JP6839687B2 - Boost control device - Google Patents

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本発明は、例えば車両等に搭載される昇圧制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to, for example, the technical field of a boost control device mounted on a vehicle or the like.

電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車等の電動車両では、走行に用いる駆動力及び蓄電に用いる回生電力を発生させるモータジェネレータを制御するために、インバータが搭載される。インバータが利用する電力は走行状態等に応じて変動するため、蓄電装置とインバータとの間に電圧変換装置(コンバータ)が備えられる場合がある。 Electric vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles are equipped with an inverter to control a motor generator that generates driving force used for traveling and regenerative power used for storage. Since the electric power used by the inverter fluctuates according to the traveling state and the like, a voltage converter may be provided between the power storage device and the inverter.

そして、電動車両の燃費向上のためには、コンバータの損失を低減させることが有効である。このため、例えば特許文献1では、昇圧コンバータを片方の素子だけでスイッチング駆動させるという技術(以下、適宜「片素子制御」と称する)が提案されている。片素子制御によれば、例えば電流リプルを減らせる分、コンバータの損失を低減させることができるとされている。 Then, in order to improve the fuel efficiency of the electric vehicle, it is effective to reduce the loss of the converter. Therefore, for example, Patent Document 1 proposes a technique of switching and driving a boost converter with only one element (hereinafter, appropriately referred to as "single element control"). According to the one-element control, for example, the loss of the converter can be reduced by the amount that the current ripple can be reduced.

その他、特許文献2では、コンバータの制御に関連する技術として、リアクトルを流れる電流がゼロ近傍となる瞬間(ゼロクロス)を検出する技術が提案されている。 In addition, Patent Document 2 proposes a technique for detecting the moment (zero cross) when the current flowing through the reactor becomes near zero as a technique related to the control of the converter.

特開2011−120329号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-120329 特開2005−151606号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-151606

片素子制御においては、ゼロクロス前後で出力電流とデューティ比の関係が大きく変化するため、ゼロクロスであるか否かによって制御内容を変更することが好ましい。即ち、ゼロクロス領域用の制御と、ゼロクロスでない領域用の制御とを適宜切り替えて実行できることが好ましい。 In single-element control, the relationship between the output current and the duty ratio changes significantly before and after zero cross, so it is preferable to change the control content depending on whether or not there is zero cross. That is, it is preferable that the control for the zero-cross region and the control for the non-zero-cross region can be appropriately switched and executed.

ここでゼロクロスは、例えばリアクトルに流れる電流や印加される電圧等を監視することで判定可能であるが、上述した特許文献1及び2を含む従来技術においてゼロクロスを高精度且つ遅延なく検出することは容易ではない。そして、ゼロクロスのタイミングを正確に検出できなければ、デューティ制御を適切に切り替えることができず、結果として所望の出力電流を得られないという技術的問題点が生じ得る。特に、高周波化された状態においては、このような問題点は顕著に発生すると考えられる。 Here, the zero cross can be determined by, for example, monitoring the current flowing through the reactor, the applied voltage, or the like, but in the prior art including the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, it is possible to detect the zero cross with high accuracy and without delay. It's not easy. If the zero-cross timing cannot be detected accurately, the duty control cannot be appropriately switched, and as a result, a technical problem that a desired output current cannot be obtained may occur. In particular, it is considered that such a problem occurs remarkably in a state where the frequency is increased.

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、片素子制御中においてゼロクロスを正確に判定し、適切なデューティ制御を実行することが可能な昇圧制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, for example, and an object of the present invention is to provide a boost control device capable of accurately determining zero cross during single element control and executing appropriate duty control. To do.

<1>
本発明の昇圧制御装置は上記課題を解決するために、互いに直列に接続されると共に、互いの接続ノードにリアクトルの一端が接続された第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれか一方のみを駆動する片素子制御を実現可能な昇圧制御装置であって、前記リアクトルに流れる出力電流を検出して検出値を出力する電流検出手段と、前記片素子制御中において、前記一方を駆動するために、(i)前記出力電流がゼロ近傍でない場合に、第1の制御パラメータを含む第1演算式によりデューティ指令値を演算する第1デューティ制御を行い、(ii)前記出力電流がゼロ近傍である場合に、前記第1の制御パラメータとは異なる第2の制御パラメータを含む第2演算式により前記デューティ指令値を演算する第2デューティ制御を行う制御手段と、前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御又は前記第2デューティ制御における前記デューティ指令値に基づくデューティ値の変化量に対する、前記出力された検出値に基づく前記出力電流の変化量の比としての傾きである変化割合を算出する割合算出手段と、前記片素子制御中において、前記変化割合が所定値未満である場合に、前記出力電流がゼロ近傍であると判定し、前記出力された検出値によらず前記第2デューティ制御を行うように前記制御手段を制御する制御決定手段とを備える。
<1>
In order to solve the above problems, the boost control device of the present invention connects only one of the first switching element and the second switching element, which are connected in series with each other and one end of the reactor is connected to each other's connection nodes. A boost control device capable of controlling a single element to be driven, which is a current detecting means for detecting an output current flowing through the reactor and outputting a detected value, and for driving the one during the control of the single element. , if (i) before Kide force current is not near zero, performs a first duty control for calculating the duty command value by a first operation expression including a first control parameter, (ii) the output current is near zero In the case of the control means for performing the second duty control for calculating the duty command value by the second calculation formula including the second control parameter different from the first control parameter, and during the one-element control. Calculate the rate of change, which is the slope as the ratio of the amount of change in the output current based on the output detected value to the amount of change in the duty value based on the duty command value in the first duty control or the second duty control. When the rate of change is less than a predetermined value during the control of the single element and the means for calculating the ratio, it is determined that the output current is near zero, and the second duty is determined regardless of the detected value output. It is provided with a control determining means for controlling the control means so as to perform control.

本発明に係る昇圧制御装置は、例えば車両に搭載されるコンバータであり、リアクトルに夫々直列に接続される第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子を備えている。第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子としては、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、電力用MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ、或いは電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。なお、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子の各々には、例えばダイオードが並列に接続されている。 The boost control device according to the present invention is, for example, a converter mounted on a vehicle, and includes a first switching element and a second switching element, which are connected in series to the reactor, respectively. As the first switching element and the second switching element, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, a power bipolar transistor, or the like can be used. For example, a diode is connected in parallel to each of the first switching element and the second switching element.

本発明に係る昇圧制御装置は特に、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれか一方のみを駆動する片素子制御を実現可能である。片素子制御が行われる際には、例えば出力すべき電圧値や電流値等に基づいて、第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれのスイッチング素子を駆動させて片素子制御を行うべきかが判定される。より具体的には、例えば昇圧制御装置に接続されるモータジェネレータが回生動作を行う場合には第1スイッチング素子による片素子制御が選択され、力行動作を行う場合には第2スイッチング素子による片素子制御が選択される。このように、片素子制御を行う場合には、第1スイッチング素子による片素子制御及び第2スイッチング素子による片素子制御が適宜切替えられる。 In particular, the boost control device according to the present invention can realize single-element control that drives only one of the first switching element and the second switching element. When single-element control is performed, for example, which of the first switching element and the second switching element should be driven to perform single-element control based on the voltage value or current value to be output. It is judged. More specifically, for example, when the motor generator connected to the boost control device performs the regenerative operation, the one-element control by the first switching element is selected, and when the power running operation is performed, the one-element control by the second switching element is selected. Control is selected. In this way, when performing single-element control, single-element control by the first switching element and single-element control by the second switching element are appropriately switched.

片素子制御中には、リアクトルを流れる出力電流がゼロ近傍であるか否かによって異なる制御が実行される。具体的には、出力電流がゼロ近傍でない場合には、第1の制御パラメータによる第1デューティ制御が行われる。一方、出力電流がゼロ近傍である場合には、第2の制御パラメータによる第2デューティ制御が行われる。ここでの「デューティ制御」とは、第1スイッチング素子又は第2スイッチング素子のデューティ比(即ち、オン期間とオフ期間との比率)を変化させる制御であり、制御手段は出力すべき出力電流の値に応じてデューティ比を制御する。なお「制御パラメータ」とは、デューティ比そのものであってもよいし、デューティ比に間接的に影響を与える他のパラメータであってもよい。 During single-element control, different controls are executed depending on whether or not the output current flowing through the reactor is near zero. Specifically, when the output current is not near zero, the first duty control is performed by the first control parameter. On the other hand, when the output current is near zero, the second duty control is performed by the second control parameter. The "duty control" here is a control for changing the duty ratio of the first switching element or the second switching element (that is, the ratio between the on period and the off period), and the control means controls the output current to be output. The duty ratio is controlled according to the value. The "control parameter" may be the duty ratio itself, or may be another parameter that indirectly affects the duty ratio.

上述したようにデューティ制御を切り替えれば、出力電流がゼロ近傍となった場合に生ずる出力電流とデューティ比との関係の変化に対応することが可能となる。例えば、出力電流とデューティ比との関係が変化すると、出力電流がゼロ近傍である場合(以下、適宜「ゼロクロス」と称する)と、出力電流がゼロ近傍でない場合(以下、適宜「非ゼロクロス」と称する)とでは、デューティ比が同じであっても異なる出力電流が出力されることになる。このため、ゼロクロス時において非ゼロクロス時と同様のデューティ制御を行ってしまうと、出力電流が所望の値にならないおそれがある。これに対し、出力電流がゼロ近傍であるか否かによって異なるデューティ制御を行えば、ゼロクロス時及び非ゼロクロス時の各々において、適切な出力電流を得ることが可能となる。 By switching the duty control as described above, it is possible to cope with the change in the relationship between the output current and the duty ratio that occurs when the output current is close to zero. For example, when the relationship between the output current and the duty ratio changes, when the output current is near zero (hereinafter, appropriately referred to as “zero cross”) and when the output current is not near zero (hereinafter, appropriately referred to as “non-zero cross”). (Referred to as) means that different output currents are output even if the duty ratio is the same. Therefore, if the duty control is performed at the time of zero crossing as in the case of non-zero crossing, the output current may not reach a desired value. On the other hand, if different duty controls are performed depending on whether or not the output current is near zero, it is possible to obtain an appropriate output current at each of the zero crossing and the non-zero crossing.

本発明では特に、出力電流がゼロ近傍であるか否かを判定する手段として、割合算出手段を備えている。割合算出手段では、第1デューティ制御又は第2デューティ制御におけるデューティ値の変化量に対する出力電流の変化量の比としての傾きである変化割合が算出される
In particular, the present invention includes a ratio calculating means as a means for determining whether or not the output current is near zero. In the ratio calculation means, the change ratio, which is the slope as the ratio of the change amount of the output current to the change amount of the duty value in the first duty control or the second duty control, is calculated .

ここで、本願発明者の研究するところによれば、ゼロクロス時には、デューティ値の変化量に対する出力電流の変化量の比としての傾きである変化割合が、非ゼロクロス時よりも小さくなることが判明している。即ち、ゼロクロス時においてデューティ値を所定量変化させた場合、出力電流はわずかに変化するだけであるが、非ゼロクロス時においてデューティ値を所定量変化させた場合、出力電流は比較的大きく変化することが分かっている。
Here, according to the research by the inventor of the present application, it has been found that at zero crossing, the rate of change, which is the slope as the ratio of the amount of change in output current to the amount of change in duty value, is smaller than that at non-zero crossing. ing. That is, when the duty value is changed by a predetermined amount at the time of zero crossing, the output current changes only slightly, but when the duty value is changed by a predetermined amount at the time of non-zero crossing, the output current changes relatively significantly. I know.

本発明では、上述した特性を利用して、実行すべきデューティ制御が制御決定手段により決定される。具体的には、制御決定手段によれば、上記変化割合が所定値未満である場合に、検出値によらず第2デューティ制御(即ち、ゼロクロス時に実行されるべきデューティ制御)を行うように制御手段が制御される。なお、ここでの「所定値」とは、出力電流がゼロ近傍であるか否かを判定するための閾値であり、例えばゼロクロス時の上記変化割合と、非ゼロクロス時の上記変化割合とを実際に計測することで適切な値を設定しておけばよい。また、「検出値によらずに」とは、実際に検出されている出力電流の値よりも、変化割合による判定を優先して制御を決定するという趣旨であり、例えば電流センサ等によって検出されている出力電流の値がゼロ近傍でなかったとしても、算出された上記変化割合が所定値未満である場合には、ゼロクロス時に実行されるべき第2デューティ制御が実行される。
In the present invention, the duty control to be executed is determined by the control determining means by utilizing the above-mentioned characteristics. Specifically, according to the control determination unit, when the rate of change is less than the predetermined value, the second duty control regardless of the detected value (i.e., duty control to be executed when the zero-cross) control to perform the Means are controlled. The "predetermined value" here is a threshold value for determining whether or not the output current is near zero. For example, the above change rate at the time of zero crossing and the above change rate at the time of non-zero crossing are actually measured. It is sufficient to set an appropriate value by measuring to. Further, " regardless of the detected value " means that the control is determined by giving priority to the judgment based on the rate of change rather than the value of the output current actually detected. For example, it is detected by a current sensor or the like. even the value of that output current is not zero the vicinity, when the change rate calculated is less than the predetermined value, the second duty control to be executed when the zero-crossing is performed.

上記変化割合に応じてデューティ制御を決定すれば、例えば出力電流の値を正確に検出できない場合であっても、適切なデューティ制御を実行することができる。特に、片素子制御においては、出力電流が周期的に上下するため、電流センサ等の出力値から直接ゼロクロスを判定することは難しいが、上記変化割合を利用することで、好適にゼロクロスを判定できる。よって、ゼロクロスに応じたデューティ制御の切り替えを適切なタイミングで実行することが可能となり、結果として所望の出力電流を確実に得ることができる。
If the duty control is determined according to the rate of change, appropriate duty control can be executed even when the value of the output current cannot be detected accurately, for example. In particular, in single-element control, since the output current fluctuates periodically, it is difficult to directly determine the zero cross from the output value of the current sensor or the like, but by using the above rate of change, the zero cross can be suitably determined. .. Therefore, it is possible to switch the duty control according to the zero cross at an appropriate timing, and as a result, a desired output current can be surely obtained.

以上説明したように、本発明に係る昇圧制御装置によれば、片素子制御中においてゼロクロスを正確に判定することができるため、適切なデューティ制御を実行することが可能である。 As described above, according to the boost control device according to the present invention, since the zero cross can be accurately determined during single element control, it is possible to execute appropriate duty control.

<2>
本発明の昇圧制御装置の一態様では、前記制御決定手段は、前記片素子制御中において、前記変化割合が前記所定値未満でない場合に、前記出力電流がゼロ近傍でないと判定し、前記出力された検出値によらず前記第1デューティ制御を行うように前記制御手段を制御する。
<2>
In one embodiment of the step-up control apparatus of the present invention, the control determination unit, in the piece device control in the case the rate of change is not smaller than the predetermined value, the output current is determined not to be near zero, is the output The control means is controlled so as to perform the first duty control regardless of the detected value.

この態様によれば、上記変化割合が所定値未満でない場合には、検出値によらず第1デューティ制御が実行される。よって、例えば電流センサ等の出力値から直接非ゼロクロスを判定できない場合であっても、上記変化割合から非ゼロクロスを判定し、適切なタイミングで非ゼロクロス時に実行されるべき第1デューティ制御を実行することが可能となる。
According to this aspect, when the rate of change is not less than the predetermined value, the first duty control regardless of the detected value is performed. Therefore, even if the non-zero cross cannot be directly determined from the output value of the current sensor or the like, the non-zero cross is determined from the above change rate, and the first duty control to be executed at the non-zero cross is executed at an appropriate timing. It becomes possible.

<3>
本発明の昇圧制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御と前記第2デューティ制御とを相互に切り替える場合に、前記第1の制御パラメータ及び前記第2の制御パラメータの連続性を高める過渡制御を行う。
<3>
In another aspect of the boost control device of the present invention, when the control means switches between the first duty control and the second duty control during the one-element control , the first control parameter and the first control parameter and the second duty control are switched. Transient control is performed to enhance the continuity of the second control parameter.

この態様によれば、第1の制御パラメータと第2の制御パラメータとの連続性が低いことに起因して、第1デューティ制御と第2デューティ制御とを切り替える際に不都合が生じてしまうことを防止できる。なお、連続性を高める制御として実行される処理は、特に限定されるものではないが、例えばフィードバック制御又はフィードフォワード制御に用いられる値を調整する処理が挙げられる。また、連続性はできる限り高められる(即ち、切り替え時の第1の制御パラメータと第2の制御パラメータとが極めて近い値となる)ことが好ましいが、多少なりとも連続性を高められるのであれば、上述した効果は相応に得られる。 According to this aspect, due to the low continuity between the first control parameter and the second control parameter, inconvenience may occur when switching between the first duty control and the second duty control. Can be prevented. The process executed as the control for increasing continuity is not particularly limited, and examples thereof include a process for adjusting a value used for feedback control or feedforward control. Further, it is preferable that the continuity is increased as much as possible (that is, the first control parameter and the second control parameter at the time of switching are extremely close values), but if the continuity can be increased to some extent. , The above-mentioned effects can be obtained accordingly.

<4>
上述した過渡制御を行う態様では、前記第1演算式及び前記第2演算式は、比例積分制御に係る積分項を含んでおり、前記制御手段は、(i)前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御から前記第2デューティ制御に切り替える場合に、前記過渡制御として、前記第1の制御パラメータ及び前記第2制御パラメータの差分を、前記第2演算式における前記積分項に加算した演算式により前記デューティ指令値を演算し、(ii)前記片素子制御中において、前記第2デューティ制御から前記第1デューティ制御に切り替える場合に、前記過渡制御として、前記差分を、前記第1演算式における前記積分項に加算した演算式により前記デューティ指令値を演算することで、前記第1の制御パラメータ及び前記第2の制御パラメータの連続性を高めてもよい。
<4>
In the mode of performing the transient control described above, the first arithmetic expression and the second arithmetic expression include an integration term related to proportional integration control, and the control means is (i) during the one-element control. When switching from the first duty control to the second duty control, as the transient control, an arithmetic expression obtained by adding the difference between the first control parameter and the second control parameter to the integration term in the second arithmetic expression. (Ii) When switching from the second duty control to the first duty control during the one-element control, the difference is used as the transient control in the first calculation formula. By calculating the duty command value by the calculation formula added to the integration term, the continuity of the first control parameter and the second control parameter may be enhanced.

この場合、制御切り替え時における第1の制御パラメータ及び第2の制御パラメータの差分が、比例積分制御における積分項に加算される。なお、積分項に加算される値は、差分そのものであってもよいし、差分に対して所定の係数を乗ずる等、何らかの演算処理を施した値であってもよい。これにより、第1の制御パラメータ及び第2の制御パラメータの連続性が高まり、制御切り替え時に発生する不都合を好適に回避できる。 In this case, the difference between the first control parameter and the second control parameter at the time of control switching is added to the integration term in the proportional integration control. The value added to the integration term may be the difference itself, or may be a value subjected to some arithmetic processing such as multiplying the difference by a predetermined coefficient. As a result, the continuity of the first control parameter and the second control parameter is enhanced, and the inconvenience that occurs at the time of control switching can be suitably avoided.

<5>
本発明の昇圧制御装置の他の態様では、前記第1演算式及び前記第2演算式は、フィードバック制御に係るフィードバックゲインを含んでおり、前記制御手段は、前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御と前記第2デューティ制御とを相互に切り替える場合に、前記フィードバックゲインを、現在のフィードバックゲインから他のフィードバックゲインに切り替える。
<5>
In another aspect of the boost control device of the present invention, the first calculation formula and the second calculation formula include a feedback gain related to feedback control, and the control means is said to have the first calculation during the one-element control . When switching between the 1-duty control and the 2nd-duty control, the feedback gain is switched from the current feedback gain to another feedback gain.

この態様によれば、制御切り替え時において、フィードバック制御のゲインが適切な値に切り替えられるため、制御切り替えによる応答性の変化に起因する不都合を好適に回避することができる。ゲインを切り替える際には、第1デューティ制御用のゲイン及び第2デューティ制御用のゲインとして予め設定されたものを適宜切り替えるようにしてもよいし、状況に応じたゲインを適宜選択する(或いは算出する)ようにしてもよい。 According to this aspect, since the gain of the feedback control is switched to an appropriate value at the time of control switching, the inconvenience caused by the change in responsiveness due to the control switching can be preferably avoided. When switching the gain, a preset gain for the first duty control and a gain for the second duty control may be appropriately switched, or the gain according to the situation is appropriately selected (or calculated). You may do it.

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。 The actions and other gains of the present invention will be apparent from the embodiments for carrying out the invention described below.

実施形態に係る昇圧制御装置が搭載される車両の全体構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the whole structure of the vehicle which mounts the step-up control device which concerns on embodiment. 下側素子制御時の電流の流れを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the flow of the electric current at the time of controlling a lower element. 上側素子制御時の電流の流れを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the flow of the electric current at the time of controlling the upper element. 片素子制御時におけるリアクトル電流の変動を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the fluctuation of the reactor current at the time of one element control. 実施形態に係るECUの具体的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the ECU which concerns on embodiment. ゼロクロス時におけるデューティとリアクトル電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the duty and the reactor current at the time of zero cross. 比較例に係るリアクトル電流のシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation result of the reactor current which concerns on a comparative example. フィードフォワード制御のずれによる問題点を示すグラフである。It is a graph which shows the problem by the deviation of feedforward control. 実施形態に係るデューティ制御の切り替え動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching operation of duty control which concerns on embodiment. デューティ変化量に対するリアクトル電流の変化割合を示すグラフである。It is a graph which shows the change rate of the reactor current with respect to the duty change amount. フィードフォワード項の切り替え動作を示すグラフである。It is a graph which shows the switching operation of a feedforward term. 制御切り換え時の調整動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the adjustment operation at the time of control switching. 実施形態に係るリアクトル電流のシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation result of the reactor current which concerns on embodiment.

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<全体構成>
先ず、本実施形態に係る昇圧制御装置が搭載される車両の全体構成について、図1を参照して説明する。ここに図1は、本実施形態に係る昇圧制御装置が搭載される車両の全体構成を示す概略構成図である。
<Overall configuration>
First, the overall configuration of the vehicle on which the boost control device according to the present embodiment is mounted will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a vehicle equipped with the boost control device according to the present embodiment.

図1において、本実施形態に係る昇圧制御装置が搭載される車両100は、エンジン40及びモータジェネレータMG1及びMG2を動力源とするハイブリッド車両として構成されている。但し、車両100の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置からの電力によって走行可能な車両(例えば、電気自動車や燃料電池自動車)等にも適用可能である。また、本実施形態では、昇圧制御装置が車両100に搭載される構成について説明するが、車両以外でも交流電動機により駆動される機器であれば適用が可能である。 In FIG. 1, the vehicle 100 equipped with the boost control device according to the present embodiment is configured as a hybrid vehicle powered by the engine 40 and the motor generators MG1 and MG2. However, the configuration of the vehicle 100 is not limited to this, and can be applied to a vehicle (for example, an electric vehicle or a fuel cell vehicle) that can travel by electric power from a power storage device. Further, in the present embodiment, the configuration in which the boost control device is mounted on the vehicle 100 will be described, but it can be applied to any device other than the vehicle as long as it is driven by an AC motor.

車両100は、主に直流電圧発生部20と、負荷装置45と、平滑コンデンサC2と、ECU30とを備えて構成されている。 The vehicle 100 mainly includes a DC voltage generating unit 20, a load device 45, a smoothing capacitor C2, and an ECU 30.

直流電圧発生部20は、蓄電装置28と、システムリレーSR1,SR2と、平滑コンデンサC1と、コンバータ12とを含む。 The DC voltage generation unit 20 includes a power storage device 28, system relays SR1 and SR2, a smoothing capacitor C1, and a converter 12.

蓄電装置28は、例えばニッケル水素又はリチウムイオン等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を含んで構成される。また、蓄電装置28が出力する直流電圧VLは、電圧センサ10によって検出される。そして、電圧センサ10は、検出した直流電圧VLの検出値をECU30に出力する。 The power storage device 28 includes, for example, a secondary battery such as nickel hydrogen or lithium ion, and a power storage device such as an electric double layer capacitor. Further, the DC voltage VL output by the power storage device 28 is detected by the voltage sensor 10. Then, the voltage sensor 10 outputs the detected value of the detected DC voltage VL to the ECU 30.

システムリレーSR1は、蓄電装置28の正極端子及び電力線PL1の間に接続され、システムリレーSR2は、蓄電装置28の負極端子及び接地線NLの間に接続される。システムリレーSR1,SR2は、ECU30からの信号SEにより制御され、蓄電装置28からコンバータ12への電力の供給と遮断とを切替える。 The system relay SR1 is connected between the positive electrode terminal of the power storage device 28 and the power line PL1, and the system relay SR2 is connected between the negative electrode terminal of the power storage device 28 and the ground line NL. The system relays SR1 and SR2 are controlled by the signal SE from the ECU 30, and switch between supplying and shutting off the power supplied from the power storage device 28 to the converter 12.

コンバータ12は、リアクトルL1と、スイッチング素子Q1,Q2と、ダイオードD1,D2とを含む。スイッチング素子Q1及びQ2は、本発明の「第1スイッチング素子」及び「第2スイッチング素子」の一例であり、電力線PL2及び接地線NLの間に直列に接続される。スイッチング素子Q1及びQ2は、ECU30からのゲート信号PWCによって制御される。 The converter 12 includes a reactor L1, switching elements Q1 and Q2, and diodes D1 and D2. The switching elements Q1 and Q2 are examples of the "first switching element" and the "second switching element" of the present invention, and are connected in series between the power line PL2 and the ground line NL. The switching elements Q1 and Q2 are controlled by the gate signal PWC from the ECU 30.

スイッチング素子Q1及びQ2には、例えばIGBT、電力用MOSトランジスタ或いは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。スイッチング素子Q1,Q2に対しては、逆並列ダイオードD1,D2が配置される。リアクトルL1は、スイッチング素子Q1及びQ2の接続ノードと電力線PL1の間に設けられる。また、平滑コンデンサC2は、電力線PL2及び接地線NLの間に接続される。 For the switching elements Q1 and Q2, for example, an IGBT, a MOS transistor for electric power, a bipolar transistor for electric power, or the like can be used. The antiparallel diodes D1 and D2 are arranged with respect to the switching elements Q1 and Q2. The reactor L1 is provided between the connection node of the switching elements Q1 and Q2 and the power line PL1. Further, the smoothing capacitor C2 is connected between the power line PL2 and the ground line NL.

電流センサ18は、リアクトルL1を流れるリアクトル電流を検出し、その検出値ILをECU30に出力する。なお、リアクトル電流ILは、本発明の「出力電流」の一例である。 The current sensor 18 detects the reactor current flowing through the reactor L1 and outputs the detected value IL to the ECU 30. The reactor current IL is an example of the "output current" of the present invention.

負荷装置45は、インバータ23と、モータジェネレータMG1,MG2と、エンジン40と、動力分割機構41と、駆動輪42とを含む。また、インバータ23は、モータジェネレータMG1を駆動するためのインバータ14と、モータジェネレータMG2を駆動するためのインバータ22とを含む。なお、図1のようにインバータ及びモータジェネレータを2組備えることは必須ではなく、例えばインバータ14とモータジェネレータMG1、或いはインバータ22とモータジェネレータMG2のいずれか1組のみを備える構成としてもよい。 The load device 45 includes an inverter 23, motor generators MG1 and MG2, an engine 40, a power split mechanism 41, and a drive wheel 42. Further, the inverter 23 includes an inverter 14 for driving the motor generator MG1 and an inverter 22 for driving the motor generator MG2. It should be noted that it is not essential to include two sets of the inverter and the motor generator as shown in FIG. 1, and for example, only one set of the inverter 14 and the motor generator MG1 or the inverter 22 and the motor generator MG2 may be provided.

モータジェネレータMG1,MG2は、インバータ23から供給される交流電力を受けて車両推進のための回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータMG1,MG2は、外部から回転力を受け、ECU30からの回生トルク指令によって交流電力を発電するとともに回生制動力を車両100に発生させる。 The motor generators MG1 and MG2 receive AC power supplied from the inverter 23 to generate rotational driving force for vehicle propulsion. Further, the motor generators MG1 and MG2 receive rotational force from the outside, generate AC power by a regenerative torque command from the ECU 30, and generate regenerative braking force in the vehicle 100.

また、モータジェネレータMG1,MG2は、動力分割機構41を介してエンジン40にも連結される。そして、エンジン40の発生する駆動力とモータジェネレータMG1,MG2の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御される。また、モータジェネレータMG1,MG2のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、本実施形態においては、モータジェネレータMG1をエンジン40により駆動される発電機として機能させ、モータジェネレータMG2を駆動輪42を駆動する電動機として機能させるものとする。 Further, the motor generators MG1 and MG2 are also connected to the engine 40 via the power split mechanism 41. Then, the driving force generated by the engine 40 and the driving force generated by the motor generators MG1 and MG2 are controlled to be in an optimum ratio. Further, either one of the motor generators MG1 and MG2 may be made to function exclusively as an electric motor, and the other motor generator may be made to function exclusively as a generator. In the present embodiment, the motor generator MG1 is made to function as a generator driven by the engine 40, and the motor generator MG2 is made to function as an electric motor for driving the drive wheels 42.

動力分割機構41には、エンジン40の動力を、駆動輪42とモータジェネレータMG1との両方に振り分けるために、例えば遊星歯車機構(プラネタリギヤ)が使用される。 In the power split mechanism 41, for example, a planetary gear mechanism (planetary gear) is used to distribute the power of the engine 40 to both the drive wheels 42 and the motor generator MG1.

インバータ14は、コンバータ12から昇圧された電圧を受けて、例えばエンジン40を始動させるためにモータジェネレータMG1を駆動する。また、インバータ14は、エンジン40から伝達される機械的動力によってモータジェネレータMG1で発電された回生電力をコンバータ12に出力する。このときコンバータ12は、降圧回路として動作するようにECU30によって制御される。 The inverter 14 receives the boosted voltage from the converter 12 and drives, for example, the motor generator MG1 to start the engine 40. Further, the inverter 14 outputs the regenerative power generated by the motor generator MG1 to the converter 12 by the mechanical power transmitted from the engine 40. At this time, the converter 12 is controlled by the ECU 30 so as to operate as a step-down circuit.

インバータ14は、電力線PL2及び接地線NLの間に並列に設けられ、U相上下アーム15と、V相上下アーム16と、W相上下アーム17を含んで構成される。各相上下アームは、電力線PL2及び接地線NLの間に直列接続されたスイッチング素子から構成される。例えば、U相上下アーム15は、スイッチング素子Q3,Q4から成り、V相上下アーム16は、スイッチング素子Q5,Q6から成り、W相上下アーム17は、スイッチング素子Q7,Q8から成る。また、スイッチング素子Q3〜Q8に対して、逆並列ダイオードD3〜D8がそれぞれ接続される。スイッチング素子Q3〜Q8は、ECU30からのゲート信号PWIによって制御される。 The inverter 14 is provided in parallel between the power line PL2 and the ground line NL, and includes a U-phase vertical arm 15, a V-phase vertical arm 16, and a W-phase vertical arm 17. Each phase upper and lower arm is composed of a switching element connected in series between the power line PL2 and the ground line NL. For example, the U-phase upper / lower arm 15 is composed of switching elements Q3 and Q4, the V-phase upper / lower arm 16 is composed of switching elements Q5 and Q6, and the W-phase upper / lower arm 17 is composed of switching elements Q7 and Q8. Further, antiparallel diodes D3 to D8 are connected to the switching elements Q3 to Q8, respectively. The switching elements Q3 to Q8 are controlled by the gate signal PWI from the ECU 30.

例えばモータジェネレータMG1は、3相の永久磁石型同期電動機であり、U,V,W相の3つのコイルの一端が中性点に共通接続される。さらに、各相コイルの他端は、各相上下アーム15〜17のスイッチング素子の接続ノードと接続される。 For example, the motor generator MG1 is a three-phase permanent magnet type synchronous motor, and one ends of three coils of the U, V, and W phases are commonly connected to the neutral point. Further, the other end of each phase coil is connected to the connection node of the switching element of each phase upper / lower arm 15 to 17.

インバータ22は、コンバータ12に対してインバータ14と並列的に接続される。 The inverter 22 is connected to the converter 12 in parallel with the inverter 14.

インバータ22は駆動輪42を駆動するモータジェネレータMG2に対してコンバータ12の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ22は、回生制動に伴い、モータジェネレータMG2において発電された回生電力をコンバータ12に出力する。このときコンバータ12は降圧回路として動作するようにECU30によって制御される。インバータ22の内部の構成は、図示しないがインバータ14と同様であり、詳細な説明については省略する。 The inverter 22 converts the DC voltage output by the converter 12 into a three-phase alternating current and outputs it to the motor generator MG2 that drives the drive wheels 42. Further, the inverter 22 outputs the regenerative power generated by the motor generator MG2 to the converter 12 in accordance with the regenerative braking. At this time, the converter 12 is controlled by the ECU 30 so as to operate as a step-down circuit. Although not shown, the internal configuration of the inverter 22 is the same as that of the inverter 14, and detailed description thereof will be omitted.

コンバータ12は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Q1及びQ2が相補的かつ交互にオンオフするように制御される。コンバータ12は、昇圧動作時には、蓄電装置28から供給された直流電圧VLを直流電圧VH(インバータ14への入力電圧に相当するこの直流電圧を、以下「システム電圧」とも称する)に昇圧する。この昇圧動作は、スイッチング素子Q2のオン期間にリアクトルL1に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Q1及び逆並列ダイオードD1を介して、電力線PL2へ供給することにより行われる。 The converter 12 is basically controlled so that the switching elements Q1 and Q2 are complementarily and alternately turned on and off within each switching cycle. At the time of boosting operation, the converter 12 boosts the DC voltage VL supplied from the power storage device 28 to the DC voltage VH (this DC voltage corresponding to the input voltage to the inverter 14 is also referred to as “system voltage” below). This boosting operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in the reactor L1 during the ON period of the switching element Q2 to the power line PL2 via the switching element Q1 and the antiparallel diode D1.

また、コンバータ12は、降圧動作時には、直流電圧VHを直流電圧VLに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Q1のオン期間にリアクトルL1に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Q2及び逆並列ダイオードD2を介して、接地線NLへ供給することにより行われる。 Further, the converter 12 lowers the DC voltage VH to the DC voltage VL during the step-down operation. This step-down operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in the reactor L1 during the ON period of the switching element Q1 to the ground line NL via the switching element Q2 and the antiparallel diode D2.

これらの昇圧動作及び降圧動作における電圧変換比(VH及びVLの比)は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Q1,Q2のオン期間比(デューティ比)により制御される。なお、スイッチング素子Q1及びQ2をオン及びオフにそれぞれ固定すれば、VH=VL(電圧変換比=1.0)とすることもできる。 The voltage conversion ratio (ratio of VH and VL) in these step-up operations and step-down operations is controlled by the on-period ratio (duty ratio) of the switching elements Q1 and Q2 in the switching cycle. If the switching elements Q1 and Q2 are fixed on and off, respectively, VH = VL (voltage conversion ratio = 1.0) can be set.

平滑コンデンサC2は、コンバータ12からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ23へ供給する。電圧センサ13は、平滑コンデンサC2の両端の電圧、すなわち、システム電圧VHを検出し、その検出値をECU30へ出力する。 The smoothing capacitor C2 smoothes the DC voltage from the converter 12 and supplies the smoothed DC voltage to the inverter 23. The voltage sensor 13 detects the voltage across the smoothing capacitor C2, that is, the system voltage VH, and outputs the detected value to the ECU 30.

インバータ14は、モータジェネレータMG1のトルク指令値が正(TR1>0)の場合には、平滑コンデンサC2から直流電圧が供給されるとECU30からのゲート信号PWI1に応答した、スイッチング素子Q3〜Q8のスイッチング動作により直流電圧を交流電圧に変換して正のトルクを出力するようにモータジェネレータMG1を駆動する。また、インバータ14は、モータジェネレータMG1のトルク指令値が零の場合(TR1=0)には、ゲート信号PWI1に応答したスイッチング動作により、直流電圧を交流電圧に変換してトルクが零になるようにモータジェネレータMG1を駆動する。これにより、モータジェネレータMG1は、トルク指令値TR1によって指定された零または正のトルクを発生するように駆動される。 When the torque command value of the motor generator MG1 is positive (TR1> 0), the inverter 14 of the switching elements Q3 to Q8 responds to the gate signal PWI1 from the ECU 30 when a DC voltage is supplied from the smoothing capacitor C2. The motor generator MG1 is driven so as to convert a DC voltage into an AC voltage by a switching operation and output a positive torque. Further, when the torque command value of the motor generator MG1 is zero (TR1 = 0), the inverter 14 converts the DC voltage into an AC voltage by the switching operation in response to the gate signal PWI1 so that the torque becomes zero. Drives the motor generator MG1. As a result, the motor generator MG1 is driven to generate zero or positive torque specified by the torque command value TR1.

更に、車両100の回生制動時には、モータジェネレータMG1のトルク指令値TR1は負に設定される(TR1<0)。この場合には、インバータ14は、ゲート信号PWI1に応答したスイッチング動作により、モータジェネレータMG1が発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧(システム電圧)を、平滑コンデンサC2を介してコンバータ12へ供給する。なお、ここで言う回生制動とは、電動車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速(または加速の中止)させることを含む。 Further, at the time of regenerative braking of the vehicle 100, the torque command value TR1 of the motor generator MG1 is set to a negative value (TR1 <0). In this case, the inverter 14 converts the AC voltage generated by the motor generator MG1 into a DC voltage by the switching operation in response to the gate signal PWI1, and the converted DC voltage (system voltage) is passed through the smoothing capacitor C2. Is supplied to the converter 12. Regenerative braking here refers to braking that involves regenerative power generation when the driver who drives the electric vehicle operates the foot brake, or regenerative braking by turning off the accelerator pedal while driving, although the foot brake is not operated. This includes decelerating (or stopping acceleration) the vehicle while generating electricity.

インバータ22についても同様に、モータジェネレータMG2のトルク指令値に対応したECU30からのゲート信号PWI2を受け、ゲート信号PWI2応答したスイッチング動作によって、直流電圧を交流電圧に変換して所定のトルクになるようにモータジェネレータMG2を駆動する。 Similarly, the inverter 22 receives the gate signal PWI2 from the ECU 30 corresponding to the torque command value of the motor generator MG2, and converts the DC voltage into an AC voltage by the switching operation in response to the gate signal PWI2 so as to obtain a predetermined torque. Drives the motor generator MG2.

電流センサ24,25は、モータジェネレータMG1,MG2に流れるモータ電流MCRT1,MCRT2を検出し、その検出したモータ電流をECU30へ出力する。なお、U相,V相,W相の各相の電流の瞬時値の和はゼロであるので、図1に示すように電流センサ24,25は2相分のモータ電流を検出するように配置すれば足りる。 The current sensors 24 and 25 detect the motor currents MCRT1 and MCRT2 flowing through the motor generators MG1 and MG2, and output the detected motor currents to the ECU 30. Since the sum of the instantaneous values of the currents of the U phase, V phase, and W phase is zero, the current sensors 24 and 25 are arranged so as to detect the motor currents of the two phases as shown in FIG. All you need is.

回転角センサ(レゾルバ)26,27は、モータジェネレータMG1,MG2の回転角θ1,θ2を検出し、その検出した回転角θ1,θ2をECU30へ送出する。ECU30では、回転角θ1,θ2に基づきモータジェネレータMG1,MG2の回転速度MRN1,MRN2及び角速度ω1,ω2(rad/s)を算出できる。なお、回転角センサ26,27については、回転角θ1,θ2をECU30にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置しないようにしてもよい。 The rotation angle sensors (resolvers) 26 and 27 detect the rotation angles θ1 and θ2 of the motor generators MG1 and MG2, and send the detected rotation angles θ1 and θ2 to the ECU 30. The ECU 30 can calculate the rotation speeds MRN1 and MRN2 and the angular velocities ω1 and ω2 (rad / s) of the motor generators MG1 and MG2 based on the rotation angles θ1 and θ2. The rotation angle sensors 26 and 27 may not be arranged by directly calculating the rotation angles θ1 and θ2 from the motor voltage and current by the ECU 30.

ECU30は、本発明の「昇圧制御装置」の一例であり、例えばCPU(Central Processing Unit)、記憶装置及び入出力バッファを含み、車両100の各機器を制御する。なお、ECU30の行う制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で構築して処理することも可能である。ECUの具体的な構成及び動作については後に詳述する。 The ECU 30 is an example of the "boost control device" of the present invention, and includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, and controls each device of the vehicle 100. The control performed by the ECU 30 is not limited to processing by software, and can be constructed and processed by dedicated hardware (electronic circuit). The specific configuration and operation of the ECU will be described in detail later.

<片素子制御>
次に、コンバータ12の片素子制御について、図2から図4を参照して説明する。ここに図2は、下側素子制御時の電流の流れを示す概念図であり、図3は、上側素子制御時の電流の流れを示す概念図である。また図4は、片素子制御時におけるリアクトル電流の変動を示すタイムチャートである。
<Single element control>
Next, the one-element control of the converter 12 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. Here, FIG. 2 is a conceptual diagram showing the current flow when the lower element is controlled, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing the current flow when the upper element is controlled. Further, FIG. 4 is a time chart showing fluctuations in the reactor current during single-element control.

図2及び図3において、本実施形態に係るコンバータ12は、通常の制御(即ち、スイッチング素子Q1,Q2の両方を交互にオンとする制御)に加えて、スイッチング素子Q1及びQ2のいずれか一方のみをオンとする片素子制御を実現することが可能とされている。具体的には、力行時においては、スイッチング素子Q2のみをオンとする下側素子制御が行われる。この場合、図2に示すように、スイッチング素子Q1側に流れる電流はダイオードD1を介して流れ、スイッチング素子Q2側に流れる電流はスイッチング素子Q2を介して流れる。一方、回生時においては、スイッチング素子Q2のみをオンとする下側素子制御が行われる。この場合、図3に示すように、スイッチング素子Q1側に流れる電流はスイッチング素子Q1を介して流れ、スイッチング素子Q2側に流れる電流はダイオードD2を介して流れる。 In FIGS. 2 and 3, the converter 12 according to the present embodiment has one of the switching elements Q1 and Q2 in addition to the normal control (that is, the control in which both the switching elements Q1 and Q2 are turned on alternately). It is possible to realize single-element control that turns on only. Specifically, during power running, lower element control is performed in which only the switching element Q2 is turned on. In this case, as shown in FIG. 2, the current flowing on the switching element Q1 side flows through the diode D1, and the current flowing on the switching element Q2 side flows through the switching element Q2. On the other hand, during regeneration, lower element control is performed in which only the switching element Q2 is turned on. In this case, as shown in FIG. 3, the current flowing on the switching element Q1 side flows through the switching element Q1, and the current flowing on the switching element Q2 side flows through the diode D2.

片素子制御によれば、スイッチング素子Q1及びQ2のいずれか一方のみがオンとされるため、スイッチング素子Q1及びQ2の短絡を防止するために設定されるデッドタイムが不要となる。よって、例えば装置の小型化に伴って高周波化が求められている場合であっても、コンバータ12の昇圧性能が低下してしまうことを防止できる。また、片素子制御では、スイッチング素子のゲート干渉回避、昇圧損失の低減も図ることができる。 According to the one-element control, since only one of the switching elements Q1 and Q2 is turned on, the dead time set to prevent the switching elements Q1 and Q2 from being short-circuited becomes unnecessary. Therefore, for example, even when a higher frequency is required due to the miniaturization of the apparatus, it is possible to prevent the boosting performance of the converter 12 from deteriorating. Further, in the single element control, it is possible to avoid the gate interference of the switching element and reduce the boost loss.

図4に示すように、片素子制御においては、スイッチング素子Q1のオンオフを切替えるゲート信号であるPWC1、及びスイッチング素子Q2のオンオフを切替えるゲート信号であるPWC2のいずれか一方が選択的に供給されることで、リアクトル電流ILの値が制御される。 As shown in FIG. 4, in the one-element control, either one of PWC1 which is a gate signal for switching on / off of the switching element Q1 and PWC2 which is a gate signal for switching on / off of the switching element Q2 is selectively supplied. As a result, the value of the reactor current IL is controlled.

具体的には、下側素子制御が行われる力行時(即ち、リアクトル電流ILが正の場合)には、スイッチング素子Q1のオンオフを切替えるゲート信号であるPWC1は供給されず、スイッチング素子Q2のオンオフを切替えるゲート信号であるPWC2のみが供給される。また、上側素子制御が行われる回生時(即ち、リアクトル電流ILが負の場合)には、スイッチング素子Q1のオンオフを切替えるゲート信号であるPWC1のみが供給され、スイッチング素子Q2のオンオフを切替えるゲート信号であるPWC2は供給されない。 Specifically, during power running when the lower element is controlled (that is, when the reactor current IL is positive), PWC1 which is a gate signal for switching on / off of the switching element Q1 is not supplied, and the switching element Q2 is turned on / off. Only PWC2, which is a gate signal for switching between, is supplied. Further, at the time of regeneration in which the upper element control is performed (that is, when the reactor current IL is negative), only PWC1 which is a gate signal for switching on / off of the switching element Q1 is supplied, and a gate signal for switching on / off of the switching element Q2 is supplied. PWC2 is not supplied.

<ECUの構成>
次に、本実施形態に係る昇圧制御装置の一例であるECU30の具体的な構成について、図5を参照して説明する。ここに図5は、実施形態に係るECUの具体的な構成を示すブロック図である。なお、図5では、説明の便宜上、ECU30に備えられる各部位のうち本実施形態に関連の深いもののみを示し、その他の詳細な部位については適宜図示を省略している。
<ECU configuration>
Next, a specific configuration of the ECU 30 which is an example of the boost control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of the ECU according to the embodiment. Note that, for convenience of explanation, FIG. 5 shows only the parts closely related to the present embodiment among the parts provided in the ECU 30, and the other detailed parts are not shown as appropriate.

図5において、本実施形態に係るECU30は、変化割合算出部310と、ゼロクロス判定部320と、デューティ制御部330とを備えて構成されている。 In FIG. 5, the ECU 30 according to the present embodiment includes a change rate calculation unit 310, a zero cross determination unit 320, and a duty control unit 330.

変化割合算出部310は、本発明の「割合算出手段」の一例であり、デューティの変化量に対するリアクトル電流ILの変化割合を算出する。変化割合算出部310で検出された変化割合は、ゼロクロス判定部320に出力される構成となっている。
The change rate calculation unit 310 is an example of the "ratio calculation means" of the present invention, and calculates the change rate of the reactor current IL with respect to the change amount of the duty . Change rate detected by the change rate calculating unit 310 is configured to output the zero-crossing decision unit 320.

ゼロクロス判定部320は、本発明の「制御決定手段」の一例であり、変化割合算出部310で検出された変化割合に基づいて、ゼロクロスであるか否か(即ち、リアクトル電流ILがゼロ近傍であるか否か)を判定する。ゼロクロス判定部320は、例えば変化割合に対する閾値を記憶しており、変化割合と、閾値とを互いに比較することでゼロクロスを判定する。ゼロクロス判定部320の判定結果は、デューティ制御部330に夫々される構成となっている。
Zero-crossing decision unit 320 is an example of the "control determination means" of the present invention, based on the change rate detected by the change rate calculating section 310, whether or not the zero-crossing (i.e., near zero reactor current IL Whether or not) is determined. The zero cross determination unit 320 stores, for example, a threshold value for the rate of change, and determines the zero cross by comparing the rate of change and the threshold value with each other. The determination result of the zero cross determination unit 320 is configured to be assigned to the duty control unit 330, respectively.

デューティ制御部330は、本発明の「制御手段」の一例であり、ゲート信号PWCを出力することで、スイッチング素子Q1,Q2のオンオフを夫々制御する。デューティ制御部330は、例えばデューティ指令信号DUTYを生成するデューティ信号生成回路、及びキャリア信号CRを生成するキャリア信号生成回路を含んで構成されており、所望のデューティ比に応じて生成されたデューティ指令信号DUTYと、キャリア信号CRとを比較し、その比較結果として得られるゲート信号PWCをスイッチング素子Q1,Q2に夫々出力する。 The duty control unit 330 is an example of the "control means" of the present invention, and controls the on / off of the switching elements Q1 and Q2 by outputting the gate signal PWC. The duty control unit 330 includes, for example, a duty signal generation circuit that generates a duty command signal DUTY and a carrier signal generation circuit that generates a carrier signal CR, and the duty command generated according to a desired duty ratio. The signal duty and the carrier signal CR are compared, and the gate signal PWC obtained as a result of the comparison is output to the switching elements Q1 and Q2, respectively.

<ゼロクロス時に発生し得る問題点>
次に、リアクトル電流ILがゼロ近傍となる場合に発生し得る問題点について、図6から図8を参照して詳細に説明する。ここに図6は、ゼロクロス時におけるデューティとリアクトル電流との関係を示すグラフであり、図7は、比較例に係るリアクトル電流のシミュレーション結果を示すグラフである。また図8は、フィードフォワード制御のずれによる問題点を示すグラフである。
<Problems that can occur at zero cross>
Next, problems that may occur when the reactor current IL is near zero will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8. Here, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the duty and the reactor current at the time of zero crossing, and FIG. 7 is a graph showing the simulation result of the reactor current according to the comparative example. Further, FIG. 8 is a graph showing problems due to deviation of feedforward control.

図6に示すように、非ゼロクロス時には、デューティとリアクトル電流ILとの関係は線形的なものとなる。しかしながら、ゼロクロス時には、リアクトル電流ILがゼロを跨いで変化することができないため、デューティとリアクトル電流ILとの関係は非線形的なものとなる。このように、リアクトル電流ILがゼロ近傍であるか否かによって、デューティとリアクトル電流ILとの関係は大きく変化する。 As shown in FIG. 6, at the time of non-zero cross, the relationship between the duty and the reactor current IL becomes linear. However, at the time of zero crossing, the reactor current IL cannot change across zero, so that the relationship between the duty and the reactor current IL becomes non-linear. In this way, the relationship between the duty and the reactor current IL changes greatly depending on whether or not the reactor current IL is near zero.

図7に示すように、仮にゼロクロス時及び非ゼロクロス時の両方において同じ制御を行ったとすると、リアクトル電流ILの指令値に対して、実際のリアクトル電流ILは大きく乱れてしまう。即ち、リアクトル電流ILがゼロ近傍であるか否かを考えずに制御を行ってしまうと、所望のリアクトル電流ILが得られないという問題が生じ得る。 As shown in FIG. 7, if the same control is performed both at the time of zero crossing and at the time of non-zero crossing, the actual reactor current IL is greatly disturbed with respect to the command value of the reactor current IL. That is, if control is performed without considering whether or not the reactor current IL is near zero, there may be a problem that a desired reactor current IL cannot be obtained.

なお、デューティを制御する際にフィードフォワード制御及びフィードバック制御を行えば、上述した不都合を回避できる可能性がある。しかしながら、フィードフォワード制御には、例えばリアクトルL1のインダクタンスや蓄電装置28の内部抵抗等、変動しやすいパラメータを利用するため、ずれが発生する可能性が非常に高い。従って、フィードフォワード制御及びフィードバック制御を用いても、常に所望のリアクトル電流ILが得られるとは限らない。 If feedforward control and feedback control are performed when controlling the duty, the above-mentioned inconvenience may be avoided. However, since the feedforward control uses parameters that are liable to fluctuate, such as the inductance of the reactor L1 and the internal resistance of the power storage device 28, there is a high possibility that a deviation will occur. Therefore, even if feedforward control and feedback control are used, the desired reactor current IL is not always obtained.

図8に示すように、リアクトル電流ILを徐々に増加させていく状況において、現在a点での制御が望まれているとする。しかしながら、フィードフォワード制御にずれが生じていると、b点での制御が実行されてしまう。即ち、デューティが適切な値よりも小さい値になるように制御されてしまう。この場合、真のデューティに対応するc点での制御が行われたことになり、出力されるリアクトル電流ILは極めて高い値となってしまう。このように、リアクトル電流ILが不必要に大きな値として出力されてしまうと、例えばPCU等の破壊が生じ得る。即ち、所望のリアクトル電流ILが得られなければ、予期せぬ不都合を生じてしまうおそれがある。 As shown in FIG. 8, it is assumed that control at point a is currently desired in a situation where the reactor current IL is gradually increased. However, if the feedforward control is deviated, the control at point b is executed. That is, the duty is controlled to be smaller than the appropriate value. In this case, the control is performed at the point c corresponding to the true duty, and the output reactor current IL becomes an extremely high value. If the reactor current IL is output as an unnecessarily large value in this way, the PCU or the like may be destroyed, for example. That is, if the desired reactor current IL cannot be obtained, an unexpected inconvenience may occur.

本実施形態に係る昇圧制御装置は、上述した不都合を回避するために、以下に説明するデューティ制御切り替え動作を実行可能に構成されている。 The boost control device according to the present embodiment is configured to be able to execute the duty control switching operation described below in order to avoid the above-mentioned inconvenience.

<デューティ制御切り替え動作>
以下では、本実施形態に係る昇圧制御装置の一例であるECU30が実行するデューティ制御の切り替え動作について、図9及び図10を参照して詳細に説明する。ここに図9は、実施形態に係るデューティ制御の切り替え動作を示すフローチャートである。また図10は、デューティ変化量に対するリアクトル電流の変化割合を示すグラフである。
<Duty control switching operation>
Hereinafter, the duty control switching operation executed by the ECU 30, which is an example of the boost control device according to the present embodiment, will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10. Here, FIG. 9 is a flowchart showing a duty control switching operation according to the embodiment. Further, FIG. 10 is a graph showing the rate of change of the reactor current with respect to the amount of change in duty.

図9において、デューティ制御切り替え動作時には、先ず変化割合算出部310において、デューティ制御におけるデューティの変化量が算出される(ステップS101)。また、変化割合算出部310では、デューティ制御におけるリアクトル電流ILの変化量が算出される(ステップS102)。即ち、ステップS101で算出したデューティ変化量に対するリアクトル電流ILの変化量が算出される。 In FIG. 9, during the duty control switching operation, the change rate calculation unit 310 first calculates the amount of change in duty in duty control (step S101). Further, the change rate calculation unit 310 calculates the amount of change in the reactor current IL in duty control (step S102). That is, the amount of change in the reactor current IL with respect to the amount of duty change calculated in step S101 is calculated.

変化割合算出部310では更に、デューティ変化量に対するリアクトル電流ILの変化割合αが算出される(ステップS103)。変化割合αは、ステップ102で算出したリアクトル電流ILの変化量を、ステップS101で算出したデューティの変化量で割ることにより算出できる。 The change rate calculation unit 310 further calculates the change rate α of the reactor current IL with respect to the duty change amount (step S103). The rate of change α can be calculated by dividing the amount of change in the reactor current IL calculated in step 102 by the amount of change in duty calculated in step S101.

図10に示すように、本願発明者の研究するところによれば、ゼロクロス時には、デューティの変化量に対するリアクトル電流ILの変化割合が、非ゼロクロス時よりも小さくなることが判明している。具体的には、図を見ても分かるように、ゼロクロス時においてデューティ値を大きく変化させた場合であっても、リアクトル電流ILはわずかに変化するだけであるが、非ゼロクロス時においては、デューティをわずかに変化させた場合であっても、リアクトル電流ILは大きく変化する。本実施形態では、この特性を利用して、ゼロクロスであるか否かが判定される。 As shown in FIG. 10, according to the research by the inventor of the present application, it has been found that the rate of change of the reactor current IL with respect to the amount of change in duty is smaller at zero crossing than at non-zero crossing. Specifically, as can be seen from the figure, even when the duty value is significantly changed at zero crossing, the reactor current IL changes only slightly, but at non-zero crossing, the duty is changed. The reactor current IL changes significantly even when is slightly changed. In the present embodiment, it is determined whether or not the cross is zero by using this characteristic.

図9に戻り、ゼロクロス判定部320では、算出された変化割合αが所定の閾値βよりも小さいか否かが判定される(ステップS104)。なお、閾値βは、本発明の「所定値」の一例であり、例えばゼロクロス時の出力電流の変化割合と、非ゼロクロス時の出力電流の変化割合とを実際に計測することで適切な値を設定しておけばよい。 Returning to FIG. 9, the zero cross determination unit 320 determines whether or not the calculated change rate α is smaller than the predetermined threshold value β (step S104). The threshold value β is an example of the “predetermined value” of the present invention. For example, an appropriate value can be obtained by actually measuring the rate of change of the output current at the time of zero crossing and the rate of change of the output current at the time of non-zero crossing. You can set it.

変化割合αが所定の閾値βよりも小さいと判定された場合(ステップS104:YES)、リアクトル電流ILはゼロ近傍であると判断され、ゼロクロス用のデューティ制御が実行される(ステップS105)。具体的には、デューティ制御部330により、ゼロクロス用のフィードフォワード項(以下、適宜「FF項」と称する。)を用いたフィードフォワード制御が実施される。 When it is determined that the rate of change α is smaller than the predetermined threshold value β (step S104: YES), it is determined that the reactor current IL is near zero, and duty control for zero crossing is executed (step S105). Specifically, the duty control unit 330 performs feedforward control using a feedforward term for zero crossing (hereinafter, appropriately referred to as “FF term”).

一方で、変化割合αが所定の閾値βよりも小さくないと判定された場合(ステップS104:NO)、リアクトル電流ILはゼロ近傍でないと判断され、非ゼロクロス用のデューティ制御が実行される(ステップS106)。具体的には、デューティ制御部330により、非ゼロクロス用のFF項を用いたフィードフォワード制御が実施される。 On the other hand, when it is determined that the rate of change α is not smaller than the predetermined threshold value β (step S104: NO), it is determined that the reactor current IL is not near zero, and duty control for non-zero cross is executed (step). S106). Specifically, the duty control unit 330 performs feedforward control using the FF term for non-zero cross.

上述したように、リアクトル電流ILの変化割合に応じてデューティ制御を決定すれば、例えばリアクトル電流ILの値を正確に検出できない場合であっても、適切なデューティ制御を実行することができる。特に、片素子制御においては、リアクトル電流ILが周期的に上下するため、電流センサ等の出力値から直接ゼロクロスを判定することは難しい。しかるに本実施形態では、リアクトル電流ILの変化割合を利用することで、好適にゼロクロスを判定できる。よって、ゼロクロスに応じたデューティ制御の切り替えを適切なタイミングで実行することが可能となり、結果として所望のリアクトル電流ILを確実に得ることができる。 As described above, if the duty control is determined according to the rate of change of the reactor current IL, appropriate duty control can be executed even when the value of the reactor current IL cannot be detected accurately, for example. In particular, in single-element control, since the reactor current IL fluctuates periodically, it is difficult to directly determine the zero cross from the output value of the current sensor or the like. However, in the present embodiment, the zero cross can be suitably determined by using the rate of change of the reactor current IL. Therefore, it is possible to switch the duty control according to the zero cross at an appropriate timing, and as a result, a desired reactor current IL can be surely obtained.

<デューティ制御切り換え時の調整処理>
以下では、上述したデューティ制御の切り替え時に実行される調整処理について、図11から図13を参照して説明する。ここに図11は、フィードフォワード項の切り替え動作を示すグラフであり、図12は、制御切り換え時の調整動作を示すフローチャートである。また図13は、実施形態に係るリアクトル電流のシミュレーション結果を示すグラフである。
<Adjustment processing when switching duty control>
Hereinafter, the adjustment process executed at the time of switching the duty control described above will be described with reference to FIGS. 11 to 13. Here, FIG. 11 is a graph showing a switching operation of the feedforward term, and FIG. 12 is a flowchart showing an adjustment operation at the time of control switching. Further, FIG. 13 is a graph showing the simulation result of the reactor current according to the embodiment.

図11において、既に説明したように、非ゼロクロスからゼロクロスになったと判定された場合には、FF項が非ゼロクロス用からゼロクロス用に切り替えられる。この際、切り替え前後でFF項の連続性が失われてしまうため、単純にFF項を切り替えただけでは不都合が発生してしまうおそれがある。このため本実施形態では、デューティ制御が切り替えられた場合に、以下に詳述する調整処理が実行される。 In FIG. 11, as described above, when it is determined that the non-zero cross has changed to the zero cross, the FF term is switched from the non-zero cross to the zero cross. At this time, since the continuity of the FF term is lost before and after the switching, there is a possibility that inconvenience may occur simply by switching the FF term. Therefore, in the present embodiment, when the duty control is switched, the adjustment process described in detail below is executed.

図12において、ゼロクロス判定の結果に応じてデューティ制御が切り替えられた場合(ステップS201:YES)、前回と今回のFF項の差分が積分項に加算される(ステップS202)。これにより、デューティ制御切り替え前後での連続性が保たれ、不都合の発生を回避することができる。 In FIG. 12, when the duty control is switched according to the result of the zero cross determination (step S201: YES), the difference between the previous and current FF terms is added to the integration term (step S202). As a result, the continuity before and after the duty control switching is maintained, and the occurrence of inconvenience can be avoided.

更に、デューティ制御の切り替えが、非ゼロクロス用の制御からゼロクロス用の制御であった場合(ステップS203:YES)、フィードバックゲインがゼロクロス用に切り替えられる。一方、デューティ制御の切り替えが、ゼロクロス用の制御から非ゼロクロス用の制御であった場合(ステップS203:NO)、フィードバックゲインが非ゼロクロス用に切り替えられる。これにより、デューティ制御の切り替えに起因する応答性の変化にも対応することが可能となる。 Further, when the duty control is switched from the control for non-zero cross to the control for zero cross (step S203: YES), the feedback gain is switched for zero cross. On the other hand, when the duty control is switched from the zero cross control to the non-zero cross control (step S203: NO), the feedback gain is switched to the non-zero cross control. This makes it possible to cope with changes in responsiveness caused by switching duty control.

具体的には、非ゼロクロス用の制御が継続されている場合のデューティ指令は、以下の式(1)で表される。 Specifically, the duty command when the control for non-zero cross is continued is expressed by the following equation (1).

デューティ指令=非ゼロクロス時FF項+kp1×電流偏差+ki1×電流偏差+積分項 ・・・(1) Duty command = FF term at non-zero cross + kp1 x current deviation + ki1 x current deviation + integral term ... (1)

なお、kp1及びki1は夫々、非ゼロクロス時のフィードバックゲインであり、例えばkp1=0.01、ki1=0.1である。また、ここでの「ki1×電流偏差+積分項」が次回制御時の積分項になる。 Note that kp1 and ki1 are feedback gains at the time of non-zero cross, respectively, and for example, kp1 = 0.01 and ki1 = 0.1. Further, the "ki1 x current deviation + integral term" here becomes the integral term at the time of the next control.

これに対し、非ゼロクロス用の制御からゼロクロス用の制御へと制御が切り替えられた場合のデューティ指令は、以下の式(2)で表される。 On the other hand, the duty command when the control is switched from the control for non-zero cross to the control for zero cross is expressed by the following equation (2).

デューティ指令=ゼロクロス時FF項+kp2×電流偏差+ki2×電流偏差+{積分項+(非ゼロクロス時FF項−ゼロクロス時FF項)} ・・・(2) Duty command = FF term at zero cross + kp2 x current deviation + ki2 x current deviation + {integral term + (FF term at non-zero cross-FF term at zero cross)} ... (2)

なお、kp2及びki2は夫々、ゼロクロス時のフィードバックゲインであり、例えばkp1=0.03、ki1=0.3である。また、ここでの「ki2×電流偏差+{積分項+(非ゼロクロス時FF項−ゼロクロス時FF項)}」が次回制御時の積分項になる。 Note that kp2 and ki2 are feedback gains at the time of zero crossing, respectively, and for example, kp1 = 0.03 and ki1 = 0.3. Further, "ki2 x current deviation + {integral term + (FF term at non-zero cross-FF term at zero cross)}" here becomes the integral term at the time of the next control.

また、ゼロクロス用の制御が継続されている場合のデューティ指令は、以下の式(3)で表される。 Further, the duty command when the control for zero cross is continued is expressed by the following equation (3).

デューティ指令=ゼロクロス時FF項+kp2×電流偏差+ki2×電流偏差+積分項 ・・・(3) Duty command = FF term at zero cross + kp2 x current deviation + ki2 x current deviation + integral term ... (3)

なお、ここでの「ki2×電流偏差+積分項」が次回制御時の積分項になる。 The "ki2 x current deviation + integral term" here becomes the integral term at the time of the next control.

これに対し、ゼロクロス用の制御から非ゼロクロス用の制御へと制御が切り替えられた場合のデューティ指令は、以下の式(4)で表される。 On the other hand, the duty command when the control is switched from the control for zero cross to the control for non-zero cross is expressed by the following equation (4).

デューティ指令=非ゼロクロス時FF項+kp1×電流偏差+ki1×電流偏差+{積分項+(ゼロクロス時FF項−非ゼロクロス時FF項)} ・・・(4) Duty command = FF term at non-zero cross + kp1 x current deviation + ki1 x current deviation + {integral term + (FF term at zero cross-FF term at non-zero cross)} ... (4)

なお、ここでの「ki1×電流偏差+{積分項+(ゼロクロス時FF項−非ゼロクロス時FF項)}」が次回制御時の積分項になる。 The "ki1 x current deviation + {integral term + (FF term at zero cross-FF term at non-zero cross)}" here is the integral term at the time of the next control.

図18に示すように、上述したデューティ制御切り替え処理及び調整処理を実効すれば、図7に示したようなリアクトル電流ILの乱れを抑制できる。即ち、リアクトル電流ILの指令値と、実際のリアクトル電流ILとのずれを小さくできる。即ち、ゼロクロスであるか否かに応じて、選択的に異なるデューティ制御を実行すれば、デューティとリアクトル電流ILとの関係が変化するような場合であっても、確実に所望するリアクトル電流ILを得ることができる。 As shown in FIG. 18, if the duty control switching process and the adjustment process described above are implemented, the disturbance of the reactor current IL as shown in FIG. 7 can be suppressed. That is, the deviation between the command value of the reactor current IL and the actual reactor current IL can be reduced. That is, if different duty controls are selectively executed depending on whether or not the duty is zero crossed, the desired reactor current IL can be reliably obtained even when the relationship between the duty and the reactor current IL changes. Obtainable.

以上説明したように、本実施形態に係る昇圧制御装置によれば、ゼロクロスを正確に判定し、好適にデューティ制御を実行することが可能である。 As described above, according to the boost control device according to the present embodiment, it is possible to accurately determine the zero cross and preferably execute the duty control.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う昇圧制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of claims and within a range not contrary to the gist or idea of the invention that can be read from the entire specification, and the boost control device accompanied by such a modification. Is also included in the technical scope of the present invention.

10 電圧センサ
12 コンバータ
13 電圧センサ
18 電流センサ
20 直流電圧発生部
22,23 インバータ
28 蓄電装置
30 ECU
40 エンジン
41 動力分割機構
42 駆動輪
45 負荷装置
100 車両
310 変化割合算出部
320 ゼロクロス判定部
330 デューティ制御部
C2 平滑コンデンサ
CR キャリア信号
D1,D2 ダイオード
IL リアクトル電流
L1 リアクトル
MG1,MG2 モータジェネレータ
PWC1,PWC2 ゲート信号
Q1,Q2 スイッチング素子
SR1,SR2 システムリレー
10 Voltage sensor 12 Converter 13 Voltage sensor 18 Current sensor 20 DC voltage generator 22, 23 Inverter 28 Power storage device 30 ECU
40 Engine 41 Power split mechanism 42 Drive wheel 45 Load device 100 Vehicle 310 Change rate calculation unit 320 Zero cross judgment unit 330 Duty control unit C2 Smoothing capacitor CR Carrier signal D1, D2 Diode IL Reactor current L1 Reactor MG1, MG2 Motor generator PWC1, PWC2 Gate signal Q1, Q2 Switching element SR1, SR2 System relay

Claims (5)

互いに直列に接続されると共に、互いの接続ノードにリアクトルの一端が接続された第1スイッチング素子及び第2スイッチング素子のいずれか一方のみを駆動する片素子制御を実現可能な昇圧制御装置であって、
前記リアクトルに流れる出力電流を検出して検出値を出力する電流検出手段と、
前記片素子制御中において、前記一方を駆動するために、(i)前記出力電流がゼロ近傍でない場合に、第1の制御パラメータを含む第1演算式によりデューティ指令値を演算する第1デューティ制御を行い、(ii)前記出力電流がゼロ近傍である場合に、前記第1の制御パラメータとは異なる第2の制御パラメータを含む第2演算式により前記デューティ指令値を演算する第2デューティ制御を行う制御手段と、
前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御又は前記第2デューティ制御における前記デューティ指令値に基づくデューティ値の変化量に対する、前記出力された検出値に基づく前記出力電流の変化量の比としての傾きである変化割合を算出する割合算出手段と、
前記片素子制御中において、前記変化割合が所定値未満である場合に、前記出力電流がゼロ近傍であると判定し、前記出力された検出値によらず前記第2デューティ制御を行うように前記制御手段を制御する制御決定手段と
を備えることを特徴とする昇圧制御装置。
It is a step-up control device capable of realizing single-element control that drives only one of the first switching element and the second switching element, which are connected in series with each other and one end of a reactor is connected to each other's connection node. ,
A current detecting means that detects the output current flowing through the reactor and outputs the detected value,
In the piece element control in order to drive the one, first for computing the duty command value by the case (i) prior Kide force current is not near zero, first arithmetic expression containing a first control parameter A second duty that performs duty control and (ii) calculates the duty command value by a second calculation formula including a second control parameter different from the first control parameter when the output current is near zero. Control means for control and
During the one-element control, the ratio of the change amount of the output current based on the output detected value to the change amount of the duty value based on the duty command value in the first duty control or the second duty control. A rate calculation means for calculating the rate of change, which is the slope, and
During the one-element control, when the change rate is less than a predetermined value, it is determined that the output current is near zero, and the second duty control is performed regardless of the output detected value. A boost control device including a control determination means for controlling the control means.
前記制御決定手段は、前記片素子制御中において、前記変化割合が前記所定値未満でない場合に、前記出力電流がゼロ近傍でないと判定し、前記出力された検出値によらず前記第1デューティ制御を行うように前記制御手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の昇圧制御装置。 Said control determining means in the piece device control in the case the rate of change is not smaller than the predetermined value, it is determined that the output current is not zero near the first duty control regardless of the outputted detection value The boost control device according to claim 1, wherein the control means is controlled so as to perform the above. 前記制御手段は、前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御と前記第2デューティ制御とを相互に切り替える場合に、前記第1の制御パラメータ及び前記第2の制御パラメータの連続性を高める過渡制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の昇圧制御装置。 The control means is a transient that enhances the continuity of the first control parameter and the second control parameter when switching between the first duty control and the second duty control during the one-element control. The boost control device according to claim 1 or 2, wherein the control is performed. 前記第1演算式及び前記第2演算式は、比例積分制御に係る積分項を含んでおり、
前記制御手段は、(i)前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御から前記第2デューティ制御に切り替える場合に、前記過渡制御として、前記第1の制御パラメータ及び前記第2制御パラメータの差分を、前記第2演算式における前記積分項に加算した演算式により前記デューティ指令値を演算し、(ii)前記片素子制御中において、前記第2デューティ制御から前記第1デューティ制御に切り替える場合に、前記過渡制御として、前記差分を、前記第1演算式における前記積分項に加算した演算式により前記デューティ指令値を演算することで、前記第1の制御パラメータ及び前記第2の制御パラメータの連続性を高める
ことを特徴とする請求項3に記載の昇圧制御装置。
The first arithmetic expression and the second arithmetic expression include an integration term related to proportional integration control.
The control means (i) is a difference between the first control parameter and the second control parameter as the transient control when switching from the first duty control to the second duty control during the one-element control. Is calculated by the calculation formula added to the integration term in the second calculation formula, and (ii) when switching from the second duty control to the first duty control during the one-element control. As the transient control, the duty command value is calculated by the calculation formula obtained by adding the difference to the integration term in the first calculation formula , so that the first control parameter and the second control parameter are continuous. The boost control device according to claim 3, wherein the performance is enhanced.
前記第1演算式及び前記第2演算式は、フィードバック制御に係るフィードバックゲインを含んでおり、
前記制御手段は、前記片素子制御中において、前記第1デューティ制御と前記第2デューティ制御とを相互に切り替える場合に、前記フィードバックゲインを、現在のフィードバックゲインから他のフィードバックゲインに切り替える
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の昇圧制御装置。
The first calculation formula and the second calculation formula include a feedback gain related to feedback control.
The control means is characterized by switching the feedback gain from the current feedback gain to another feedback gain when the first duty control and the second duty control are switched to each other during the one-element control. The boost control device according to any one of claims 1 to 4.
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