaft of the motor 4 and outputs a magnetic pole position signal θ of the motor 4.
The clutch 12 is a wet multi-plate clutch, for example, and performs fastening and releasing according to a command from the 4WD controller 8. In this embodiment, the clutch as the fastening means is a wet multi-plate clutch. However, for example, a powder clutch or a pump-type clutch may be used.

また、各車輪1L、1R、3L、3Rには、車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRが設けられている。各車輪速センサ27FL、27FR、27RL、27RRは、対応する車輪1L、1R、3L、3Rの回転速度に応じたパルス信号を車輪速検出値として4WDコントローラ8に出力する。
前記4WDコントローラ8は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、前記各車輪速度センサ27FL〜27RRで検出される車輪速度信号、ジャンクションボックス10内の電圧センサ及び電流センサの出力信号、モータ4に連結されたレゾルバの出力信号及びアクセルペダル(不図示)の踏込み量に相当するアクセル開度等が入力される。
Each wheel 1L, 1R, 3L, 3R is provided with a wheel speed sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR. Each wheel speed sensor 27FL, 27FR, 27RL, 27RR outputs a pulse signal corresponding to the rotation speed of the corresponding wheel 1L, 1R, 3L, 3R to the 4WD controller 8 as a wheel speed detection value.
The 4WD controller 8 includes an arithmetic processing unit such as a microcomputer, for example, and includes wheel speed signals detected by the wheel speed sensors 27FL to 27RR, output signals of voltage sensors and current sensors in the junction box 10, An output signal of a resolver connected to the motor 4 and an accelerator opening corresponding to an amount of depression of an accelerator pedal (not shown) are input.

4WDコントローラ8は、図3に示すように、目標モータトルク演算部8A、モータ必要電力演算手段としての発電機供給電力演算部8B、発電電流指令演算部8C、発電機制御手段としての発電機制御部8D、モータ制御手段としてのモータ制御部8E、TCS制御部8F、及びクラッチ制御部8Gを備える。
目標モータトルク演算部8Aは、従駆動輪である後輪3L,3Rの要求駆動力、例えば、4輪の車輪速度信号に基づいて算出される前後輪の車輪速度差とアクセルペダル開度信号とから、モータ4で発生すべきトルク指令値Ttを算出する。
As shown in FIG. 3, the 4WD controller 8 includes a target motor torque calculation unit 8A, a generator supply power calculation unit 8B as a required motor power calculation unit, a generated current command calculation unit 8C, and a generator control as a generator control unit. 8D, a motor control unit 8E as a motor control means, a TCS control unit 8F, and a clutch control unit 8G.
The target motor torque calculation unit 8A is configured to calculate the required driving force of the rear wheels 3L and 3R as the driven wheels, for example, the wheel speed difference between the front and rear wheels calculated based on the wheel speed signal of the four wheels, and the accelerator pedal opening signal. From this, a torque command value Tt to be generated by the motor 4 is calculated.

発電機供給電力演算部8Bは、トルク指令値Tt、モータ回転数Nmに基づいて、次式をもとに発電機供給電力Pgを演算する。
Pg=Tt×Nm/Иm ………(1)
ここで、Иmはインバータ効率である。すなわち、発電機供給電力Pgは、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとの積により求められるモータに必要な電力Pm(=Tt×Nm)よりインバータ効率Иm分多い値となる。
発電電流指令演算部8Cは、前記発電機供給電力演算部8Bで算出された発電機供給電力Pgと、後述するモータ制御部8Eで算出される発電電圧指令値Vdc*とに基づいて、次式をもとに発電電流指令値Idc*を演算する。
Idc*=Pg/Vdc* ………(2)
The generator supply power calculation unit 8B calculates the generator supply power Pg based on the following equation based on the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm.
Pg = Tt × Nm / Иm (1)
Here, Иm is the inverter efficiency. That is, the generator supply power Pg has a value that is higher by the inverter efficiency Иm than the power Pm (= Tt × Nm) required for the motor, which is obtained by the product of the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm.
The generated current command calculation unit 8C is based on the generator supply power Pg calculated by the generator supply power calculation unit 8B and the generated voltage command value Vdc * calculated by the motor control unit 8E described later, based on the following formula: Based on the above, the generated current command value Idc * is calculated.
Idc * = Pg / Vdc * (2)

図4は、発電機7の発電制御を行う発電機制御部8Dの詳細を示すブロック図である。
この発電機制御部8Dは、P制御部101と、I制御部102と、FF制御部103と、制御量加算部104と、界磁制御部105とで構成され、界磁電圧PWMデューティ比C1を決定して発電機7の界磁電流IfgをPWM制御する。
P制御部101では、前記(2)式により算出された発電電流指令値Idc*と実発電電流値Idcとの偏差に基づいてP制御を行う。先ず、発電電流指令値Idc*と実発電電流値Idcとの偏差に所定のゲインを乗算する。そして、発電機の回転数変動に対してゲインの感度を一定にするために、この値に発電機回転数Ngの逆数を乗算し、これをP制御における制御量Vpとして後述する制御量加算部104に出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing details of the generator control unit 8D that performs power generation control of the generator 7.
The generator control unit 8D includes a P control unit 101, an I control unit 102, an FF control unit 103, a control amount addition unit 104, and a field control unit 105, and determines a field voltage PWM duty ratio C1. Then, the field current Ifg of the generator 7 is PWM controlled.
The P control unit 101 performs P control based on the deviation between the generated current command value Idc * calculated by the equation (2) and the actual generated current value Idc. First, the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc is multiplied by a predetermined gain. Then, in order to make the gain sensitivity constant with respect to fluctuations in the rotational speed of the generator, this value is multiplied by the reciprocal of the generator rotational speed Ng, and this is used as a control amount Vp in P control, which will be described later. To 104.

I制御部102では、前記(2)式により算出された発電電流指令値Idc*と実発電電流値Idcとの偏差に基づいてI制御を行う。つまり、発電電流指令値Idc*と実発電電流値Idcとの偏差を積分していく。ここで、積分値は上限値及び下限値をもつ。そして、上記P制御同様、この積分値に発電機回転数Ngの逆数を乗算し、これをI制御における制御量Viとして後述する制御量加算部104に出力する。 The I control unit 102 performs I control based on the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc calculated by the equation (2). That is, the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc is integrated. Here, the integral value has an upper limit value and a lower limit value. Then, like the P control, this integral value is multiplied by the reciprocal of the generator rotational speed Ng, and this is output to the control amount adding unit 104 described later as the control amount Vi in the I control.

FF制御部103では、図5に示すように予め格納された回転数毎の発電機特性マップを参照し、発電電圧指令値Vdc*と発電電流指令値Idc*とに基づいて、フィードフォワードで発電機界磁電圧のPWMデューティ比D1を求める。この図5において、曲線a1〜a4は、発電機7の自励領域において界磁電圧PWMデューティ比D1を固定とし、発電機7の負荷を徐々に変化させた場合の動作点の軌跡であり、曲線a1〜a4はデューティ比D1の違いを示している。 As shown in FIG. 5, the FF control unit 103 refers to the generator characteristic map for each rotation speed stored in advance, and generates power by feedforward based on the generated voltage command value Vdc * and the generated current command value Idc *. The PWM duty ratio D1 of the machine field voltage is obtained. In FIG. 5, curves a1 to a4 are locus of operating points when the field voltage PWM duty ratio D1 is fixed in the self-excited region of the generator 7 and the load of the generator 7 is gradually changed. Curves a1 to a4 show the difference in duty ratio D1.

そして、このPWMデューティ比D1と発電電圧指令値Vdc*とに基づいて、次式をもとにFF制御における制御量Vffを算出し、制御量加算部104に出力する。
Vff=D1×Vdc* ………(3)
なお、本実施形態においては、PWMデューティ比D1と発電電圧指令値Vdc*とに基づいて制御量Vffを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、発電機7の界磁電流Ifと界磁コイル抵抗Rfとに基づいて制御量Vffを算出するようにしてもよい。
Then, based on the PWM duty ratio D1 and the generated voltage command value Vdc * , a control amount Vff in the FF control is calculated based on the following equation and output to the control amount adding unit 104.
Vff = D1 × Vdc * (3)
In the present embodiment, the case where the control amount Vff is calculated based on the PWM duty ratio D1 and the generated voltage command value Vdc * has been described. However, the present invention is not limited to this, and the field of the generator 7 is not limited thereto. The control amount Vff may be calculated based on the current If and the field coil resistance Rf.

この場合、まず、モータ回転数Nmとトルク指令値Ttとから予め格納されたマップを参照して発電機7に必要な必要発電電圧V0及び必要発電電流I0を算出し、これらをもとに図6に示すように予め格納された回転数毎の発電機7の界磁電流特性マップを参照し、必要界磁電流If0を算出する。そして、このようにして算出された必要界磁電流If0に基づいて、Vff=If0×Rfにより制御量Vffを算出するようにすればよい。 In this case, first, the necessary power generation voltage V 0 and the necessary power generation current I 0 necessary for the generator 7 are calculated with reference to a map stored in advance from the motor rotation speed Nm and the torque command value Tt. As shown in FIG. 6, the necessary field current If 0 is calculated by referring to the field current characteristic map of the generator 7 for each rotation speed stored in advance. Then, the control amount Vff may be calculated by Vff = If 0 × Rf based on the required field current If 0 calculated in this way.

制御量加算部104では、制御量Vpと制御量Viと制御量Vffとを加算し、これを界磁コイルにかける電圧Vfとして界磁制御部105に出力する。
界磁制御部105では、実発電電圧値Vdcが発電機7の界磁電流電源としてのバッテリ電圧Vb以下であるか否かを判定し、Vdc≦Vbであるときには下記(4)式をもとに界磁電圧PWMのデューティ比C1を算出する。
C1=Vf/Vb ………(4)
一方、Vdc>Vbであるときには、下記(5)式をもとに界磁電圧PWMデューティ比C1を算出する。
C1=Vf/Vdc ………(5)
The control amount adding unit 104 adds the control amount Vp, the control amount Vi, and the control amount Vff, and outputs this to the field control unit 105 as a voltage Vf applied to the field coil.
The field control unit 105 determines whether or not the actual power generation voltage value Vdc is equal to or less than the battery voltage Vb as the field current power source of the generator 7. If Vdc ≦ Vb, the field control unit 105 determines the field based on the following equation (4). The duty ratio C1 of the magnetic voltage PWM is calculated.
C1 = Vf / Vb (4)
On the other hand, when Vdc> Vb, field voltage PWM duty ratio C1 is calculated based on the following equation (5).
C1 = Vf / Vdc (5)

そして、このようにして算出されたデューティ比C1に応じて、発電機7の界磁電流Ifgを制御する。
つまりこの発電機制御部8Dでは、トルク指令値Ttから決まる発電機供給電力Pgを実現する発電機動作点をフィードフォワードで指定すると共に、発電電流指令値Idc*と実発電電流値Idcとの偏差をPI補償にてフィードバックすることにより、実発電電流値Idcを発電電流指令値Idc*に追従させる。これにより、モータ4の要求に応じた電力をインバータ9に供給するように発電機7の界磁電流Ifgが制御される。
なお、ここではフィードバック制御に用いる制御手法としてPI補償を適用しているが、これに限定されるものではなく、系を安定にする制御手法であればよい。
Then, the field current Ifg of the generator 7 is controlled according to the duty ratio C1 calculated in this way.
That is, in this generator control unit 8D, the generator operating point for realizing the generator supply power Pg determined from the torque command value Tt is designated by feedforward, and the deviation between the generated current command value Idc * and the actual generated current value Idc is specified. Is fed back by PI compensation to cause the actual generated current value Idc to follow the generated current command value Idc * . Thereby, the field current Ifg of the generator 7 is controlled so as to supply the inverter 9 with the electric power according to the request of the motor 4.
Here, PI compensation is applied as a control method used for feedback control. However, the present invention is not limited to this, and any control method that stabilizes the system may be used.

図7は、インバータ9によりモータ4を制御するモータ制御部8Eの詳細を示すブロック図である。
このモータ制御部8Eは、Id,Iq指令値演算部201と、Vd,Vq指令値演算部202と、3相/2相変換部203と、位相F/B制御部204と、発電電力補正手段としてのVdc*指令値演算部205と、電圧位相補正手段としての電圧位相指令値演算部206と、正弦波指令値演算部207と、PWM制御部208と、界磁電流指令値演算部209と、界磁磁束演算部210とで構成され、目標モータトルク演算部8Aで算出されたトルク指令値Ttが入力されて実モータトルクTがトルク指令値Ttとなるようにインバータ9の3相のパワー素子をスイッチング制御する。
FIG. 7 is a block diagram showing details of the motor control unit 8E that controls the motor 4 by the inverter 9. As shown in FIG.
The motor control unit 8E includes an Id, Iq command value calculation unit 201, a Vd, Vq command value calculation unit 202, a three-phase / two-phase conversion unit 203, a phase F / B control unit 204, and generated power correction means. Vdc * command value calculation unit 205, voltage phase command value calculation unit 206 as voltage phase correction means, sine wave command value calculation unit 207, PWM control unit 208, field current command value calculation unit 209, The three-phase power of the inverter 9 so that the actual motor torque T becomes the torque command value Tt when the torque command value Tt calculated by the target motor torque calculation unit 8A is input. Switching control of the element.

Id,Iq指令値演算部201では、トルク指令値Ttとモータ回転数Nmとに基づいて、このトルク指令値Ttに一致するトルクを出力するためのd軸(磁束成分)電流とq軸(トルク成分)電流との指令値Id*、Iq*を演算し、Vd,Vq指令値演算部202及び位相F/B制御部204に出力する。
Vd,Vq指令値演算部202では、Id,Iq指令値演算部201から入力されるd軸、q軸の電流指令値Id*、Iq*と、モータ回転数Nmと、後述する界磁磁束演算部210から入力されるモータパラメータ(インダクタンスLd,Lq、界磁磁束Φ)とに基づいて、次式(6)及び(7)にしたがって、d軸電流値Idをd軸電流指令値Id*にするためのd軸電圧指令値Vd*と、q軸電流値Iqをq軸電流指令値Iq*にするためのq軸電圧指令値Vq*とを演算する。なお、(6)及び(7)式中のRはモータ4の界磁巻線の抵抗値、ωはモータ4の回転速度である。
Vd*=Id*・R−ω・Lq・Iq* ……(6)
Vq*=Iq*・R+ω・Ld・Id*+Φ・ω ……(7)
In the Id, Iq command value calculation unit 201, based on the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm, a d-axis (magnetic flux component) current and a q-axis (torque) for outputting torque that matches the torque command value Tt. Component) Command values Id * and Iq * with current are calculated and output to the Vd, Vq command value calculation unit 202 and the phase F / B control unit 204.
In the Vd, Vq command value calculation unit 202, the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * input from the Id and Iq command value calculation unit 201, the motor rotation speed Nm, and field magnetic flux calculation described later. Based on the motor parameters (inductance Ld, Lq, field magnetic flux Φ) input from the unit 210, the d-axis current value Id is changed to the d-axis current command value Id * according to the following equations (6) and (7). the d-axis voltage command value Vd for *, the q-axis current value Iq to calculate the q-axis voltage command value to the q-axis current command value Iq * Vq *. In the equations (6) and (7), R is the resistance value of the field winding of the motor 4, and ω is the rotational speed of the motor 4.
Vd * = Id * · R−ω · Lq · Iq * (6)
Vq * = Iq * · R + ω · Ld · Id * + Φ · ω (7)

3相/2相変換部203では、電流センサにより検出された3相の交流電流値であるU相電流値Iu、V相電流値Iv、W相電流値Iwを2相の直流電流値であるd軸電流値Id、q軸電流値Iqに変換し、出力する。
位相F/B制御部204では、モータ4への印加電圧の位相の補正値を決定する。具体的にはまず、次式(8)に示す演算を行い、3相の交流電流値の位相である3相電流位相θidcを算出する。また、Id,Iq指令値演算部201で演算されるd軸及びq軸の電流指令値Id*及びIq*に基づき、次式(9)に示す演算を行い、3相の交流電流値の指令値の位相である3相電流位相指令値θidc*を算出する。
θidc=tan-1(Id/Iq) ………(8)
θidc*=tan-1(Id*/Iq*) ………(9)
In the three-phase / two-phase converter 203, the U-phase current value Iu, the V-phase current value Iv, and the W-phase current value Iw, which are the three-phase AC current values detected by the current sensor, are the two-phase DC current values. The d-axis current value Id and the q-axis current value Iq are converted and output.
The phase F / B control unit 204 determines a correction value for the phase of the voltage applied to the motor 4. Specifically, first, the calculation shown in the following equation (8) is performed to calculate the three-phase current phase θidc that is the phase of the three-phase alternating current value. Further, based on the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * calculated by the Id, Iq command value calculation unit 201, the calculation shown in the following equation (9) is performed, and a three-phase AC current value command is obtained. A three-phase current phase command value θidc * which is a phase of the value is calculated.
θidc = tan −1 (Id / Iq) (8)
θidc * = tan −1 (Id * / Iq * ) (9)

そして、(θidc*−θidc)に対し、PI制御或いはPID制御等の制御則を用いて、この偏差を小さくし得る、モータ4に印加するモータ電圧の電圧位相の補正値Δθvdcを決定する。
Vdc*指令値演算部205では、Vd,Vq指令値演算部202で算出された電圧指令値Vd*、Vq*に基づいて次式(10)から発電電圧の目標値Vdcsを算出する。
Vdcs=(2√2/√3)・√(Vd*2+Vq*2) ………(10)
Then, with respect to (θidc * −θidc), a correction value Δθvdc of the voltage phase of the motor voltage applied to the motor 4 that can reduce the deviation is determined using a control law such as PI control or PID control.
The Vdc * command value calculation unit 205 calculates the target value Vdcs of the generated voltage from the following equation (10) based on the voltage command values Vd * and Vq * calculated by the Vd, Vq command value calculation unit 202.
Vdcs = (2√2 / √3) · √ (Vd * 2 + Vq * 2 ) (10)

また、Id,Iq指令値演算部201で演算されるq軸電流の電流指令値Iq*と実電流値Iqとの偏差(Iq*−Iq)に対し、PI制御により、この偏差を小さくし得る、発電電圧指令値の補正値(以下、発電電圧補正値という)ΔVdcを決定する。そして、前記発電電圧の目標値Vdcsと発電電圧補正値ΔVdcとの和を、発電電圧指令値Vdc*とし、これを前述した図3の発電機制御部8Dに出力する。
なお、ここでは、フィードバック制御に用いる制御手法としてPI補償を適用しているが、これに限定されるものではなく、PID補償等、系を安定にする制御手法であればよい。
Further, the deviation (Iq * −Iq) between the current command value Iq * of the q-axis current calculated by the Id, Iq command value calculation unit 201 and the actual current value Iq can be reduced by PI control. Then, a correction value (hereinafter referred to as a generation voltage correction value) ΔVdc of the generation voltage command value is determined. The sum of the target value Vdcs of the generated voltage and the generated voltage correction value ΔVdc is set as a generated voltage command value Vdc * , which is output to the above-described generator control unit 8D in FIG.
Here, PI compensation is applied as a control method used for feedback control. However, the present invention is not limited to this, and any control method that stabilizes the system, such as PID compensation, may be used.

また、発電電圧の目標値Vdcsに対して、q軸電流の偏差に応じた発電電圧補正値ΔVdcを加算しこれを発電電圧指令値Vdc*とすることによって、発電機7の出力電圧の変動幅が大きくなると、これが原因でモータトルクがハンチングする可能性がある。つまり、発電機出力電圧がハンチングしてモータ電流がハンチングすると、モータ4の界磁磁束が変動を起こし、モータトルクを出すためにモータ4に流れ込む電流がハンチンングすることになる。そのため、モータ誘起電圧が変動し、これは、インピーダンスが変動することに相当するため、発電機動作点がその出力可能特性線上を動き、さらに発電機出力電圧のハンチングが助長させる可能性がある。 Further, by adding a generation voltage correction value ΔVdc corresponding to the deviation of the q-axis current to the target value Vdcs of the generation voltage and setting this as a generation voltage command value Vdc * , the fluctuation range of the output voltage of the generator 7 If this becomes larger, this may cause hunting of the motor torque. That is, when the generator output voltage is hunted and the motor current is hunted, the field magnetic flux of the motor 4 fluctuates, and the current that flows into the motor 4 to generate the motor torque hunts. As a result, the motor induced voltage fluctuates, which corresponds to the impedance fluctuating. Therefore, the generator operating point may move on the output possible characteristic line, and further hunting of the generator output voltage may be promoted.

したがって、このフィードバックループは、発電機界磁電流応答に対してより遅くすることが好ましく、これによって、発電電圧指令値Vdc*に対してq軸電流の偏差をフィードバックすることに伴って発電機制御がハンチングすることを回避することができる。なお、前記出力可能特性線とは、ある回転速度で、ある界磁電流が与えられているときに、発電機7が動作し得る出力特性線である。 Therefore, it is preferable that this feedback loop is made slower with respect to the generator field current response, whereby the generator control is accompanied by feeding back the deviation of the q-axis current with respect to the generated voltage command value Vdc * . Hunting can be avoided. The output possible characteristic line is an output characteristic line at which the generator 7 can operate when a certain field current is applied at a certain rotational speed.

電圧位相指令値演算部206では、Vd,Vq指令値演算部202で算出したd軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*とに基づいて、電圧位相の指令値tan-1(Vd*/Vq*)を算出し、これと位相F/B制御部204で算出される電圧位相の補正値Δθvdcとの和を電圧位相指令値θ1とし、これを正弦波指令値演算部207に出力する。
正弦波指令値演算部207では、モータ4に連結されたレゾルバから出力される磁極位置信号θ0と電圧位相指令値演算部206で算出された電圧位相指令値θ1とに基づいて3相正弦波電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を演算する。
In the voltage phase command value calculation unit 206, based on the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq * calculated by the Vd, Vq command value calculation unit 202, the voltage phase command value tan −1 (Vd * / Vq * ) is calculated, and the sum of this and the voltage phase correction value Δθvdc calculated by the phase F / B control unit 204 is used as the voltage phase command value θ1, which is output to the sine wave command value calculation unit 207. To do.
In the sine wave command value calculation unit 207, the three-phase sine wave voltage is based on the magnetic pole position signal θ 0 output from the resolver connected to the motor 4 and the voltage phase command value θ 1 calculated by the voltage phase command value calculation unit 206. Command values Vu * , Vv * , Vw * are calculated.

PWM制御部208では、正弦波指令値演算部207で演算された3相正弦波電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を、Vdc*指令値演算部205で演算された発電電圧指令値Vdc*で正規化し、これを三角波と大小比較してPWM指令を演算し、インバータ9に出力するスイッチング信号を生成する。
上述のように、三角波比較の際、本実施形態では、発電機7で発生すべき直流電圧指令値である発電電圧指令値Vdc*を用いて、例えばU相の場合、Vu*/Vdc*により正弦波振幅の正規化を行い、この正規化した正弦波指令値と三角波とを比較することでU相のスイッチング信号を出力する。これにより、発電機7から見たインバータ9のインピーダンスは、トルク指令値Tt、モータ回転数Nmの組み合わせ毎に固定となる。つまりこれは、PWM波電圧のパルス幅をトルク指令値Tt、モータ回転数Nm毎に固定することに相当する。
The PWM control unit 208 converts the three-phase sine wave voltage command values Vu * , Vv * , and Vw * calculated by the sine wave command value calculation unit 207 into the generated voltage command value Vdc calculated by the Vdc * command value calculation unit 205. Normalize with * , compare this with a triangular wave, calculate the PWM command, and generate a switching signal to be output to the inverter 9.
As described above, in the triangular wave comparison, in the present embodiment, the generated voltage command value Vdc * that is the DC voltage command value to be generated by the generator 7 is used, for example, in the case of the U phase, Vu * / Vdc * A sine wave amplitude is normalized, and a U-phase switching signal is output by comparing the normalized sine wave command value with a triangular wave. Thereby, the impedance of the inverter 9 viewed from the generator 7 is fixed for each combination of the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm. That is, this corresponds to fixing the pulse width of the PWM wave voltage for each torque command value Tt and each motor rotation speed Nm.

そして、インバータ9は、このスイッチング信号に応じたPWM波電圧を生成してモータ4へ印加し、これによりモータ4が駆動される。上述のようにPWM波電圧は、正規化した正弦波指令値に基づいて生成されることから、変調率固定の印加電圧として発電電圧指令値Vdc*で正規化したPWM波電圧がモータ4に印加されることになる。
また、界磁電流指令値演算部209では、モータ回転数Nmに基づいて界磁電流指令値If*を演算して界磁磁束演算部210に出力し、この界磁磁束演算部210で界磁磁束を演算して前述したVd,Vq指令値演算部202に出力する。
The inverter 9 generates a PWM wave voltage corresponding to the switching signal and applies it to the motor 4, thereby driving the motor 4. Since the PWM wave voltage is generated based on the normalized sine wave command value as described above, the PWM wave voltage normalized by the generated voltage command value Vdc * is applied to the motor 4 as an application voltage with a fixed modulation rate. Will be.
The field current command value calculation unit 209 calculates a field current command value If * based on the motor rotational speed Nm and outputs the calculated field current command value If * to the field flux calculation unit 210. The magnetic flux is calculated and output to the Vd, Vq command value calculation unit 202 described above.

また、図3のTCS制御部8Fは、図示しないエンジントルク制御コントローラ(ECM)からのエンジン発生駆動トルクデマンド信号Tet、左右前輪の回転速度VFR,VFL、車速Vに基づいて、公知の方法によりECMに対してエンジン発生駆動トルクデマンド信号Teを送り返すことにより前輪トラクションコントロール制御を行う。
クラッチ制御部8Gは、上記クラッチ12の状態を制御し、4輪駆動状態と判定している間はクラッチ12を接続状態に制御する。
Further, the TCS control unit 8F in FIG. 3 uses a known method based on an engine generation drive torque demand signal Tet from an unillustrated engine torque controller (ECM), the rotational speeds V FR and V FL of the left and right front wheels, and the vehicle speed V. Thus, the front wheel traction control control is performed by returning the engine generated drive torque demand signal Te to the ECM.
The clutch control unit 8G controls the state of the clutch 12 and controls the clutch 12 to the connected state while determining that the vehicle is in the four-wheel drive state.

ここで、上述のように、PWM制御部208では、三角波比較を行う際に、発電電圧指令値Vdc*を用い、例えばVu*/Vdc*によって正弦波振幅の正規化を行っており、インバータインピーダンスを固定としているため、モータ4へのd軸及びq軸電流値の位相の制御を行うことは可能であるがd軸及びq軸の電流値の絶対値を制御することはできない。 Here, as described above, when the PWM control unit 208 performs the triangular wave comparison, the generated voltage command value Vdc * is used, for example, the sine wave amplitude is normalized by Vu * / Vdc * , and the inverter impedance Since the phase of the d-axis and q-axis current values to the motor 4 can be controlled, the absolute values of the d-axis and q-axis current values cannot be controlled.

しかしながら、トルク指令値Tt及びモータ回転数Nmに応じた発電電圧の目標値Vdcsだけでなく、q軸電流の実電流値Iqと電流指令値Iq*との偏差も考慮して発電電圧指令値Vdc*を設定し、これによって発電機7側からの入力電圧を調整しているから、結果的にd軸及びq軸の電流値の大きさを制御することと同等となり、d軸及びq軸の電流値を、その電流指令値により追従させることができる。 However, not only the target value Vdcs of the generated voltage according to the torque command value Tt and the motor rotation speed Nm but also the generated voltage command value Vdc in consideration of the deviation between the actual current value Iq of the q-axis current and the current command value Iq *. Since * is set and the input voltage from the generator 7 side is adjusted by this, as a result, it becomes equivalent to controlling the magnitude of the current value of the d-axis and the q-axis. The current value can be made to follow the current command value.

特に、発電電圧指令値Vdc*へのフィードバックは、モータ損失となるd軸電流ではなく、トルク成分として作用するq軸電流を用いて行っているから、発電機7からの入力電圧が、q軸の実電流値Iqをその電流指令値にIq*に一致させるように動作することにより、トルク成分が目標値に一致するように動作することになって、トルク精度の向上が図られることになる。
そして、さらに、d軸電流及びq軸電流の実電流値の比Id/Iqから算出される三相電流位相θidcが、これらの電流指令値の比Id*/Iq*から算出される三相電流位相の指令値θidc*と一致するように、モータ4への印加電圧の電圧位相を補正しているから、三相電流位相θidcを三相電流位相の指令値θidc*に追従させることができる。
In particular, the feedback to the generated voltage command value Vdc * is performed using the q-axis current acting as a torque component, not the d-axis current that causes the motor loss, so that the input voltage from the generator 7 is the q-axis. By operating so that the actual current value Iq is equal to the current command value Iq * , the torque component is operated so as to match the target value, thereby improving the torque accuracy. .
Further, the three-phase current phase θidc calculated from the ratio Id / Iq of the actual current values of the d-axis current and the q-axis current is the three-phase current calculated from the ratio Id * / Iq * of these current command values. Since the voltage phase of the voltage applied to the motor 4 is corrected so as to match the phase command value θidc * , the three-phase current phase θidc can be made to follow the command value θidc * of the three-phase current phase.

ここで、この三相電流位相θidcを三相電流位相の指令値θidc*に一致させるだけでは、そのd軸及びq軸の電流値Id、Iqの大きさを、その電流指令値Id*、Iq*に追従させることはできないが、上述のように、発電電圧指令値Vdc*を調整することによって、q軸の電流値Iqをその電流指令値Iq*に追従させることができるから、発電電圧指令値Vdc*の補正と、モータ4への印加電圧の電圧位相指令値の補正とを組み合わせることによって、結果的に、d軸の電流値Idの大きさをその電流指令値Id*に追従させることができ、すなわち、d軸及びq軸の電流値Id、Iqを、その大きさ及びその位相共にその電流指令値Id*、Iq*に追従させることができることになる。 Here, simply by making the three-phase current phase θidc coincide with the command value θidc * of the three-phase current phase, the magnitudes of the current values Id and Iq of the d-axis and q-axis are changed to the current command values Id * and Iq. * Although it is not possible to follow the current value Iq * , the q-axis current value Iq can be made to follow the current command value Iq * by adjusting the power generation voltage command value Vdc * as described above. By combining the correction of the value Vdc * and the correction of the voltage phase command value of the voltage applied to the motor 4, as a result, the magnitude of the d-axis current value Id follows the current command value Id *. That is, the d-axis and q-axis current values Id and Iq can be made to follow the current command values Id * and Iq * in both magnitude and phase.

次に、上記第1の実施の形態の動作を説明する。
図8は、上記第1の実施の形態による、発電電圧指令値Vdc*及びモータ4への印加電圧の電圧位相に対するフィードバックを行った場合、図9は、前記フィードバック制御を行わない場合の各信号の状況を表したものであって、図8及び図9において、(a)は電圧位相θ、(b)は発電電圧指令値Vdc*(実線)と実際の発電電圧Vdc(破線)、(c)はd軸電流指令値Id*(実線)と実際のd軸電流値Id(破線)、(d)はq軸電流指令値Iq*(実線)と実際のq軸電流値Iq(破線)、を表したものである。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
FIG. 8 shows a case where feedback is performed on the generated voltage command value Vdc * and the voltage phase of the voltage applied to the motor 4 according to the first embodiment, and FIG. 9 shows each signal when the feedback control is not performed. 8 and 9, (a) is the voltage phase θ, (b) is the generated voltage command value Vdc * (solid line) and the actual generated voltage Vdc (broken line), (c ) Is the d-axis current command value Id * (solid line) and the actual d-axis current value Id (broken line), (d) is the q-axis current command value Iq * (solid line) and the actual q-axis current value Iq (broken line), It represents.

モータ制御部8Eでは、トルク指令Tt及びモータ回転数Nmに応じたd軸及びq軸電流の指令値Id*、Iq*を決定し、この電流指令値Id*、Iq*に応じたd軸及びq軸の電圧指令値Vd*、Vq*を算出する。
そして、トルク指令Tt及びモータ回転数Nmに応じたd軸及びq軸電圧指令値Vd*、Vq*に基づき算出される発電電圧の目標値Vdcsと、q軸電流の電流指令値Iq*と実電流値Iqとの偏差(Iq*−Iq)を抑制するための発電電圧補正値ΔVdcとの和を、発電電圧指令値Vdc*として発電機側に出力する。
これによって、q軸電流の電流指令値Iq*と実電流値Iqとの偏差(Iq*−Iq)を抑制し得る発電電圧を出力するように発電機7が制御されることになり、q軸電流値Iqがその電流指令値Iq*に追従するように制御されることになる。
The motor control unit 8E determines d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * according to the torque command Tt and the motor rotational speed Nm, and determines the d-axis and the q-axis according to the current command values Id * and Iq *. The q-axis voltage command values Vd * and Vq * are calculated.
Then, the generated value target value Vdcs calculated based on the d-axis and q-axis voltage command values Vd * and Vq * corresponding to the torque command Tt and the motor rotation speed Nm, the current command value Iq * of the q-axis current, and the actual value. The sum of the generation voltage correction value ΔVdc for suppressing the deviation (Iq * −Iq) from the current value Iq is output to the generator side as the generation voltage command value Vdc * .
As a result, the generator 7 is controlled so as to output a generated voltage that can suppress the deviation (Iq * −Iq) between the current command value Iq * of the q-axis current and the actual current value Iq. The current value Iq is controlled so as to follow the current command value Iq * .

また、d軸及びq軸の電流指令値の比Id*/Iq*から算出される三相電流位相指令値θidc*(=tan-1(Id*/Iq*))と、d軸及びq軸の実際の電流値の比Id/Iqから算出される三相電流位相θidc(=tan-1(Id/Iq))との偏差(θidc*−θidc)を抑制するための電圧位相の補正値Δθvdcを算出し、この補正値Δθvdcと、d軸及びq軸の電圧指令値Vd*及びVq*から算出される電圧位相の指令値tan-1(Vd*/Vq*)との和を、電圧位相指令値θ1とし、この電圧位相指令値θ1とモータ4の磁極位置信号θ0とに基づいて3相正弦波電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を演算する。
つまり、三相電流位相指令値θidc*と三相電流位相θidcとの偏差を抑制し得る3相正弦波電圧指令値が演算されることになり、d軸及びq軸の電流指令値の比Id*/Iq*と、d軸及びq軸の実際の電流値の比Id/Iqが一致するように制御されることになる。
Further, the three-phase current phase command value θidc * (= tan −1 (Id * / Iq * )) calculated from the ratio Id * / Iq * of the current command values of the d axis and the q axis, and the d axis and the q axis Voltage phase correction value Δθvdc for suppressing the deviation (θidc * −θidc) from the three-phase current phase θidc (= tan −1 (Id / Iq)) calculated from the actual current value ratio Id / Iq And the sum of the correction value Δθvdc and the voltage phase command value tan −1 (Vd * / Vq * ) calculated from the voltage command values Vd * and Vq * of the d-axis and the q-axis, The command value θ1 is set, and the three-phase sine wave voltage command values Vu * , Vv * , Vw * are calculated based on the voltage phase command value θ1 and the magnetic pole position signal θ0 of the motor 4.
That is, a three-phase sinusoidal voltage command value that can suppress a deviation between the three-phase current phase command value θidc * and the three-phase current phase θidc is calculated, and the ratio Id between the d-axis and q-axis current command values is calculated. The control is performed so that * / Iq * and the ratio Id / Iq of the actual current values of the d-axis and the q-axis coincide.

このため、図8に示すように、q軸電流の電流指令値Iq*と実電流値Iqとの偏差(Iq*−Iq)(図8(d))に対して、発電電圧指令値Vdc*(図8(b))が増減すると共に、d軸及びq軸の電流指令値Id*Iq*ベクトルとd軸及びq軸の実電流値IdIqベクトルとの偏差に対してモータ4への印加電圧の位相θ(図8(a))が増減し、これによって、IdIqベクトルがId*Iq*ベクトルに追従することになり、図8(c)及び図8(d)に示すように、d軸及びq軸の実電流値Id、Iqは、その電流指令値Id*、Iq*に追従することになる。 For this reason, as shown in FIG. 8, the generated voltage command value Vdc * with respect to the deviation (Iq * −Iq) (FIG. 8D) between the current command value Iq * of the q-axis current and the actual current value Iq. The voltage applied to the motor 4 with respect to the deviation between the d-axis and q-axis current command values Id * Iq * vector and the d-axis and q-axis actual current values IdIq vector is increased and decreased (FIG. 8B). The phase θ of FIG. 8 (FIG. 8A) increases or decreases, whereby the IdIq vector follows the Id * Iq * vector, and as shown in FIGS. 8C and 8D, the d-axis The q-axis actual current values Id and Iq follow the current command values Id * and Iq * .

これに対し、発電電圧指令値Vdc*及び電圧位相指令値θ1に対して、q軸電流に応じたフィードバック及びq軸及びd軸電流の比に応じたフィードバックを行わない場合、例えば、パラメータ誤差や電圧誤差、温度誤差等のために、図9(c)、(d)に示すように、d軸電流値及びq軸電流値の実電流値Id、Iqと指令値Id*、Iq*との間に偏差があったとしても、モータ制御部8Eでは負荷固定方式でモータ4の制御を行っており、3相交流電流をフィードバックしていないため、この偏差が発電電圧指令値Vdc*(図9(b)やモータ4への印加電圧の電圧位相(図9(a))に反映されることはなく、d軸及びq軸の実電流値Id、Iqをその電流指令値Id*、Iq*に一致させることが困難となり、トルク精度を確保することができない可能性がある。 On the other hand, when the feedback according to the q-axis current and the feedback according to the ratio between the q-axis and the d-axis current are not performed on the generated voltage command value Vdc * and the voltage phase command value θ1, for example, parameter error or Due to voltage error, temperature error, etc., as shown in FIGS. 9C and 9D, the actual current values Id and Iq of the d-axis current value and the q-axis current value and the command values Id * and Iq * Even if there is a deviation, since the motor control unit 8E controls the motor 4 by the load fixing method and does not feed back the three-phase alternating current, this deviation is the generated voltage command value Vdc * (FIG. 9). (B) and the voltage phase of the voltage applied to the motor 4 (FIG. 9A) are not reflected, and the actual current values Id and Iq of the d-axis and the q-axis are converted into the current command values Id * and Iq *. It is difficult to match the torque to ensure torque accuracy There is a possibility that can not be Rukoto.

しかしながら、上述のように、本発明の第1の実施の形態では、d軸及びq軸電流値に基づいて発電電圧指令値Vdc*及びモータ4への印加電圧の電圧位相を補正しているから、d軸及びq軸電流値Id、Iqをより高精度にその電流指令値Id*、Iq*に追従させることができる。よって、モータ4のモータトルク制御におけるトルク精度の向上を図ることができる。
したがって、モータ4への印加電圧の電圧位相制御のみによりモータ4を駆動制御するようにした負荷固定制御方式でモータ4を駆動制御する場合であっても、そのトルク制御精度の向上を図ることができる。
However, as described above, in the first embodiment of the present invention, the generated voltage command value Vdc * and the voltage phase of the voltage applied to the motor 4 are corrected based on the d-axis and q-axis current values. , D-axis and q-axis current values Id and Iq can be made to follow the current command values Id * and Iq * with higher accuracy. Therefore, it is possible to improve the torque accuracy in the motor torque control of the motor 4.
Therefore, even when the motor 4 is driven and controlled by the load fixing control method in which the motor 4 is driven and controlled only by the voltage phase control of the voltage applied to the motor 4, the torque control accuracy can be improved. it can.

よって、負荷固定制御方式の場合、インバータの負荷を固定とし、発電機の電圧上昇と電流上昇とを一対一の関係に維持することができるため、トルク指令値が大幅に変動する場合であっても発電電圧の落ち込みや過電圧が生じることを防止することができ安定したモータトルク制御を実現することができることから、このように安定したモータトルク制御を実現することができると共に、上述のように、q軸電流やq軸及びd軸電流の比に応じたフィードバックを行うことによって、そのモータトルク制御の制御精度をより向上させることができる。   Therefore, in the case of the load fixing control method, since the load of the inverter is fixed and the voltage increase and the current increase of the generator can be maintained in a one-to-one relationship, the torque command value fluctuates greatly. Since it is possible to prevent a drop in the generated voltage and an overvoltage and to realize stable motor torque control, it is possible to realize stable motor torque control in this way, and as described above, By performing feedback according to the q-axis current or the ratio of the q-axis and d-axis current, the control accuracy of the motor torque control can be further improved.

また、発電機界磁電流制御に対し、インバータ位相制御は十分に速いため、発電機7の発電能力が低い場合においても、q軸電流が負の値となり逆トルクになるような状況に至ることを回避することができ、発電機7の発電能力なりの交流電動機出力を得ることができる。
また、上述のように、q軸の実電流値Iqとその電流指令値Iq*との偏差に応じて発電機7の発電電圧指令値Vdc*を補正することで、発電機7の出力を制御しているから、発電機7の出力電力の補正を容易に行うことができる。
Moreover, since the inverter phase control is sufficiently fast compared to the generator field current control, even when the power generation capacity of the generator 7 is low, the q-axis current becomes a negative value and a reverse torque is reached. Thus, an AC motor output equivalent to the power generation capability of the generator 7 can be obtained.
Further, as described above, the output of the generator 7 is controlled by correcting the generated voltage command value Vdc * of the generator 7 according to the deviation between the q-axis actual current value Iq and the current command value Iq *. Therefore, it is possible to easily correct the output power of the generator 7.

なお、上記第1の実施の形態においては、発電電圧指令値Vdc*によるq軸電流値に基づくフィードバックと、モータ4への電圧位相の調整による、d軸及びq軸の電流値の比に基づくフィードバックとを共に行うようにした場合について説明したが、発電電圧指令値Vdc*を調整し、発電機7側からの入力電圧を調整することだけでも、発電機7の発電能力なりの交流電動機出力を得ることができるため、トルク精度の向上を図ることが可能である。 In the first embodiment, the feedback is based on the q-axis current value based on the generated voltage command value Vdc * and the ratio between the d-axis and q-axis current values by adjusting the voltage phase to the motor 4. Although the case where feedback is performed together has been described, the AC motor output equivalent to the power generation capability of the generator 7 can be obtained by adjusting the power generation voltage command value Vdc * and adjusting the input voltage from the generator 7 side. Therefore, it is possible to improve torque accuracy.

また、上記第1の実施の形態においては、d軸及びq軸の電流値の比をとり、これを電流位相に変換した後、実電流値の電流位相θidcとその電流指令値の電流位相θidc*とが一致するようにモータ4への印加電圧の電圧位相にフィードバックを行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、簡易的ではあるが、d軸及びq軸の実電流値の比とその電流指令値の比との偏差に対してフィードバックを行うようにしてもよい。
また、上記第1の実施の形態においては、発電電圧指令値Vdc*を用いて正弦波振幅の正規化を行う場合について説明したが、インバータインピーダンスを固定にする方法であればこれに限定されるものではなく、例えば、モータの効率が最も良い動作点での電圧を用いて正弦波振幅の正規化を行う場合であっても適用することができる。
In the first embodiment, the ratio of the d-axis and q-axis current values is taken and converted into a current phase, and then the current phase θidc of the actual current value and the current phase θidc of the current command value are set. Although the case where feedback is performed on the voltage phase of the voltage applied to the motor 4 so as to coincide with * has been described, the present invention is not limited to this, and although it is simple, the actual current values of the d-axis and the q-axis Feedback may be performed on a deviation between the ratio of the current command value and the ratio of the current command value.
In the first embodiment, the case where the sine wave amplitude is normalized using the generated voltage command value Vdc * has been described. However, the present invention is not limited to this as long as the inverter impedance is fixed. For example, the present invention can be applied to the case of normalizing the sine wave amplitude using the voltage at the operating point with the best motor efficiency.

次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態では、モータ制御部8Eでは、モータ4の制御方法として電圧変調を停止する負荷固定制御を適用しているのに対し、矩形波制御を適用するようにしたものである。上記第1の実施の形態における図3において、モータ制御部8Eの構成が異なること以外は同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, in the first embodiment, the motor control unit 8E applies load fixing control for stopping voltage modulation as a control method of the motor 4, whereas rectangular wave control is applied. Is applied. In FIG. 3 in the first embodiment, the configuration is the same except that the configuration of the motor control unit 8E is different. Therefore, the same reference numerals are given to the same units, and detailed descriptions thereof are omitted.

図10は、第2の実施の形態におけるモータ制御部8Eの詳細を示すブロック図である。
図7に示す第1の実施の形態におけるモータ制御部8Eにおいて、Vdc*指令値演算部205に代えて、Vdc*指令値演算部205aが設けられ、また、正弦波指令値演算部207及びPWM制御部208に代えて、スッチングパターン選択部211が設けられている。
Vdc*指令値演算部205aでは、Vd,Vq指令値演算部202で算出された電圧指令値Vd*、Vq*に基づいて次式(11)から発電電圧の目標値Vdcsを算出する。
Vdcs=(2√2・π/4√3)・√(Vd*2+Vq*2) ………(11)
FIG. 10 is a block diagram showing details of the motor control unit 8E in the second embodiment.
The motor controller 8E in the first embodiment shown in FIG. 7, Vdc * in place of the command value calculating section 205, Vdc * command value calculation section 205a is provided, also, a sine wave command value calculating section 207 and the PWM Instead of the control unit 208, a switching pattern selection unit 211 is provided.
The Vdc * command value calculation unit 205a calculates the target value Vdcs of the generated voltage from the following equation (11) based on the voltage command values Vd * and Vq * calculated by the Vd, Vq command value calculation unit 202.
Vdcs = (2√2 · π / 4√3) · √ (Vd * 2 + Vq * 2 ) (11)

そして、以後、上記第1の実施の形態におけるVdc*指令値演算部205での処理と同様の手順で、Id,Iq指令値演算部201で演算されるq軸電流の電流指令値Iq*と実電流値Iqとの偏差(Iq*−Iq)に基づいて発電電圧補正値ΔVdcを決定し、(11)式から算出した発電電圧の目標値Vdcsと発電電圧補正値ΔVdcとの和を、発電電圧指令値Vdc*とし、これを前述した図3の発電機制御部8Dに出力する。 Thereafter, the current command value Iq * of the q-axis current calculated by the Id, Iq command value calculation unit 201 is the same as the process in the Vdc * command value calculation unit 205 in the first embodiment. A power generation voltage correction value ΔVdc is determined based on the deviation (Iq * −Iq) from the actual current value Iq, and the sum of the power generation voltage target value Vdcs calculated from the equation (11) and the power generation voltage correction value ΔVdc is calculated. The voltage command value Vdc * is set and output to the generator control unit 8D shown in FIG.

また、スイッチングパターン選択部211は、公知の矩形波制御と同様の手順で、モータ4に連結されたレゾルバから出力される磁極位置信号θ0と電圧位相指令値演算部206で算出された電圧位相指令値θ1との和をモータ電圧位相θvとして算出する。そして、このモータ電圧位相θvの大きさに応じて、6つのスイッチングパターンのうち、該当するものを選択し、インバータ9の3相のパワー素子をスイッチング制御する。すなわち、180度通電の矩形波制御を行うためには、図11に示すように、電気角60度毎に異なるスイッチングパターンを有する6つの区間、つまり区間1から区間6に分ける。   In addition, the switching pattern selection unit 211 performs a magnetic phase position signal θ0 output from the resolver connected to the motor 4 and the voltage phase command value calculated by the voltage phase command value calculation unit 206 in the same procedure as the known rectangular wave control. The sum with the value θ1 is calculated as the motor voltage phase θv. And according to the magnitude | size of this motor voltage phase (theta) v, an applicable thing is selected among six switching patterns, and the switching control of the three-phase power element of the inverter 9 is carried out. That is, in order to perform 180-degree energization rectangular wave control, as shown in FIG. 11, the section is divided into six sections having different switching patterns for each electrical angle of 60 degrees, that is, section 1 to section 6.

図12は、各区間のスイッチングパターンを示したものである。例えば、モータ電圧位相θvが−30度〜30度の領域であれば、区間1となり、U相が正電圧に、V相及びW相が負電圧になるようにスイッチング信号を与える。図11に示す電圧指令ベクトルVは、区間3の領域に入っているから、図12のスイッチングパターンから、区間3に相当するスイチングパターンが選択され、V相が正電圧、U相及びW相が負電圧になるようにスイッチング信号を出力する。
そして、インバータ9は、このスイッチング信号に応じた矩形波電圧を生成してモータ4へ印加し、これによりモータ4が矩形波電圧駆動される。つまり、変調率固定の印加電圧としてPWMのデューティ比が高い状態で固定された矩形波電圧がモータ4に印加されることになる。
FIG. 12 shows the switching pattern of each section. For example, if the motor voltage phase θv is in the range of −30 degrees to 30 degrees, section 1 is applied, and a switching signal is given so that the U phase becomes a positive voltage and the V phase and the W phase become negative voltages. Since the voltage command vector V shown in FIG. 11 is in the section 3 region, the switching pattern corresponding to the section 3 is selected from the switching pattern of FIG. 12, and the V phase is a positive voltage, the U phase, and the W phase. A switching signal is output so that becomes a negative voltage.
Then, the inverter 9 generates a rectangular wave voltage corresponding to the switching signal and applies it to the motor 4, thereby driving the motor 4 to a rectangular wave voltage. That is, a rectangular wave voltage fixed with a high PWM duty ratio is applied to the motor 4 as the applied voltage with a fixed modulation rate.

つまり、この第2の実施の形態では、d軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*とに基づいて算出される電圧位相の指令値tan-1(Vd*/Vq*)と、位相F/B制御部204で算出される、d軸及びq軸電流値の実電流値の比Id/Iqと電流指令値の比Id*/Iq*とを一致させるための電圧位相の補正値Δθvdcとの和を、電圧位相指令値θ1とし、この電圧位相指令値θ1に応じてモータ4を矩形波制御している。 That is, in the second embodiment, the voltage phase command value tan −1 (Vd * / Vq * ) calculated based on the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq * , Voltage phase correction value for matching the actual current value ratio Id / Iq of the d-axis and q-axis current values with the current command value ratio Id * / Iq * calculated by the phase F / B control unit 204 The sum of Δθvdc is the voltage phase command value θ1, and the motor 4 is rectangular-wave controlled according to the voltage phase command value θ1.

したがって、この第2の実施の形態においても、モータ4への印加電圧の振幅の調整は行わないものの、電圧位相をその補正値Δθvdc相当だけ制御することによって、トルク精度の向上を図ることができる。また、この場合も、発電電圧指令値Vdc*を、q軸電流値に応じて補正しているから、q軸電流値Iqをその電流指令値Iq*に追従するよう発電電圧指令値Vdc*を制御すると共に、d軸及びq軸電流の実電流値の比Id/Iqと電流指令値の比Id*/Iq*とを一致するよう電圧位相を制御することによって、トルク精度をより向上させることができる。 Therefore, in this second embodiment as well, although the amplitude of the voltage applied to the motor 4 is not adjusted, the torque accuracy can be improved by controlling the voltage phase by the correction value Δθvdc. . Also in this case, the generated voltage command value Vdc *, because they were corrected in accordance with the q-axis current value, the generated voltage command value Vdc * to follow the q-axis current value Iq on the current command value Iq * The torque accuracy is further improved by controlling the voltage phase so that the ratio Id / Iq of the actual current values of the d-axis and q-axis currents coincides with the ratio Id * / Iq * of the current command values. Can do.

本発明の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an embodiment of the present invention. 発電機の界磁電流駆動回路の一例である。It is an example of the field current drive circuit of a generator. 第1の実施形態の4WDコントローラの詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of 4WD controller of 1st Embodiment. 図3の発電機制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the generator control part of FIG. 回転数毎の発電機特性マップである。It is a generator characteristic map for every rotation speed. 回転数毎の界磁電流特性マップである。It is a field current characteristic map for every number of rotations. 第1の実施形態のモータ制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the motor control part of 1st Embodiment. 第1の実施形態によるフィードバックを行った場合の各信号値の変化状況である。It is a change state of each signal value when feedback is performed according to the first embodiment. 第1の実施形態によるフィードバックを行わない場合の各信号値の変化状況である。It is a change state of each signal value when feedback is not performed according to the first embodiment. 第2の実施形態のモータ制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the motor control part of 2nd Embodiment. 電圧ベクトルとスイッチングパターン区間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a voltage vector and a switching pattern area. 各電圧位相区間のスイッチングパターンを示す図である。It is a figure which shows the switching pattern of each voltage phase area.

符号の説明Explanation of symbols

1L、1R 前輪
2 エンジン
3L、3R 後輪
4 モータ
6 ベルト
7 発電機
8 4WDコントローラ
8A 目標モータトルク演算部
8B 発電機供給電力演算部
8C 発電電流指令演算部
8D 発電機制御部
8E モータ制御部
8F TCS制御部
8G クラッチ制御部
9 インバータ
10 ジャンクションボックス
11 減速機
12 クラッチ
27FL、27FR、27RL、27RR 車輪速センサ
101 P制御部
102 I制御部
103 FF制御部
104 制御量加算部
105 界磁制御部
201 Id,Iq指令値演算部
202 Vd,Vq指令値演算部
203 3相/2相変換部
204 位相F/B制御部
205、205a Vdc*指令値演算部
206 電圧位相指令値演算部
207 正弦波指令値演算部
208 PWM制御部
209 界磁電流指令値演算部
210 界磁磁束演算部
211 スイッチングパターン選択部
1L, 1R Front wheel 2 Engine 3L, 3R Rear wheel 4 Motor 6 Belt 7 Generator 8 4WD controller 8A Target motor torque calculation unit 8B Generator supply power calculation unit 8C Power generation current command calculation unit 8D Generator control unit 8E Motor control unit 8F TCS control unit 8G Clutch control unit 9 Inverter 10 Junction box 11 Reducer 12 Clutch 27FL, 27FR, 27RL, 27RR Wheel speed sensor 101 P control unit 102 I control unit 103 FF control unit 104 Control amount addition unit 105 Field control unit 201 Id, Iq command value calculation unit 202 Vd, Vq command value calculation unit 203 3 phase / 2 phase conversion unit 204 Phase F / B control unit 205, 205a Vdc * command value calculation unit 206 voltage phase command value calculation unit 207 sine wave command value calculation Unit 208 PWM control unit 209 Field current command value Flux calculating unit field calculation unit 210 211 switching pattern selector

Claims (5)

主駆動輪を駆動する熱機関と、
その熱機関で駆動される発電機と、
当該発電機の電力がインバータを介して供給されて従駆動輪を駆動する交流モータと、
前記交流モータが必要とするモータ必要電力を演算するモータ必要電力演算手段と、
当該モータ必要電力演算手段で演算されたモータ必要電力を発生するように前記発電機を制御する発電機制御手段と、
所定の電流指令値相当の電流を供給するための変調率固定の電圧を印加して前記交流モータを制御するモータ制御手段と、を備えた車両用駆動制御装置であって、
前記交流モータに流れる実電流値を検出する電流検出手段と、
当該電流検出手段で検出した実電流値のq軸成分と、前記電流指令値のq軸成分との偏差に基づいて、前記実電流値のq軸成分と前記電流指令値のq軸成分とが一致するように前記発電機制御手段による制御量を補正する発電電力補正手段と、
前記電流検出手段で検出した実電流値のd軸成分及びq軸成分の比が、前記電流指令値のd軸成分及びq軸成分の比と一致するように、前記交流モータへの印加電圧の電圧位相を補正する電圧位相補正手段と、を備えることを特徴とする車両用駆動制御装置。
A heat engine that drives the main drive wheels;
A generator driven by the heat engine,
An AC motor in which the power of the generator is supplied via an inverter to drive the driven wheels;
Motor required power calculating means for calculating required motor power required by the AC motor;
Generator control means for controlling the generator so as to generate the required motor power calculated by the required motor power calculation means;
A motor control means for controlling the AC motor by applying a voltage with a fixed modulation rate for supplying a current corresponding to a predetermined current command value, and a vehicle drive control device comprising:
Current detecting means for detecting an actual current value flowing through the AC motor;
Based on the deviation between the q-axis component of the actual current value detected by the current detection means and the q-axis component of the current command value, the q-axis component of the actual current value and the q-axis component of the current command value are Generated power correction means for correcting the control amount by the generator control means so as to match,
The voltage applied to the AC motor is adjusted so that the ratio of the d-axis component and the q-axis component of the actual current value detected by the current detection means matches the ratio of the d-axis component and the q-axis component of the current command value. Vehicular drive control device comprising: voltage phase correction means for correcting the voltage phase .
前記電圧位相補正手段は、前記電流検出手段で検出した実電流値の電流位相と前記電流指令値の電流位相との偏差を算出し、
当該偏差に基づいて、前記実電流値の電流位相と前記電流指令値の電流位相とが一致するように、前記印加電圧の電圧位相を補正することを特徴とする請求項1記載の車両用駆動制御装置。
The voltage phase correction means calculates a deviation between the current phase of the actual current value detected by the current detection means and the current phase of the current command value,
2. The vehicle drive according to claim 1, wherein the voltage phase of the applied voltage is corrected based on the deviation so that the current phase of the actual current value matches the current phase of the current command value. Control device.
前記発電機制御手段は、前記発電機の発電電圧が、前記モータ必要電力で特定される発電電圧指令値と一致するように前記発電機の界磁を制御し、
前記発電電力補正手段は、前記発電電圧指令値を補正することを特徴とする請求項1又は2記載の車両用駆動制御装置。
The generator control means controls the field of the generator so that the generated voltage of the generator matches the generated voltage command value specified by the required power of the motor,
The vehicle drive control device according to claim 1, wherein the generated power correcting means corrects the generated voltage command value .
前記モータ制御手段は、前記印加電圧として変調率固定のPWM波電圧を適用することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両用駆動制御装置。 4. The vehicle drive control device according to claim 1, wherein the motor control unit applies a PWM wave voltage having a fixed modulation rate as the applied voltage . 5. 前記モータ制御手段は、前記印加電圧として矩形波電圧を適用することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両用駆動制御装置。 4. The vehicle drive control device according to claim 1, wherein the motor control unit applies a rectangular wave voltage as the applied voltage . 5.
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JP3904218B2 (en) * 2003-04-04 2007-04-11 株式会社日立製作所 Vehicle electric drive device and engine / motor combined type four-wheel drive device
JP4165431B2 (en) * 2003-04-22 2008-10-15 日産自動車株式会社 Control device for hybrid electric vehicle
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