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JP2010081682A - Drive control device of electric motor, vehicle equipped with the same, and drive control method of electric motor - Google Patents

Drive control device of electric motor, vehicle equipped with the same, and drive control method of electric motor Download PDF

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JP2010081682A
JP2010081682A JP2008244543A JP2008244543A JP2010081682A JP 2010081682 A JP2010081682 A JP 2010081682A JP 2008244543 A JP2008244543 A JP 2008244543A JP 2008244543 A JP2008244543 A JP 2008244543A JP 2010081682 A JP2010081682 A JP 2010081682A
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JP
Japan
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voltage
motor drive
drive circuit
boosted
electric motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008244543A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideto Hanada
秀人 花田
Masayoshi Suhama
将圭 洲濱
Kazuhito Hayashi
和仁 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JP2010081682A publication Critical patent/JP2010081682A/en
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Abstract

【課題】直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で矩形波制御方式を用いる電動機駆動制御装置において電動機の制御性を良好に保つ。
【解決手段】本発明ハイブリッド自動車では、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すべきではないと判断されると共にモータが矩形波制御方式を用いて制御されているときに目標電圧位相ψ*がモータの回転数Nm2に基づく昇圧判定電圧位相ψrefを上回った場合には、昇圧前電圧VLに対して昇圧後電圧VHを昇圧するように昇圧コンバータ55が制御される(ステップS120,S160〜S190,S140,S150)。これにより、矩形波制御方式に比べて制御精度に優れるPWM制御方式を用いてインバータを制御可能となり、変調率が比較的小さいPWM制御方式を用いてもモータの出力を応答性よく良好に確保することができる。
【選択図】図3
An electric motor drive control apparatus that uses a rectangular wave control system in a state where a voltage on a motor drive circuit side is not boosted with respect to a voltage on a DC power supply side maintains good controllability of the electric motor.
In the hybrid vehicle of the present invention, it is determined that the boosted voltage VH should not be boosted with respect to the pre-boost voltage VL, and the target voltage phase when the motor is controlled using the rectangular wave control method. When ψ * exceeds the boost determination voltage phase ψref based on the motor rotation speed Nm2, boost converter 55 is controlled to boost boosted voltage VH with respect to pre-boost voltage VL (steps S120 and S160). ~ S190, S140, S150). As a result, the inverter can be controlled using a PWM control method that is superior in control accuracy compared to the rectangular wave control method, and even if a PWM control method with a relatively small modulation rate is used, the output of the motor is secured with good responsiveness. be able to.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、直流電源からの電力を用いて電動機を駆動制御する電動機駆動制御装置、それを備えた車両および電動機駆動制御方法に関する。   The present invention relates to an electric motor drive control device that drives and controls an electric motor using electric power from a DC power source, a vehicle including the electric motor, and an electric motor drive control method.

従来から、直流電源と、当該直流電源の出力電圧をスイッチング素子のスイッチングにより昇圧する昇圧コンバータと、当該昇圧コンバータの出力電圧に基づいて駆動制御される走行用モータとを有する電気自動車が知られている(例えば、特許文献1参照)。この電気自動車では、燃費スイッチによりユーザからの低燃費走行指示が受け付けられた場合、昇圧コンバータにおけるスイッチング損失を無くして効率を向上させるべく昇圧コンバータによる昇圧動作が停止され、直流電源からの電圧がインバータにより交流電圧に変換されて走行用モータに供給される。また、従来から、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧コンバータと、昇圧コンバータから昇圧電圧を受けてモータを駆動するインバータと、昇圧コンバータに対して昇圧電圧の目標値を指示し、インバータの制御方式を矩形波制御と非矩形波制御のいずれかに定める制御装置とを備えたモータ駆動装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。このモータ駆動装置の制御装置は、トルク要求を示す同じ所定の入力信号に対して、第1の昇圧目標値を指示すると共に制御方式として正弦波PWM制御や過変調PWM制御といった非矩形波制御を指定する第1の動作モードと、第1の昇圧目標値よりも低い第2の昇圧目標値を指示すると共に制御方式として矩形波制御を指定する第2の動作モードとを選択可能に構成されている。
特開2007−159214号公報 特開2007−306658号公報
Conventionally, an electric vehicle having a DC power supply, a boost converter that boosts the output voltage of the DC power supply by switching of a switching element, and a traveling motor that is driven and controlled based on the output voltage of the boost converter is known. (For example, refer to Patent Document 1). In this electric vehicle, when the low fuel consumption driving instruction is received from the user by the fuel consumption switch, the boost operation by the boost converter is stopped to improve the efficiency by eliminating the switching loss in the boost converter, and the voltage from the DC power source is the inverter. Is converted into an AC voltage and supplied to the traveling motor. Further, conventionally, a boost converter that boosts the power supply voltage and outputs the boost voltage, an inverter that receives the boost voltage from the boost converter and drives the motor, and indicates the target value of the boost voltage to the boost converter. There is known a motor drive device including a control device that determines the control method as either rectangular wave control or non-rectangular wave control (see, for example, Patent Document 2). The control device of this motor drive device instructs a first boost target value for the same predetermined input signal indicating a torque request and performs non-rectangular wave control such as sine wave PWM control or overmodulation PWM control as a control method. A first operation mode to be designated and a second operation mode to designate a second boost target value lower than the first boost target value and to designate rectangular wave control as a control method are selectable. Yes.
JP 2007-159214 A JP 2007-306658 A

ここで、上記従来のモータ駆動装置において用いられる矩形波制御方式は、スイッチング損失を減らしつつ理論上最大の振幅(変調率)をもった基本波成分を発生させることができるものであって、振幅一定の矩形波電圧の位相(電圧位相)を目標トルクに応じて変化させることで電動機の出力トルクを制御可能とするものである。従って、直流電源からの電圧が昇圧コンバータにより昇圧されない状態で矩形波制御方式を用いてインバータを制御すれば、電動機の出力を確保しつつ昇圧コンバータおよびインバータにおけるスイッチング損失を抑えてエネルギ効率を向上させることが可能となるであろう。ただし、矩形波制御方式は正弦波PWM制御方式等に比べて制御の応答性や安定性に劣るものであるから、直流電源からの電圧が昇圧コンバータにより昇圧されない状態では、環境的な要因や電動機の動作点等をも考慮しながら電動機の制御性を損なわないように矩形波制御方式をより適正に用いる必要がある。   Here, the rectangular wave control method used in the conventional motor driving device described above is capable of generating a fundamental wave component having the theoretical maximum amplitude (modulation rate) while reducing the switching loss. The output torque of the electric motor can be controlled by changing the phase (voltage phase) of the constant rectangular wave voltage according to the target torque. Therefore, if the inverter is controlled using the rectangular wave control system in a state where the voltage from the DC power supply is not boosted by the boost converter, the switching loss in the boost converter and the inverter is suppressed and the energy efficiency is improved while securing the output of the motor. It will be possible. However, since the rectangular wave control method is inferior to the control response and stability compared to the sine wave PWM control method, etc., in the state where the voltage from the DC power source is not boosted by the boost converter, environmental factors and the motor It is necessary to more appropriately use the rectangular wave control method so as not to impair the controllability of the electric motor while taking into consideration the operating point and the like.

そこで、本発明は、直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で矩形波制御方式を用いる電動機駆動制御装置において電動機の制御性を良好に保つことを主目的とする。   Therefore, the main object of the present invention is to maintain good controllability of an electric motor in an electric motor drive control device using a rectangular wave control system in a state where the voltage on the electric motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side. And

本発明による電動機駆動制御装置、それを備えた車両および電動機駆動制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採っている。   The electric motor drive control device, the vehicle including the electric motor drive control device, and the electric motor drive control method according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明による電動機駆動制御装置は、
直流電源からの電力を用いて電動機を駆動制御する電動機駆動制御装置であって、
PWM電圧と矩形波電圧とを選択的に利用して前記電動機を駆動可能な電動機駆動回路と、
前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧を昇圧可能な電圧変換手段と、
前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態と該直流電源側の電圧に対して該電動機駆動回路側の電圧が昇圧されている状態との双方のもとで、前記PWM電圧を利用するPWM制御方式と前記矩形波電圧を利用する矩形波制御方式とを選択的に用いて前記電動機が目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御可能な駆動回路制御手段と、
前記電圧変換手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきか否かを判定する昇圧判定手段と、
前記昇圧判定手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきと判断されたときに該電動機駆動回路側の電圧が前記電動機の目標トルクに対応した目標昇圧後電圧になるように前記電圧変換手段を制御すると共に、前記昇圧判定手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されると共に前記電動機駆動回路が前記駆動回路制御手段により前記矩形波制御方式を用いて制御されているときに、前記矩形波電圧の目標電圧位相が所定の閾値を上回った場合には、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されるように前記電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段と、
を備えるものである。
An electric motor drive control device according to the present invention includes:
An electric motor drive control device for driving and controlling an electric motor using electric power from a DC power source,
An electric motor drive circuit capable of driving the electric motor by selectively using a PWM voltage and a rectangular wave voltage;
Voltage conversion means capable of boosting the voltage on the motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power source side;
A state in which the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the voltage conversion means, and a state in which the voltage on the motor drive circuit side is boosted with respect to the voltage on the DC power supply side The motor drive circuit so that the motor outputs a target torque by selectively using a PWM control method using the PWM voltage and a rectangular wave control method using the rectangular wave voltage. Drive circuit control means capable of controlling
Step-up determination means for determining whether or not to increase the voltage on the electric motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power source side by the voltage conversion means;
When the boost determination means determines that the voltage on the motor drive circuit side should be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, the voltage on the motor drive circuit side after the target boost corresponding to the target torque of the motor The voltage conversion means is controlled to be a voltage, and it is determined by the boost determination means that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, and the motor drive circuit Is controlled by the drive circuit control means using the rectangular wave control method, and the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds a predetermined threshold, the voltage on the DC power supply side is Voltage conversion control means for controlling the voltage conversion means so that the voltage on the electric motor drive circuit side is boosted;
Is provided.

この電動機駆動制御装置では、昇圧判定手段により電動機駆動回路側の電圧を直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されたときには、電圧変換手段による昇圧動作が行われず、昇圧判定手段により電動機駆動回路側の電圧を直流電源側の電圧に対して昇圧すべきと判断されたときには、電動機駆動回路側の電圧が電動機の目標トルクに対応した目標昇圧後電圧になるように電圧変換手段が制御される。そして、電圧変換手段により直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態と直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧が昇圧されている状態との双方のもとで、PWM電圧を利用するPWM制御方式と矩形波電圧を利用する矩形波制御方式とを選択的に用いて電動機が目標トルクを出力するように電動機駆動回路が制御される。これにより、この電動機駆動制御装置によれば、電動機の出力を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。ここで、矩形波電圧の位相である電圧位相を目標トルクに応じて変化させることで電動機の出力トルクを制御する矩形波制御方式では、電圧位相が比較的小さいときには電動機の出力トルクが電圧位相に対して線形的に変化するものの、実際の電圧位相がある程度大きくなると電圧位相と出力トルクとの間の線形性が失われ、電圧位相の変化に対するトルクの追従性すなわち制御の応答性が悪化してしまう。また、本発明者らの研究によれば、電動機の温度といった環境的因子が変化すると、ある電圧位相に対応した電動機の動作点(出力トルク)が変化することが判明している。例えば、電動機(特に回転子)の温度が高まると、ある動作点(出力トルク)に対応した電圧位相が大きくなる。これらを踏まえて、この電動機駆動制御装置では、電動機駆動回路側の電圧を直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されると共に電動機駆動回路が駆動回路制御手段により矩形波制御方式を用いて制御されているときに、矩形波電圧の目標電圧位相が所定の閾値を上回った場合には、直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧を昇圧するように電圧変換手段が制御される。このように、電動機の動作点(目標トルク)や環境的な要因等により実際の電圧位相がある程度大きくなって矩形波制御方式における電動機の制御性が悪化するおそれがあるときに電動機駆動回路側の電圧を直流電源側の電圧に対して昇圧すれば、矩形波制御方式に比べて制御精度に優れるPWM制御方式を用いて電動機駆動回路を制御可能となり、変調率が比較的小さいPWM制御方式を用いても電動機の出力を応答性よく良好に確保することができる。この結果、直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で矩形波制御方式を用いる電動機駆動制御装置において電動機の制御性を良好に保つことが可能となる。なお、ここでいう「PWM制御方式」には、正弦波PWM制御方式と過変調PWM制御方式とが含まれる。   In this motor drive control device, when the boost determination means determines that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, the voltage conversion means does not perform the boost operation, and the boost determination means When it is determined that the voltage on the motor drive circuit side should be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, the voltage conversion means so that the voltage on the motor drive circuit side becomes a target boosted voltage corresponding to the target torque of the motor. Is controlled. Then, both the state where the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power source side by the voltage conversion means and the state where the voltage on the motor drive circuit side is boosted with respect to the voltage on the DC power source side Therefore, the motor drive circuit is controlled so that the motor outputs the target torque by selectively using the PWM control method using the PWM voltage and the rectangular wave control method using the rectangular wave voltage. Thereby, according to this electric motor drive control device, it becomes possible to improve energy efficiency, ensuring the output of an electric motor. Here, in the rectangular wave control method for controlling the output torque of the motor by changing the voltage phase, which is the phase of the rectangular wave voltage, according to the target torque, the output torque of the motor changes to the voltage phase when the voltage phase is relatively small. However, when the actual voltage phase increases to some extent, the linearity between the voltage phase and the output torque is lost, and the follow-up of the torque with respect to the voltage phase change, that is, the control responsiveness deteriorates. End up. Further, according to the study by the present inventors, it has been found that when an environmental factor such as the temperature of the motor changes, the operating point (output torque) of the motor corresponding to a certain voltage phase changes. For example, when the temperature of the electric motor (particularly the rotor) increases, the voltage phase corresponding to a certain operating point (output torque) increases. Based on these considerations, in this motor drive control device, it is determined that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, and the motor drive circuit is controlled by the drive circuit control means in a rectangular wave control system. When the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds a predetermined threshold value, the voltage conversion means is configured to boost the voltage on the motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power source side. Is controlled. Thus, when the actual voltage phase is increased to some extent due to the operating point (target torque) of the motor or environmental factors, the controllability of the motor in the rectangular wave control method may be deteriorated. If the voltage is boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, the motor drive circuit can be controlled using the PWM control method that is superior in control accuracy compared to the rectangular wave control method, and the PWM control method with a relatively small modulation rate is used. Even in this case, the output of the motor can be secured with good response. As a result, it becomes possible to maintain good controllability of the electric motor in the electric motor drive control apparatus using the rectangular wave control method in a state where the voltage on the electric motor driving circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power source side. The “PWM control method” here includes a sine wave PWM control method and an overmodulation PWM control method.

また、前記電圧変換制御手段は、前記昇圧判定手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されると共に前記電動機駆動回路が前記駆動回路制御手段により前記矩形波制御方式を用いて制御されているときに、前記矩形波電圧の目標電圧位相が前記閾値を上回った場合、前記電動機駆動回路側の電圧が前記PWM制御方式を用いて前記電動機から前記目標トルクが出力されるように前記電動機駆動回路を制御するのに充分な電圧となるように前記電圧変換手段を制御するものであってもよい。これにより、変調率が比較的小さいPWM制御方式を用いても電動機の出力を良好に確保することが可能となる。   The voltage conversion control means determines that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the boost determination means, and the motor drive circuit controls the drive circuit. When the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds the threshold value when the rectangular wave control method is controlled by the means, the voltage on the motor drive circuit side is changed to the electric motor using the PWM control method. The voltage conversion means may be controlled so that the voltage is sufficient to control the motor drive circuit so that the target torque is output from the motor. As a result, it is possible to satisfactorily secure the output of the electric motor even when a PWM control method with a relatively small modulation rate is used.

更に、前記所定の閾値は、前記電動機の回転数に基づいて設定される可変値であってもよく、前記所定の閾値は、前記電動機の回転数の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定されてもよい。矩形波制御方式における制御周期は、電動機の回転数の絶対値が大きいほど短くなることから、矩形波制御方式における制御応答性は、電動機の回転数の絶対値が大きいほど良好になる。従って、上記閾値を電動機の回転数に基づいて設定される可変値とすれば、昇圧判定手段により電動機駆動回路側の電圧を直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されているときに、電圧位相との関係で電動機駆動回路側の電圧を昇圧すべきか否かをより適正に判定可能となる。また、上記閾値を電動機の回転数の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定すれば、電動機の回転数の絶対値が比較的小さいときの電動機の制御性を良好にすると共に、電動機の回転数の絶対値が比較的大きいときに矩形波制御方式をできるだけ利用してエネルギ効率を向上させることができる。   Further, the predetermined threshold value may be a variable value set based on the rotational speed of the electric motor, and the predetermined threshold value is set to tend to be smaller as the absolute value of the rotational speed of the electric motor is smaller. May be. Since the control cycle in the rectangular wave control method becomes shorter as the absolute value of the rotation speed of the electric motor becomes larger, the control responsiveness in the rectangular wave control method becomes better as the absolute value of the rotation speed of the electric motor becomes larger. Therefore, if the threshold value is a variable value set based on the rotation speed of the motor, it is determined by the boost determination means that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side. Sometimes it is possible to more appropriately determine whether or not the voltage on the motor drive circuit side should be boosted in relation to the voltage phase. If the threshold value is set so as to decrease as the absolute value of the motor speed decreases, the controllability of the motor when the absolute value of the motor speed is relatively small is improved and the motor speed is increased. When the absolute value of is relatively large, the rectangular wave control method can be used as much as possible to improve energy efficiency.

また、前記昇圧判定手段は、前記電動機の目標動作点と、前記電動機の動作領域を前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されない非昇圧領域と該電圧変換手段により該直流電源側の電圧に対して該電動機駆動回路側の電圧が昇圧される昇圧領域とに区分けする昇圧制約とを用いて、前記電圧変換手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきか否かを判定するものであってもよい。   The boost determination means includes a target operating point of the motor, a non-boosting area in which the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the voltage conversion means. The voltage conversion means uses the voltage boosting restriction to separate the voltage on the DC power supply side from the voltage on the DC power supply side, and the voltage on the motor drive circuit side by the voltage conversion means. It may be determined whether or not the voltage on the DC power supply side should be boosted.

更に、前記昇圧制約は、前記電動機の動作領域のうち、前記電動機駆動回路側の電圧の非昇圧時における前記電動機の駆動に伴う損失が前記電動機駆動回路側の電圧の昇圧時における前記損失よりも小さくなる領域を前記非昇圧領域とすると共に、前記昇圧時における前記損失が前記非昇圧時における前記損失よりも小さくなる領域を前記昇圧領域とするものであってもよい。これにより、昇圧制約をエネルギ効率の向上を図る上でより適正なものとすることができる。   Further, the boosting constraint is that the loss due to driving of the motor when the voltage on the motor driving circuit side is not boosted is greater than the loss when boosting the voltage on the motor driving circuit side in the operating region of the motor. A region that becomes smaller may be the non-boosting region, and a region where the loss during the boosting may be smaller than the loss during the non-boosting may be the boosting region. As a result, the boosting constraint can be made more appropriate for improving energy efficiency.

そして、本発明による車両は、上記何れかの電動機駆動制御装置を備え、該電動機駆動制御装置により駆動制御される前記電動機からの動力により走行可能なものである。この車両に備えられる電動機駆動制御装置は、上述のような作用効果を奏するものであるから、この車両では、走行性能とエネルギ効率とを良好に向上させることができる。   The vehicle according to the present invention includes any one of the above-described electric motor drive control devices, and can travel by power from the electric motor that is driven and controlled by the electric motor drive control device. Since the electric motor drive control device provided in the vehicle has the above-described effects, the vehicle can improve the running performance and energy efficiency satisfactorily.

本発明による電動機駆動制御方法は、
直流電源と、PWM電圧と矩形波電圧とを選択的に利用して電動機を駆動可能な電動機駆動回路と、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧を昇圧可能な電圧変換手段とを用いて前記電動機を駆動制御する電動機駆動制御方法であって、
(a)前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で前記矩形波電圧を利用する矩形波制御方式を用いて前記電動機が目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御するステップと、
(b)前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で前記矩形波制御方式を用いて前記電動機駆動回路を制御している最中に、前記矩形波電圧の目標電圧位相が所定の閾値を上回った場合には、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されるように前記電圧変換手段を制御すると共に前記PWM電圧を利用するPWM制御方式を用いて前記電動機が目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御するステップと、
を含むものである。
An electric motor drive control method according to the present invention includes:
A DC power supply, a motor drive circuit capable of selectively driving a PWM voltage and a rectangular wave voltage, and voltage conversion capable of boosting the voltage on the motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power supply side An electric motor drive control method for driving and controlling the electric motor using means,
(A) The electric motor uses the rectangular wave control method using the rectangular wave voltage in a state where the voltage on the electric motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the voltage conversion means, and the electric motor has a target torque. Controlling the motor drive circuit to output
(B) While the voltage conversion means is controlling the motor drive circuit using the rectangular wave control method in a state where the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side. In addition, when the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds a predetermined threshold value, the voltage conversion means is controlled so that the voltage on the motor drive circuit side is boosted with respect to the voltage on the DC power source side. And controlling the motor drive circuit so that the motor outputs a target torque using a PWM control method using the PWM voltage, and
Is included.

この方法のように、電動機の動作点(目標トルク)や環境的な要因等により実際の電圧位相がある程度大きくなって矩形波制御方式における電動機の制御性が悪化するおそれがあるときに電動機駆動回路側の電圧を直流電源側の電圧に対して昇圧すれば、矩形波制御方式に比べて制御精度に優れるPWM制御方式を用いて電動機駆動回路を制御可能となり、変調率が比較的小さいPWM制御方式を用いても電動機の出力を応答性よく良好に確保することができる。この結果、直流電源側の電圧に対して電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で矩形波制御方式を用いる電動機駆動制御装置において電動機の制御性を良好に保つことが可能となる。   When the actual voltage phase is increased to some extent due to the operating point (target torque) of the motor, environmental factors, etc., as in this method, the controllability of the motor in the rectangular wave control system may be deteriorated. If the voltage on the side is boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, the motor drive circuit can be controlled using a PWM control method that has better control accuracy than the rectangular wave control method, and the PWM control method has a relatively small modulation rate Even if is used, the output of the electric motor can be secured with good responsiveness. As a result, it becomes possible to maintain good controllability of the electric motor in the electric motor drive control apparatus using the rectangular wave control method in a state where the voltage on the electric motor driving circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power source side.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車20の概略構成図であり、図2は、ハイブリッド自動車20に含まれる電機駆動系の概略構成図である。これらの図面に示すように、実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22と、エンジン22の出力軸であるクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、直流電力を交流電力に変換してモータMG1,MG2に供給可能なインバータ41,42と、バッテリ50からの電力を電圧変換してインバータ41,42に供給可能な昇圧コンバータ55と、ハイブリッド自動車20の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「ハイブリッドECU」という)70等とを備えるものである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 as a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an electric drive system included in the hybrid vehicle 20. As shown in these drawings, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 that is an output shaft of the engine 22 via a damper 28, A motor MG1 capable of generating electricity connected to the power distribution and integration mechanism 30; a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30; and a ring gear shaft via the reduction gear 35 Motor MG2 connected to 32a, inverters 41 and 42 capable of converting DC power into AC power and supplying them to motors MG1 and MG2, and converting power from battery 50 into voltage 41 and being supplied to inverters 41 and 42 Step-up converter 55 and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as hybrid control unit) that controls the entire hybrid vehicle 20. In which and a hybrid ECU ") 70, and the like.

エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22に対して設けられて当該エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power when supplied with hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. The fuel injection amount or ignition timing by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 24, Control of intake air volume etc. The engine ECU 24 receives signals from various sensors that are provided for the engine 22 and detect the operating state of the engine 22. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70 to control the operation of the engine 22 based on a control signal from the hybrid ECU 70, a signal from the sensor, and the like, and to transmit data on the operation state of the engine 22 as necessary. It outputs to ECU70.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31と噛合すると共にリングギヤ32と噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されている。動力分配統合機構30は、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構37およびデファレンシャルギヤ38を介して最終的に駆動輪である車輪39a,39bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotating elements. A crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, a motor MG1 is connected to the sun gear 31, and a reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via a ring gear shaft 32a. The power distribution and integration mechanism 30 distributes the power from the engine 22 input from the carrier 34 to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio when the motor MG1 functions as a generator. , The power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the wheels 39a and 39b, which are drive wheels, via the gear mechanism 37 and the differential gear 38.

モータMG1およびモータMG2は、逆突極性を有するように内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを含む同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介して直流電源であるバッテリ50と電力をやり取りする。インバータ41,42は、図2に示すように、6個のトランジスタT11〜T16またはT21〜T26とトランジスタT11〜T16またはT21〜T26に逆方向に並列接続された6個のダイオードD11〜D16またはD21〜D26とにより構成されている。トランジスタT11〜T16,T21〜T26は、それぞれインバータ41,42が電力ライン54として共用する正極母線54aと負極母線54bとに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつ対をなすように配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータMG1,MG2の三相コイル(U相、V相、W相)の各々が接続されている。従って、正極母線54aと負極母線54bとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT11〜T16,T21〜T26のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成してモータMG1,MG2を回転駆動することが可能となる。また、インバータ41,42は、正極母線54aと負極母線54bとを共用しているから、モータMG1,MG2の何れかで発電される電力を他のモータに供給することができる。そして、正極母線54aと負極母線54bとには電圧を平滑化する平滑コンデンサ57が接続されている。   The motor MG1 and the motor MG2 are configured as a synchronous generator motor including a rotor in which a permanent magnet is embedded so as to have a reverse saliency and a stator around which a three-phase coil is wound. Power is exchanged with the battery 50 which is a direct current power source. As shown in FIG. 2, the inverters 41 and 42 include six transistors T11 to T16 or T21 to T26 and six diodes D11 to D16 or D21 connected in parallel to the transistors T11 to T16 or T21 to T26 in the reverse direction. To D26. Transistors T11 to T16 and T21 to T26 are arranged in pairs so that the inverters 41 and 42 are in pairs on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses 54a and 54b shared as the power line 54, respectively. Each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motors MG1, MG2 is connected to each connection point between the paired transistors. Therefore, a rotating magnetic field is formed in the three-phase coil by controlling the on-time ratios of the transistors T11 to T16 and T21 to T26 that make a pair while a voltage is acting between the positive electrode bus 54a and the negative electrode bus 54b. Thus, the motors MG1 and MG2 can be driven to rotate. Moreover, since the inverters 41 and 42 share the positive electrode bus 54a and the negative electrode bus 54b, the electric power generated by either the motor MG1 or MG2 can be supplied to another motor. A smoothing capacitor 57 for smoothing the voltage is connected to the positive electrode bus 54a and the negative electrode bus 54b.

昇圧コンバータ55は、システムメインリレー56を介してバッテリ50と接続されており、図2に示すように、2個のトランジスタT31(上アーム)およびトランジスタT32(下アーム)と、トランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2個のダイオードD31,D32と、リアクトルLとを含む。2個のトランジスタT31,T32は、それぞれインバータ41,42の正極母線54aと負極母線54bとに接続されており、両者の接続点にリアクトルLが接続されている。また、リアクトルLと負極母線54bとには、システムメインリレー56を介してバッテリ50の正極端子と負極端子とが接続されると共に、昇圧コンバータ55のバッテリ50側の電圧を平滑化する平滑コンデンサ59が接続されている。更に、平滑コンデンサ59の端子間には第2電圧センサ92が設置されており、この第2電圧センサ92の検出値を用いて昇圧コンバータ55の昇圧前電圧(直流電源側の電圧)VLが取得される。これにより、トランジスタT31,T32をスイッチング制御することによりバッテリ50側の電圧(昇圧前電圧VL)に対してインバータ41,42側の電圧を昇圧することができる。この場合、インバータ41,42に印加され得る昇圧コンバータ55による昇圧後電圧(電動機駆動回路側の電圧)VHは、平滑コンデンサ57の端子間に設置された第3電圧センサ93の検出値を用いて取得される。また、昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32をスイッチング制御することにより、正極母線54aと負極母線54bとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ50を充電することもできる。   Boost converter 55 is connected to battery 50 via system main relay 56. As shown in FIG. 2, two transistors T31 (upper arm), transistor T32 (lower arm), and transistors T31 and T32 are connected. It includes two diodes D31 and D32 connected in parallel in the reverse direction and a reactor L. The two transistors T31 and T32 are connected to the positive bus 54a and the negative bus 54b of the inverters 41 and 42, respectively, and the reactor L is connected to the connection point between the two. Reactor L and negative electrode bus 54 b are connected to a positive electrode terminal and a negative electrode terminal of battery 50 via system main relay 56, and smoothing capacitor 59 that smoothes the voltage on the battery 50 side of boost converter 55. Is connected. Further, a second voltage sensor 92 is installed between the terminals of the smoothing capacitor 59, and the voltage before boosting (voltage on the DC power supply side) VL of the boosting converter 55 is obtained using the detection value of the second voltage sensor 92. Is done. Thus, by switching control of the transistors T31 and T32, the voltage on the inverters 41 and 42 side can be boosted with respect to the voltage on the battery 50 side (voltage VL before boosting). In this case, the boosted voltage (voltage on the motor drive circuit side) VH by the boost converter 55 that can be applied to the inverters 41 and 42 is detected using the detection value of the third voltage sensor 93 installed between the terminals of the smoothing capacitor 57. To be acquired. In addition, by switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55, the DC voltage acting on the positive bus 54a and the negative bus 54b can be stepped down to charge the battery 50.

これらのインバータ41,42や昇圧コンバータ55は、何れもモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40により制御され、それによりモータMG1,MG2が駆動制御される。モータECU40には、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や、第2および第3電圧センサ92,93からの電圧VLおよびVH、電流センサ95v,95w,96v,96w(図2参照)により検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流といったモータMG1,MG2の駆動制御に必要な信号が入力される。また、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号や、システムメインリレー56への駆動信号、昇圧コンバータ55へのスイッチング制御信号等が出力される。更に、モータECU40は、バッテリECU52やハイブリッドECU70と通信しており、上記センサからの信号に加えてバッテリECU52からの信号、ハイブリッドECU70からの制御信号をも用いてモータMG1,MG2を駆動制御する。加えて、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2といったモータMG1,MG2の運転状態に関するデータを計算・取得し、必要に応じてこれらのデータをハイブリッドECU70等に出力する。   The inverters 41 and 42 and the boost converter 55 are all controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40, thereby driving and controlling the motors MG 1 and MG 2. The motor ECU 40 includes, for example, signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, voltages VL and VH from the second and third voltage sensors 92 and 93, and current sensors. Signals necessary for driving control of the motors MG1, MG2, such as phase currents applied to the motors MG1, MG2 detected by 95v, 95w, 96v, 96w (see FIG. 2) are input. Further, the motor ECU 40 outputs a switching control signal to the inverters 41 and 42, a driving signal to the system main relay 56, a switching control signal to the boost converter 55, and the like. Further, the motor ECU 40 communicates with the battery ECU 52 and the hybrid ECU 70, and drives and controls the motors MG1 and MG2 using a signal from the battery ECU 52 and a control signal from the hybrid ECU 70 in addition to the signal from the sensor. In addition, the motor ECU 40 calculates and acquires data related to the operating state of the motors MG1 and MG2, such as the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, based on the signals from the rotational position detection sensors 43 and 44. These data are output to the hybrid ECU 70 or the like.

バッテリ50は、実施例ではニッケル水素二次電池あるいはリチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された第1電圧センサ91からの端子間電圧VB、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からのバッテリ温度Tb等が入力されている。バッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッドECU70やエンジンECU24に出力する。更に、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量SOCを算出したり、当該残容量SOCに基づいてバッテリ50の充放電要求パワーPb*を算出したり、残容量SOCとバッテリ温度Tbとに基づいてバッテリ50の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Winとバッテリ50の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Woutとを算出したりする。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定すると共に、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。   In the embodiment, the battery 50 is configured as a nickel-hydrogen secondary battery or a lithium ion secondary battery, and is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52. The battery ECU 52 includes a signal necessary for managing the battery 50, for example, a terminal voltage VB from the first voltage sensor 91 installed between the terminals of the battery 50, and a power line connected to the output terminal of the battery 50. A charge / discharge current from a current sensor (not shown) attached to 54, a battery temperature Tb from a temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. The battery ECU 52 outputs data related to the state of the battery 50 to the hybrid ECU 70 and the engine ECU 24 by communication as necessary. Further, in order to manage the battery 50, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor, or requests charging / discharging of the battery 50 based on the remaining capacity SOC. The power Pb * is calculated, or the input limit Win as the charge allowable power that is the power allowed for charging the battery 50 based on the remaining capacity SOC and the battery temperature Tb, and the power allowed for discharging the battery 50. The output limit Wout as discharge allowable power is calculated. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 set basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input limit based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. The correction coefficient can be set, and the basic value of the set input / output limits Win and Wout can be multiplied by the correction coefficient.

ハイブリッドECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74、データを一時的に記憶するRAM76、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ(スタートスイッチ)80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置であるシフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサ86からのブレーキペダルストロークBS、車速センサ87からの車速V等が入力ポートを介して入力される。また、ハイブリッドECU70は、上述したようにエンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52等と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 for storing a processing program, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and a communication port (not shown), and the like in addition to the CPU 72. The hybrid ECU 70 detects the ignition signal from the ignition switch (start switch) 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the shift position SP that is the operation position of the shift lever 81, and the depression amount of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the brake pedal stroke BS from the brake pedal stroke sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 87, and the like are input via the input port. . The hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the like through the communication port as described above, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the like. Yes.

そして、ハイブリッドECU70は、ハイブリッド自動車20の走行に際して、基本的には、運転者のアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を計算すると共に、この要求トルクTr*に基づくトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようにエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*、モータMG1の目標トルクを示すトルク指令Tm1*、モータMG2の目標トルクを示すトルク指令Tm2*を設定する。実施例のハイブリッド自動車20におけるエンジン22とモータMG1およびMG2との運転制御方式には、トルク変換運転モードや充放電運転モード、モータ運転モード等が含まれる。トルク変換運転モードのもとで、ハイブリッドECU70は、要求トルクTr*に見合う動力(パワー)がエンジン22から出力されるように目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定すると共に、エンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1およびMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようにモータMG1およびMG2に対するトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。また、充放電運転モードのもとで、ハイブリッドECU70は、要求トルクTr*とバッテリ50の充放電に要求される充放電要求パワーPb*との和に見合う動力(パワー)がエンジン22から出力されるように目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定すると共に、バッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部または一部が動力分配統合機構30とモータMG1およびMG2とによりトルク変換されて要求トルクTr*に応じたトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびMG2に対するトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。実施例のハイブリッド自動車20では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン22を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。更に、モータ運転モードのもとで、ハイブリッドECU70は、エンジン22の運転を停止させると共にモータMG2にのみ要求トルクTr*に見合うトルクをリングギヤ軸32aに出力させる。この場合、ハイブリッドECU70は、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*、モータMG1に対するトルク指令Tm1*をそれぞれ値0に設定すると共に、モータMG2に対するトルク指令Tm2*を要求トルクTr*や動力分配統合機構30のギヤ比ρ、減速ギヤ35のギヤ比Gr等に基づいて設定する。加えて、ハイブリッド自動車20の停止中あるいはモータ運転モードのもとでの走行中にエンジン22の始動要求に応じて当該エンジン22を始動させる場合、ハイブリッドECU70は、モータMG1によりエンジン22がクランキングされると共に、当該クランキングに伴ってリングギヤ軸32aに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクがキャンセルされつつ要求トルクTr*に基づくトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようにモータMG1およびMG2に対するトルク指令Tm1*およびトルク指令Tm2*を設定する。   When the hybrid vehicle 20 travels, the hybrid ECU 70 basically outputs to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 and the vehicle speed V. The required torque Tr * to be calculated is calculated, and the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the target torque of the motor MG1 are indicated so that torque based on the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. Torque command Tm1 * and torque command Tm2 * indicating the target torque of motor MG2 are set. The operation control system between the engine 22 and the motors MG1 and MG2 in the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes a torque conversion operation mode, a charge / discharge operation mode, a motor operation mode, and the like. Under the torque conversion operation mode, the hybrid ECU 70 sets the target rotational speed Ne * and the target torque Te * so that power corresponding to the required torque Tr * is output from the engine 22, and from the engine 22 Torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are set so that all of the output power is torque-converted by power distribution and integration mechanism 30 and motors MG1 and MG2 and output to ring gear shaft 32a. In addition, under the charge / discharge operation mode, the hybrid ECU 70 outputs power (power) corresponding to the sum of the required torque Tr * and the charge / discharge required power Pb * required for charging / discharging the battery 50 from the engine 22. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set so that all or part of the power output from the engine 22 when the battery 50 is charged / discharged is transmitted to the power distribution and integration mechanism 30 and the motors MG1 and MG2. Torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set so that the torque is converted by the above and torque corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when a predetermined condition is satisfied under the torque conversion operation mode or the charge / discharge operation mode, intermittent operation for automatically stopping and starting the engine 22 is executed. Further, under the motor operation mode, the hybrid ECU 70 stops the operation of the engine 22 and causes only the motor MG2 to output a torque corresponding to the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a. In this case, the hybrid ECU 70 sets the target rotational speed Ne *, the target torque Te * of the engine 22 and the torque command Tm1 * for the motor MG1 to the value 0, and sets the torque command Tm2 * for the motor MG2 to the required torque Tr * and It is set based on the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the gear ratio Gr of the reduction gear 35, and the like. In addition, when the engine 22 is started in response to a start request of the engine 22 while the hybrid vehicle 20 is stopped or traveling under the motor operation mode, the hybrid ECU 70 causes the engine 22 to be cranked by the motor MG1. In addition, torque for the motors MG1 and MG2 is output so that torque based on the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a while torque as a reaction force against the driving torque acting on the ring gear shaft 32a is canceled along with the cranking. Command Tm1 * and torque command Tm2 * are set.

上述のようにしてハイブリッドECU70によりエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*、モータMG1に対するトルク指令Tm1*、モータMG2に対するトルク指令Tm2*が設定されると、目標回転数Ne*および目標トルクTe*がエンジンECU24に送信されると共にトルク指令Tm1*,Tm2*がモータECU40に送信される。そして、エンジンECU24は、ハイブリッドECU70からの目標回転数Ne*や目標トルクTe*が得られるようにエンジン22を制御する。また、モータECU40は、ハイブリッドECU70からのトルク指令Tm1*に従ってモータMG1が駆動されると共にハイブリッドECU70からのトルク指令Tm2*に従ってモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42や昇圧コンバータ55のスイッチング制御を行なう。   When the hybrid ECU 70 sets the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, the torque command Tm1 * for the motor MG1, and the torque command Tm2 * for the motor MG2 as described above, the target rotational speed Ne * and the target rotational speed Ne * are set. Torque Te * is transmitted to engine ECU 24 and torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to motor ECU 40. Then, the engine ECU 24 controls the engine 22 so that the target rotational speed Ne * and the target torque Te * from the hybrid ECU 70 are obtained. In addition, motor ECU 40 controls switching of inverters 41 and 42 and boost converter 55 such that motor MG1 is driven according to torque command Tm1 * from hybrid ECU 70 and motor MG2 is driven according to torque command Tm2 * from hybrid ECU 70. To do.

ここで、実施例のモータECU40は、モータMG1およびMG2のトルク指令Tm1*,Tm2*と回転数Nm1,Nm2とに応じて、正弦波PWM電圧を用いる正弦波PWM制御方式、過変調PWM電圧を用いる過変調PWM制御方式および矩形波電圧を用いる矩形波制御方式という3つの制御方式の何れかによりインバータ41および42をスイッチング制御する。正弦波PWM制御方式は、一般に「PWM制御」と称されるものであり、正弦波状の電圧指令値と三角波等の搬送波との電圧差に応じてトランジスタT11〜T16、トランジスタT21〜26をオン/オフ制御することにより、正弦波状の基本波成分をもった出力電圧(PWM電圧)を得る方式である。正弦波PWM制御方式を用いた場合、昇圧コンバータ55(平滑コンデンサ57)から供給される昇圧後電圧(インバータ入力電圧)VHに対する出力電圧(基本波成分の振幅)の割合である変調率Kmdをおおよそ値0〜値0.61の範囲内に設定することができる。また、過変調PWM制御方式は、搬送波の振幅を縮小するように歪ませた上で上述の正弦波PWM制御方式と同様の制御を行なうものであり、変調率をおおよそ値0.61〜0.78の範囲内に設定可能とするものである。更に、矩形波制御方式は、理論上、最大の振幅をもった基本波成分を発生させることができるものであって、振幅一定の矩形波電圧の位相(q軸を基準とした電圧位相)をトルク指令に応じて変化させることでモータトルクを制御可能とするものである。この矩形波制御方式を用いた場合、変調率Kmdは一定値(おおよそ値0.78)となる。なお、インバータ41,42(モータMG1,MG2)の制御精度(制御応答性)は、正弦波PWM制御方式、過変調PWM制御方式、矩形波制御方式の順に低下していくことになるが、矩形波制御方式を用いることにより、直流電源の電圧利用率を向上させる共に、銅損の発生やスイッチング損失を抑えてエネルギ効率を向上させることが可能となる。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2が高まる高回転域においては、基本的に制御方式として矩形波制御方式が用いられることになるが、この場合には、インバータ41,42側の電圧である昇圧後電圧VHがモータMG1,MG2で発生する誘起電圧よりも高くなるように弱め界磁電流を供給する弱め界磁制御が実行される。そして、実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1,MG2の目標動作点(現在の回転数Nm1,Nm2およびトルク指令Tm1*,Tm2*)に応じてバッテリ50の定格電圧(例えばDC150V)が所定電圧(例えば最大650V)まで昇圧されるようにモータECU40により昇圧コンバータ55が制御される。   Here, the motor ECU 40 according to the embodiment generates a sine wave PWM control system using a sine wave PWM voltage and an overmodulation PWM voltage according to the torque commands Tm1 *, Tm2 * and the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1 and MG2. The inverters 41 and 42 are subjected to switching control by any one of three control methods: an overmodulation PWM control method to be used and a rectangular wave control method to use a rectangular wave voltage. The sine wave PWM control method is generally referred to as “PWM control”, and the transistors T11 to T16 and the transistors T21 to T26 are turned on / off according to the voltage difference between the sine wave voltage command value and a carrier wave such as a triangular wave. This is a method of obtaining an output voltage (PWM voltage) having a sinusoidal fundamental wave component by controlling off. When the sine wave PWM control method is used, the modulation factor Kmd which is the ratio of the output voltage (amplitude of the fundamental wave component) to the boosted voltage (inverter input voltage) VH supplied from the boost converter 55 (smoothing capacitor 57) is approximately The value can be set within a range of 0 to 0.61. The overmodulation PWM control system performs control similar to the above-described sine wave PWM control system after distorting the carrier wave so as to reduce the amplitude, and the modulation factor is approximately 0.61 to .0. It can be set within the range of 78. Further, the rectangular wave control method can theoretically generate a fundamental wave component having the maximum amplitude, and the phase of the rectangular wave voltage having a constant amplitude (voltage phase with respect to the q axis) is set. The motor torque can be controlled by changing the torque according to the torque command. When this rectangular wave control method is used, the modulation factor Kmd is a constant value (approximately 0.78). The control accuracy (control responsiveness) of the inverters 41 and 42 (motors MG1 and MG2) decreases in the order of the sine wave PWM control method, the overmodulation PWM control method, and the rectangular wave control method. By using the wave control method, it is possible to improve the voltage utilization factor of the DC power supply and to improve the energy efficiency by suppressing the occurrence of copper loss and switching loss. In the high speed range where the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 increase, the rectangular wave control method is basically used as the control method. In this case, the voltage on the inverters 41 and 42 side is used. Field weakening control is performed to supply a field weakening current so that the post-boost voltage VH is higher than the induced voltage generated in the motors MG1 and MG2. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the rated voltage (for example, DC150V) of the battery 50 is a predetermined voltage according to the target operating points of the motors MG1 and MG2 (current rotation speeds Nm1 and Nm2 and torque commands Tm1 * and Tm2 *). The step-up converter 55 is controlled by the motor ECU 40 so that the voltage is increased to (for example, a maximum of 650 V).

次に、実施例のハイブリッド自動車20における昇圧コンバータ55の制御手順や、インバータ41,42(モータMG1,MG2)の制御方式を設定する手順について説明する。ここでは、説明を簡単にするために、リングギヤ軸32aにモータMG2のみから動力を出力するモータ運転モードのもとでの昇圧コンバータ55の制御手順や、インバータ41,42の制御方式を設定する手順について説明する。   Next, a procedure for controlling the boost converter 55 in the hybrid vehicle 20 of the embodiment and a procedure for setting a control method for the inverters 41 and 42 (motors MG1, MG2) will be described. Here, in order to simplify the description, the control procedure of the boost converter 55 under the motor operation mode in which power is output only from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a, and the procedure for setting the control method of the inverters 41 and 42. Will be described.

図3は、実施例のモータECU40により所定時間おきに繰り返し実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図3の昇圧制御ルーチンの開始に際して、モータECU40の図示しないCPUは、ハイブリッドECU70からのモータMG2に対するトルク指令Tm2*やモータMG2の現在の回転数Nm2、昇圧前電圧VL、昇圧後電圧VH、インバータ42(モータMG2)の制御方式を示す制御方式フラグFmod2、インバータ42が矩形波制御方式により制御されるときの目標電圧位相ψ*といった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS100)。制御方式フラグFmod2は、後述の制御方式設定ルーチンにより設定されるものであり、インバータ42が正弦波PWM制御方式を用いて制御されるときに値0に、過変調PWM制御方式を用いて制御されるときに値1に、矩形波制御方式を用いて制御されるときに値2に設定される。目標電圧位相ψ*は、インバータ42が矩形波制御方式を用いて制御されるときにモータMG2に対するトルク指令Tm2*(目標トルク)に基づいて別途設定される矩形波電圧の位相(q軸を基準とした位相)の目標値である。ここで、電圧位相ψとモータMG2の出力トルクTm2との間には、次式(1)に示すような関係が成立することから、実施例では、式(1)を基にトルク指令Tm2*と回転数Nm2と昇圧後電圧VHと目標電圧位相ψ*との関係が予め定められて図示しない目標電圧位相設定用マップとしてモータECU40の図示しない記憶装置に記憶されており、目標電圧位相ψ*としては、与えられたトルク指令Tm2*と回転数Nm2と昇圧後電圧VHとに対応したものが当該マップから導出・設定される。ただし、(1)式において、pは極対数を示し、φは磁束鎖交数を示し、Ldはd軸のインダクタンスを示し、Lqはq軸のインダクタンスを示し、ωはモータの角速度を示す。   FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a boost control routine that is repeatedly executed at predetermined time intervals by the motor ECU 40 according to the embodiment. At the start of the boost control routine of FIG. 3, the CPU (not shown) of the motor ECU 40 performs a torque command Tm2 * for the motor MG2 from the hybrid ECU 70, the current rotational speed Nm2 of the motor MG2, the pre-boosting voltage VL, the post-boosting voltage VH, the inverter Input processing of data required for control such as a control method flag Fmod2 indicating a control method of 42 (motor MG2) and a target voltage phase ψ * when the inverter 42 is controlled by the rectangular wave control method is executed (step S100). The control method flag Fmod2 is set by a control method setting routine, which will be described later, and is controlled to a value of 0 when the inverter 42 is controlled using the sine wave PWM control method, and is controlled using the overmodulation PWM control method. The value is set to 1 when the control is performed, and is set to 2 when the control is performed using the rectangular wave control method. The target voltage phase ψ * is a rectangular wave voltage phase (referenced to the q axis) that is set separately based on the torque command Tm2 * (target torque) for the motor MG2 when the inverter 42 is controlled using the rectangular wave control method. Target phase). Here, since the relationship shown in the following equation (1) is established between the voltage phase ψ and the output torque Tm2 of the motor MG2, in the embodiment, the torque command Tm2 * is based on the equation (1). , The rotational speed Nm2, the boosted voltage VH, and the target voltage phase ψ * are predetermined and stored in a storage device (not shown) of the motor ECU 40 as a target voltage phase setting map (not shown). Are derived and set from the map corresponding to the given torque command Tm2 *, the rotational speed Nm2, and the boosted voltage VH. In Equation (1), p represents the number of pole pairs, φ represents the number of magnetic flux linkages, Ld represents the d-axis inductance, Lq represents the q-axis inductance, and ω represents the angular velocity of the motor.

Figure 2010081682
Figure 2010081682

ステップS100のデータ入力処理の後、図4に示すようにモータMG1,MG2の動作領域を昇圧コンバータ55により昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されない非昇圧領域と昇圧される昇圧領域とに区分けするように予め定められた昇圧切替ライン(昇圧制約)からモータMG2の回転数Nm2に対応した昇圧切替判定トルクTref2を導出・設定する(ステップS110)。図4に昇圧切替ラインの一例を示す。同図は、昇圧切替ラインの回転数およびトルク指令の値が共に正となる領域(第1象限)を例示するものであり、実施例において、例えばモータMG2用の目標昇圧後電圧設定用マップは、モータMG2の動作領域のうち、モータMG2からトルク指令Tm2*に応じたトルクを出力させるために昇圧後電圧VHの昇圧が不可欠である領域を求めた上で、それ以外の領域の動作点(回転数およびトルク指令)ごとに、昇圧コンバータ55により昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されなかったときと、昇圧コンバータ55により昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されたときとで、モータMG1およびMG2での損失、インバータ41および42での損失、昇圧コンバータ55での損失の合計である電気駆動系全体における損失(図5参照)を比較し、基本的に、当該損失が昇圧時よりも非昇圧時に小さくなる動作点を非昇圧領域に含めると共に、当該損失が非昇圧時よりも昇圧時に小さくなる動作点を昇圧領域に含めることにより作成される。これにより、基本的には、昇圧切替ラインによりモータ回転数の絶対値が低い側が非昇圧領域と規定されると共にモータ回転数の絶対値が高い側が昇圧領域(昇圧切替ライン上を含む)と規定されることになる。また、図4の例では、回転数Nm2が比較的低いときに昇圧切替判定トルクTref2が一定の大きな値(例えば、モータMG2の定格最大トルク)Tmax2に設定され、回転数Nm2がある程度高くなると、回転数Nm2が高くなるにつれ昇圧切替判定トルクTref2が小さな値に設定され、回転数Nm2が所定値以上になると値0に設定される。なお、非昇圧領域から昇圧領域への移行時に用いられる昇圧切替ラインと昇圧領域から非昇圧領域への移行時に用いられる昇圧切替ラインとは同一とされてもよいが、例えば昇圧領域から非昇圧領域への移行が非昇圧領域から昇圧領域への移行よりもモータ回転数がより低い領域で実行されるように両者の間にヒステリシスを設けてもよい。そして、図示を省略するが、モータMG1用の昇圧切替ラインもモータMG2用のものと同様にして作成される。   After the data input process in step S100, as shown in FIG. 4, the operation region of motors MG1 and MG2 is boosted by a boost converter 55 and the boosted region where boosted voltage VH is not boosted relative to pre-boosted voltage VL. The step-up switching determination torque Tref2 corresponding to the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is derived and set from a step-up switching line (step-up restriction) determined in advance so as to be classified into (step S110). FIG. 4 shows an example of the boost switching line. This figure exemplifies a region (first quadrant) in which both the rotation speed of the boost switching line and the value of the torque command are positive. In the embodiment, for example, the target post-boost voltage setting map for the motor MG2 is Of the operating regions of the motor MG2, the region where the boosting of the post-boosting voltage VH is indispensable in order to output the torque according to the torque command Tm2 * from the motor MG2, and the operating points of the other regions ( For each rotation speed and torque command), when boosted voltage VH is not boosted with respect to pre-boosting voltage VL by boosting converter 55, and after boosting voltage VH is boosted with respect to pre-boosting voltage VL by boosting converter 55. The total loss of motors MG1 and MG2, the losses of inverters 41 and 42, and the loss of boost converter 55. Basically, an operating point at which the loss becomes smaller at the time of non-boosting than at the time of boosting is included in the non-boosting region, and an operation at which the loss becomes smaller at the time of boosting than at the time of non-boosting. Created by including points in the boost region. As a result, basically, the side where the absolute value of the motor rotational speed is low is defined as the non-boosting region by the boost switching line, and the side where the absolute value of the motor rotational frequency is high is defined as the boosting region (including on the boost switching line). Will be. In the example of FIG. 4, when the rotational speed Nm2 is relatively low, the boost switching determination torque Tref2 is set to a constant large value (for example, the rated maximum torque of the motor MG2) Tmax2, and when the rotational speed Nm2 increases to some extent, The step-up switching determination torque Tref2 is set to a smaller value as the rotational speed Nm2 increases, and is set to a value of 0 when the rotational speed Nm2 exceeds a predetermined value. The boost switching line used at the time of transition from the non-boosting region to the boosting region may be the same as the boost switching line used at the time of transition from the boosting region to the non-boosting region. Hysteresis may be provided between the two so that the shift to is executed in a region where the motor rotation speed is lower than the shift from the non-boosting region to the boosting region. Although not shown, the boost switching line for the motor MG1 is created in the same manner as that for the motor MG2.

ステップS110にて昇圧切替判定トルクTref2を設定したならば、トルク指令Tm2*の絶対値が昇圧切替判定トルクTref2の絶対値未満であるか否かを判定する(ステップS120)。トルク指令Tm2*の絶対値が昇圧切替判定トルクTref2の絶対値以上である場合には、モータMG2の目標動作点が図4の昇圧領域に含まれていることになる。従って、ステップS120にて否定判断がなされた場合は、モータMG2の回転数Nm2とトルク指令Tm2*と昇圧後電圧VHの目標値である目標昇圧後電圧VHtagとの関係を規定するように予め作成された図示しないモータMG2用の目標昇圧後電圧設定用マップから、モータMG2の目標動作点に対応した目標昇圧後電圧VHtagを導出・設定する(ステップS130)。実施例のモータMG2用の目標昇圧後電圧設定用マップ(モータMG1用のものも同様)は、上記昇圧領域中のモータMG2の動作点ごとに上記電機駆動系の損失をできるだけ小さくする共に当該動作点での誘起電圧を打ち消すことができる昇圧後電圧VHの目標値である目標昇圧後電圧VHtagを規定するように作成されている。ついで、ステップS130にて設定した目標昇圧後電圧VHtagと、本ルーチンの前回実行時における昇圧後電圧指令VH*に予め定められた昇圧レートΔVを加算した値との小さい方を昇圧後電圧指令VH*として設定する(ステップS140)。なお、昇圧レートΔVは、昇圧後電圧VHを目標昇圧後電圧VHtagまで昇圧させるときの単位時間(本ルーチンの実行間隔)あたりの電圧の変化量であり、一定値とされてもよく、可変値とされてもよい。そして、昇圧後電圧指令VH*やステップS100にて入力した昇圧前電圧VLおよび昇圧後電圧VHに基づいて、昇圧後電圧VHが昇圧電圧指令VH*となるように昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32のスイッチング制御を実行し(ステップS150)、再度ステップS100以降の処理を実行する。   If the boost switching determination torque Tref2 is set in step S110, it is determined whether or not the absolute value of the torque command Tm2 * is less than the absolute value of the boost switching determination torque Tref2 (step S120). When the absolute value of the torque command Tm2 * is equal to or larger than the absolute value of the boost switching determination torque Tref2, the target operating point of the motor MG2 is included in the boosting region of FIG. Accordingly, if a negative determination is made in step S120, the relationship is created in advance so as to define the relationship between the rotational speed Nm2 of the motor MG2, the torque command Tm2 *, and the target boosted voltage VHtag that is the target value of the boosted voltage VH. A target post-boost voltage VHtag corresponding to the target operating point of the motor MG2 is derived and set from the target post-boost voltage setting map for the motor MG2 (not shown) (step S130). The target post-boosting voltage setting map for the motor MG2 of the embodiment (same for the motor MG1) also minimizes the loss of the electric drive system for each operating point of the motor MG2 in the boosting region and performs the operation. It is created so as to define a target boosted voltage VHtag, which is a target value of the boosted voltage VH that can cancel the induced voltage at the point. Subsequently, the smaller of the target boosted voltage VHtag set in step S130 and the value obtained by adding a predetermined boosting rate ΔV to the boosted voltage command VH * at the previous execution of this routine is set to the boosted voltage command VH. * Is set (step S140). The boost rate ΔV is a voltage change amount per unit time (the execution interval of this routine) when boosting the boosted voltage VH to the target boosted voltage VHtag, and may be a constant value or a variable value. It may be said. Then, based on the boosted voltage command VH * and the pre-boosted voltage VL and the boosted voltage VH input in step S100, the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 so that the boosted voltage VH becomes the boosted voltage command VH *. Switching control is executed (step S150), and the processing after step S100 is executed again.

また、ステップS120にてトルク指令Tm2*の絶対値が昇圧切替判定トルクTref2の絶対値未満であると判断された場合には、モータMG2の目標動作点(回転数Nm2およびトルク指令Tm2*)が図4の非昇圧領域に含まれていることになる。この場合には、まずステップS100にて入力した制御方式フラグFmod2の値を調べてインバータ42が矩形波制御方式を用いて制御されているか否かを判定し(ステップS160)、インバータ42が正弦波PWM制御方式または過変調PWM制御方式を用いて制御されている場合には、上述のステップS130〜S150の処理を実行し、再度ステップS100以降の処理を実行する。一方、モータMG2の目標動作点が非昇圧領域に含まれると共に、ステップS160にてインバータ42が矩形波制御方式を用いて制御されていると判断された場合には、図6に例示する昇圧判定電圧位相設定用マップからステップS100にて入力したモータMG2の回転数Nm2に対応した昇圧判定電圧位相ψrefを導出・設定する(ステップS170)。昇圧判定電圧位相ψrefは、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧するか否かを判定するためにモータMG2の回転数Nm2に基づいて設定される閾値であって、図6に示すように、モータMG2の回転数Nm2の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定される。次いで、ステップS100にて入力した目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回っているか否かを判定する(ステップS180)。   If it is determined in step S120 that the absolute value of the torque command Tm2 * is less than the absolute value of the boost switching determination torque Tref2, the target operating point (the rotational speed Nm2 and the torque command Tm2 *) of the motor MG2 is determined. It is included in the non-boosting region of FIG. In this case, first, the value of the control method flag Fmod2 input in step S100 is checked to determine whether or not the inverter 42 is controlled using the rectangular wave control method (step S160). When the control is performed using the PWM control method or the overmodulation PWM control method, the processes of steps S130 to S150 described above are executed, and the processes after step S100 are executed again. On the other hand, when it is determined that the target operating point of the motor MG2 is included in the non-boosting region and the inverter 42 is controlled using the rectangular wave control method in step S160, the boost determination illustrated in FIG. The boost determination voltage phase ψref corresponding to the rotation speed Nm2 of the motor MG2 input in step S100 is derived and set from the voltage phase setting map (step S170). The boost determination voltage phase ψref is a threshold set based on the rotational speed Nm2 of the motor MG2 in order to determine whether or not the boosted voltage VH is boosted with respect to the pre-boost voltage VL, and is shown in FIG. Thus, the smaller the absolute value of the rotation speed Nm2 of the motor MG2, the smaller the setting is set. Next, it is determined whether or not the target voltage phase ψ * input in step S100 exceeds the boost determination voltage phase ψref (step S180).

ここで、昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されない状態で矩形波制御方式を用いてモータMG2からある程度大きなトルクを出力するためには、図7からわかるように、目標電圧位相ψ*をよりおおきくしてモータMG2からのトルクを最大値Tm2maxにする限界位相ψlimに近づけていく必要がある。しかしながら、目標電圧位相ψ*をトルク指令Tm2*等に応じて変化させることでモータMG2等の出力トルクを制御する矩形波制御方式では、図7に示すように、モータMG2等の出力トルクは電圧位相が比較的小さいときには目標電圧位相ψ*に対して線形的に変化するものの、実際の電圧位相がある程度大きくなると目標電圧位相ψ*と出力トルクとの間の線形性が失われ、目標電圧位相ψ*の変化に対するトルクの追従性すなわち制御の応答性が悪化してしまう。更に、本発明者らの研究によれば、モータ温度といった環境的因子が変化すると、ある電圧位相に対応したモータの動作点(出力トルク)が変化することが判明している。例えば、モータMG2(特に回転子)等の温度が高まると、電圧位相とトルクとの関係が図7において実線で示すような関係から二点鎖線で示すような関係へと変化し(全体に出力トルクが小さくなる)、ある出力トルクTxに対応した目標電圧位相ψ*が値ψxから値ψx′へと大きくなる。従って、このような環境的な要因により実際の電圧位相が大きくなったときにも制御の応答性が悪化してしまうおそれがある。   Here, in order to output a somewhat large torque from the motor MG2 using the rectangular wave control method in a state where the boosted voltage VH is not boosted with respect to the pre-boost voltage VL, as can be seen from FIG. 7, the target voltage phase ψ It is necessary to increase * so that the torque from the motor MG2 becomes closer to the limit phase ψlim that makes the maximum value Tm2max. However, in the rectangular wave control system in which the output torque of the motor MG2 and the like is controlled by changing the target voltage phase ψ * according to the torque command Tm2 * and the like, the output torque of the motor MG2 and the like is a voltage as shown in FIG. When the phase is relatively small, it changes linearly with respect to the target voltage phase ψ *. However, when the actual voltage phase increases to some extent, the linearity between the target voltage phase ψ * and the output torque is lost, and the target voltage phase The follow-up performance of the torque with respect to the change of ψ *, that is, the control responsiveness is deteriorated. Furthermore, according to research by the present inventors, it has been found that when an environmental factor such as the motor temperature changes, the operating point (output torque) of the motor corresponding to a certain voltage phase changes. For example, when the temperature of the motor MG2 (particularly the rotor) increases, the relationship between the voltage phase and the torque changes from the relationship shown by the solid line in FIG. 7 to the relationship shown by the two-dot chain line (output to the whole). As the torque decreases, the target voltage phase ψ * corresponding to a certain output torque Tx increases from the value ψx to the value ψx ′. Therefore, the control responsiveness may be deteriorated even when the actual voltage phase is increased due to such environmental factors.

これらを踏まえて、実施例では、本来、昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されない状態であっても、目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回った場合には、昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されるように昇圧コンバータ55を制御することとしている。すなわち、目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回った場合には、モータMG2の目標動作点が図4の非昇圧領域に含まれていても昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されるようにモータMG2の目標動作点に対応した目標昇圧後電圧VHtagを導出・設定する(ステップS190)。ステップS190では、モータMG2の回転数Nm2とトルク指令Tm2*と昇圧後電圧VHの目標値である目標昇圧後電圧VHtagとの関係を規定するように予め作成された図示しないモータMG2用の第2の目標昇圧後電圧設定用マップが用いられる。この第2の目標昇圧後電圧設定用マップ(モータMG1用のものも同様)は、モータMG2の動作領域の大部分を昇圧領域とすると共に所定の高回転域を除いて基本的に正弦波PWM制御方式が用いられることを前提として、モータMG2の目標動作点に対応した目標昇圧後電圧VHtagを規定するように作成されている。こうして目標昇圧後電圧VHtagを設定したならば、目標昇圧後電圧VHtagと本ルーチンの前回実行時における昇圧後電圧指令VH*に昇圧レートΔVを加算した値との小さい方を昇圧後電圧指令VH*として設定し(ステップS140)、昇圧後電圧VHが昇圧電圧指令VH*となるように昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32のスイッチング制御を実行し(ステップS150)、再度ステップS100以降の処理を実行する。   Based on these, in the embodiment, even if the post-boosting voltage VH is not boosted with respect to the pre-boosting voltage VL, if the target voltage phase ψ * exceeds the boosting determination voltage phase ψref, the boosting voltage VH is boosted. Boost converter 55 is controlled such that post-voltage VH is boosted with respect to pre-boosting voltage VL. That is, when the target voltage phase ψ * exceeds the boost determination voltage phase ψref, the boosted voltage VH is higher than the boosted voltage VL even if the target operating point of the motor MG2 is included in the non-boosted region of FIG. The target boosted voltage VHtag corresponding to the target operating point of the motor MG2 is derived and set so as to be boosted (step S190). In step S190, a second MG2 motor (not shown) for motor MG2, which is created in advance so as to define the relationship between the rotational speed Nm2 of the motor MG2, the torque command Tm2 *, and the target boosted voltage VHtag that is the target value of the boosted voltage VH. The target post-boost voltage setting map is used. This second target post-boost voltage setting map (same for the one for motor MG1) is basically a sine wave PWM except that the motor MG2 has a large boosting region and a predetermined high rotation region. Assuming that the control method is used, the target post-boost voltage VHtag corresponding to the target operating point of the motor MG2 is defined. If the target boosted voltage VHtag is thus set, the smaller of the target boosted voltage VHtag and the value obtained by adding the boost rate ΔV to the boosted voltage command VH * at the previous execution of this routine is set to the boosted voltage command VH *. (Step S140), the switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is executed so that the boosted voltage VH becomes the boost voltage command VH * (step S150), and the processing after step S100 is executed again. .

これにより、実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の目標動作点が図4の昇圧切替ラインにより規定される昇圧領域に含まれる場合、およびモータMG2の目標動作点が図4の昇圧切替ラインにより規定される非昇圧領域に含まれると共にインバータ42が矩形波制御方式を用いて制御されているときに目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回った場合、昇圧後電圧VHが昇圧電圧指令VH*となるように昇圧コンバータ55が制御される。また、ステップS180にて目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψref以下であると判断された場合には、制御上の観点から昇圧コンバータ55のスイッチング制御時に用いられる昇圧後電圧指令VH*をステップS100にて入力した昇圧後電圧VHに設定した上で(ステップS200)、昇圧コンバータ55を昇圧動作させるためのスイッチング制御を実行することなく(上アームON状態に維持して)、再度ステップS100以降の処理を実行する。   Thereby, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the target operating point of the motor MG2 is included in the boosting region defined by the boosting switching line of FIG. 4, and the target operating point of the motor MG2 is determined by the boosting switching line of FIG. When the target voltage phase ψ * exceeds the boost determination voltage phase ψref when included in the prescribed non-boost region and the inverter 42 is controlled using the rectangular wave control method, the boosted voltage VH is the boost voltage command. Boost converter 55 is controlled to be VH *. If it is determined in step S180 that target voltage phase ψ * is equal to or lower than boost determination voltage phase ψref, step-up voltage command VH * used during switching control of boost converter 55 is stepped from the viewpoint of control. After setting the boosted voltage VH input in S100 (step S200), the switching control for boosting the boost converter 55 is not performed (maintained in the upper arm ON state), and again after step S100. Execute the process.

続いて、図8および図9を参照しながら、実施例のハイブリッド自動車20におけるインバータ41,42の制御方式を設定する手順について説明する。なお、ここでは、説明を簡単にするためにモータMG2に対応したインバータ42の制御方式の設定手順について説明するが、モータMG1に対応したインバータ41の制御方式の設定手順も以下の手順と同様に実行される。   Next, a procedure for setting the control method of the inverters 41 and 42 in the hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Here, in order to simplify the description, the procedure for setting the control method for the inverter 42 corresponding to the motor MG2 will be described. However, the procedure for setting the control method for the inverter 41 corresponding to the motor MG1 is similar to the following procedure. Executed.

図8は、実施例のモータECU40により所定時間おきに繰り返し実行される制御方式設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。図8の制御方式設定ルーチンの開始に際して、モータECU40の図示しないCPUは、ハイブリッドECU70からのモータMG2に対するトルク指令Tm2*やモータMG2の現在の回転数Nm2、インバータ42についての変調率Kmd2といった制御方式の設定に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS300)。ここで、変調率Kmd2は、インバータ42のスイッチング制御に伴って生成されるd軸電圧指令値Vd*とq軸電圧指令値Vq*とを用いて次式(2)および(3)から算出される誘起電圧(線間電圧振幅)Vampを次式(4)に従い昇圧後電圧VHで除することにより別途求められる。ただし、“ψ”は、q軸を基準とした電圧位相である。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a control method setting routine that is repeatedly executed at predetermined time intervals by the motor ECU 40 according to the embodiment. At the start of the control method setting routine of FIG. 8, the CPU (not shown) of the motor ECU 40 controls the torque command Tm2 * for the motor MG2 from the hybrid ECU 70, the current rotational speed Nm2 of the motor MG2, and the modulation rate Kmd2 for the inverter 42. Input processing of data necessary for setting is performed (step S300). Here, the modulation factor Kmd2 is calculated from the following equations (2) and (3) using the d-axis voltage command value Vd * and the q-axis voltage command value Vq * generated in accordance with the switching control of the inverter 42. Is obtained separately by dividing the induced voltage (line voltage amplitude) Vamp by the boosted voltage VH according to the following equation (4). However, “ψ” is a voltage phase with respect to the q axis.

Vamp = |Vd*|・cosψ+ |Vq*|・sinψ …(2)
tanψ = Vq* / Vd* …(3)
Kmd1 or Kmd2 = Vamp / VH …(4)
Vamp = | Vd * | ・ cosψ + | Vq * | ・ sinψ (2)
tanψ = Vq * / Vd * (3)
Kmd1 or Kmd2 = Vamp / VH (4)

ステップS300のデータ入力処理の後、モータMG2に対するトルク指令Tm2*と、モータMG2の回転数Nm2と、モータMG2について予め定められてモータECU40の図示しない記憶装置に記憶されている制御方式設定用マップとを用いて、インバータ42の制御に用いられる制御方式を決定すると共に、決定した制御方式が正弦波PWM制御方式、過変調PWM制御方式および矩形波制御方式の何れであるかを示す制御方式フラグFmod2を設定する(ステップS310)。ステップS310において、制御方式フラグFmod2は、モータMG2の目標動作点(現在の回転数Nm2およびトルク指令Tm2*)に対応して導出される制御方式が正弦波PWM制御方式であれば値0に、過変調PWM制御方式であれば値1に、矩形波制御方式であれば値2に設定される。   After the data input process in step S300, the torque command Tm2 * for the motor MG2, the rotation speed Nm2 of the motor MG2, and the control method setting map that is predetermined for the motor MG2 and stored in a storage device (not shown) of the motor ECU 40 And a control method flag indicating whether the determined control method is a sine wave PWM control method, an overmodulation PWM control method, or a rectangular wave control method. Fmod2 is set (step S310). In step S310, the control method flag Fmod2 is set to 0 if the control method derived corresponding to the target operating point of the motor MG2 (current rotation speed Nm2 and torque command Tm2 *) is a sine wave PWM control method. Value 1 is set for the overmodulation PWM control method, and value 2 is set for the rectangular wave control method.

図9に制御方式設定用マップの一例を示す。同図は、制御方式設定用マップの回転数およびトルク指令の値が共に正となる領域(第1象限)を例示するものである。図9からわかるように、制御方式設定用マップは、図4の昇圧切替ラインおよび図3のステップS130にて用いられる目標昇圧後電圧設定用マップとに対応付けられると共にモータMG2の動作領域を正弦波PWM制御方式が用いられる領域と過変調PWM制御方式が用いられる領域と矩形波制御方式が用いられる領域とに区分けするように作成されている。また、実施例では、昇圧切替ラインにより規定される非昇圧領域と昇圧領域との双方が、基本的にモータ回転数が低い側から順番に、正弦波PWM制御方式が用いられる領域と過変調PWM制御方式が用いられる領域と矩形波制御方式が用いられる領域とにそれぞれ区分けされている。すなわち、実施例のハイブリッド自動車20では、昇圧コンバータ55により昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されない状態と昇圧される状態との双方のもとで正弦波PWM制御方式と過変調PWM制御方式と矩形波制御方式とを選択的に用いてモータMG2がトルク指令Tm2*に基づくトルクを出力するようにインバータ42が制御されるのである(モータMG1も同様)。これにより、一般に昇圧コンバータ55により昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧されるときにのみ用いられる矩形波制御方式の適用範囲を昇圧コンバータ55によって昇圧後電圧VHが昇圧されないときにまで拡げることで、昇圧コンバータ55に昇圧後電圧VHを昇圧させる機会を減らしてもモータMG2(MG1)の出力を確保することが可能となり、モータMG2(MG1)の駆動制御に伴うエネルギ効率をより向上させることができる。   FIG. 9 shows an example of the control method setting map. This figure exemplifies a region (first quadrant) in which both the rotational speed and torque command value of the control method setting map are positive. As can be seen from FIG. 9, the control method setting map is associated with the boost switching line of FIG. 4 and the target post-boost voltage setting map used in step S130 of FIG. It is created so as to be divided into a region where the wave PWM control method is used, a region where the overmodulation PWM control method is used, and a region where the rectangular wave control method is used. In the embodiment, both the non-boosting region and the boosting region defined by the boost switching line are basically the same as the region in which the sine wave PWM control method is used, and the overmodulation PWM in order from the side where the motor rotation speed is low. The area is divided into an area where the control method is used and an area where the rectangular wave control method is used. That is, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the sine wave PWM control method and the overmodulation PWM are performed under both the state where the boosted voltage VH is not boosted by the boost converter 55 with respect to the pre-boost voltage VL and the boosted voltage VL. The inverter 42 is controlled so that the motor MG2 outputs torque based on the torque command Tm2 * by selectively using the control method and the rectangular wave control method (the same applies to the motor MG1). Thus, the application range of the rectangular wave control method generally used only when boosted voltage VH is boosted by boost converter 55 with respect to pre-boosted voltage VL is extended to when boosted voltage VH is not boosted by boost converter 55. By expanding, it becomes possible to secure the output of the motor MG2 (MG1) even if the opportunity for boosting the boosted voltage VH to the boost converter 55 is reduced, and the energy efficiency associated with the drive control of the motor MG2 (MG1) is further improved. Can be made.

ステップS310の処理の後、設定した制御方式フラグFmod2が値2であるか否か、すなわちステップS310にてインバータ42の制御方式として矩形波制御方式が設定されたか否かを判定する(ステップS320)。制御方式フラグFmod2が値2である場合には、ステップS300にて入力したインバータ42の変調率Kmd2が予め定められた上側閾値KH以下である否かを判定し(ステップS330)、変調率Kmd2が上側閾値KH以下である場合には、更に変調率Kmd2が予め定められた下側閾値KL以上である否かを判定する(ステップS340)。ここで、上側閾値KHは、過変調PWM制御方式における上限側の変調率である値0.78あるいはその近傍の値として定められ、下側閾値KLは、過変調PWM制御方式における下限側の変調率である値0.61あるいはその近傍の値として定められる。そして、変調率Kmd2が上側閾値KH以下であると共に下側閾値KL以上である場合には、インバータ42の制御方式が過変調PWM制御方式となるように制御方式フラグFmod2を値1に再設定し(ステップS350)、再度ステップS300以降の処理を実行する。また、変調率Kmd2が下側閾値KL未満である場合には、インバータ42の制御方式が正弦波PWM制御方式となるように制御方式フラグFmod2を値0に再設定し(ステップS360)、再度ステップS300以降の処理を実行する。そして、ステップS320およびS330にて否定判断がなされた場合には、以降の処理をスキップして再度ステップS300以降の処理を実行する。   After the process of step S310, it is determined whether or not the set control method flag Fmod2 is a value 2, that is, whether or not the rectangular wave control method is set as the control method of the inverter 42 in step S310 (step S320). . When the control method flag Fmod2 is a value 2, it is determined whether or not the modulation factor Kmd2 of the inverter 42 input in step S300 is equal to or lower than a predetermined upper threshold KH (step S330), and the modulation factor Kmd2 is If it is equal to or lower than the upper threshold value KH, it is further determined whether or not the modulation factor Kmd2 is equal to or higher than a predetermined lower threshold value KL (step S340). Here, the upper threshold value KH is determined as a value of 0.78, which is the upper limit modulation factor in the overmodulation PWM control system, or a value close thereto, and the lower threshold value KL is the lower limit modulation in the overmodulation PWM control system. It is determined as a value 0.61 or a value in the vicinity thereof. When the modulation factor Kmd2 is equal to or lower than the upper threshold value KH and equal to or higher than the lower threshold value KL, the control method flag Fmod2 is reset to a value 1 so that the control method of the inverter 42 becomes the overmodulation PWM control method. (Step S350), the processing after Step S300 is executed again. If the modulation factor Kmd2 is less than the lower threshold value KL, the control method flag Fmod2 is reset to 0 so that the control method of the inverter 42 becomes the sine wave PWM control method (step S360), and step again The processing after S300 is executed. If a negative determination is made in steps S320 and S330, the subsequent processing is skipped and the processing after step S300 is executed again.

これにより、制御方式設定用マップから矩形波制御方式がインバータ42の制御方式として定められても、昇圧コンバータ55による昇圧後電圧VHの昇圧が実行されるのに伴って変調率Kmd2が低下していく場合には、ステップS350の処理によりインバータ42の制御方式が過変調PWM制御方式に設定され、更に変調率Kmd2が低下していけば、インバータ42の制御方式が正弦波PWM制御方式に設定されることになる。従って、上述のようにモータMG2の目標動作点が図4の昇圧切替ラインにより規定される非昇圧領域に含まれると共にインバータ42が矩形波制御方式を用いて制御されているときに目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回ったことにより昇圧後電圧VHが昇圧前電圧VLに対して昇圧される際には、本来であれば制御方式設定用マップから矩形波制御方式がインバータ42の制御方式として定められるにも拘わらず、昇圧後電圧VHの昇圧に伴って変調率Kmd2が低下することから、インバータ42の制御方式が過変調PWM制御方式に、更には正弦波PWM制御方式に設定されることになる。また、モータMG2の目標動作点が昇圧領域から非昇圧領域へと移行した場合には、制御方式設定用マップによりインバータ42の制御方式が正弦波PWM制御方式から矩形波制御方式へと変更されることになる。このような場合には、昇圧コンバータ55による昇圧後電圧VHの昇圧が実行されなくなるのに伴って変調率Kmd2が増加するので、インバータ42の制御方式はステップS350の処理により過変調PWM制御方式に設定され、その後に変調率Kmd2が更に増加した段階で矩形波制御方式に設定されることになる。   Thereby, even when the rectangular wave control method is determined as the control method of the inverter 42 from the control method setting map, the modulation rate Kmd2 decreases as the boosted voltage VH is boosted by the boost converter 55. In the case of going, the control method of the inverter 42 is set to the overmodulation PWM control method by the process of step S350, and if the modulation factor Kmd2 further decreases, the control method of the inverter 42 is set to the sine wave PWM control method. Will be. Therefore, as described above, when the target operating point of the motor MG2 is included in the non-boosting region defined by the boost switching line of FIG. 4 and the inverter 42 is controlled using the rectangular wave control method, the target voltage phase ψ When the post-boosting voltage VH is boosted with respect to the pre-boosting voltage VL because * exceeds the boosting determination voltage phase ψref, the rectangular wave control method is originally controlled by the control method setting map from the control method setting map. In spite of being determined as a method, the modulation rate Kmd2 decreases as the boosted voltage VH is increased, so that the control method of the inverter 42 is set to the overmodulation PWM control method, and further to the sine wave PWM control method. Will be. When the target operating point of the motor MG2 shifts from the boosting region to the non-boosting region, the control method of the inverter 42 is changed from the sine wave PWM control method to the rectangular wave control method by the control method setting map. It will be. In such a case, the modulation rate Kmd2 increases as the boosted voltage VH is no longer boosted by the boost converter 55, so that the control method of the inverter 42 is changed to the overmodulation PWM control method by the process of step S350. After that, the rectangular wave control method is set when the modulation factor Kmd2 further increases.

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20では、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すべきではないと判断されたときには、昇圧コンバータ55による昇圧動作が行われず(ステップS120,S160〜S180,S200)、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すべきと判断されたときには、昇圧後電圧VHがモータMG2のトルク指令Tm2*に対応した目標昇圧後電圧VHtagになるように昇圧コンバータ55が制御される(ステップS120,S130〜S150)。そして、昇圧コンバータ55により昇圧後電圧VHが昇圧されていない状態と昇圧後電圧VHが昇圧されている状態との双方のもとで、正弦波PWM電圧を利用する正弦波PWM制御方式と過変調PWM電圧を利用する過変調PWM制御方式と矩形波電圧を利用する矩形波制御方式とを選択的に用いてモータMG2がトルク指令Tm2*に対応したトルクを出力するようにインバータ42が制御される(図8)。これにより、ハイブリッド自動車20では、モータMG2(MG1)の出力を確保しつつエネルギ効率を向上させることが可能となる。更に、実施例のハイブリッド自動車20では、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すべきではないと判断されると共にインバータ42がモータECU40により矩形波制御方式を用いて制御されているときに目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回った場合には、昇圧前電圧VLに対して昇圧後電圧VHを昇圧するように昇圧コンバータ55が制御される(ステップS120,S160〜S190,S140,S150)。このように、モータMG2のトルク指令Tm2*や環境的な要因等により実際の電圧位相がある程度大きくなって矩形波制御方式におけるモータMG2(インバータ42)の制御性が悪化するおそれがあるときに昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すれば、矩形波制御方式に比べて制御精度に優れる正弦波PWM制御方式あるいは過変調PWM制御方式を用いてインバータ42を制御可能となり、変調率が比較的小さい正弦波PWM制御方式等を用いてもモータMG2の出力を応答性よく良好に確保することができる。この結果、昇圧前電圧VLに対して昇圧後電圧VHが昇圧されていない状態で矩形波制御方式を用いたとしても、モータMG2(MG1)の制御性を良好に保つことが可能となり、ハイブリッド自動車の走行性能とエネルギ効率とを良好に向上させることができる。   As described above, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when it is determined that the boosted voltage VH should not be boosted with respect to the pre-boost voltage VL, the boosting operation by the boost converter 55 is not performed (step S120, S160 to S180, S200) When it is determined that the boosted voltage VH should be boosted with respect to the pre-boost voltage VL, the boosted voltage VH becomes the target boosted voltage VHtag corresponding to the torque command Tm2 * of the motor MG2. Thus, boost converter 55 is controlled (steps S120 and S130 to S150). Then, the sine wave PWM control method using the sine wave PWM voltage and overmodulation both in the state where the boosted voltage VH is not boosted by the boost converter 55 and in the state where the boosted voltage VH is boosted. The inverter 42 is controlled so that the motor MG2 outputs torque corresponding to the torque command Tm2 * by selectively using the overmodulation PWM control method using the PWM voltage and the rectangular wave control method using the rectangular wave voltage. (FIG. 8). Thereby, in hybrid vehicle 20, it becomes possible to improve energy efficiency, ensuring the output of motor MG2 (MG1). Furthermore, in hybrid vehicle 20 of the embodiment, when it is determined that boosted voltage VH should not be boosted with respect to pre-boosted voltage VL, and inverter 42 is controlled by motor ECU 40 using a rectangular wave control method. When the target voltage phase ψ * exceeds the boost determination voltage phase ψref, the boost converter 55 is controlled to boost the boosted voltage VH with respect to the pre-boost voltage VL (steps S120, S160 to S190, S140, S150). In this way, when the torque command Tm2 * of the motor MG2 or environmental factors, etc., the actual voltage phase is increased to some extent, the controllability of the motor MG2 (inverter 42) in the rectangular wave control method may be deteriorated. If the post-voltage VH is boosted with respect to the pre-boosting voltage VL, the inverter 42 can be controlled using a sine wave PWM control method or an overmodulation PWM control method, which has better control accuracy than the rectangular wave control method, and the modulation rate is increased. Even if a relatively small sine wave PWM control method or the like is used, the output of the motor MG2 can be ensured with good responsiveness. As a result, even if the rectangular wave control method is used in a state where the boosted voltage VH is not boosted with respect to the pre-boost voltage VL, the controllability of the motor MG2 (MG1) can be kept good, and the hybrid vehicle The running performance and energy efficiency of the vehicle can be improved satisfactorily.

また、実施例のハイブリッド自動車20では、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すべきではないと判断されると共にインバータ42がモータECU40により矩形波制御方式を用いて制御されているときに目標電圧位相ψ*が昇圧判定電圧位相ψrefを上回った場合、第2の目標昇圧後電圧設定用マップから正弦波PWM制御方式(あるいは過変調PWM制御方式)を用いてモータMG2からトルク指令Tm2*に対応したトルクを出力するのに充分な電圧値が目標昇圧後電圧VHtagとして設定され(ステップS190)、昇圧後電圧VHが目標昇圧後電圧VHtagになるように昇圧コンバータ55が制御される(ステップS140,S150)。これにより、変調率が比較的小さい正弦波PWM制御方式等を用いてもモータMG2(MG1)の出力を良好に確保することが可能となる。ただし、ステップS190では、モータMG2の目標動作点と目標昇圧後電圧VHtagとの関係を規定する第2の目標昇圧後電圧設定用マップを用いる代わりに、目標昇圧後電圧VHtagをバッテリ50の定格電圧よりも高い予め定められた一定値に設定してもよい。   In hybrid vehicle 20 of the embodiment, when it is determined that boosted voltage VH should not be boosted with respect to pre-boosted voltage VL, and inverter 42 is controlled by motor ECU 40 using a rectangular wave control method. When the target voltage phase ψ * exceeds the boost determination voltage phase ψref, a torque command Tm2 is output from the motor MG2 using the sine wave PWM control method (or overmodulation PWM control method) from the second target post-boost voltage setting map. A voltage value sufficient to output a torque corresponding to * is set as the target boosted voltage VHtag (step S190), and boost converter 55 is controlled so that boosted voltage VH becomes target boosted voltage VHtag (step S190). Steps S140 and S150). As a result, it is possible to satisfactorily secure the output of the motor MG2 (MG1) even when using a sine wave PWM control method or the like having a relatively small modulation rate. However, in step S190, instead of using the second target boost voltage setting map that defines the relationship between the target operating point of the motor MG2 and the target boosted voltage VHtag, the target boosted voltage VHtag is used as the rated voltage of the battery 50. It may be set to a predetermined constant value higher than that.

更に、昇圧判定電圧位相ψrefをモータMG2の回転数Nm2に基づいて設定される可変値とすれば、昇圧後電圧VHを昇圧前電圧VLに対して昇圧すべきではないと判断されているときに、目標電圧位相ψ*との関係で昇圧後電圧VHを昇圧すべきか否かをより適正に判定可能となる。また、昇圧判定電圧位相ψrefをモータMG2の回転数Nm2の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定すれば、モータMG2の回転数Nm2の絶対値が比較的小さいときのモータMG2の制御性を良好にすると共に、モータMG2の回転数Nm2の絶対値が比較的大きいときに矩形波制御方式をできるだけ利用してエネルギ効率を向上させることができる。また、モータMG2(MG1)の目標動作点と、モータMG2(MG1)の動作領域を昇圧コンバータ55により昇圧前電圧VLに対して昇圧後電圧VHが昇圧されない非昇圧領域と昇圧前電圧VLに対して昇圧後電圧VHが昇圧される昇圧領域とに区分けする昇圧切替ラインとを用いれば、昇圧前電圧VLに対して昇圧後電圧VHが昇圧すべきか否かをより適正に判定可能となる。更に、上記実施例のように、モータMG2(MG1)の動作領域のうち、昇圧後電圧VHの非昇圧時におけるモータMG2(MG1)の駆動に伴う損失が昇圧後電圧VHの昇圧時における損失よりも小さくなる領域を非昇圧領域とすると共に、昇圧時における損失が非昇圧時における損失よりも小さくなる領域を昇圧領域とすれば、昇圧切替ラインをエネルギ効率の向上を図るのにより適正なものとすることができる。   Further, if it is determined that boosted voltage VH should not be boosted with respect to pre-boosted voltage VL if boosted determination voltage phase ψref is a variable value set based on rotation speed Nm2 of motor MG2. Thus, it is possible to more appropriately determine whether or not the boosted voltage VH should be boosted in relation to the target voltage phase ψ *. Further, if the boost determination voltage phase ψref is set to be smaller as the absolute value of the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is smaller, the controllability of the motor MG2 is improved when the absolute value of the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is relatively small. In addition, when the absolute value of the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is relatively large, the rectangular wave control method can be used as much as possible to improve the energy efficiency. Further, the target operating point of the motor MG2 (MG1) and the operating region of the motor MG2 (MG1) are compared with the non-boosting region where the boosted voltage VH is not boosted by the boost converter 55 with respect to the pre-boosting voltage VL and the pre-boosting voltage VL. By using a boost switching line that is divided into boost regions where the boosted voltage VH is boosted, it is possible to more appropriately determine whether or not the boosted voltage VH should be boosted with respect to the pre-boost voltage VL. Further, as in the above embodiment, in the operating region of the motor MG2 (MG1), the loss due to the driving of the motor MG2 (MG1) when the boosted voltage VH is not boosted is more than the loss when the boosted voltage VH is boosted. If the region where the loss becomes smaller than the non-boosting region and the region where the loss during boosting becomes smaller than the loss during non-boosting becomes the boosting region, the boost switching line can be made more appropriate to improve energy efficiency. can do.

なお、上記実施例のハイブリッド自動車20では、駆動軸としてのリングギヤ軸32aとモータMG2とがモータMG2の回転数を減速してリングギヤ軸32aに伝達する減速ギヤ35を介して連結されているが、減速ギヤ35の代わりに、例えばHi,Loの2段の変速段あるいは3段以上の変速段を有したモータMG2の回転数を変速してリングギヤ軸32aに伝達する変速機を採用してもよい。また、実施例のハイブリッド自動車20は、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aに接続された駆動軸に出力するものであるが、本発明の適用対象はこれに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図10に示す変形例としてのハイブリッド自動車120のように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aに接続された駆動軸(車輪39a,39bが接続された駆動軸)とは異なる駆動軸(図10における車輪39c,39dに接続された駆動軸)に出力するものに適用されてもよい。更に、エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関以外の水素エンジンといったような他の形式のものであってもよく、モータMG1,MG2は、同期発電電動機以外の誘導電動機といったような他の形式のものであってもよい。また、上記実施例に係るハイブリッド自動車20は、それぞれ走行用の動力を出力可能なエンジン22とモータMG2とを備えるものであるが、本発明による車両は、このようなハイブリッド自動車20に限られるものではなく、走行用の動力を出力可能なモータを備えた電気自動車であってもよいことはいうまでもない。   In the hybrid vehicle 20 of the above embodiment, the ring gear shaft 32a as the drive shaft and the motor MG2 are connected via the reduction gear 35 that reduces the rotational speed of the motor MG2 and transmits it to the ring gear shaft 32a. Instead of the reduction gear 35, for example, a transmission that shifts the rotational speed of the motor MG2 having two shift stages of Hi and Lo or three or more shift stages and transmits it to the ring gear shaft 32a may be employed. . Moreover, although the hybrid vehicle 20 of an Example outputs the motive power of motor MG2 to the drive shaft connected to the ring gear shaft 32a, the application object of this invention is not restricted to this. That is, the present invention is different from the drive shaft (drive shaft to which the wheels 39a and 39b are connected) in which the power of the motor MG2 is connected to the ring gear shaft 32a as in the hybrid vehicle 120 as a modified example shown in FIG. You may apply to what outputs to a drive shaft (drive shaft connected to the wheels 39c and 39d in FIG. 10). Furthermore, the engine 22 may be of other types such as a hydrogen engine other than an internal combustion engine that receives a supply of hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil and outputs power, and the motors MG1 and MG2 Other types such as induction motors other than the synchronous generator motor may be used. The hybrid vehicle 20 according to the above embodiment includes the engine 22 and the motor MG2 each capable of outputting driving power, but the vehicle according to the present invention is limited to such a hybrid vehicle 20. However, it goes without saying that the vehicle may be an electric vehicle including a motor capable of outputting driving power.

ここで、上記実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例において、バッテリ50が「直流電源」に相当し、モータMG1,MG2が「電動機」に相当し、インバータ41,42が「電動機駆動回路」に相当し、昇圧コンバータ55が「電圧変換手段」に相当し、図8の制御方式設定ルーチンを実行して定めた制御方式に従ってインバータ41,42を制御するモータECU40が「駆動回路制御手段」に相当し、図3のステップS110およびS120の処理を実行するモータECU40が「昇圧判定手段」に相当し、図2のステップS130〜S200の処理を実行して昇圧コンバータ55を制御するモータECU40が「電圧変換制御手段」に相当する。ただし、これら実施例および変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。   Here, the correspondence between the main elements of the above embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. That is, in the above embodiment, the battery 50 corresponds to “DC power supply”, the motors MG1 and MG2 correspond to “motor”, the inverters 41 and 42 correspond to “motor drive circuit”, and the boost converter 55 The motor ECU 40 corresponding to the “conversion means” and controlling the inverters 41 and 42 in accordance with the control method determined by executing the control method setting routine of FIG. 8 corresponds to the “drive circuit control means”, and steps S110 and S120 of FIG. The motor ECU 40 that executes the above-described processing corresponds to “boosting determination means”, and the motor ECU 40 that executes the processing of steps S130 to S200 in FIG. 2 to control the boosting converter 55 corresponds to “voltage conversion control means”. However, the correspondence between the main elements of these embodiments and modifications and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. This is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. In other words, the examples are merely specific examples of the invention described in the column for means for solving the problem, and the interpretation of the invention described in the column for means for solving the problem is described in the description of the column. Should be done on the basis.

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。   The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.

本発明は、電動機駆動制御装置やそれを備えた車両の製造産業等において利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the motor drive control device and the manufacturing industry of vehicles equipped with the same.

本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車20の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 as a vehicle according to an embodiment of the present invention. モータMG1およびMG2を含む電気駆動系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an electric drive system including motors MG1 and MG2. 実施例のモータECU40により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the pressure | voltage rise control routine performed by motor ECU40 of an Example. 昇圧切替ラインの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a pressure | voltage rise switching line. 電気駆動系の損失の特性を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the characteristic of the loss of an electric drive system. 昇圧判定電圧位相設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the boost determination voltage phase setting map. 目標電圧位相ψ*とモータMG2の出力トルクTm2との関係を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the relationship between target voltage phase (psi) * and the output torque Tm2 of motor MG2. 実施例のモータECU40により実行される制御方式設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control system setting routine performed by motor ECU40 of an Example. 制御方式設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for control system setting. 変形例に係るハイブリッド自動車120の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle 120 which concerns on a modification.

符号の説明Explanation of symbols

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a〜39d 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、54a 正極母線、54b 負極母線、55 昇圧コンバータ、56 システムメインリレー、57,59 平滑コンデンサ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルストロークセンサ、87 車速センサ、91 第1電圧センサ、92 第2電圧センサ、93 第3電圧センサ、95v,95w,96v,96w 電流センサ、D11〜D16,D21〜D26,D31,D32 ダイオード、L リアクトル、MG1,MG2 モータ、T11〜T16,T21〜26,T31,T32 トランジスタ。   20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 Reduction gear, 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a-39d wheels, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 for battery Electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 54a positive bus, 54b negative bus, 55 boost converter, 56 system main relay, 57, 59 smoothing capacitor, 70 hybrid electronics Control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal stroke sensor, 87 Vehicle speed sensor, 91 1st voltage sensor, 92 2nd voltage sensor, 93 3rd voltage sensor, 95v, 95w, 96v, 96w Current sensor, D11-D16, D21-D26, D31, D32 Diode, L reactor, MG1, MG2 Motor, T11-T16, T21-26, T31, T32 transistors.

Claims (8)

直流電源からの電力を用いて電動機を駆動制御する電動機駆動制御装置であって、
PWM電圧と矩形波電圧とを選択的に利用して前記電動機を駆動可能な電動機駆動回路と、
前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧を昇圧可能な電圧変換手段と、
前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態と該直流電源側の電圧に対して該電動機駆動回路側の電圧が昇圧されている状態との双方のもとで、前記PWM電圧を利用するPWM制御方式と前記矩形波電圧を利用する矩形波制御方式とを選択的に用いて前記電動機が目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御可能な駆動回路制御手段と、
前記電圧変換手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきか否かを判定する昇圧判定手段と、
前記昇圧判定手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきと判断されたときに該電動機駆動回路側の電圧が前記電動機の目標トルクに対応した目標昇圧後電圧になるように前記電圧変換手段を制御すると共に、前記昇圧判定手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されると共に前記電動機駆動回路が前記駆動回路制御手段により前記矩形波制御方式を用いて制御されているときに、前記矩形波電圧の目標電圧位相が所定の閾値を上回った場合には、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されるように前記電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段と、
を備える電動機駆動制御装置。
An electric motor drive control device for driving and controlling an electric motor using electric power from a DC power source,
An electric motor drive circuit capable of driving the electric motor by selectively using a PWM voltage and a rectangular wave voltage;
Voltage conversion means capable of boosting the voltage on the motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power source side;
A state in which the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the voltage conversion means, and a state in which the voltage on the motor drive circuit side is boosted with respect to the voltage on the DC power supply side The motor drive circuit so that the motor outputs a target torque by selectively using a PWM control method using the PWM voltage and a rectangular wave control method using the rectangular wave voltage. Drive circuit control means capable of controlling
Step-up determination means for determining whether or not to increase the voltage on the electric motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power source side by the voltage conversion means;
When the boost determination means determines that the voltage on the motor drive circuit side should be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, the voltage on the motor drive circuit side after the target boost corresponding to the target torque of the motor The voltage conversion means is controlled to be a voltage, and it is determined by the boost determination means that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side, and the motor drive circuit Is controlled by the drive circuit control means using the rectangular wave control method, and the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds a predetermined threshold, the voltage on the DC power supply side is Voltage conversion control means for controlling the voltage conversion means so that the voltage on the motor drive circuit side is boosted;
An electric motor drive control device.
請求項1に記載の電動機駆動制御装置において、
前記電圧変換制御手段は、前記昇圧判定手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきではないと判断されると共に前記電動機駆動回路が前記駆動回路制御手段により前記矩形波制御方式を用いて制御されているときに、前記矩形波電圧の目標電圧位相が前記閾値を上回った場合、前記電動機駆動回路側の電圧が前記PWM制御方式を用いて前記電動機から前記目標トルクが出力されるように前記電動機駆動回路を制御するのに充分な電圧となるように前記電圧変換手段を制御する電動機駆動制御装置。
In the electric motor drive control device according to claim 1,
The voltage conversion control means determines that the voltage on the motor drive circuit side should not be boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the boost determination means, and the motor drive circuit is determined by the drive circuit control means. When the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds the threshold value when controlled using the rectangular wave control method, the voltage on the motor drive circuit side is changed from the motor using the PWM control method. An electric motor drive control device for controlling the voltage conversion means so that the voltage is sufficient to control the electric motor drive circuit so that a target torque is output.
請求項1または2に記載の電動機駆動制御装置において、
前記所定の閾値は、前記電動機の回転数に基づいて設定される可変値である電動機駆動制御装置。
In the electric motor drive control device according to claim 1 or 2,
The electric motor drive control device, wherein the predetermined threshold is a variable value set based on a rotation speed of the electric motor.
請求項3に記載の電動機駆動制御装置において、
前記所定の閾値は、前記電動機の回転数の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定される電動機駆動制御装置。
In the electric motor drive control device according to claim 3,
The electric motor drive control device in which the predetermined threshold value is set to be smaller as the absolute value of the rotation speed of the electric motor is smaller.
請求項1から4の何れか一項に記載の電動機駆動制御装置において、
前記昇圧判定手段は、前記電動機の目標動作点と、前記電動機の動作領域を前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されない非昇圧領域と該電圧変換手段により該直流電源側の電圧に対して該電動機駆動回路側の電圧が昇圧される昇圧領域とに区分けする昇圧制約とを用いて、前記電圧変換手段により前記電動機駆動回路側の電圧を前記直流電源側の電圧に対して昇圧すべきか否かを判定する電動機駆動制御装置。
In the motor drive control device according to any one of claims 1 to 4,
The boost determination means includes a target operating point of the motor and an operating area of the motor, a non-boosting area in which the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power source side by the voltage conversion means, and the voltage The voltage conversion means converts the voltage on the motor drive circuit side by the voltage conversion means using a boosting restriction that divides the voltage on the DC power supply side by the conversion means into a boost region in which the voltage on the motor drive circuit side is boosted. An electric motor drive control device that determines whether or not to boost a voltage on a DC power supply side.
請求項5に記載の電動機駆動制御装置において、
前記昇圧制約は、前記電動機の動作領域のうち、前記電動機駆動回路側の電圧の非昇圧時における前記電動機の駆動に伴う損失が前記電動機駆動回路側の電圧の昇圧時における前記損失よりも小さくなる領域を前記非昇圧領域とすると共に、前記昇圧時における前記損失が前記非昇圧時における前記損失よりも小さくなる領域を前記昇圧領域とするものである電動機駆動制御装置。
In the electric motor drive control device according to claim 5,
The step-up constraint is that a loss due to driving of the motor when the voltage on the motor drive circuit side is not boosted is smaller than the loss when the voltage on the motor drive circuit side is boosted in the operating region of the motor. An electric motor drive control device in which a region is the non-boosting region, and a region in which the loss during the boosting is smaller than the loss during the non-boosting is the boosting region.
請求項1から5の何れか一項に記載の電動機駆動制御装置を備え、該電動機駆動制御装置により駆動制御される前記電動機からの動力により走行可能な車両。   A vehicle comprising the electric motor drive control device according to any one of claims 1 to 5 and capable of traveling by power from the electric motor that is driven and controlled by the electric motor drive control device. 直流電源と、PWM電圧と矩形波電圧とを選択的に利用して電動機を駆動可能な電動機駆動回路と、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧を昇圧可能な電圧変換手段とを用いて前記電動機を駆動制御する電動機駆動制御方法であって、
(a)前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で前記矩形波電圧を利用する矩形波制御方式を用いて前記電動機が目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御するステップと、
(b)前記電圧変換手段により前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されていない状態で前記矩形波制御方式を用いて前記電動機駆動回路を制御している最中に、前記矩形波電圧の目標電圧位相が所定の閾値を上回った場合には、前記直流電源側の電圧に対して前記電動機駆動回路側の電圧が昇圧されるように前記電圧変換手段を制御すると共に前記PWM電圧を利用するPWM制御方式を用いて前記電動機が目標トルクを出力するように前記電動機駆動回路を制御するステップと、
を含む電動機駆動制御方法。
A DC power supply, a motor drive circuit capable of selectively driving a PWM voltage and a rectangular wave voltage, and voltage conversion capable of boosting the voltage on the motor drive circuit side with respect to the voltage on the DC power supply side An electric motor drive control method for driving and controlling the electric motor using means,
(A) The electric motor uses the rectangular wave control method using the rectangular wave voltage in a state where the voltage on the electric motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side by the voltage conversion means, and the electric motor has a target torque. Controlling the motor drive circuit to output
(B) While the voltage conversion means is controlling the motor drive circuit using the rectangular wave control method in a state where the voltage on the motor drive circuit side is not boosted with respect to the voltage on the DC power supply side. In addition, when the target voltage phase of the rectangular wave voltage exceeds a predetermined threshold value, the voltage conversion means is controlled so that the voltage on the motor drive circuit side is boosted with respect to the voltage on the DC power source side. And controlling the motor drive circuit so that the motor outputs a target torque using a PWM control method using the PWM voltage, and
An electric motor drive control method.
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