KR20080081316A - 모터 구동 시스템의 승압 컨버터를 위한 제어 장치 및 그제어 방법 - Google Patents

모터 구동 시스템의 승압 컨버터를 위한 제어 장치 및 그제어 방법 Download PDF

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Abstract

승압 컨버터(12)는 직류 전원(B)의 직류 전압을 승압한다. 인버터(14)는 승압 컨버터의 출력 전압을 교류 전압으로 변환한다. 교류 모터(M1)는 인버터(14)의 출력 전압에 의해 구동된다. 승압 컨버터(12)를 제어하는 제어 장치(30)는, 교류 모터(M1)의 회전 속도가 감소되고 회전 속도의 변동율의 절대값이 기결정된 값 이상인 경우에, 승압 컨버터(12)의 출력 전압 지령값을 감소시킨다. 인버터(14)는 사인파 PWM 제어 모드, 과변조 PWM 제어 모드 및 구형파 제어 모드의 3개의 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택되는 제어 모드로 제어된다. 승압 컨버터의 제어 장치(30)는 인버터(14)의 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 제어 모드인 경우에만, 승압 컨버터(12)의 출력 전압 지령값을 감소시킨다.

Description

모터 구동 시스템의 승압 컨버터를 위한 제어 장치 및 그 제어 방법{CONTROL DEVICE AND CORRESPONDING CONTROL METHOD FOR A BOOST CONVERTER IN A MOTOR DRIVE SYSTEM}
본 발명은 직류 전원으로부터의 직류(DC) 전압을 목표 전압으로 변환하는 승압 컨버터의 제어 장치 및 상기 승압 컨버터의 제어 방법에 관한 것이다.
근래, 환경 친화적 차량으로서 하이브리드 차량 및 전기 차량에 상당한 주목이 집중되어 왔다.
이러한 하이브리드 차량은 종래 엔진에 더하여, 직류 전원, 인버터, 및 인버터에 의해 구동되는 모터를 동력원으로서 사용한다. 즉, 엔진을 구동함으로써 하이브리드 차량에 동력이 공급되는 동안, 또한, 인버터에 의해 직류 전원으로부터의 직류 전압을 교류(AC) 전압으로 변환하고, 변환된 교류 전압을 사용하여 모터를 회전시킴으로써도 동력이 공급된다. 전기 차량도 직류 전원, 인버터, 인버터에 의해 구동되는 모터를 동력원으로서 사용한다.
일본 특허 공개 No. 2001-295676은 하이브리드 차량에 있어서 구동축의 각가속도가 슬리핑(slipping) 상태를 검출하고 토크를 제한하도록 사용되는 것을 개시한다.
주행하는 차량이 노면 상의 돌출부, 예컨대, 도로 쇼울더(road shoulder), 낙하물 등과 우연히 만난 후에 즉시, 타이어가 헛도는 슬리핑 상태가 초래된다. 슬리핑 상태에서는 노면 저항이 제거되기 때문에, 만약 토크를 변경하지 않고 휠이 회전된다면, 휠의 회전 속도는 증가된다.
출력은 토크 × 회전 속도에 비례하기 때문에, 슬리핑 상태는 휠을 구동하는 모터에서 많은 전력이 소비되도록 야기한다. 따라서, 더 많은 전력이 모터에 공급될 수 있도록 제어가 실행된다.
반면, 슬리핑 상태가 끝난 후에, 타이어는 노면과 다시 접촉하여 그리핑(gripping) 상태를 초래하고, 그리고 그 상태에서 노면과의 마찰에 기인하여 타이어의 회전 속도는 급격히 감소된다. 모터의 회전 속도 역시 타이어의 회전 속도의 감소에 따라 급격히 감소한다.
하이브리드 차량 등에 있어서, 전원으로부터의 직류 전압은 승압 컨버터에 의해 승압되고, 그 승압된 직류 전압은 인버터에 의해 교류 전압으로 변환되어 모터를 구동하는 것도 검토된다.
이와 같이 승압 컨버터를 포함하는 구성에 있어서, 모터의 회전 속도가 급격히 감소하는 경우, 승압 컨버터로부터 인버터로 과잉 전력이 공급될 수도 있다. 그러므로, 승압 컨버터의 목표 전압을 낮출 필요가 있다.
일본 특허 공개 No. 2001-295676은 이와 같이 슬리핑 상태로부터 그리핑 상태로 변화하는 경우에 실행되는 승압 컨버터의 제어는 개시하지 않는다.
본 발명의 목적은 과전압을 신속히 방지할 수 있는 승압 컨버터의 제어 장치, 및 상기 승압 컨버터의 제어 방법을 제공하는 것이다.
요약하면, 본 발명은 전기 모터 구동 시스템에 사용되는 승압 컨버터의 제어 장치를 제공한다. 승압 컨버터는 직류 전원의 직류 전압을 승압하고, 전기 모터 구동 시스템은 승압 컨버터의 출력 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터, 및 인버터의 출력 전압에 의해 구동되는 전기 모터를 포함한다. 승압 컨버터의 제어 장치는, 전기 모터의 회전 속도가 감소하고 회전 속도의 변동율의 절대값이 기결정된 값 이상이 되는 경우에 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시킨다.
바람직하게는, 인버터는 사인파 PWM 제어 모드, 과변조 PWM 제어 모드 및 구형파(rectangular wave) 제어 모드의 3개의 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택되는 제어 모드로 제어된다. 승압 컨버터의 제어 장치는 인버터의 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 제어 모드인 경우에만 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시킨다.
바람직하게는, 전기 모터 구동 시스템은 승압 컨버터의 출력 전압을 인버터에 전달하는 전원 라인, 전원 라인에 연결되는 캐패시터, 및 캐패시터의 상태를 검출하는 검출 유닛을 더 포함한다. 승압 컨버터의 제어 장치는 검출 유닛의 출력에 따른 감소율로 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시킨다.
바람직하게는, 전기 모터 구동 시스템은 전기 모터의 회전 속도를 검출하는 리졸버(resolver)를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기 모터 구동 시스템에 사용되는 승압 컨버터의 제어 방법이 제공된다. 승압 컨버터는 직류 전원의 직류 전압을 승압하고, 전기 모터 구동 시스템은 승압 컨버터의 출력 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터, 및 인버터의 출력 전압에 의해 구동되는 전기 모터를 포함한다. 제어 방법은 전기 모터의 회전 속도의 변동량이 기결정된 값 이하인지 여부를 검출하는 단계, 및 회전 속도가 감소하고 회전 속도의 변동율의 절대값이 기결정된 값 이상이 되는 경우에 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 인버터는 사인파 PWM 제어 모드, 과변조 PWM 제어 모드 및 구형파 제어 모드의 3개의 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택되는 제어 모드로 제어된다. 제어 방법은 인버터의 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 제어 모드인 경우에만 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 전기 모터 구동 시스템은 승압 컨버터의 출력 전압을 인버터에 전달하는 전원 라인, 전원 라인에 연결되는 캐패시터, 및 캐패시터의 상태를 검출하는 검출 유닛을 더 포함한다. 제어 방법은 검출 유닛의 출력에 따른 감소율로 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 전기 모터 구동 시스템은 전기 모터의 회전 속도를 검출하는 리졸버를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 인버터의 과전압은 적절하게 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 승압 컨버터의 제어 장치가 제공되는 모터 구동 장치의 회로 다이어그램이며;
도 2는 제어 장치(30)의 기능적 블록 다이어그램이며;
도 3은 도 2에 도시된 피드백 전압 지령 연산 유닛(52) 및 듀티 비 변환 유닛(54)의 기능적 블록 다이어그램이며;
도 4는 제어 장치(30)에 의해 실행되는 목표 전압값의 스위칭 제어를 도해하기 위한 플로우차트이며;
도 5는 본 실시예에 따른 승압 컨버터 제어 장치의 작동을 도해하기 위한 작동 파형 다이어그램이며;
도 6은 캐패시터 용량(C)과 온도 사이의 관계의 일례를 도시하는 다이어그램이며;
도 7은 캐패시터 상태를 고려한 전압 지령값의 스위칭 제어를 도해하기 위한 플로우차트이며;
도 8은 단위 시간당 목표 전압의 변화량의 단계값을 도해하기 위한 작동 파형 다이어그램이며;
도 9는 하이브리드 차량에의 적용을 도해하기 위한 다이어그램이다.
이하, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이고, 그리고 각 도면에서 동일하거나 대응하는 부분들은 동일한 참조 부호로 표시되고, 그 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 승압 컨버터의 제어 장치가 제공되는 모터 구동 장치의 회로 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 모터 구동 장치(100)는 직류 전원(B), 전압 센서(10 및 13), 시스템 릴레이(SR1 및 SR2), 캐패시터(C1 및 C2), 승압 컨버터(12), 인버터(14), 전류 센서(11 및 24), 온도 센서(25), 리졸버(26), 및 제어 장치(30)를 포함한다. 교류 모터(M1)는 하이브리드 차량 또는 전기 차량의 구동 휠을 구동하기 위한 토크를 발생시키기 위한 구동 모터이다. 선택적으로, 이러한 모터는, 엔진에 의해 구동되는 발전기로서 기능할 수 있고, 예를 들어, 엔진을 시동시키는 엔진용 전기 모터로서 작동할 수 있도록, 하이브리드 차량에 탑재될 수도 있다.
승압 컨버터(12)는 리액터(L1), NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2), 및 다이오드(D1 및 D2)를 포함한다. 리액터(L1)는 직류 전원(B)의 전원 라인(PL1)에 연결되는 한 말단, 및 NPN 트랜지스터(Q1)과 NPN 트랜지스터(Q2) 사이, 즉, NPN 트랜지스터(Q1)의 이미터와 NPN 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 사이의 중간점에 연결되는 다른 말단을 가진다. NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)는 전원 라인(PL2)과 접지 라인(SL) 사이에 직렬로 연결된다. NPN 트랜지스터(Q1)의 컬렉터는 전원 라인(PL2)에 연결되고, NPN 트랜지스터(Q2)의 이미터는 접지 라인(SL)에 연결된다. 더욱이, 각각의 NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)의 컬렉터와 이미터 사이에 다이오드(D1 및 D2)가 각각 배치되어, 이미터 측으로부터 컬렉터 측으로 전류를 공급한다.
인버터(14)는 U-상 암(arm)(15), V-상 암(16) 및 W-상 암(17)을 포함한다. U-상 암(15), V-상 암(16) 및 W-상 암(17)은 전원 라인(PL2)과 접지 라인(SL) 사이에 병렬로 연결된다.
U-상 암(15)은 직렬로 연결되는 NPN 트랜지스터(Q3, Q4)를 포함한다. V-상 암(16)은 직렬로 연결되는 NPN 트랜지스터(Q5, Q6)를 포함한다. W-상 암(17)은 직렬로 연결되는 NPN 트랜지스터(Q7, Q8)를 포함한다. 또한, 각각의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)의 컬렉터와 이미터 사이에는, 이미터 측으로부터 컬렉터 측으로 전류를 공급하는 다이오드(D3 ~ D8)가 각각 연결된다.
각 상 암의 중간점은 교류 모터(M1)의 각 상 코일의 각 상 말단에 연결된다. 즉, 교류 모터(M1)는 3-상 영구 자석식 모터이고, 그리고 U-, V- 및 W-상의 3개의 코일은 중성점에 공통적으로 연결되는 한 말단을 각각 가진다. U-상 코일의 다른 말단은 NPN 트랜지스터(Q3, Q4) 사이의 중간점에 연결되고, V-상 코일의 다른 말단은 NPN 트랜지스터(Q5, Q6) 사이의 중간점에 연결되고, 그리고 W-상 코일의 다른 말단은 NPN 트랜지스터(Q7, Q8) 사이의 중간점에 연결된다. 리졸버(26)는 교류 모터(M1)의 회전 속도(Nm)를 검출하고, 그리고 그 검출된 회전 속도(Nm)를 제어 장치(30)로 전송한다.
NPN 트랜지스터(Q1 ~ Q8) 등은 예를 들어, IGBT(insulated gate bipolar transistor) 및 파워 MOSFET일 수도 있는 다른 파워 스위칭 소자로 대체될 수 있음을 유의한다.
직류 전원(B)은 니켈 수소 배터리 또는 리튬-이온 배터리와 같은 2차 배터리를 포함한다. 전압 센서(10)는 직류 전원(B)으로부터 출력되는 직류 전압(Vb)을 검출하고, 그 검출된 직류 전압(Vb)을 제어 장치(30)로 출력한다. 전류 센서(11)는 직류 전원(B)으로부터 출력되는 직류 전류(Ib)를 검출하고, 그 검출된 직류 전 류(Ib)를 제어 장치(30)로 출력한다. 시스템 릴레이(SR1 및 SR2)는 제어 장치(30)로부터의 신호(SE)에 의해 온(on)/오프(off)된다.
캐패시터(C1)는 직류 전원(B)으로부터 공급되는 직류 전압을 평활화하고, 그 평활화된 직류 전압을 승압 컨버터(12)에 공급한다.
승압 컨버터(12)는 캐패시터(C1)로부터 공급되는 직류 전압을 승압하고, 그것을 캐패시터(C2)에 공급한다. 보다 구체적으로, 승압 컨버터(12)가 제어 장치(30)로부터 신호(PWMU)를 수신하는 경우, 신호(PWMU)에 의해 NPN 트랜지스터(Q2)가 온되는 기간에 따라서 직류 전압을 승압하고, 그것을 캐패시터(C2)에 공급한다. 이러한 경우, NPN 트랜지스터(Q1)는 신호(PWMU)에 의해 오프된다. 더욱이, 승압 컨버터(12)가 제어 장치(30)로부터 신호(PWMD)를 수신하는 경우, 인버터(14)로부터 공급되는 직류 전압을 캐패시터(C2)를 매개로 하여 강압하고, 직류 전원(B)을 충전한다.
캐패시터(C2)는 승압 컨버터(12)로부터의 직류 전압을 평활화하고, 그 평활화된 직류 전압을 인버터(14)에 공급한다. 전압 센서(13)는 캐패시터(C2)의 각 말단의 전압, 즉, 승압 컨버터(12)의 출력 전압(Vm)(인버터(14)로의 입력 전압에 대응함, 이하 동일함)을 검출하고, 그 검출된 출력 전압(Vm)을 제어 장치(30)로 출력한다.
온도 센서(25)는 캐패시터(C2)의 온도(Tc)를 검출하고, 그것을 제어 장치(30)로 출력한다. 이 온도(Tc)는 캐패시터(C2)의 용량 변동에 관한 파라미터이다. 온도 센서(25)는 캐패시터(C2)의 온도를 직접 검출할 필요는 없다. 예를 들어, 인버터(14)를 냉각하는 냉각제의 온도와 같은 캐패시터(C2)의 온도에 관련되는 온도를 검출할 수도 있고, 이것에 근거하여, 제어 장치(30)는 캐패시터(C2)의 온도(Tc)를 추정할 수 있다.
캐패시터(C2)로부터 직류 전압을 수신하는 경우, 인버터(14)는 제어 장치(30)로부터의 신호(PWMI)에 근거하여 직류 전압을 교류 전압으로 변환하고, 교류 모터(M1)를 구동한다. 이것에 의해 교류 모터(M1)는, 토크 지령값(TR)에 의해 특정되는 토크를 생성하도록 구동된다. 또한, 모터 구동 장치(100)를 탑재하는 하이브리드 차량 또는 전기 차량의 회생 제동 동안, 제어 장치(30)로부터의 신호(PWMC)에 근거하여 인버터(14)는 교류 모터(M1)에 의해 발생되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하고, 그 변환된 직류 전압을 캐패시터(C2)를 매개로 하여 승압 컨버터(12)에 공급한다.
여기서 사용되는 회생 제동은 하이브리드 차량 또는 전기 차량의 운전자에 의해 풋 브레이크 작동이 실행되는 경우의 회생 발전을 수반하는 제동, 또는 풋 브레이크의 작동보다는 주행중 가속 페달을 놓는 것에 의한 회생 발전에 있어서 차량의 감속(또는 가속의 중지)을 포함함을 유의한다.
전류 센서(24)는 교류 모터(M1)에 흐르는 모터 전류(MCRT)를 검출하고, 그 검출된 모터 전류(MCRT)를 제어 장치(30)로 출력한다.
외부 ECU(전지 제어 유닛)로부터 입력되는 토크 지령값(TR) 및 모터 회전 속도(MRN), 전압 센서(10)로부터의 직류 전압(Vb), 전압 센서(13)로부터의 출력 전압(Vm), 및 전류 센서(24)로부터의 모터 전류(MCRT)에 근거하여, 제어 장치(30)는 승압 컨버터(12)를 구동하기 위한 신호(PWMU) 및 인버터(14)를 구동하기 위한 신호(PWMI)를 발생시키고, 그 발생된 신호(PWMU 및 PWMI)를 승압 컨버터(12) 및 인버터(14)로 각각 출력한다.
신호(PWMU)는, 승압 컨버터(12)가 캐패시터(C1)로부터의 직류 전압을 출력 전압(Vm)으로 변환하는 경우, 승압 컨버터(12)를 구동하는 기능을 한다. 승압 컨버터(12)가 직류 전압을 출력 전압(Vm)으로 변환하는 경우, 제어 장치(30)는 출력 전압(Vm)에 대해 피드백 제어를 실행하고, 그리고 그것은 출력 전압(Vm)이 전압 지령(Vdc_com)이 될 수 있도록 승압 컨버터(12)를 구동하기 위한 신호(PWMU)를 발생시킨다.
제어 장치(30)는, 하이브리드 차량 또는 전기 차량이 회생 제동 모드에 들어가는 것을 나타내는 외부 ECU로부터의 신호를 수신하는 경우, 교류 모터(M1)에 의해 발생되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하기 위한 신호(PWMC)를 발생시키고, 그것을 인버터(14)로 출력한다. 이러한 경우, 인버터(14)의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)의 스위칭은 신호(PWMC)에 의해 제어된다. 따라서, 인버터(14)는 교류 모터(M1)에 의해 발생되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하고, 그것을 승압 컨버터(12)에 공급한다.
더욱이, 제어 장치(30)는, 하이브리드 차량 또는 전기 차량이 회생 제동 모드에 들어가는 것을 나타내는 외부 ECU로부터의 신호를 수신하는 경우, 인버터(14)로부터 공급되는 직류 전압을 강압하기 위한 신호(PWMD)를 발생시키고, 그 발생된 신호(PWMD)를 승압 컨버터(12)로 출력한다. 이것에 의해 교류 모터(M1)에 의해 발 생되는 교류 전압은 직류 전압으로 변환되고, 그리고 나서 그것은 직류 전원(B)에 공급된다.
더욱이, 제어 장치(30)는 시스템 릴레이(SR1 및 SR2)를 온/오프하기 위한 신호(SE)를 발생시키고, 그것을 시스템 릴레이(SR1 및 SR2)로 출력한다.
도 2는 제어 장치(30)의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, 제어 장치(30)는 모터 제어 상 전압 연산 유닛(40), 인버터 PWM 신호 변환 유닛(42), 인버터 입력 전압 지령 연산 유닛(50), 피드백 전압 지령 연산 유닛(52), 및 듀티 비 변환 유닛(54)을 포함한다.
모터 제어 상 전압 연산 유닛(40)은 승압 컨버터(12)의 출력 전압(Vm), 즉, 인버터(14)로의 입력 전압을 전압 센서(13)로부터 수신하고, 교류 모터(M1)의 각 상에 흐르는 모터 전류(MCRT)를 전류 센서(24)로부터 수신하고, 그리고 외부 ECU로부터 토크 지령값(TR)을 수신한다. 모터 제어 상 전압 연산 유닛(40)은 이러한 입력 신호에 근거하여, 교류 모터(M1)의 각 상의 코일에 인가되는 전압을 산출하고, 산출된 결과를 인버터 PWM 신호 변환 유닛(42)에 공급한다. 모터 제어 상 전압 연산 유닛(40)으로부터 수신된 산출 결과에 근거하여, 인버터 PWM 신호 변환 유닛(42)은 인버터(14)의 각각의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)를 실제로 온/오프하는 신호(PWMI 및 PWMC)를 발생시키고, 그 발생된 신호(PWMI 및 PWMC)를 인버터(14)의 각각의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)로 출력한다.
따라서, 각각의 NPN 트랜지스터(Q3 ~ Q8)는 그 스위칭이 제어되고, 교류 모터(M1)가 측정한 토크를 출력하도록 교류 모터(M1)의 각 상에 공급되는 전류를 제 어한다. 이렇게 하여, 모터 구동 전류가 제어되고, 토크 지령값(TR)에 따른 모터 토크가 출력된다.
반면, 인버터 입력 전압 지령 연산 유닛(50)은 토크 지령값(TR) 및 모터 회전 속도(MRN)에 근거하여 인버터 입력 전압의 최적값(목표값), 즉, 전압 지령(Vdc_com)을 산출하고, 그 산출된 전압 지령(Vdc_com)을 피드백 전압 지령 연산 유닛(52)으로 출력한다.
전압 센서(13)로부터의 승압 컨버터(12)의 출력 전압(Vm) 및 인버터 입력 전압 지령 연산 유닛(50)으로부터의 전압 지령(Vdc_com)에 근거하여, 피드백 전압 지령 연산 유닛(52)은 후술되는 바와 같은 방법에 따라 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)을 산출하고, 그 산출된 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)을 듀티 비 변환 유닛(54)으로 출력한다.
듀티 비 변환 유닛(54)은 전압 센서(10)로부터의 직류 전압(Vb) 및 피드백 전압 지령 연산 유닛(52)으로부터의 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)에 근거하여 전압 센서(13)로부터의 출력 전압(Vm)을 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)으로 설정하기 위한 듀티 비를 산출하고, 그 산출된 듀티 비에 근거하여 승압 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)를 온/오프하기 위한 신호(PWMU 및 PWMD)를 발생시킨다. 듀티 비 변환 유닛(54)은 그 발생된 신호(PWMU 및 PWMD)를 승압 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)로 출력한다.
접지 라인(SL) 측의 승압 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q2)의 증가된 온-듀티는 많은 전력이 리액터(L1)에 저장되게 하고, 그러므로, 더 높은 전압의 출력이 실현된다. 반면에, 전원 라인(PL2) 측의 NPN 트랜지스터(Q1)의 증가된 온-듀티는 전원 라인(PL2) 상의 전압이 더 낮아지게 한다. 그 결과, NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)의 듀티 비를 제어하는 것은 전원 라인(PL1 및 PL2)간의 전압을 임의의 정전압으로 제어되는 것을 가능하게 한다.
도 3은 도 2에 도시된 피드백 전압 지령 연산 유닛(52) 및 듀티 비 변환 유닛(54)의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 3을 참조하면, 피드백 전압 지령 연산 유닛(52)은 감산기(521), PI(비례 적분) 제어 이득(gain) 결정 유닛(524), PI 제어기(525)를 포함한다.
감산기(521)는 인버터 입력 전압 지령 연산 유닛(50)으로부터의 전압 지령(Vdc_com) 및 전압 센서(13)로부터의 출력 전압(Vm)을 수신하고, 전압 지령(Vdc_com)에서 출력 전압(Vm)을 감산한다. 그리고, 감산기(521)는 감산 결과를 편차(ΔVdc)로서 PI 제어 이득 결정 유닛(524)으로 출력하고, 또한 목표 전압 지령(Vdc_com)을 PI 제어 이득 결정 유닛(524)으로 출력한다.
PI 제어 이득 결정 유닛(524)은 전압 지령(Vdc_com) 및 편차(ΔVdc)와 함께, 비례 이득(Kp) 및 적분 이득(Ki)을 PI 제어기(525)로 출력한다.
PI 제어기(525)는 PI 제어 이득 결정 유닛(524)으로부터 수신되는 비례 이득(Kp), 적분 이득(Ki) 및 편차(ΔVdc)에 근거하여 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)을 산출한다. 구체적으로, PI 제어기(525)는 PI 제어 이득 결정 유닛(524)으로부터 수신되는 비례 이득(Kp), 적분 이득(Ki) 및 편차(ΔVdc)를 다음 식에 대입하여, 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)을 산출한다.
Vdc_com_fb = Kp × ΔVdc + Ki × ∑ΔVdc ...(1)
그리고, PI 제어기(525)는 그 산출된 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)을 듀티 비 변환 유닛(54)으로 출력한다.
듀티 비 변환 유닛(54)은 컨버터 듀티-비 연산 유닛(541) 및 컨버터 PWM 신호 변환 유닛(542)을 포함한다. 컨버터 듀티-비 연산 유닛(541)은 전압 센서(10)로부터의 직류 전압(Vb) 및 PI 제어기(525)로부터의 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)에 근거하여, 전압 센서(13)로부터의 출력 전압(Vm)이 피드백 전압 지령(Vdc_com_fb)의 값에 합치하게 하는 듀티 비를 산출한다.
컨버터 PWM 신호 변환 유닛(542)은 컨버터 듀티-비 연산 유닛(541)으로부터의 듀티 비에 근거하여, 승압 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)를 온/오프하기 위한 신호(PWMU 및 PWMD)를 발생시킨다. 그리고, 컨버터 PWM 신호 변환 유닛(542)은 그 발생된 신호(PWMU 및 PWMD)를 승압 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)로 출력한다.
승압 컨버터(12)의 NPN 트랜지스터(Q1 및 Q2)는 신호(PWMU)에 근거하여 온/오프된다. 따라서, 승압 컨버터(12)는, 출력 전압(Vm)이 전압 지령(Vdc_com)이 될 수 있도록, 직류 전압을 출력 전압(Vm)으로 변환한다.
도 4는 제어 장치(30)에 의해 실행되는 목표 전압값의 스위칭 제어를 도해하기 위한 플로우차트이다. 이 플로우 차트의 처리는 일정한 시간 간격 또는 기결정된 조건이 성립되는 때마다 기결정된 메인 루틴으로부터 불러내져 실행된다. 제어 장치(30)는 도 2에 도시된 인버터 입력 전압 지령 연산 유닛(50)으로서 이 처리를 수행한다.
도 1 및 4를 참조하면, 우선 처리가 개시되는 경우, 단계 S1에 있어서, 제어 장치(30)는 리졸버(26)의 출력을 수신하고, 교류 모터(M1)의 회전 속도(Nm)의 X(ms) 동안의 평균 회전 속도를 산출하고, 그 변화를 모니터한다. 그리고, 제어 장치(30)는 평균 회전 속도의 변동량이 기결정된 값 N1 이하인지 여부를 결정한다. 만약 평균 회전 속도의 변동량이 기결정된 값 N1 이하라면, 즉, 회전 속도가 급격히 감소되는 경우, 제어 장치(30)는 휠의 상태가 슬리핑 상태로부터 그리핑 상태로 변하였다고 결정한다(단계 S1에서 YES).
만약 단계 S1에서 평균 회전 속도의 변동량 ≤ N1이 성립된다면 처리는 단계 S2로 진행하고, 그렇지 않다면 처리는 단계 S4로 진행한다.
단계 S2에서는, 교류 모터(M1)의 제어 모드가 구형파 제어 모드 및 과변조 PWM 제어 모드의 하나인지 여부가 결정된다.
지금, 교류 모터(M1)의 제어 모드는 설명될 것이다. 제어 장치(30)는 3개의 제어 모드, 즉, 구형파 제어 모드, 과변조 PWM(펄스 폭 변조) 제어 모드, 및 사인파 PWM 제어 모드 사이에서 스위칭함으로써 인버터(14)에 대해 제어를 실행한다.
사인파 PWM 제어 모드에서는, 전압 파형의 기본파 성분의 실효값, 즉, 변조율이 0 ~ 0.61 사이의 범위에 포함되고, 기본파를 반송파로 펄스 폭 변조함으로써 발생되는 펄스 전압 또는 전류가 모터에 공급된다. PWM 파형 전압이 교류 전기 모터에 인가되는 PWM 전류 제어의 경우에서는, 저회전 영역에서도 매끄러운 회전이 얻어질 수 있다. 그러나, 직류 전원의 한정된 전압 이용률의 문제가 있다.
반면에, 교류 전기 모터의 구동 제어에는, 교류 전기 모터에 구형파 전압을 인가하는 방법도 있다. 이 구형파 제어 방법에서는, 기본파와 동시에 일어나는 구형파가 인가된다. 구형파 제어 모드는 직류 전원의 전압 이용률을 약 0.78의 변조율로 개선되게 할 수 있고, 그 결과, 고 회전 영역에서의 출력이 개선될 수 있다. 약계자(field weakening) 전류는 감소될 수 있기 때문에, 구리손실(copper loss)은 억제되어 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 인버터에서의 스위칭 횟수가 감소될 수 있기 때문에 스위칭 손실이 억제될 수도 있다는 이점도 있다. 그러나, 스위칭 주기가 길고, 그러므로 저 회전 영역에서 매끄러운 회전이 얻어질 수 없고, 회전 속도의 급격한 변동을 추종하는 것이 가능하지 않다.
또한, 사인파 PWM 제어 및 구형파 제어 사이의 중간적인 제어로서 과변조 PWM 제어 모드도 실행된다. 과변조 PWM 제어의 경우, 변조율은 0.61 ~ 0.78의 범위에 포함된다. 과변조 PWM 제어에서는, 사인파 PWM 제어의 개개의 펄스의 듀티 비는, 사인파 PWM 제어의 경우보다 기본파 성분의 피크 측에서는 더 크고 밸리 측에서는 더 작게 만들어진다.
따라서, 인버터(14)는 교류 전기 모터에 대해 PWM 제어, 과변조 제어 및 구형파 제어 중 어느 하나를 실행할 수 있는 구성을 가진다. 제어 장치(30)는 상황에 따라 그것들을 적절하게 사용하고, 특별히 고 회전 영역에서 전기 모터의 출력을 향상시키도록 제어를 실행한다.
모터 회전 속도의 급격한 변동에 대해서는 높은 스위칭 주파수의 사인파 PWM 제어 모드가 유리하다. 스위칭 주기가 긴 구형파 제어 또는 과변조 PWM 제어의 경 우, 모터 회전 속도의 급격한 변동을 추종하지 못할 수도 있을 것이다.
그러므로, 단계 S2에서, 제어 장치(30)는, 어느 제어 모드가 교류 모터(M1)를 제어하도록 사용되는 가에 따라서 다음의 처리를 변경한다.
단계 S2에서 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 PWM 제어 모드의 어느 하나라고 결정되는 경우, 단계 S3의 처리가 수행된다. 단계 S3에서는, 승압 목표 전압값인 전압 지령값(Vdc_com)이 기결정된 값 V1으로 설정된다.
반면에, 단계 S2에서 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 PWM 제어 모드의 어느 쪽도 아니라고 결정되는 경우, 제어 모드는 급격한 변동을 적절하게 추종할 수 있는 사인파 PWM 제어 모드이고, 그리고 단계 S4의 처리가 수행된다. 단계 S4에서는, 승압 목표 전압값인 전압 지령값(Vdc_com)이 기결정된 값 V2로 설정된다. 기결정된 값 V1은 기결정된 값 V2보다 더 작은 값임을 유의한다. 예를 들면, V1 = 550V이고 V2 = 600V이다.
단계 S3 또는 S4의 처리가 종료되는 경우, 단계 S5에서 제어는 메인 루틴으로 이동된다.
도 5는 본 실시예에 따른 승압 컨버터 제어 장치의 작동을 도해하기 위한 작동 파형 다이어그램이다.
도 5를 참조하면, 처음에 모터(M1)의 제어 모드는 구형파 제어 모드이고, 시간 t0에 있어서 승압 목표값인 전압 지령값(Vdc_com)은 600V로 설정된다. 만약 구형파 제어 모드 또는 과변조 PWM 제어 모드 동안에 휠이 슬리핑 상태로부터 그리핑 상태로 이동된다면, 열등한 전류의 추종 능력은 전류의 변동 및 파워 밸런스의 혼 란(disturbance)을 초래하기 쉽다.
시간 t0에서 t1까지의 기간 동안, 교류 모터(M1)의 회전 속도(Nm)는, 예를 들어, 휠이 단차(step)에서 주행하고 공전하는 슬리핑 상태에 기인하여 증가된다. 시간 t0에서 t1까지의 기간 동안, 승압 컨버터(12) 또는 도시되지 않은 발전기로부터 인버터(14)에 공급되는 전력은 증가되고, 모터 전압(Vm)은, 구형파 제어에 의해 목표 승압값(Vdc_com)의 부근이 되도록 제어된다.
시간 t1에 있어서, 노면과 접촉하는 등의 휠은 그리핑 상태로 변화한다. 시간 t1에서 t2까지의 기간 동안 교류 모터(M1)의 회전 속도는 급격하게 감소된다.
제어 장치(30)는 리졸버(26)의 출력을 일정한 시간 간격마다 모니터하여, 그것에 의하여, 회전 속도 편차 ΔN가 음의 값인 기결정된 값 N1보다 더 작아진다(즉, 회전 속도가 급격하게 감소됨)는 사실에 근거하여 휠이 그리핑 상태에 도달하는지를 결정하고, 그리고 회전 속도 급변화 플래그(F)를 활성화시킨다. 제어 장치(30)는 플래그(F)의 활성화에 따라 전압 지령값(Vdc_com)을 600V로부터 550V로 감소시킨다.
슬리핑 상태 후에 시간 t1에서 t2까지의 기간 동안의 그리핑 상태는 승압 컨버터(12) 또는 도시되지 않은 발전기로부터 모터(M2)의 인버터에 공급되는 과잉 전력을 초래하고, 또한 모터 전압(Vm)의 오버슛(overshoot)을 초래한다. 그리고 목표 전압 지령값(Vdc_com)은 이 타이밍에 대응하여 감소되기 때문에, 모터 전압(Vm)이 과전압 임계값에 도달하지 않도록, 과전압 임계값에 대하여 적절하게 제어를 실행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제어 모드를 양호한 추정 능력을 확보하는 사인파 PWM 모드로 스위칭할 필요없이, 모터 전압(Vm)이 과전압이 되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 전력의 과잉이 있음을 검출함으로써가 아니라, 이러한 과잉 전력의 원인인 모터의 회전 속도의 급격한 감소를 직접 검출함으로써, 그리핑 상태가 검출된다. 그러므로, 승압 목표값(Vdc_com)이 감소되는 타이밍이 앞당겨질 수 있고, 그로 인해, 과전압 입계값에 대한 적절한 제어가 알맞게 실행되는 것이 가능하다.
<캐패시터 상태를 고려한 제어의 일례>
도 6은 캐패시터 용량(C)과 온도 사이의 관계의 일례를 도시하는 다이어그램이다.
캐패시터 용량(C)은 도 6에 도시된 바와 같이, 온도의 증가에 따라 용량이 감소하는 경우, 및 그 반대의 경우를 포함하는 온도 의존성을 가진다. 특성은 캐패시터의 종류에 따라 다양하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 승압 목표 전압 지령값(Vdc_com)이 V2(예컨대, 600V)에서 V1(예컨대, 550V)로 스위칭되는 경우, 만약 지령값이 급격하게 감소된다면, 캐패시터(C2)(용량값은 C2로 상정됨)에 충전되는 에너지의 편차 ΔE는 직류 전원(B) 측으로 되돌아 오게 된다. 이러한 ΔE는 다음 식으로 표현된다.
ΔE = 1/2 × C2 × V22 - 1/2 ×C2 ×V12 ... (2)
만약 단위 시간당 ΔE이 크다면, 승압 컨버터의 전류는 증가되어 과전류를 초래할 수도 있다. 따라서, 충분한 내압을 가지는 승압 컨버터의 소자가 사용되어야 한다.
승압 컨버터의 과전류의 발생을 방지하기 위해, 용량값(C2)이 큰 경우 단위 시간당 전압 지령값의 변화량을 감소시키고, 목표 지령값 사이에서 점차 스위칭하는 것이 바람직하다.
그러므로, 온도에 대하여 어떻게 캐패시터(C2)의 용량이 변하는지가 미리 조사되고, 단위 시간당 ΔE이 일정할 수 있도록 단위 시간당 목표 지령값의 스위칭 단계 전압 ΔV이 캐패시터 온도에 대하여 미리 설정된다. 이런 식으로 캐패시터 상태를 고려한 감소율로 전압 지령값을 감소시킴으로써, 승압 컨버터의 과전류의 발생은 방지될 수 있다.
도 7은 캐패시터 상태를 고려한 전압 지령값의 스위칭 제어를 도해하기 위한 플로우차트이다. 이 플로우 차트의 처리는 일정한 시간 간격 또는 기결정된 조건이 성립되는 때마다 기결정된 메인 루틴으로부터 불러내져 실행된다. 제어 장치(30)는 도 2에 도시된 인버터 입력 전압 지령 연산 유닛(50)으로서 이 처리를 수행한다.
도 1 및 7을 참조하면, 우선 처리가 개시되는 경우, 단계 S11에 있어서, 제어 장치(30)는 리졸버(26)의 출력을 수신하고, 교류 모터(M1)의 회전 속도(Nm)의 X(ms) 동안의 평균 회전 속도를 산출하고, 그 변화를 모니터한다. 그리고, 제어 장치(30)는 평균 회전 속도의 변동량이 기결정된 값 N1 이하인지 여부를 결정한다. 회전 속도의 급격한 감소가 검출되기 때문에, N1은 기결정된 음의 값을 가진다. 만약 평균 회전 속도의 변동량이 기결정된 값 N1 이하라면, 즉, 회전 속도가 급격히 감소되는 경우, 제어 장치(30)는 휠의 상태가 슬리핑 상태로부터 그리핑 상태로 변하였다고 결정한다(단계 S11에서 YES). 바꾸어 말하면, 교류 모터(M1)의 회전 속도 가 감소되고 회전 속도의 변동율의 절대값이 기결정된 값 이상인 경우(│평균 회전 속도│≥ N1), 제어 장치(30)는 휠의 상태가 슬리핑 상태로부터 그리핑 상태로 변하였다고 결정한다(단계 S11에서 YES).
만약 단계 S11에서 평균 회전 속도의 변동량 ≤ N1이 성립된다면 처리는 단계 S12로 진행하고, 그렇지 않다면 처리는 단계 S14로 진행한다.
단계 S12에서는, 교류 모터(M1)의 제어 모드가 구형파 제어 모드 및 과변조 PWM 제어 모드의 하나인지 여부가 결정된다.
단계 S12에서 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 PWM 제어 모드의 어느 하나라고 결정되는 경우, 단계 S13의 처리가 수행된다. 단계 S13에서는, 승압 목표 전압값인 전압 지령값(Vdc_com)의 최종 목표값이 기결정된 값 V1으로 설정된다.
즉, 승압 컨버터(12)는 직류 전원(B)의 직류 전압을 승압한다. 인버터(14)는 승압 컨버터의 출력 전압을 교류 전압으로 변환한다. 교류 모터(M1)는 인버터(14)의 출력 전압에 의해 구동된다. 승압 컨버터(12)를 제어하는 제어 장치(30)는, 교류 모터(M1)의 회전 속도가 감소되고 회전 속도의 변동율의 절대값이 기결정된 값 이상인 경우(도 7의 단계 S11에서 YES), 승압 컨버터(12)의 출력 전압 지령값을 감소시킨다.
이러한 경우, 인버터(14)는 사인파 PWM 제어 모드, 과변조 PWM 제어 모드 및 구형파 제어 모드의 3개의 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택되는 제어 모드로 제어된다. 승압 컨버터의 제어 장치(30)는 인버터(14)의 제어 모드가 구형 파 제어 모드 또는 과변조 제어 모드인 경우에만(도 7의 단계 S12에서 YES), 승압 컨버터(12)의 출력 전압 지령값을 감소시킨다.
반면에, 단계 S12에서 제어 모드가 구형파 제어 모드 또는 과변조 PWM 제어 모드의 어느 쪽도 아니라고 결정되는 경우, 제어 모드는 급격한 변동을 적절하게 추종할 수 있는 사인파 PWM 제어 모드이고, 그리고 단계 S14의 처리가 수행된다. 단계 S14에서는, 승압 목표 전압값인 전압 지령값(Vdc_com)이 기결정된 값 V2로 설정된다. 기결정된 값 V1은 기결정된 값 V2보다 더 작은 값임을 유의한다. 예를 들면, V1 = 550V이고 V2 = 600V이다.
단계 S13 또는 S14의 처리가 종료되는 경우, 단계 S15의 처리가 실행된다. 단계 S15에서는, 단위 시간당 목표 전압값의 변화량의 단계값이 선택된다.
도 8은 단위 시간당 목표 전압의 변화량의 단계값을 도해하기 위한 작동 파형 다이어그램이다. 도 8의 파형 다이어그램은, 도 5에 있어서 시간 t3에서의 승압 목표 전압값(Vdc_com)의 스위칭 부분을 확대하여 도시한다. 도 8에 도시된 부분 주위의 범위는 도 5의 그것과 유사하기 때문에, 그 설명은 반복하지 않기로 한다.
도 8을 참조하면, 예컨대, 만약 캐패시터 용량(C)이 크다면, 식 (2)로 표현되는 ΔE은 커지게 된다. 그러므로, 단위 시간당 단계량 ΔV은 ΔV1에 설정되고, 목표 전압값(Vdc_com)은 시간 t3a에서 t3d까지의 기간에 걸쳐 계단식으로 감소된다. 반대로, 만약 캐패시터 용량(C)이 작다면, ΔE은 작아진다. 그러므로, 단계량 ΔV은 ΔV2에 설정되고, 목표 전압값(Vdc_com)은 시간 t3a에서 t3b까지의 기간에 걸쳐 계단식으로 감소된다.
상술된 바와 같이, 도 1에 도시된 전기 모터 구동 시스템은 승압 컨버터(12)의 출력 전압을 인버터(14)에 전달하는 전원 라인(PL2), 전원 라인(PL2)에 연결되는 캐패시터(C2), 및 캐패시터(C2)의 상태를 검출하는 검출 유닛인 온도 센서(25)를 포함한다. 승압 컨버터(12)의 제어 장치(30)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 온도 센서(25)의 출력에 따른 감소율로 승압 컨버터(12)의 출력 전압 지령값(Vdc_com)을 감소시킨다.
이것에 의해 모터 전압(Vm)의 과전압 및 승압 컨버터의 과전류가 방지되는 식으로 최적화를 가능하게 한다.
더욱이, 모터 구동 장치(100)는 하이브리드 차량에 탑재된다.
도 9는 하이브리드 차량에의 적용을 도해하기 위한 다이어그램이다. 이러한 경우, 도 1에 도시된 교류 모터(M1)는 2개의 모터 제너레이터(MG1 및 MG2)를 포함하고, 인버터(14)는 2개의 인버터를 포함한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 인버터(14A 및 14B)는 2개의 모터 제너레이터(MG1 및 MG2)에 각각 제공된다. 2개의 인버터(14A 및 14B)는 캐패시터(C2)의 각 말단에 연결되는 전원 라인(PL2) 및 접지 라인(SL)에 병렬로 연결된다.
모터 제너레이터(MG1)는 동력 분할 기구(도시 안됨)를 매개로 하여 엔진에 결합되고, 모터 제너레이터(MG2)는 동력 분할 기구를 매개로 하여 구동 휠에 결합된다.
인버터(14A)는 승압 컨버터(12)로부터의 직류 전압을 교류 전압으로 승압하여 모터 제너레이터(MG1)를 구동하고, 그리고 엔진의 회전력을 사용하여 모터 제너 레이터(MG1)에 의해 발생되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 그것을 승압 컨버터(12)에 공급한다.
인버터(14B)는 승압 컨버터(12)로부터의 직류 전압을 교류 전압으로 승압하여 모터 제너레이터(MG2)를 구동하고, 그리고 구동 휠의 회전력을 사용하여 모터 제너레이터(MG2)에 의해 발생되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 그것을 승압 컨버터(12)에 공급한다.
휠이 슬리핑 상태로부터 그리핑 상태로 변경되는 경우, 슬리핑 상태에서 증가된 모터 제너레이터(MG1)의 발전량이 그리핑 상태에 있어서 모터 제너레이터(MG2)의 전력 소비량을 초과할 수도 있고, 그리고 그것이 문제가 된다.
이러한 경우, MG2 또는 휠의 회전 속도의 변화가 검출되어 승압 컨버터의 목표 전압 지령값을 감소시킨다. 이것에 의해 인버터 전압의 과전압이 방지되도록 한다.
따라서, 본 발명은 하이브리드 차량에 탑재되는 승압 컨버터의 피드백 제어에 특별히 효과를 가진다.
본 명세서에 개시된 실시예는 모든 관점에 있어 예시적인 것으로 제한적인 것이 아니라는 점은 자명하다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명이 아닌 청구범위의 청구항들에 의해 한정되고, 청구범위의 청구항들의 범위 또는 균등한 범위에 들어가는 모든 변형들을 포함하도록 의도되었다.

Claims (8)

  1. 전기 모터 구동 시스템에 사용되는 승압 컨버터(12)의 제어 장치(30)에 있어서,
    상기 승압 컨버터(12)는 직류 전원(B)의 직류 전압을 승압하고,
    상기 전기 모터 구동 시스템은,
    상기 승압 컨버터(12)의 출력 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터(14), 및
    상기 인버터(14)의 출력 전압에 의해 구동되는 전기 모터(M1)를 포함하되,
    상기 승압 컨버터의 상기 제어 장치(30)는, 상기 전기 모터(M1)의 회전 속도가 감소하고 상기 회전 속도의 변동율의 절대값이 기결정된 값 이상이 되는 경우, 상기 승압 컨버터(12)의 출력 전압 지령값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터는 사인파 PWM 제어 모드, 과변조 PWM 제어 모드 및 구형파(rectangular wave) 제어 모드의 3개의 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택되는 제어 모드로 제어되고,
    상기 승압 컨버터의 상기 제어 장치는 상기 인버터의 상기 제어 모드가 상기 구형파 제어 모드 또는 상기 과변조 제어 모드인 경우에만 상기 승압 컨버터의 상 기 출력 전압 지령값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전기 모터 구동 시스템은,
    상기 승압 컨버터의 상기 출력 전압을 상기 인버터에 전달하는 전원 라인(PL2),
    상기 전원 라인에 연결되는 캐패시터(C2), 및
    상기 캐패시터의 상태를 검출하는 검출 유닛(25)을 더 포함하되,
    상기 승압 컨버터의 상기 제어 장치는 상기 검출 유닛의 출력에 따른 감소율로 상기 승압 컨버터의 상기 출력 전압 지령값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기 모터 구동 시스템은 상기 전기 모터의 상기 회전 속도를 검출하는 리졸버(resolver)(26)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 장치.
  5. 전기 모터 구동 시스템에 사용되는 승압 컨버터(12)의 제어 방법에 있어서,
    상기 승압 컨버터(12)는 직류 전원(B)의 직류 전압을 승압하고,
    상기 전기 모터 구동 시스템은,
    상기 승압 컨버터(12)의 출력 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터(14), 및
    상기 인버터(14)의 출력 전압에 의해 구동되는 전기 모터(M1)를 포함하되,
    상기 제어 방법은,
    상기 전기 모터(M1)의 회전 속도의 변동량이 기결정된 값 이하인지 여부를 검출하는 단계(S1, S11), 및
    상기 회전 속도가 감소하고 상기 회전 속도의 변동율의 절대값이 상기 기결정된 값 이상이 되는 경우, 상기 승압 컨버터의 출력 전압 지령값을 감소시키는 단계(S3, S13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인버터는 사인파 PWM 제어 모드, 과변조 PWM 제어 모드 및 구형파 제어 모드의 3개의 모드를 포함하는 복수의 제어 모드로부터 선택되는 제어 모드로 제어되고,
    상기 제어 방법은 상기 인버터의 상기 제어 모드가 상기 구형파 제어 모드 또는 상기 과변조 제어 모드인 경우에만 상기 승압 컨버터의 상기 출력 전압 지령값을 감소시키는 단계(S2, S12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 전기 모터 구동 시스템은,
    상기 승압 컨버터의 상기 출력 전압을 상기 인버터에 전달하는 전원 라인(PL2),
    상기 전원 라인에 연결되는 캐패시터(C2), 및
    상기 캐패시터의 상태를 검출하는 검출 유닛(25)을 더 포함하되,
    상기 제어 방법은 상기 검출 유닛의 출력에 따른 감소율로 상기 승압 컨버터의 상기 출력 전압 지령값을 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전기 모터 구동 시스템은 상기 전기 모터의 상기 회전 속도를 검출하는 리졸버(26)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승압 컨버터의 제어 방법.
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