JP7225720B2 - Power generation torque control device for rotary electric machine - Google Patents
Power generation torque control device for rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP7225720B2 JP7225720B2 JP2018215095A JP2018215095A JP7225720B2 JP 7225720 B2 JP7225720 B2 JP 7225720B2 JP 2018215095 A JP2018215095 A JP 2018215095A JP 2018215095 A JP2018215095 A JP 2018215095A JP 7225720 B2 JP7225720 B2 JP 7225720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- command value
- torque
- power generation
- guard value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
本発明は、エンジンの駆動トルクを用いて発電する回転電機の発電トルクを制御する装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling power generation torque of a rotating electric machine that generates power using drive torque of an engine.
従来、この種の装置において、エンジンに負荷トルクとして作用する発電トルクの急激な上昇を抑制するために、回転電機の界磁コイルに流れる励磁電流を徐々に増加させる徐励制御を行う装置がある(特許文献1参照)。特許文献1に記載の装置では、励磁デューティが0%の状態でバッテリ電圧が目標電圧を下回った時に励磁デューティを所定デューティ値(25%)に設定し、その後に徐励制御を行っている。特許文献1に記載の装置によれば、バッテリ電圧が目標電圧よりも大きく低下するアンダーシュートを抑制することができる。 Conventionally, in this type of device, there is a device that performs gradual excitation control to gradually increase the exciting current flowing in the field coil of the rotating electric machine in order to suppress a sudden increase in the power generation torque that acts as the load torque on the engine. (See Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, when the battery voltage drops below a target voltage with an excitation duty of 0%, the excitation duty is set to a predetermined duty value (25%), and then gradual excitation control is performed. According to the device described in Patent Literature 1, it is possible to suppress undershoot in which the battery voltage drops significantly below the target voltage.
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、上記所定デューティ値が大きすぎると、発電トルクが過大となりエンジンストールするおそれがある。一方、所定デューティ値が小さすぎると、バッテリ電圧のアンダーシュートを抑制することができない。 However, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, if the predetermined duty value is too large, the generated torque may become excessively large, which may cause the engine to stall. On the other hand, if the predetermined duty value is too small, the undershoot of the battery voltage cannot be suppressed.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、エンジンストールの抑制とバッテリ電圧のアンダーシュートの抑制とを両立することのできる回転電機の発電トルク制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its main object is to provide a power generation torque control device for a rotating electric machine that is capable of suppressing both engine stall and battery voltage undershoot. to do.
上記課題を解決するための第1の手段は、
エンジン(101)の駆動トルクを用いて発電してバッテリ(22)に充電する回転電機(17)の発電トルクを制御する発電トルク制御装置(14)であって、
前記発電トルクの指令値を算出する第1算出部と、
前記指令値の上限ガード値を、前記駆動トルクの応答速度及び前記指令値に基づいて設定するガード値設定部と、
前記指令値を前記上限ガード値以下に制限した制限指令値を算出する第2算出部と、
前記発電トルクを前記制限指令値に制御する制御部と、
を備える。
The first means for solving the above problems is
A power generation torque control device (14) for controlling the power generation torque of a rotating electrical machine (17) that generates power using the driving torque of an engine (101) and charges a battery (22),
a first calculation unit that calculates a command value for the power generation torque;
a guard value setting unit that sets an upper limit guard value of the command value based on the response speed of the driving torque and the command value;
a second calculation unit that calculates a limit command value by limiting the command value to the upper limit guard value or less;
a control unit that controls the power generation torque to the limit command value;
Prepare.
上記構成によれば、回転電機は、エンジンの駆動トルクを用いて発電してバッテリに充電する。このため、エンジンの駆動トルクに対して回転電機の発電トルクが大きすぎると、エンジンストールするおそれがある。一方、発電トルクが小さい状態において、発電トルクを上昇させる際の上昇率(上昇速度)が小さすぎると、バッテリ電圧が目標電圧よりも大きく低下するアンダーシュートが発生するおそれがある。これに対して、発電トルク制御装置により、回転電機の発電トルクが制御される。 According to the above configuration, the rotating electrical machine uses the drive torque of the engine to generate power and charge the battery. Therefore, if the power generation torque of the rotary electric machine is too large with respect to the driving torque of the engine, the engine may stall. On the other hand, when the power generation torque is small, if the increase rate (increase speed) when increasing the power generation torque is too small, an undershoot may occur in which the battery voltage drops significantly below the target voltage. On the other hand, the power generation torque control device controls the power generation torque of the rotary electric machine.
具体的には、第1算出部により、発電トルクの指令値が算出される。ガード値設定部により、指令値の上限ガード値が設定される。第2算出部により、指令値を上限ガード値以下に制限した制限指令値が算出される。そして、制御部により、発電トルクが制限指令値に制御される。このため、発電トルクを上限ガード値以下に制限することができる。 Specifically, the command value of the power generation torque is calculated by the first calculator. The upper limit guard value of the command value is set by the guard value setting unit. The second calculator calculates a limit command value that limits the command value to the upper guard value or less. Then, the control unit controls the power generation torque to the limit command value. Therefore, the power generation torque can be limited to the upper guard value or less.
ここで、上限ガード値は、エンジンの駆動トルクの応答速度及び発電トルクの指令値に基づいて設定される。このため、駆動トルクの応答速度を考慮しない場合と比較して、駆動トルクに対して上限ガード値、ひいては発電トルクが大きくなりすぎることを抑制することができる。したがって、発電トルクの指令値が急激に上昇したとしても、エンジンストールを抑制することができる。さらに、発電トルクの指令値は上限ガード値以下に制限されるだけであり、上限ガード値に到達するまでは指令値の上昇量及び上昇率は制限されない。このため、エンジンストールを抑制することのできる範囲で発電トルクを迅速に上昇させることができ、バッテリ電圧のアンダーシュートを抑制することができる。 Here, the upper guard value is set based on the response speed of the drive torque of the engine and the command value of the power generation torque. Therefore, compared to the case where the response speed of the drive torque is not taken into consideration, it is possible to suppress the upper limit guard value and, in turn, the power generation torque from becoming too large with respect to the drive torque. Therefore, even if the power generation torque command value rises sharply, engine stall can be suppressed. Furthermore, the command value of the generated torque is only limited to the upper limit guard value or less, and the increase amount and increase rate of the command value are not limited until the upper limit guard value is reached. Therefore, it is possible to rapidly increase the generated torque within a range in which the engine stall can be suppressed, and to suppress the undershoot of the battery voltage.
第2の手段では、前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されている場合に、前記駆動トルクの応答速度に応じた上昇率で前記上限ガード値を上昇させる。こうした構成によれば、指令値が上限ガード値に基づいて制限されている場合であっても、エンジンストールを抑制することのできる範囲で発電トルクを上昇させることができる。 In the second means, the guard value setting unit increases the upper limit guard value at a rate of increase corresponding to the response speed of the drive torque when the command value is limited based on the upper limit guard value. . According to such a configuration, even when the command value is limited based on the upper guard value, it is possible to increase the power generation torque within a range in which engine stall can be suppressed.
第3の手段では、前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、前記指令値を前記駆動トルクの応答速度に応じた係数でなましたなまし値に基づいて前記上限ガード値を設定する。こうした構成によれば、指令値のなまし値を算出する簡単な演算により、駆動トルクの応答速度を考慮して上限ガード値を設定することができる。 In the third means, when the command value is not limited based on the upper guard value, the guard value setting unit moderates the command value with a coefficient corresponding to the response speed of the drive torque. The upper guard value is set based on the lower value. According to such a configuration, it is possible to set the upper guard value in consideration of the response speed of the driving torque by a simple operation of calculating the smoothed value of the command value.
第4の手段では、前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、前記指令値を前記駆動トルクの応答速度に応じた係数でなましたなまし値に所定値を加えた値に前記上限ガード値を設定する。 In the fourth means, when the command value is not restricted based on the upper guard value, the guard value setting unit moderates the command value by a coefficient corresponding to the response speed of the drive torque. The upper limit guard value is set to a value obtained by adding a predetermined value to the preferred value.
上記構成によれば、第3の手段において、上記なまし値に所定値を加えた値に上限ガード値が設定される。このため、上限ガード値が指令値よりも所定値大きい状態に移行し易くなり、指令値がより大きい値に変更された当初に指令値が上限ガード値で制限されにくくすることができる。したがって、発電トルクの応答性、ひいては発電量の応答性を向上させることができる。 According to the above configuration, in the third means, the upper limit guard value is set to a value obtained by adding a predetermined value to the smoothed value. As a result, the upper guard value is likely to be larger than the command value by a predetermined value, and the command value is less likely to be limited by the upper guard value when the command value is changed to a larger value. Therefore, it is possible to improve the responsiveness of the power generation torque and, by extension, the responsiveness of the power generation amount.
また、第5の手段のように、前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、前記上限ガード値の変化率を、前記駆動トルクの応答速度に応じた変化率以下に制限する、といった構成を採用することもできる。こうした構成によっても、駆動トルクの応答速度を考慮して上限ガード値を設定することができる。 Further, as in the fifth means, when the command value is not limited based on the upper limit guard value, the guard value setting unit sets the rate of change of the upper limit guard value to the response speed of the drive torque. It is also possible to employ a configuration in which the rate of change is limited to a value equal to or less than the rate of change corresponding to the . With such a configuration as well, the upper guard value can be set in consideration of the response speed of the driving torque.
第6の手段では、前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値以上になった後、前記上限ガード値が前記指令値に所定値を加えた値以上になるまで、前記駆動トルクの応答速度に応じた上昇率で前記上限ガード値を上昇させる。 In the sixth means, the guard value setting unit maintains the drive torque until the upper limit guard value becomes equal to or greater than the command value plus a predetermined value after the command value becomes equal to or greater than the upper limit guard value. The upper limit guard value is increased at a rate of increase corresponding to the response speed of .
上記構成によれば、発電トルクの指令値が上限ガード値以上になった後、上限ガード値が指令値に所定値を加えた値以上になるまで、上限ガード値が上昇させられる。このため、上限ガード値が指令値よりも所定値大きい状態に移行し易くなり、指令値がより大きい値に変更された当初に指令値が上限ガード値で制限されにくくすることができる。したがって、発電トルクの応答性、ひいては発電量の応答性を向上させることができる。さらに、駆動トルクの応答速度に応じた上昇率で上限ガード値が上昇させられる。このため、エンジンストールを抑制しつつ、上限ガード値が指令値よりも所定値大きい状態に迅速に移行させることができる。 According to the above configuration, the upper limit guard value is increased until the upper limit guard value becomes equal to or higher than the sum of the command value and the predetermined value after the power generation torque command value becomes equal to or greater than the upper limit guard value. As a result, the upper guard value is likely to be larger than the command value by a predetermined value, and the command value is less likely to be limited by the upper guard value when the command value is changed to a larger value. Therefore, it is possible to improve the responsiveness of the power generation torque and, by extension, the responsiveness of the power generation amount. Furthermore, the upper limit guard value is increased at a rate of increase corresponding to the response speed of the driving torque. Therefore, it is possible to rapidly shift to a state in which the upper guard value is larger than the command value by a predetermined value while suppressing engine stall.
具体的には、第7の手段のように、前記エンジンがアイドル運転状態である場合に、前記エンジンの回転速度が所定アイドル回転速度になるように前記駆動トルクが制御されているエンジンに、上記第1~第5の手段を適用することができる。 Specifically, as in the seventh means, when the engine is in an idling state, the engine whose driving torque is controlled so that the rotation speed of the engine reaches a predetermined idle rotation speed is provided with the above-described The first to fifth means can be applied.
第8の手段では、前記ガード値設定部は、前記駆動トルクを制御する外部装置から、前記上昇率を受信する。こうした構成によれば、エンジンの駆動トルクを制御する外部装置により、駆動トルクの応答速度に応じた上昇率が適切に設定され、その上昇率で上限ガード値を上昇させることができる。したがって、エンジンストールを抑制しつつ、上限ガード値を迅速に上昇させることができる。 In the eighth means, the guard value setting unit receives the rate of increase from an external device that controls the drive torque. According to such a configuration, the external device that controls the drive torque of the engine can appropriately set the rate of increase according to the response speed of the drive torque, and the upper limit guard value can be increased at the rate of increase. Therefore, it is possible to rapidly increase the upper guard value while suppressing engine stall.
第9の手段では、前記ガード値設定部は、前記駆動トルクを制御する外部装置から、前記係数を受信する。こうした構成によれば、エンジンの駆動トルクを制御する外部装置により、駆動トルクの応答速度に応じた係数がエンジンの仕様等に応じて適切に設定され、指令値をその係数でなましたなまし値に上限ガード値を設定することができる。したがって、エンジンストールの抑制とバッテリ電圧のアンダーシュートの抑制とを両立する上で、上限ガード値を適切に設定することができる。 In the ninth means, the guard value setting unit receives the coefficient from an external device that controls the drive torque. According to this configuration, the coefficient corresponding to the response speed of the driving torque is appropriately set according to the specifications of the engine by an external device that controls the driving torque of the engine, and the command value is smoothed by the coefficient. An upper guard value can be set for the value. Therefore, the upper limit guard value can be appropriately set in order to achieve both suppression of engine stall and suppression of battery voltage undershoot.
以下、車両に搭載された回転電機システムとして具現化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 An embodiment embodied as a rotating electric machine system mounted on a vehicle will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、車載回転電機システム100は、回転電機ユニット10、エンジンECU(Electronic Control Unit)20、バッテリ22、第2コンデンサ23、電気負荷24等を備えている。回転電機ユニット10は、回転電機17、インバータ13、回転電機ECU14等を備えている。回転電機ユニット10は、モータ機能(力行機能)付き発電機であり、機電一体型のISG(Integrated Starter Generator)として構成されている。回転電機17は、3相電機子巻線としてのX,Y、Z相巻線11X,11Y,11Z、界磁巻線12、回転位置センサ18、電流センサ19X,19Yを備えている。バッテリ22は、例えば12Vの電圧を出力するPbバッテリである。なお、バッテリ22として、Pbバッテリと異なる種類のバッテリで12Vを出力するバッテリや、12V以外の電圧を出力するバッテリ等を採用することもできる。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle rotating
X,Y、Z相巻線11X,11Y,11Zは、図示しない固定子鉄心に巻回されて固定子を構成している。本実施形態において、X,Y、Z相巻線11X,11Y,11Zのそれぞれの第1端同士は、中性点にて接続されている。すなわち、回転電機ユニット10は、Y結線されたものである。
The X-, Y-, and Z-
界磁巻線12は、固定子鉄心の内周側に対向配置された図示しない界磁極に巻回されて回転子を構成している。界磁巻線12に励磁電流を流すことにより、界磁極が磁化される。界磁極が磁化されたときに発生する回転磁界によって各相巻線11X,11Y,11Zから交流電圧が出力される。本実施形態において、回転子は、エンジン101(図1では車載エンジンのボディを模式的に表示)のクランク軸から回転動力を得て回転する。回転位置センサ18は、界磁巻線12の回転位置を検出する。回転位置センサ18は、レゾルバやホール素子等により構成されている。エンジン101のクランク軸と回転電機17の回転子は、ベルトにより接続されている。エンジン101は、例えばガソリンを燃料とするエンジンであり、燃料の燃焼により駆動力を発生する。なお、エンジン101は、ガソリンエンジンに限らず、軽油を燃料として用いるディーゼルエンジンや、その他の燃料を用いるエンジンであってもよい。
The field winding 12 forms a rotor by being wound around field poles (not shown) oppositely arranged on the inner peripheral side of the stator core. By passing an excitation current through the field winding 12, the field poles are magnetized. AC voltages are output from the
インバータ13(電力変換回路に相当)は、各相巻線11X,11Y,11Zから出力された交流電圧(交流電力)を直流電圧(直流電力)に変換する。また、インバータ13は、バッテリ22から入力される直流電圧を交流電圧に変換して各相巻線11X,11Y,11Zへ出力する。インバータ13(整流回路に相当)は、電機子巻線の相数と同数の上下アームを有するブリッジ回路である。詳しくは、インバータ13は、X相モジュール13X、Y相モジュール13Y、及びZ相モジュール13Zを備え、3相全波整流回路を構成している。回転電機17により発電された交流電圧はインバータ13により直流電圧に変換されてバッテリ22に供給され、バッテリ22が充電される。すなわち、回転電機17は、エンジン101の駆動トルクを用いて発電してバッテリ22に充電する。また、インバータ13は、回転電機17の各相巻線11X,11Y,11Zに供給される交流電圧を調節することで回転電機17を駆動する駆動回路を構成している。電流センサ19XはX相巻線に流れる電流を検出し、電流センサ19YはY相巻線に流れる電流を検出する。
The inverter 13 (corresponding to a power conversion circuit) converts the AC voltage (AC power) output from each phase winding 11X, 11Y, 11Z into a DC voltage (DC power).
X,Y,Z相モジュール13X,13Y,13Zのそれぞれは、上アームスイッチSp、及び下アームスイッチSnを備えている。すなわち、スイッチSp,Sn(スイッチング素子に相当)はブリッジ接続されている。本実施形態では、各スイッチSp,Snとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的には、NチャネルMOSFETを用いている。上アームスイッチSpには、上アームダイオードDpが逆並列(並列)に接続され、下アームスイッチSnには、下アームダイオードDnが逆並列(並列)に接続されている。本実施形態では、各ダイオードDp,Dnとして、各スイッチSp,Snのボディダイオードを用いている。なお、各ダイオードDp,Dnとしては、ボディダイオードに限らず、例えば各スイッチSp,Snとは別部品のダイオードであってもよい。
Each of the X-, Y-, and Z-
X相モジュール13XのX端子PXには、X相巻線11Xの第2端が接続されている。X端子PXには、上アームスイッチSpの低電位側端子(ソース)と下アームスイッチSnの高電位側端子(ドレイン)とが接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、回転電機ユニット10のB端子(出力端子に相当)が接続され、下アームスイッチSnのソースには、回転電機ユニット10のE端子を介して接地部位(グランドGND)としてのエンジン101のボディが接続されている。B端子は、上記バッテリ22の正極に接続される端子であり、着脱自在のコネクタ状に形成されている。
A second end of the X-phase winding 11X is connected to the X-terminal PX of the
Y相モジュール13YのY端子PYには、Y相巻線11Yの第2端が接続されている。Y端子PYには、上アームスイッチSpと下アームスイッチSnとの接続点が接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、B端子が接続され、下アームスイッチSnのソースには、E端子を介してグランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。
A Y terminal PY of the Y-
Z相モジュール13ZのZ端子PZには、Z相巻線11Zの第2端が接続されている。Z端子PZには、上アームスイッチSpと下アームスイッチSnとの接続点が接続されている。上アームスイッチSpのドレインには、B端子が接続され、下アームスイッチSnのソースには、E端子を介してグランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。
A second end of the Z-phase winding 11Z is connected to the Z-terminal PZ of the Z-
各相モジュール13X,13Y,13Zのそれぞれを構成する各スイッチSp,Snの直列接続体には、第1コンデンサ15と、ツェナーダイオード16とが並列接続されている。インバータ13の高圧側接続点P1と低圧側接続点P2との間の電圧を検出する電圧センサ41(電圧検出部に相当)が設けられている。電圧センサ41により検出されたバッテリ電圧は、回転電機ECU14へ出力される。
A first capacitor 15 and a Zener diode 16 are connected in parallel to the series connection of the switches Sp and Sn that constitute each of the
回転電機ECU14(回転電機の発電トルク制御装置に相当)は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンとして構成されている。回転電機ECU14は、その内部の図示しないICレギュレータにより、界磁巻線12に流す励磁電流を調整する。これにより、回転電機ユニット10の発電トルク、ひいては発電電圧(B端子の電圧)を制御する。また、回転電機ECU14は、車両の走行開始後にインバータ13を制御して回転電機17を駆動させて、エンジン101の駆動力をアシストする。回転電機17は、エンジンECU20からエンジン101を始動させる指令を受信した場合に、エンジン101の始動時にクランク軸に回転を付与可能であり、スタータとしての機能を有している。回転電機ECU14は、通信端子であるL端子及び通信線を介して、回転電機ユニット10外部の制御装置であるエンジンECU20と接続されている。
A rotary electric machine ECU 14 (corresponding to a power generation torque control device for a rotary electric machine) is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input/output interface, and the like. The rotary electric machine ECU 14 adjusts the excitation current to be supplied to the field winding 12 by an IC regulator (not shown) therein. As a result, the power generation torque of the rotary
エンジンECU20(外部装置に相当)は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むマイコンとして構成されており、エンジン101の運転状態を制御する。エンジンECU20は、エンジン101がアイドル運転状態である場合に、エンジン101の駆動トルクを制御することにより、エンジン101の回転速度を目標アイドル回転速度(所定アイドル回転速度)にフィードバック制御する。また、エンジンECU20は、所定の自動停止条件が成立した場合にエンジン101を自動停止させ、所定の自動再始動条件が成立した場合にエンジン101を自動再始動させる。エンジンECU20は、バッテリ22の目標電圧を算出する。例えば、エンジンECU20は、エンジン101の始動時や、エンジン101を搭載した車両の加速時(エンジン101の加速時)に、目標電圧を低下させ、バッテリ電圧の低下時に目標電圧を上昇させる。エンジンECU20は、バッテリ22の目標電圧を回転電機ECU14へ送信する。
The engine ECU 20 (corresponding to an external device) is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input/output interface, etc., and controls the operating state of the
さらに、エンジンECU20は、エンジン101の駆動トルクの応答速度に応じた後述の上限ガード値の上昇率リミット(上限上昇率)を算出し、回転電機ECU14へ送信する。回転電機17の発電トルクの応答速度は、エンジン101の駆動トルクの応答速度よりも高くなっている。上昇率リミットは、エンジン101の駆動トルクの最大上昇率(最大上昇速度)に設定されている。エンジンECU20は、上限ガード値の算出において後述のトルク指令値をなます際のなまし係数(係数に相当)を算出し、回転電機ECU14へ送信する。なまし係数は、トルク指令値のなまし値の変化率が、エンジン101の駆動トルクの最大変化率(最大変化速度)になるように設定されている。回転電機ECU14とエンジンECU20とは、双方向通信(例えば、LINプロトコルを用いたシリアル通信)を行い、互いに情報のやりとりをする。
Furthermore, the
回転電機ECU14は、エンジンECU20から送信されたシリアル通信信号に基づいて、回転電機17により力行を行う指令である力行指令、回転電機17により発電を行う指令である発電指令、それらのいずれでもないニュートラル指令、及び回転電機17に要求する要求トルク(力行トルク、発電トルク、制動トルク)を把握する。そして、回転電機ECU14は、回転電機17が要求トルクを発生するように、界磁巻線12に印加するPWM電圧、及びスイッチSp,Snのオンオフ状態を制御する。詳しくは、回転電機ECU14は、回転位置センサ18により検出される界磁巻線12の回転位置に基づいて、界磁巻線12(すなわち回転電機17)の回転速度を算出する。回転電機ECU14は、電流センサ19X,19Yにより検出されたX相,Y相の電流、界磁巻線12の回転位置及び回転速度に基づいて、界磁巻線12に印加するPWM電圧のオンオフ期間(デューティ等)、及びPWM制御により各スイッチSp,Snのオンオフ位相及びオンオフ期間(デューティ等)を制御する。
Based on the serial communication signal transmitted from the
さらに、回転電機ECU14(第1算出部に相当)は、回転電機17による発電時において、エンジンECU20から受信したバッテリ22の目標電圧に基づいて、発電トルクの指令値(以下、「トルク指令値」という)を算出する。回転電機ECU14(ガード値設定部に相当)は、トルク指令値の上限ガード値を、エンジン101の駆動トルクの応答速度及びトルク指令値に基づいて設定する。その際に、回転電機ECU14は、エンジンECU20から上限ガード値の上記上昇率リミットと上記なまし係数とを受信する。回転電機ECU14(第2算出部に相当)は、トルク指令値を上限ガード値以下にガード(制限)したガード後のトルク指令値(制限指令値に相当)を算出する。回転電機ECU14(制御部に相当)は、発電トルクをガード後のトルク指令値に制御する。
Further, the rotating electrical machine ECU 14 (corresponding to a first calculation unit) calculates a command value for power generation torque (hereinafter referred to as a "torque command value") based on the target voltage of the
B端子には、リレー21を介して、エンジンECU20とバッテリ22の正極端子とが接続されている。バッテリ22の負極端子には、グランドGNDとしてのエンジン101のボディが接続されている。B端子には、第2コンデンサ23と、電気負荷24とが接続されている。電気負荷24は、例えば車両の電子制御ブレーキシステムや電動パワーステアリング等、所定電圧以上を動作電圧とする電気負荷を含んでいる。動作電圧は、電気負荷が規定の性能を発揮可能な電圧であり、電気負荷の保証電圧や定格電圧等である。電気負荷24は、エアコンディショナーや、車載オーディオ、ヘッドランプ等を含んでいてもよい。なお、リレー21は、イグニッションスイッチのオンによってオン状態とされる。
An
図2に、比較例の制御態様を示す。比較例の発電トルク制御装置は、エンジン101に負荷トルクとして作用する発電トルクの急激な上昇を抑制するために、回転電機17の界磁巻線12に流れる励磁電流を徐々に増加させる徐励制御を行っている。図2では、エンジン101がアイドル運転状態であり、エンジン101の駆動トルクが制御されることにより、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度にフィードバック制御されている。
FIG. 2 shows the control mode of the comparative example. The power generation torque control device of the comparative example performs gradual excitation control to gradually increase the excitation current flowing through the field winding 12 of the rotary
時刻t11以前では、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度に制御されており、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、及び実発電トルクが、一定となっている。時刻t11において、バッテリ22の目標電圧が低下し、回転電機17のトルク指令値が0まで低下する。これにより、エンジン101の実トルク及びバッテリ電圧が低下し、時刻t12においてバッテリ電圧がバッテリ22の目標電圧を下回る。このため、トルク指令値が上昇し、界磁巻線12に流れる励磁電流が増加させられる。しかし、界磁巻線12に流れる励磁電流を徐々に増加させる徐励制御が行われるため、トルク指令値及び実発電トルクは徐々にしか増加せず、バッテリ電圧が目標電圧よりも大きく低下するアンダーシュートが生じる。その後、時刻t13において、バッテリ電圧が目標電圧に一致し、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、及び実発電トルクが、一定となる。
Before time t11, the rotation speed of the
本実施形態では、エンジンストールの抑制とバッテリ電圧のアンダーシュートの抑制とを両立するために、図3に示す発電制御及び図4~6に示す各処理を実行する。これらの一連の処理は、回転電機ECU14により所定の周期で繰り返し実行される。 In this embodiment, the power generation control shown in FIG. 3 and the processes shown in FIGS. 4 to 6 are executed in order to achieve both suppression of engine stall and suppression of battery voltage undershoot. A series of these processes are repeatedly executed at a predetermined cycle by the rotary electric machine ECU 14 .
図3に示すように、まず、バッテリ22の目標電圧とバッテリ電圧とに基づいて、回転電機17のトルク指令値を算出する(S10)。続いて、トルク指令値を上限ガード値以下にガードしているガード中とするか、ガードを解除したガード解除とするか判定する(S20)。続いて、トルク指令値を上限ガード値でガードするガード処理を行う(S30)。その後、この一連の処理を一旦終了する(END)。なお、S10の処理が第1算出部としての処理に相当する。
As shown in FIG. 3, first, a torque command value for the rotary
図4は、図3のS10のトルク指令値算出処理の詳細を示すフローチャートである。この一連の処理は、回転電機ECU14により実行される。 FIG. 4 is a flow chart showing the details of the torque command value calculation process in S10 of FIG. This series of processes is executed by the rotary electric machine ECU 14 .
まず、目標電圧とバッテリ電圧との偏差を算出する(S101)。詳しくは、エンジンECU20から目標電圧を受信し、目標電圧から電圧センサ41により検出されたバッテリ電圧を引いて偏差を算出する。
First, the deviation between the target voltage and the battery voltage is calculated (S101). Specifically, the target voltage is received from the
続いて、算出された偏差に比例係数KPを掛けて比例項を算出する(S102)。また、偏差積算値の前回値に算出された偏差を足して偏差積算値を算出する(S103)。算出された偏差積算値に積分係数KIを掛けて積分項を算出する(S104)。偏差積算値を偏差積算値の前回値として保存する(S105)。 Subsequently, the calculated deviation is multiplied by a proportional coefficient KP to calculate a proportional term (S102). Further, the calculated deviation is added to the previous value of the integrated deviation value to calculate the integrated deviation value (S103). An integral term is calculated by multiplying the calculated integrated deviation value by an integral coefficient KI (S104). The integrated deviation value is stored as the previous value of the integrated deviation value (S105).
続いて、算出された比例項と積分項とを足してトルク指令値を算出する(S106)。トルク指令値をトルク指令値の前回値として保存する(S107)。その後、この一連の処理を終了する(END)。 Subsequently, the calculated proportional term and integral term are added to calculate a torque command value (S106). The torque command value is stored as the previous value of the torque command value (S107). After that, this series of processing ends (END).
図5は、図3のS20のガード判定の詳細を示すフローチャートである。この一連の処理は、回転電機ECU14により実行される。 FIG. 5 is a flow chart showing the details of the guard determination in S20 of FIG. This series of processes is executed by the rotary electric machine ECU 14 .
まず、トルク指令値のガード状態がガード解除であるか否か判定する(S201)。ガード状態は、後述するS203又はS205の処理で設定され、初期状態はガード解除である。 First, it is determined whether or not the guard state of the torque command value is released (S201). The guard state is set in the process of S203 or S205, which will be described later, and the initial state is guard release.
S201の判定において、トルク指令値のガード状態がガード解除であると判定した場合(S201:YES)、トルク指令値が上限ガード値以上であるか否か判定する(S202)。上限ガード値は、後述する図6のS302又はS305の処理で設定される。この判定において、トルク指令値が上限ガード値以上であると判定した場合(S202:YES)、ガード状態をガード中に設定する(S203)。一方、この判定において、トルク指令値が上限ガード値以上でないと判定した場合(S202:NO)、現在のガード状態を維持する。これらの処理の後、この一連の処理を終了する(END)。 If it is determined in S201 that the guard state of the torque command value is released (S201: YES), it is determined whether or not the torque command value is equal to or greater than the upper guard value (S202). The upper guard value is set in the process of S302 or S305 in FIG. 6, which will be described later. In this determination, if it is determined that the torque command value is equal to or greater than the upper guard value (S202: YES), the guard state is set to guarding (S203). On the other hand, if it is determined in this determination that the torque command value is not equal to or greater than the upper guard value (S202: NO), the current guard state is maintained. After these processes, this series of processes is terminated (END).
また、S201の判定において、トルク指令値のガード状態がガード解除でないと判定した場合(S201:NO)、上限ガード値からトルク指令値を引いた値がオフセット値以上であるか否か判定する(S204)。オフセット値(所定値に相当)は、トルク指令値がオフセット値だけ急激に上昇したとしても、エンジンストールを抑制することのできる範囲の最大値に設定されている。この判定において、上限ガード値からトルク指令値を引いた値がオフセット値以上であると判定した場合(S204:YES)、ガード状態をガード解除に設定する(S205)。一方、この判定において、上限ガード値からトルク指令値を引いた値がオフセット値以上でないと判定した場合(S204:NO)、現在のガード状態を維持する。これらの処理の後、この一連の処理を終了する(END)。 Further, when it is determined in S201 that the guard state of the torque command value is not released (S201: NO), it is determined whether or not the value obtained by subtracting the torque command value from the upper limit guard value is equal to or greater than the offset value ( S204). The offset value (corresponding to a predetermined value) is set to the maximum value within the range in which engine stall can be suppressed even if the torque command value suddenly increases by the offset value. In this determination, if it is determined that the value obtained by subtracting the torque command value from the upper limit guard value is equal to or greater than the offset value (S204: YES), the guard state is set to guard release (S205). On the other hand, if it is determined in this determination that the value obtained by subtracting the torque command value from the upper limit guard value is not equal to or greater than the offset value (S204: NO), the current guard state is maintained. After these processes, this series of processes is terminated (END).
図6は、図3のS30のガード処理の詳細を示すフローチャートである。この一連の処理は、回転電機ECU14により実行される。 FIG. 6 is a flow chart showing the details of the guard processing in S30 of FIG. This series of processes is executed by the rotary electric machine ECU 14 .
まず、トルク指令値のガード状態がガード中であるか否か判定する(S301)。この判定において、トルク指令値のガード状態がガード中であると判定した場合(S301:YES)、上限ガード値を、上限ガード値の前回値に上昇率リミットを加えた値に設定する(S302)。上昇率リミットは、エンジンECU20から受信する。上昇率リミットは、エンジン101の駆動トルクの最大上昇率(最大上昇速度)に設定されている。
First, it is determined whether or not the torque command value is being guarded (S301). In this determination, if it is determined that the guard state of the torque command value is being guarded (S301: YES), the upper limit guard value is set to a value obtained by adding the increase rate limit to the previous value of the upper limit guard value (S302). . The climb rate limit is received from the
続いて、トルク指令値が上限ガード値以上であるか否か判定する(S303)。この判定において、トルク指令値が上限ガード値以上であると判定した場合(S303:YES)、ガード後のトルク指令値として上限ガード値を設定する(S304)。一方、トルク指令値が上限ガード値以上でないと判定した場合(S303:NO)、ガード後のトルク指令値としてトルク指令値を設定する(S306)。これらの処理の後、この一連の処理を終了する(END)。 Subsequently, it is determined whether or not the torque command value is equal to or greater than the upper guard value (S303). In this determination, if it is determined that the torque command value is equal to or greater than the upper guard value (S303: YES), the upper guard value is set as the post-guard torque command value (S304). On the other hand, when it is determined that the torque command value is not equal to or greater than the upper guard value (S303: NO), the torque command value is set as the post-guard torque command value (S306). After these processes, this series of processes is terminated (END).
また、トルク指令値のガード状態がガード中でないと判定した場合(S301:NO)、上限ガード値を、トルク指令値をなまし係数でなました値とオフセット値とを足した値に設定する(S305)。詳しくは、上限ガード値=トルク指令値(前回値)+{トルク指令値-トルク指令値(前回値)}/なまし係数+オフセット値とする。なまし係数は、エンジンECU20から受信する。なまし係数は、トルク指令値のなまし値の変化率が、エンジン101の駆動トルクの最大変化率(最大変化速度)になるように設定されている。上記のように、オフセット値(所定値に相当)は、トルク指令値がオフセット値だけ急激に上昇したとしても、エンジンストールを抑制することのできる範囲の最大値に設定されている。続いて、S306の処理へ進む。
If it is determined that the guard state of the torque command value is not guarding (S301: NO), the upper limit guard value is set to the sum of the torque command value smoothed by the smoothing coefficient and the offset value. (S305). Specifically, upper limit guard value=torque command value (previous value)+{torque command value−torque command value (previous value)}/smoothing coefficient+offset value. The smoothing coefficient is received from the
なお、S301,S302,S305の処理がガード値設定部としての処理に相当し、S304、S306の処理が第2算出部としての処理に相当する。 The processes of S301, S302, and S305 correspond to the processes of the guard value setting section, and the processes of S304 and S306 correspond to the processes of the second calculation section.
図7に、本実施形態における目標電圧低下時の制御態様を示す。本実施形態の発電トルク制御装置は、回転電機17の界磁巻線12に流れる励磁電流を徐々に増加させる徐励制御を行わず、図3~6で説明した制御を行っている。図7では、エンジン101がアイドル運転状態であり、エンジン101の駆動トルクが制御されることにより、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度にフィードバック制御されている。なお、同図では、回転電機17のトルク指令値が低下した場合を示しており、オフセット値の影響が小さいため、便宜上オフセット値の作用を省略して示している。
FIG. 7 shows a control mode when the target voltage drops in this embodiment. The power generation torque control apparatus of this embodiment does not perform the gradual excitation control for gradually increasing the excitation current flowing through the field winding 12 of the rotary
時刻t21以前では、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度に制御されており、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、実発電トルク、及び上限ガード値が、一定となっている。時刻t21において、バッテリ22の目標電圧が低下し、回転電機17のトルク指令値が0まで低下する。これにより、エンジン101の実トルク及びバッテリ電圧が低下する。この際に、上限ガード値は、トルク指令値をなまし係数でなました値とオフセット値とを足した値に設定される。このため、上限ガード値はトルク指令値に遅れて低下する。
Before time t21, the rotation speed of the
時刻t22においてバッテリ電圧が目標電圧を下回り、トルク指令値が上昇する。この際に、トルク指令値が上限ガード値に到達するまでは、トルク指令値の上昇量及び上昇率は制限されない。このため、実発電トルクは、図2の比較例と比較して迅速に上昇し、バッテリ電圧のアンダーシュートが抑制される。そして、トルク指令値が上限ガード値に到達すると、トルク指令値は上限ガード値以下にガードされ、ガード状態がガード中に設定される。ガード中においては、上限ガード値は上限ガード値の前回値に上昇率リミットを加えた値に設定される。したがって、上限ガード値及びトルク指令値は上昇率リミットで上昇し、実発電トルクはこれらに遅れて上限ガード値に到達する。その後、時刻t23において、バッテリ電圧が目標電圧に一致し、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、実発電トルク、及び上限ガード値が、一定となる。
At time t22, the battery voltage falls below the target voltage and the torque command value increases. At this time, the increase amount and increase rate of the torque command value are not limited until the torque command value reaches the upper guard value. Therefore, the actual power generation torque rises more rapidly than in the comparative example of FIG. 2, and undershoot of the battery voltage is suppressed. Then, when the torque command value reaches the upper limit guard value, the torque command value is guarded below the upper limit guard value, and the guard state is set during guarding. During guarding, the upper guard value is set to a value obtained by adding the rate-of-increase limit to the previous value of the upper guard value. Therefore, the upper guard value and the torque command value increase at the increase rate limit, and the actual generated torque reaches the upper guard value later than these. After that, at time t23, the battery voltage matches the target voltage, and the actual torque of the
図8に、本実施形態における電気負荷減少時の制御態様を示す。本実施形態の発電トルク制御装置は、回転電機17の界磁巻線12に流れる励磁電流を徐々に増加させる徐励制御を行わず、図3~6で説明した制御を行っている。図8では、エンジン101がアイドル運転状態であり、エンジン101の駆動トルクが制御されることにより、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度にフィードバック制御されている。なお、同図では、回転電機17のトルク指令値が低下した場合を示しており、オフセット値の影響が小さいため、便宜上オフセット値の作用を省略して示している。
FIG. 8 shows a control mode when the electric load is reduced in this embodiment. The power generation torque control apparatus of this embodiment does not perform the gradual excitation control for gradually increasing the excitation current flowing through the field winding 12 of the rotary
時刻t31以前では、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度に制御されており、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、実発電トルク、及び上限ガード値が、一定となっている。時刻t31において、車両の電気負荷が減少し、回転電機17のトルク指令値が0まで低下する。これにより、エンジン101の実トルクが低下し、バッテリ電圧が上昇する。この際に、上限ガード値は、トルク指令値をなまし係数でなました値とオフセット値とを足した値に設定される。このため、上限ガード値はトルク指令値に遅れて低下する。その後、回転電機17による発電量の減少に伴ってバッテリ電圧が低下する。
Before time t31, the rotation speed of the
時刻t32においてバッテリ電圧が目標電圧を下回り、トルク指令値が上昇する。この際に、トルク指令値が上限ガード値に到達するまでは、トルク指令値の上昇量及び上昇率は制限されない。このため、実発電トルクは、図2の比較例と比較して迅速に上昇し、バッテリ電圧のアンダーシュートが抑制される。以降は、図7と同様である。 At time t32, the battery voltage falls below the target voltage and the torque command value increases. At this time, the increase amount and increase rate of the torque command value are not limited until the torque command value reaches the upper guard value. Therefore, the actual power generation torque rises more rapidly than in the comparative example of FIG. 2, and undershoot of the battery voltage is suppressed. The rest is the same as in FIG.
図9に、本実施形態における電気負荷増加時の制御態様を示す。本実施形態の発電トルク制御装置は、回転電機17の界磁巻線12に流れる励磁電流を徐々に増加させる徐励制御を行わず、図3~6で説明した制御を行っている。図9では、エンジン101がアイドル運転状態であり、エンジン101の駆動トルクが制御されることにより、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度にフィードバック制御されている。同図では、オフセット値の作用を省略せず示している。
FIG. 9 shows a control mode when the electrical load is increased in this embodiment. The power generation torque control apparatus of this embodiment does not perform the gradual excitation control for gradually increasing the excitation current flowing through the field winding 12 of the rotary
時刻t41以前では、エンジン101の回転速度が目標アイドル回転速度に制御されており、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、実発電トルク、及び上限ガード値が、一定となっている。ここで、上限ガード値は、トルク指令値をなまし係数でなました値にオフセット値を足した値に設定されている。時刻t41において、車両の電気負荷が増加し、回転電機17のトルク指令値が上昇する。これにより、エンジン101の実トルクが上昇し、バッテリ電圧が低下する。この際、トルク指令値は上限ガード値よりも速く上昇するため、トルク指令値が上限ガード値に到達する。すなわち、トルク指令値の上昇時に、トルク指令値をオフセット値分は迅速に上昇させることができる。そして、トルク指令値が上限ガード値以下にガードされ、ガード状態がガード中に設定される。
Before time t41, the rotation speed of the
その後、ガード中においては、上限ガード値は上限ガード値の前回値に上昇率リミットを加えた値に設定される。したがって、上限ガード値及びトルク指令値は上昇率リミットで上昇し、実発電トルクはこれらに遅れて上昇する。その後、時刻t42において、バッテリ電圧が目標電圧に一致し、エンジン101の実トルク、バッテリ22の目標電圧、バッテリ電圧、回転電機17のトルク指令値、及び実発電トルクが、一定となる。上限ガード値は、トルク指令値をなまし係数でなました値にオフセット値を足した値になるまで、上昇率リミットで上昇する。その後、上限ガード値は、トルク指令値をなまし係数でなました値にオフセット値を足した値に設定される。
After that, during guarding, the upper guard value is set to a value obtained by adding the increase rate limit to the previous value of the upper guard value. Therefore, the upper guard value and the torque command value increase at the increase rate limit, and the actual generated torque increases with a delay. After that, at time t42, the battery voltage matches the target voltage, and the actual torque of the
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。 The embodiment detailed above has the following advantages.
・発電トルクがガード後のトルク指令値に制御される。このため、発電トルクを上限ガード値以下に制限することができる。ここで、上限ガード値は、エンジン101の駆動トルクの応答速度及びトルク指令値に基づいて設定される。このため、駆動トルクの応答速度を考慮しない場合と比較して、駆動トルクに対して上限ガード値、ひいては発電トルクが大きくなりすぎることを抑制することができる。したがって、トルク指令値が急激に上昇したとしても、エンジンストールを抑制することができる。さらに、トルク指令値は上限ガード値以下に制限されるだけであり、上限ガード値に到達するまではトルク指令値の上昇量及び上昇率は制限されない。このため、エンジンストールを抑制することのできる範囲で発電トルクを迅速に上昇させることができ、バッテリ電圧のアンダーシュートを抑制することができる。
・The generated torque is controlled to the torque command value after guarding. Therefore, the power generation torque can be limited to the upper guard value or less. Here, the upper guard value is set based on the response speed of the driving torque of the
・回転電機ECU14は、トルク指令値が上限ガード値に基づいて制限されている場合に、駆動トルクの応答速度に応じた上昇率リミットで上限ガード値を上昇させる。こうした構成によれば、トルク指令値が上限ガード値に基づいて制限されている場合であっても、エンジンストールを抑制することのできる範囲で発電トルクを上昇させることができる。 - When the torque command value is limited based on the upper limit guard value, the rotary electric machine ECU 14 increases the upper limit guard value with an increase rate limit corresponding to the response speed of the driving torque. According to such a configuration, even when the torque command value is limited based on the upper guard value, the power generation torque can be increased within a range in which engine stall can be suppressed.
・回転電機ECU14は、トルク指令値が上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、トルク指令値を駆動トルクの応答速度に応じたなまし係数でなましたなまし値に基づいて上限ガード値を設定する。こうした構成によれば、トルク指令値のなまし値を算出する簡単な演算により、駆動トルクの応答速度を考慮して上限ガード値を設定することができる。 ・When the torque command value is not restricted based on the upper limit guard value, the rotary electric machine ECU 14 smoothes the torque command value with a smoothing coefficient according to the response speed of the drive torque, and adjusts the torque command value to the upper limit guard value based on the smoothed value. set the value. According to such a configuration, it is possible to set the upper guard value in consideration of the response speed of the driving torque by a simple operation of calculating the smoothed value of the torque command value.
・上記なまし値にオフセット値を加えた値に上限ガード値が設定される。このため、上限ガード値がトルク指令値よりもオフセット値大きい状態に移行し易くなり、トルク指令値がより大きい値に変更された当初にトルク指令値が上限ガード値で制限されにくくすることができる。したがって、発電トルクの応答性、ひいては発電量の応答性を向上させることができる。 ・The upper limit guard value is set to the value obtained by adding the offset value to the smoothed value. Therefore, the upper limit guard value is likely to shift to a state where the offset value is larger than the torque command value, and the torque command value is less likely to be limited by the upper limit guard value when the torque command value is changed to a larger value. . Therefore, it is possible to improve the responsiveness of the power generation torque and, by extension, the responsiveness of the power generation amount.
・トルク指令値が上限ガード値以上になった後、上限ガード値がトルク指令値にオフセット値を加えた値以上になるまで、上限ガード値が上昇させられる。このため、上限ガード値がトルク指令値よりもオフセット値だけ大きい状態に移行し易くなり、トルク指令値がより大きい値に変更された当初にトルク指令値が上限ガード値で制限されにくくすることができる。したがって、発電トルクの応答性、ひいては発電量の応答性を向上させることができる。さらに、駆動トルクの応答速度に応じた上昇率リミットで上限ガード値が上昇させられる。このため、エンジンストールを抑制しつつ、上限ガード値がトルク指令値よりもオフセット値大きい状態に迅速に移行させることができる。 ・After the torque command value becomes equal to or greater than the upper limit guard value, the upper limit guard value is increased until the upper limit guard value becomes equal to or greater than the value obtained by adding the offset value to the torque command value. Therefore, the upper guard value is likely to be larger than the torque command value by the offset value, and the torque command value is less likely to be limited by the upper guard value when the torque command value is changed to a larger value. can. Therefore, it is possible to improve the responsiveness of the power generation torque and, by extension, the responsiveness of the power generation amount. Furthermore, the upper limit guard value is increased by a rate of increase limit according to the response speed of the driving torque. Therefore, it is possible to rapidly shift to a state in which the upper guard value is greater than the torque command value by the offset value while suppressing engine stall.
・回転電機ECU14は、駆動トルクを制御するエンジンECU20から、上昇率を受信する。こうした構成によれば、エンジン101の駆動トルクを制御するエンジンECU20により、駆動トルクの応答速度に応じた上昇率リミットが適切に設定され、その上昇率リミットで上限ガード値を上昇させることができる。したがって、エンジンストールを抑制しつつ、上限ガード値を迅速に上昇させることができる。
- The rotary electric machine ECU 14 receives the increase rate from the
・回転電機ECU14は、駆動トルクを制御するエンジンECU20から、なまし係数を受信する。こうした構成によれば、エンジン101の駆動トルクを制御するエンジンECU20により、駆動トルクの応答速度に応じたなまし係数がエンジン101の仕様等に応じて適切に設定され、トルク指令値をそのなまし係数でなましたなまし値に上限ガード値を設定することができる。したがって、エンジンストールの抑制とバッテリ電圧のアンダーシュートの抑制とを両立する上で、上限ガード値を適切に設定することができる。
- The rotary electric machine ECU 14 receives the smoothing coefficient from the
なお、上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。 It should be noted that the above embodiment can be modified as follows. Parts that are the same as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
・上昇率リミット(上昇率上限値)を、エンジン101の駆動トルクの最大上昇率(最大上昇速度)よりも若干小さい値に設定してもよい。
- The increase rate limit (increase rate upper limit) may be set to a value slightly smaller than the maximum increase rate (maximum increase speed) of the driving torque of the
・なまし係数を、トルク指令値のなまし値の変化率が、エンジン101の駆動トルクの最大変化率(最大変化速度)よりも若干小さくになるように設定してもよい。
The smoothing coefficient may be set such that the rate of change of the smoothed value of the torque command value is slightly smaller than the maximum rate of change (maximum rate of change) of the driving torque of the
・なまし係数及び上昇率リミットを、回転電機ECU14に予め記憶させておいてもよい。 - The smoothing coefficient and the rate-of-increase limit may be stored in advance in the rotary electric machine ECU 14 .
・回転電機ECU14(ガード値設定部に相当)は、トルク指令値が上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、上限ガード値の変化率を、エンジン101の駆動トルクの応答速度に応じた変化率(変化率リミット)以下に制限する、といった構成を採用することもできる。こうした構成によっても、エンジン101の駆動トルクの応答速度を考慮して上限ガード値を設定することができる。変化率リミット(変化率上限値)は、エンジン101の駆動トルクの最大変化率(最大変化速度)に設定してもよいし、最大変化率よりも若干小さい値に設定してもよい。なお、変化率リミットを、エンジンECU20から受信してもよいし、回転電機ECU14に予め記憶させておいてもよい。
When the torque command value is not limited based on the upper limit guard value, the rotary electric machine ECU 14 (corresponding to a guard value setting unit) adjusts the rate of change of the upper limit guard value according to the response speed of the driving torque of the
・オフセット値(所定値に相当)を0に設定することにより、オフセット値を省略してもよい。 - By setting the offset value (corresponding to a predetermined value) to 0, the offset value may be omitted.
・回転電機17として、オルタネータ(発電機)や、車両を走行させることが可能なトルクを発生するMG(Motor Generator)を採用することもできる。
- As the rotary
・エンジン101のアイドル運転状態に限らず、エンジンECU20が車両を一定速度で走行させるように制御するクルーズコントロール中に、上述した発電制御を実行することもできる。
The power generation control described above can also be executed during cruise control in which the
14…回転電機ECU、17…回転電機、22…バッテリ、101…エンジン。 14... Rotary electric machine ECU, 17... Rotary electric machine, 22... Battery, 101... Engine.
Claims (10)
前記発電トルクの指令値を算出する第1算出部と、
前記指令値の上限ガード値を、前記駆動トルクの応答速度及び前記指令値に基づいて設定するガード値設定部と、
前記指令値を前記上限ガード値以下に制限した制限指令値を算出する第2算出部と、
前記発電トルクを前記制限指令値に制御する制御部と、
を備え、
前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、前記指令値を前記駆動トルクの応答速度に応じた係数でなましたなまし値に基づいて前記上限ガード値を設定する、回転電機の発電トルク制御装置。 A power generation torque control device (14) for controlling the power generation torque of a rotating electrical machine (17) that generates power using the driving torque of an engine (101) and charges a battery (22),
a first calculation unit that calculates a command value for the power generation torque;
a guard value setting unit that sets an upper limit guard value of the command value based on the response speed of the driving torque and the command value;
a second calculation unit that calculates a limit command value by limiting the command value to the upper limit guard value or less;
a control unit that controls the power generation torque to the limit command value;
with
The guard value setting unit, when the command value is not limited based on the upper limit guard value, adjusts the command value based on the smoothed value with a coefficient corresponding to the response speed of the drive torque. A power generation torque control device for a rotating electric machine that sets an upper guard value .
前記発電トルクの指令値を算出する第1算出部と、a first calculation unit that calculates a command value for the power generation torque;
前記指令値の上限ガード値を、前記駆動トルクの応答速度及び前記指令値に基づいて設定するガード値設定部と、a guard value setting unit that sets an upper limit guard value of the command value based on the response speed of the driving torque and the command value;
前記指令値を前記上限ガード値以下に制限した制限指令値を算出する第2算出部と、a second calculation unit that calculates a limit command value by limiting the command value to the upper limit guard value or less;
前記発電トルクを前記制限指令値に制御する制御部と、a control unit that controls the power generation torque to the limit command value;
を備え、with
前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されていない場合に、前記上限ガード値の変化率を、前記駆動トルクの応答速度に応じた変化率以下に制限する、回転電機の発電トルク制御装置。When the command value is not limited based on the upper limit guard value, the guard value setting unit limits the rate of change of the upper limit guard value to a rate of change corresponding to the response speed of the drive torque or less. Power generation torque control device for rotary electric machine.
前記発電トルクの指令値を算出する第1算出部と、a first calculation unit that calculates a command value for the power generation torque;
前記指令値の上限ガード値を、前記駆動トルクの応答速度及び前記指令値に基づいて設定するガード値設定部と、a guard value setting unit that sets an upper limit guard value of the command value based on the response speed of the driving torque and the command value;
前記指令値を前記上限ガード値以下に制限した制限指令値を算出する第2算出部と、a second calculation unit that calculates a limit command value by limiting the command value to the upper limit guard value or less;
前記発電トルクを前記制限指令値に制御する制御部と、a control unit that controls the power generation torque to the limit command value;
を備え、with
前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値以上になった後、前記上限ガード値が前記指令値に所定値を加えた値以上になるまで、前記駆動トルクの応答速度に応じた上昇率で前記上限ガード値を上昇させる、回転電機の発電トルク制御装置。After the command value becomes equal to or greater than the upper limit guard value, the guard value setting unit adjusts the response speed of the drive torque until the upper limit guard value becomes equal to or greater than a value obtained by adding a predetermined value to the command value. A power generation torque control device for a rotary electric machine, which increases the upper limit guard value at an increase rate.
前記発電トルクの指令値を算出する第1算出部と、a first calculation unit that calculates a command value for the power generation torque;
前記指令値の上限ガード値を、前記駆動トルクの応答速度及び前記指令値に基づいて設定するガード値設定部と、a guard value setting unit that sets an upper limit guard value of the command value based on the response speed of the driving torque and the command value;
前記指令値を前記上限ガード値以下に制限した制限指令値を算出する第2算出部と、a second calculation unit that calculates a limit command value by limiting the command value to the upper limit guard value or less;
前記発電トルクを前記制限指令値に制御する制御部と、a control unit that controls the power generation torque to the limit command value;
を備え、with
前記ガード値設定部は、前記指令値が前記上限ガード値に基づいて制限されている場合に、前記駆動トルクの応答速度に応じた上昇率で前記上限ガード値を上昇させ、The guard value setting unit increases the upper limit guard value at a rate of increase corresponding to a response speed of the drive torque when the command value is limited based on the upper limit guard value,
前記ガード値設定部は、前記駆動トルクを制御する外部装置(20)から、前記上昇率を受信する、回転電機の発電トルク制御装置。A power generation torque control device for a rotary electric machine, wherein the guard value setting unit receives the rate of increase from an external device (20) that controls the driving torque.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018215095A JP7225720B2 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Power generation torque control device for rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018215095A JP7225720B2 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Power generation torque control device for rotary electric machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020088918A JP2020088918A (en) | 2020-06-04 |
JP7225720B2 true JP7225720B2 (en) | 2023-02-21 |
Family
ID=70909232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018215095A Active JP7225720B2 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Power generation torque control device for rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7225720B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006335097A (en) | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Denso Corp | Control unit of engine with accessory |
JP2011101547A (en) | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Denso Corp | Vehicle-use power generation control apparatus, and vehicle-use generation control system |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3517981B2 (en) * | 1994-09-20 | 2004-04-12 | 株式会社デンソー | Idle speed control device |
-
2018
- 2018-11-15 JP JP2018215095A patent/JP7225720B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006335097A (en) | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Denso Corp | Control unit of engine with accessory |
JP2011101547A (en) | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Denso Corp | Vehicle-use power generation control apparatus, and vehicle-use generation control system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020088918A (en) | 2020-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3266644B1 (en) | Vehicle and control method therefor | |
CN111108681B (en) | Inverter control device | |
US8339074B2 (en) | Power converter control apparatus | |
WO2001021431A1 (en) | Dynamotor of hybrid vehicle, and method of control thereof | |
JP6089027B2 (en) | Apparatus and method for starting an internal combustion engine located in a vehicle | |
WO2006137200A1 (en) | Apparatus for controlling electric power generation of rotation electric machine used for vehicle | |
US20090295319A1 (en) | Method and device for controlling the start time of a vehicle heat engine | |
WO2017195799A1 (en) | Rotating electrical machine unit | |
US9874192B2 (en) | Method and device for controlling an alternator-starter of a motor vehicle, and corresponding alternator-starter | |
JP5174617B2 (en) | Rotating electrical machine device and control device thereof | |
US8680796B2 (en) | Control device and control method for power converter | |
JP2012202407A (en) | Method for operating automobile electrical equipment driven by internal combustion engine | |
CN110168925B (en) | Control device for power conversion circuit, and rotating electric machine unit | |
JP7225720B2 (en) | Power generation torque control device for rotary electric machine | |
JP2010104123A (en) | Vehicular power supply unit | |
US8878498B2 (en) | Method for reducing a voltage ripple due to rotational nonuniformity of a generator driven by an internal combustion engine | |
JP6834460B2 (en) | Rotating machine control device, rotating machine unit | |
JP6665773B2 (en) | Rotary electric machine rotation rise abnormality detection device, rotating electric machine unit | |
WO2018097013A1 (en) | Control device for rotary electric machine, and rotary electric machine unit | |
JP2015014278A (en) | Starter generator and control method therefor | |
WO2018097014A1 (en) | Fault detection device for rotation sensor | |
JP2002218797A (en) | Engine-driven generator | |
JP7185480B2 (en) | power converter | |
JP3807603B2 (en) | Vehicle power generation device | |
WO2018105407A1 (en) | Dynamo-electric machine control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230123 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7225720 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |