[go: up one dir, main page]

JP2013017299A - Motor drive device - Google Patents

Motor drive device Download PDF

Info

Publication number
JP2013017299A
JP2013017299A JP2011148170A JP2011148170A JP2013017299A JP 2013017299 A JP2013017299 A JP 2013017299A JP 2011148170 A JP2011148170 A JP 2011148170A JP 2011148170 A JP2011148170 A JP 2011148170A JP 2013017299 A JP2013017299 A JP 2013017299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
reactor
voltage
capacitor
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011148170A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hichirosai Oyobe
七郎斎 及部
Junji Yamakawa
隼史 山川
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2011148170A priority Critical patent/JP2013017299A/en
Publication of JP2013017299A publication Critical patent/JP2013017299A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

【課題】リアクトル電流を検出してコンバータの制御に用いるものにおいて、リアクトル電流を精度をより向上させる。
【解決手段】昇圧コンバータが動作中で且つオフセット学習が完了しているときには(S100,S110)、バッテリの充放電電流IbからリアクトルLの電流ILを減じた電流差を補正量ΔILに設定し(S130)、リアクトルLの電流ILとオフセット学習量IL0と補正量ΔILとの和を昇圧コンバータ55の制御に用いるリアクトル電流ILとして設定する(S140)。これにより、リアクトル電流ILの精度をより向上させることができ、ひいては昇圧コンバータ55の制御性をより向上させることができる。
【選択図】図4
An object of the present invention is to improve the accuracy of a reactor current in a reactor current detected and used for control of a converter.
When the boost converter is operating and the offset learning is completed (S100, S110), a current difference obtained by subtracting the current IL of the reactor L from the charge / discharge current Ib of the battery is set to a correction amount ΔIL ( S130), the sum of reactor IL current IL, offset learning amount IL0, and correction amount ΔIL is set as reactor current IL used for control of boost converter 55 (S140). Thereby, the accuracy of reactor current IL can be further improved, and as a result, the controllability of boost converter 55 can be further improved.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより電動機を駆動するインバータと、インバータの母線間に接続されたコンデンサと、充放電可能な二次電池と、リアクトルを有しスイッチング素子のスイッチングにより二次電池の電圧を変換してコンデンサに供給可能なコンバータと、コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、リアクトルの電流を検出するリアクトル電流検出手段と、を備え、コンデンサの目標電圧と検出されたコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づいてリアクトルの目標電流を演算すると共に演算した目標電流と検出されたリアクトルの電流との偏差に基づいてスイッチング制御信号を生成してコンバータをスイッチング制御する電動機駆動装置に関する。   The present invention relates to an electric motor, an inverter that drives the electric motor by switching of the switching element, a capacitor connected between the buses of the inverter, a rechargeable secondary battery, a reactor that has a reactor, and is switched by the switching of the switching element. A converter capable of converting the voltage of the battery and supplying it to the capacitor; a capacitor voltage detecting means for detecting the voltage of the capacitor; and a reactor current detecting means for detecting the current of the reactor, wherein the target voltage of the capacitor is detected. The converter target current is calculated based on the deviation from the capacitor voltage and a predetermined control gain, and the converter is switched by generating a switching control signal based on the deviation between the calculated target current and the detected reactor current. The present invention relates to an electric motor drive device to be controlled.

従来、この種の電動機駆動装置としては、電動機を駆動するインバータと、インバータの母線間に接続されたコンデンサと、バッテリの電圧を昇圧してコンデンサに供給する昇圧コンバータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、コンデンサ電圧を検出し、検出したコンデンサ電圧と目標電圧との偏差に基づいてフィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成し、生成したスイッチング制御信号により昇圧コンバータをスイッチング制御している。   Conventionally, as this type of electric motor drive device, an electric motor drive device has been proposed that includes an inverter that drives the electric motor, a capacitor connected between the buses of the inverter, and a boost converter that boosts the voltage of the battery and supplies the voltage to the capacitor. (For example, refer to Patent Document 1). In this device, the capacitor voltage is detected, a switching control signal is generated by feedback control based on the deviation between the detected capacitor voltage and the target voltage, and the boost converter is subjected to switching control by the generated switching control signal.

特開2010−252575号公報JP 2010-252575 A

ところで、コンバータが備えるリアクトルを流れる電流を電流センサにより検出し、検出したリアクトル電流をコンバータの制御に用いるものとすれば、コンデンサに電荷を蓄えるリアクトル電流を直接に制御することができるため、コンバータの制御性をより向上させることができる。しかしながら、コンバータの動作中のリアクトル電流はスイッチングに伴って振動(リプル)が発生するため、検出信号(電流)のサンプリングポイントによっては検出ズレが生じ、信号精度が悪化してしまう。   By the way, if the current flowing through the reactor included in the converter is detected by a current sensor and the detected reactor current is used for the control of the converter, the reactor current for storing electric charge in the capacitor can be directly controlled. Controllability can be further improved. However, since the reactor current during the operation of the converter generates vibration (ripple) with switching, detection deviation occurs depending on the sampling point of the detection signal (current), and the signal accuracy deteriorates.

本発明の電動機駆動装置は、リアクトル電流を検出してコンバータの制御に用いるものにおいて、リアクトル電流を精度をより向上させることを主目的とする。   The electric motor drive device of the present invention is intended to detect the reactor current and use it for controlling the converter, and has as its main object to improve the accuracy of the reactor current.

本発明の電動機駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The electric motor drive device of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の電動機駆動装置は、
電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動するインバータと、該インバータの母線間に接続されたコンデンサと、充放電可能な二次電池と、リアクトルを有しスイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池の電圧を変換して前記コンデンサに供給可能なコンバータと、前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、前記二次電池の充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、前記リアクトルの電流を検出するリアクトル電流検出手段と、前記コンデンサの目標電圧と前記検出されたコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御により前記リアクトルの目標電流を演算すると共に該演算した目標電流と前記検出されたリアクトルの電流との偏差に基づく電流フィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成して前記コンバータをスイッチング制御するコンバータ制御手段と、を備える電動機駆動装置において、
前記コンバータ制御手段は、前記コンバータが動作している最中には、前記検出された二次電池の電流から前記検出されたリアクトルの電流を減じた電流差を該検出されたリアクトル電流に加えて該リアクトル電流を補正し、該補正したリアクトル電流を用いて前記コンバータのスイッチング制御信号を生成する手段である
ことを要旨とする。
The electric motor drive device of the present invention is
An electric motor, an inverter that drives the electric motor by switching of the switching element, a capacitor connected between buses of the inverter, a chargeable / dischargeable secondary battery, and a secondary battery that has a reactor and is switched by the switching element. Converter capable of converting the voltage of the capacitor and supplying the capacitor, capacitor voltage detection means for detecting the voltage of the capacitor, charge / discharge current detection means for detecting the charge / discharge current of the secondary battery, and current of the reactor A reactor current detection means for detecting the target current of the reactor, and a voltage feedback control based on a deviation between a target voltage of the capacitor and the detected voltage of the capacitor and a predetermined control gain. Electricity based on the deviation between the current and the detected reactor current In motor driving device comprising: a converter control unit that generates a switching control signal for switching control of the converter by feedback control, the,
The converter control means adds a current difference obtained by subtracting the detected reactor current from the detected secondary battery current to the detected reactor current while the converter is operating. The gist of the invention is a means for correcting the reactor current and generating a switching control signal of the converter using the corrected reactor current.

この本発明の電動機駆動装置では、コンバータが動作している最中には、二次電池の電流からリアクトルの電流を減じた電流差をリアクトル電流に加えてリアクトル電流を補正する。そして、コンデンサの目標電圧とコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御によりリアクトルの目標電流を演算し、演算したリアクトルの目標電流と補正したリアクトルの電流との偏差に基づく電流フィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成してコンバータをスイッチング制御する。これにより、リアクトル電流の精度をより向上させることができる。この結果、リアクトル電流を用いてコンバータを制御することにより、コンデンサの電圧をより高い精度で目標電圧に近づけることができ、コンバータの制御性をより向上させることができる。   In the electric motor drive device of the present invention, during the operation of the converter, the current difference obtained by subtracting the reactor current from the current of the secondary battery is added to the reactor current to correct the reactor current. The reactor target current is calculated by voltage feedback control based on a deviation between the capacitor target voltage and the capacitor voltage and a predetermined control gain, and based on the deviation between the calculated reactor target current and the corrected reactor current. A switching control signal is generated by current feedback control to control switching of the converter. Thereby, the precision of a reactor current can be improved more. As a result, by controlling the converter using the reactor current, the voltage of the capacitor can be brought closer to the target voltage with higher accuracy, and the controllability of the converter can be further improved.

こうした本発明の電動機駆動装置において、前記コンバータ制御手段は、前記リアクトル電流検出手段に異常が生じているときには、前記電流フィードバック制御を停止し、前記コンデンサの目標電圧と前記検出されたコンデンサの電圧との偏差と前記所定の制御ゲインとは異なる制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御により前記スイッチング制御信号を生成する手段であるものとすることもできる。こうすれば、リアクトル電流検出手段に異常が生じていても、コンデンサの電圧をある程度目標電圧に近づけることができ、電動機を駆動することができる。   In such an electric motor drive device of the present invention, the converter control means stops the current feedback control when an abnormality occurs in the reactor current detection means, and the target voltage of the capacitor, the detected voltage of the capacitor, Further, the switching control signal may be generated by voltage feedback control based on a deviation between the predetermined control gain and a control gain different from the predetermined control gain. In this way, even if an abnormality occurs in the reactor current detection means, the voltage of the capacitor can be brought close to the target voltage to some extent, and the electric motor can be driven.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. モータMG1,MG2やインバータ41,42を中心とした電機駆動系の構成図である。It is a block diagram of the electric drive system centering on motor MG1, MG2 and inverter 41,42. 昇圧コンバータ55の制御ブロック図である。3 is a control block diagram of a boost converter 55. FIG. リアクトル電流補正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 a reactor current correction routine. 昇圧コンバータ55が昇圧動作を行なっている最中のリアクトル電流の時間変化の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the time change of the reactor current in the middle of the step-up converter 55 performing step-up operation. 電流センサ56に異常が生じているときに適用される昇圧コンバータ55の制御ブロック図である。It is a control block diagram of boost converter 55 applied when an abnormality occurs in current sensor 56. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車420の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 420 according to a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、モータMG1,MG2のパワーコントロールユニットの構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという。)24と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介してキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ30のサンギヤにロータが接続されたモータMG1と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸36にロータが接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するための駆動回路として構成されたインバータ41,42と、モータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという。)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、インバータ41,42が接続された電力ライン(以下、高電圧系電力ラインという)54aとバッテリ50が接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ラインという)54bとに接続され電池電圧系電力ライン54bの電圧を昇圧して高電圧系電力ライン54aに供給する昇圧コンバータ55と、電池電圧系電力ライン54bに接続されてバッテリ50を電池電圧系電力ライン54bから遮断可能なシステムメインリレー59と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという。)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a power control unit of motors MG1, MG2. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 configured as an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit that controls the drive of the engine 22. (Hereinafter referred to as the engine ECU) 24 and a drive shaft in which a carrier is connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28 and coupled to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37. A planetary gear 30 having a ring gear connected to 36, a motor MG1 configured as, for example, a known synchronous generator motor and having a rotor connected to the sun gear of the planetary gear 30, and a rotor, for example, configured as a known synchronous generator motor, to a drive shaft 36 Connected to the motor MG2 and the motor MG Inverters 41 and 42 configured as drive circuits for driving MG2, motor electronic control units (hereinafter referred to as motor ECUs) 40 for driving and controlling motors MG1 and MG2, and a lithium ion secondary battery, for example. A configured battery 50, a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52 for managing the battery 50, a power line (hereinafter referred to as a high voltage system power line) 54a connected to the inverters 41 and 42, and a battery A boost converter 55 that is connected to a power line (hereinafter referred to as a battery voltage system power line) 54b connected to 50 and boosts the voltage of the battery voltage system power line 54b and supplies the boosted voltage to the high voltage system power line 54a; The battery 50 connected to the system power line 54b is connected to the battery voltage system power line 54b. It comprises a blockable system main relays 59, the hybrid electronic control unit which controls the entire vehicle (hereinafter, referred to. HVECU) 70, a.

インバータ41,42は、図2のモータモータMG1,MG2やインバータ41,42を中心とした電機駆動系の構成図に示すように、6つのスイッチング素子としてのトランジスタT11〜T16,T21〜T26と、トランジスタT11〜T16,T21〜T26に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16,D21〜D26とにより構成されている。トランジスタT11〜T16,T21〜T26は、高電圧系電力ライン54aの正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、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。したがって、インバータ41,42に電圧が作用している状態でトランジスタ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でき、モータMG1,MG2を回転駆動することができる。高電圧系電力ライン42の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ57が接続されている。   The inverters 41 and 42 include transistors T11 to T16 and T21 to T26 as six switching elements, as shown in the configuration diagram of the electric motor drive system centering on the motors MG1 and MG2 and the inverters 41 and 42 in FIG. It comprises six diodes D11-D16, D21-D26 connected in parallel to transistors T11-T16, T21-T26 in the reverse direction. Two transistors T11 to T16 and T21 to T26 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive electrode bus and the negative electrode bus of the high voltage system power line 54a. Each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of motors MG1, MG2 is connected to each connection point. Therefore, by controlling the ratio of the on-time of the transistors T11 to T16 and T21 to T26 while the voltage is applied to the inverters 41 and 42, a rotating magnetic field can be formed in the three-phase coil, and the motors MG1 and MG2 are rotated. Can be driven. A smoothing capacitor 57 is connected to the positive and negative buses of the high voltage power line 42.

昇圧コンバータ55は、図2に示すように、2つのトランジスタT31,T32とトランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2つのダイオードD31,D32とリアクトルLとからなる昇圧コンバータとして構成されている。2つのトランジスタT31,T32は、それぞれ高電圧系電力ライン54aの正極母線と高電圧系電力ライン54aおよび電池電圧系電力ライン54bの負極母線とに接続されており、そ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と高電圧系電力ライン54aおよび電池電圧系電力ライン54bの負極母線とにはそれぞれバッテリ50の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタT31,T32をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン54bの電力を昇圧して高電圧系電力ライン54aに供給したり、高電圧系電力ライン54aの電力を降圧して電池電圧系電力ライン54bに供給したりすることができる。リアクトルLと高電圧系電力ライン54aおよび電池電圧系電力ライン54bの負極母線とには平滑用のコンデンサ58が接続されている。   As shown in FIG. 2, the boost converter 55 is configured as a boost converter including two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel to the transistors T31 and T32 in a reverse direction, and a reactor L. . The two transistors T31 and T32 are respectively connected to the positive bus of the high voltage system power line 54a and the negative bus of the high voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b, and the reactor L is connected to the connection point. Has been. Further, the positive terminal and the negative terminal of battery 50 are connected to reactor L and negative buses of high voltage system power line 54a and battery voltage system power line 54b, respectively. Therefore, by turning on / off the transistors T31 and T32, the power of the battery voltage system power line 54b is boosted and supplied to the high voltage system power line 54a, or the power of the high voltage system power line 54a is reduced to reduce the battery voltage. Or can be supplied to the system power line 54b. A smoothing capacitor 58 is connected to the reactor L and the negative bus of the high voltage system power line 54a and the battery voltage system power line 54b.

モータECU40は、図示しないが、CPU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、CPUの他に処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流,コンデンサ57の端子間に取り付けられた電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧VH,コンデンサ58の端子間に取り付けられた電圧センサ58aからのコンデンサ58の電圧VL,リアクトルLの端子が接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ56からのリアクトル電流ILなどが入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26をスイッチングするためのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32をスイッチングするためのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、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も演算している。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2, the voltage VH of the capacitor 57 from the voltage sensor 57a attached between the terminals of the capacitor 57, and the capacitor 58 from the voltage sensor 58a attached between the terminals of the capacitor 58. The reactor current IL from the current sensor 56 attached to the power line to which the terminals of the voltage VL and the reactor L are connected is input via the input port, and from the motor ECU 40, the transistors T11 to T11 of the inverters 41 and 42 are input. Switch for switching T16, T21 to T26 Such as a switching control signal for switching the transistor T31, T32 of the quenching control signal and the boost converter 55 is output via the output port. Further, the motor ECU 40 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by the control signal from the hybrid electronic control unit 70, and relates to the operating state of the motors MG1 and MG2 as necessary. Data is output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリECU52は、CPU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、CPUの他に処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。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図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51からの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力されており、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HVECU70に送信する。バッテリ50の充放電電流Ibを検出するための電流センサ51と上述したリアクトルLの電流ILを検出するための電流センサ56は、それぞれ特性が異なり、実施例では、電流センサ51を高精度型のセンサとして構成し、電流センサ56を高速応答型のセンサとして構成するものとした。また、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そのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の蓄電割合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することができる。   The battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The battery ECU 52 is attached to a signal necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the current sensor 51, the battery temperature Tb from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 50, and the like are input to the HVECU 70 by communication as necessary. To do. The current sensor 51 for detecting the charge / discharge current Ib of the battery 50 and the current sensor 56 for detecting the current IL of the reactor L described above have different characteristics. In the embodiment, the current sensor 51 is a high-precision type. The current sensor 56 is configured as a high-speed response type sensor. Further, the battery ECU 52 is based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor for managing the battery 50, and the storage ratio SOC that is the ratio of the capacity of the electric power that can be discharged from the battery 50 at that time to the total capacity. Or the input / output limits Win and Wout that are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50 based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the 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 limiting limit are set based on the storage ratio SOC of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient and multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient.

HVECU70は、図示しないが、CPU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、CPUの他に処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ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ポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52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と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The HVECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator opening from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. Acc, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル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36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸36に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御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その一部がプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力を駆動軸36に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動力36に出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque Tr * is output to the drive shaft 36. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor MG1. The motor MG2 converts the torque of the motor MG1 and the motor MG2 so that the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled, and the power suitable for the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 is obtained. The operation of the engine 22 is controlled so as to be output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is converted by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. Accordingly, the required power is output to the drive shaft 36. Charge-discharge drive mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2, there is a motor operation mode in which operation control to output a power commensurate to stop the operation of the engine 22 to the required power from the motor MG2 to the drive shaft 36. Note that the torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required power is output to the driving force 36 with the operation of the engine 22. Since there is no difference in general control, both are hereinafter referred to as an engine operation mode.

エンジン運転モードでは、HVECU70は、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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrvを計算すると共に計算した走行用パワーPdrvからバッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて得られるバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*と回転数Nm1,Nm2とからなる動作点でモータMG1,MG2を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン54aの目標電圧VH*として設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*,目標電圧VH*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。また、目標電圧VH*を受信したモータECU40は、高電圧系電力ライン54aの電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32のスイッチング制御を行なう。   In the engine operation mode, the HVECU 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the set required torque Multiply Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 36 (for example, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 or the rotational speed obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor) to calculate the traveling power Pdrv required for traveling. As the power to be output from the engine 22 by subtracting the charging / discharging request power Pb * (positive value when discharging from the battery 50) obtained from the traveling power Pdrv based on the storage ratio SOC of the battery 50 The required power Pe * is set. Then, the target rotational speed Ne of the engine 22 is obtained using an operation line (for example, a fuel efficiency optimal operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can efficiently output the required power Pe * from the engine 22. * And target torque Te * are set, and the motor is controlled by rotational speed feedback control so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne * within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. A torque command Tm1 * as a torque to be output from MG1 is set, and when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *, the torque acting on the drive shaft 36 via the planetary gear 30 is subtracted from the required torque Tr * to reduce the motor MG2. Torque command Tm2 * and set torque command Tm1 *, Tm2 * and rotation speed Nm , Nm2 is set as the target voltage VH * of the high voltage system power line 54a, and the voltage required to drive the motors MG1, MG2 at the operating point consisting of Nm2 and the set target rotational speed Ne * and target torque Te *. Is transmitted to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * and the target voltage VH * are transmitted to the motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, controls the intake air amount, fuel injection control, and ignition of the engine 22 so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that performs control or the like and receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. The motor ECU 40 that has received the target voltage VH * performs switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 so that the voltage VH of the high voltage system power line 54a becomes the target voltage VH *.

モータ運転モードでは、HVECU70は、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定したトルク指令Tm2*と回転数Nm2とからなる動作点でモータMG2を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン54aの目標電圧VH*として設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*と目標電圧VH*とを受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうと共に高電圧系電力ライン54aの電圧VHが目標電圧VH*となるよう昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32のスイッチング制御を行なう。   In the motor operation mode, the HVECU 70 sets a value 0 to the torque command Tm1 * of the motor MG1 and outputs the required torque Tr * to the drive shaft 36 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. Torque command Tm2 * is set, and the voltage required to drive the motor MG2 at the operating point consisting of the set torque command Tm2 * and the rotational speed Nm2 is set as the target voltage VH * of the high voltage system power line 54a. To the motor ECU 40. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 *, Tm2 * and the target voltage VH * controls the switching elements of the inverters 41, 42 so that the motors MG1, MG2 are driven by the torque commands Tm1 *, Tm2 *. At the same time, switching control of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is performed so that the voltage VH of the high voltage system power line 54a becomes the target voltage VH *.

実施例のハイブリッド自動車20は、モータ運転モードで運転している最中に、運転者のアクセルペダル83の踏み込みによりバッテリ50からの電力だけでは走行用パワーPdrvを賄うことができないときや、バッテリ50の蓄電割合SOCがエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた閾値以下になったとき、その他、車両の状態がエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた状態に至ったときに、エンジン22を始動してエンジン運転モードに移行する。エンジン22の始動は、モータMG1からトルクを出力してエンジン22をモータリングすると共にモータMG1からのトルクの出力により駆動軸36に作用するトルクをモータMG2からのトルクによりキャンセルし、エンジン22のエンジン回転速度Neが予め定められた制御開始回転数に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。   When the hybrid vehicle 20 according to the embodiment is operating in the motor operation mode, when the driver depresses the accelerator pedal 83 and the power from the battery 50 alone cannot cover the travel power Pdrv, When the storage ratio SOC of the vehicle becomes equal to or lower than a predetermined threshold value for switching to the engine operation mode, or when the vehicle state reaches a predetermined state for switching to the engine operation mode, the engine 22 is Start and shift to engine operation mode. The engine 22 is started by outputting torque from the motor MG1 to motor the engine 22 and canceling torque acting on the drive shaft 36 by torque output from the motor MG1 by torque from the motor MG2. This is performed by starting fuel injection control, ignition control, and the like when the rotational speed Ne reaches a predetermined control start rotational speed.

ここで、昇圧コンバータ55の制御は、図3に示す制御ブロックに従って行なわれる。図3に示す制御ブロックは、目標電圧VH*と電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧VHとの差分ΔVHを演算する差分器60と、演算された差分ΔVHに対してPID制御(比例積分微分制御)を施してリアクトルLの電流指令IL*を生成するフィードバック部61と、生成された電流指令IL*と電流センサ56からのリアクトルLの電流ILとの差分ΔILを演算する差分器62と、演算された差分ΔILに対してPI制御(比例積分制御)を施すフィードバック部63と、コンデンサ58の電圧VL(電池電圧系電力ライン54bの電圧)とコンデンサ57の電圧VH(高電圧系電力ライン54aの電圧)との比とフィードバック部63から出力された信号との差分を演算して昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32をスイッチング制御するためのデューティ信号Dutyを生成する差分器64と、を備える。なお、差分器64から出力されたデューティ信号Dutyは電流変換器65によりリアクトルLの電流に変換され、変換されたリアクトルLの電流は電圧変換器66によりコンデンサ57の電圧に変換される。   Here, boost converter 55 is controlled according to the control block shown in FIG. The control block shown in FIG. 3 includes a differencer 60 that calculates a difference ΔVH between the target voltage VH * and the voltage VH of the capacitor 57 from the voltage sensor 57a, and PID control (proportional integral differential control) for the calculated difference ΔVH. ) To generate the reactor L current command IL *, a difference unit 62 to calculate the difference ΔIL between the generated current command IL * and the reactor L current IL from the current sensor 56, and A feedback unit 63 that performs PI control (proportional integral control) on the difference ΔIL, a voltage VL of the capacitor 58 (voltage of the battery voltage system power line 54b), and a voltage VH of the capacitor 57 (of the high voltage system power line 54a). Voltage) and the difference between the signal output from the feedback unit 63 and the transistors T31, T of the boost converter 55 It comprises a differentiator 64 for generating a duty signal Duty for controlling switching of 2. The duty signal Duty output from the differentiator 64 is converted into a current of the reactor L by the current converter 65, and the converted current of the reactor L is converted into a voltage of the capacitor 57 by the voltage converter 66.

次に、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に昇圧コンバータ55の制御に用いられるリアクトル電流ILを補正する際の動作について説明する。図4は、モータECU40により実行されるリアクトル電流補正ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment, particularly the operation when correcting the reactor current IL used for controlling the boost converter 55 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a reactor current correction routine executed by the motor ECU 40. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

リアクトル電流補正ルーチンが実行されると、モータECU40は、まず、昇圧コンバータ55が動作中であるか否か(ステップS100)、オフセット学習が完了しているか否か(ステップS110)、をそれぞれ判定する。ここで、オフセット学習は、例えば、システム起動時にインバータ41,42と昇圧コンバータ55とがシャットダウンされている状態(リアクトルLに電流が流れていない状態)で電流センサ56により検出された電流ILが値0となるよう電流値をオフセットする処理である。昇圧コンバータ55が動作中でないときや、オフセット学習が完了していないときには、リアクトルLの電流ILを補正するのに適した状態でないと判断して、本ルーチンを終了する。一方、昇圧コンバータ55が動作中であり、且つ、オフセット学習が完了しているときには、電流センサ51からのバッテリ50の充放電電流Ibや電流センサ56からのリアクトルLの電流IL,前述したオフセット学習により得られるオフセット学習量IL0を入力する(ステップS120)。ここで、リアクトルLの電流ILは、電流センサ56から所定回数に亘って得られた信号を平均したものを用いたり、電流センサ56から得られた信号に平滑化フィルタを施したものを用いたりすることができる。そして、入力した充放電電流Ibから入力したリアクトルLの電流ILを減じたものを補正量ΔILとして設定し(ステップS130)、入力したリアクトルLの電流ILと入力したオフセット学習量IL0と設定した補正量ΔILとの和を昇圧コンバータ55の制御に用いるリアクトル電流ILとして設定して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。   When the reactor current correction routine is executed, the motor ECU 40 first determines whether or not the boost converter 55 is operating (step S100) and whether or not the offset learning is completed (step S110). . Here, the offset learning is, for example, the value of the current IL detected by the current sensor 56 in a state where the inverters 41 and 42 and the boost converter 55 are shut down at the time of system startup (a state where no current flows through the reactor L). This is a process of offsetting the current value to be zero. When boost converter 55 is not operating or when offset learning has not been completed, it is determined that the current is not suitable for correcting reactor IL current IL, and this routine is terminated. On the other hand, when boost converter 55 is in operation and offset learning is completed, charge / discharge current Ib of battery 50 from current sensor 51, current IL of reactor L from current sensor 56, and offset learning described above. The offset learning amount IL0 obtained by the above is input (step S120). Here, the current IL of the reactor L is obtained by averaging signals obtained from the current sensor 56 over a predetermined number of times, or using a signal obtained by applying a smoothing filter to the signal obtained from the current sensor 56. can do. Then, a value obtained by subtracting the input reactor IL current IL from the input charge / discharge current Ib is set as a correction amount ΔIL (step S130), and the input reactor L current IL and the input offset learning amount IL0 are set as the correction. The sum of the amount ΔIL is set as the reactor current IL used for controlling the boost converter 55 (step S140), and this routine is finished.

図5に、昇圧コンバータ55が昇圧動作を行なっている最中のリアクトル電流ILの時間変化の様子を示す。リアクトルLの電流ILは、スイッチング1周期(キャリア1周期)におけるトランジスタT32(下アーム)のオン期間では時間と共に上昇し、トランジスタT32のオフ期間では時間と共に下降するため、キャリアの周期に従って振動(リプル)する。電流センサ56は、リアクトル電流の振幅の中央値が検出されるようサンプリングポイントが定められているが、サンプリングポイントにズレが生じると、得られる電流ILに誤差ΔILが含まれる場合がある。実施例では、リアクトルLの電流ILを検出する電流センサ56よりも高精度型のバッテリ50の充放電電流Ibを検出する電流センサ51を用いて、充放電電流IbからリアクトルLの電流ILを減じた電流差ΔILを加えることにより電流ILを補正することにより、電流ILの精度の向上を図っているのである。   FIG. 5 shows how the reactor current IL changes with time while the boost converter 55 is performing a boost operation. The current IL of the reactor L rises with time in the on period of the transistor T32 (lower arm) in one switching cycle (one carrier cycle) and falls with time in the off period of the transistor T32. ) In the current sensor 56, the sampling point is determined so that the median of the amplitude of the reactor current is detected, but if the sampling point is displaced, the obtained current IL may include an error ΔIL. In the embodiment, the current IL of the reactor L is subtracted from the charge / discharge current Ib by using the current sensor 51 that detects the charge / discharge current Ib of the battery 50 with higher accuracy than the current sensor 56 that detects the current IL of the reactor L. The accuracy of the current IL is improved by correcting the current IL by adding the current difference ΔIL.

次に、リアクトルLの電流を検出する電流センサ56に異常が生じているときに動作について説明する。なお、電流センサ56の異常は、例えば、昇圧コンバータ55が動作を停止している状態でインバータ41,42によりモータMG1,MG2を駆動しているときに電流センサ56により検出されるリアクトルLの電流ILと電流センサ51により検出される充放電電流Ibとを比較することにより判定することができる。図6に、電流センサ56に異常が生じているときに適用される昇圧コンバータ55の制御ブロック図を示す。なお、図6の制御ブロックのうち図3の制御ブロックと同一のブロックについては同一の符号を付した。図6の制御ブロックでは、目標電圧VH*と電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧VHとの差分ΔVHを差分器60により演算し、演算された差分ΔVHに対してフィードバック部61BによりPID制御を施し、フィードバック部61Bから出力された信号と値0との差分を差分器62により演算すると共に演算された差分に対して値1のゲインを乗じてフィードバック部63Bにより伝達、即ち、フィードバック部61Bから出力された信号をそのまま通過させ、コンデンサ58の電圧VL(電池電圧系電力ライン54bの電圧)とコンデンサ57の電圧VH(高電圧系電力ライン54aの電圧)との比とフィードバック部63Bから出力された信号との差分を差分器64により演算して昇圧コンバータ55のトランジスタT31,T32をスイッチング制御するためのデューティ信号Dutyを生成することにより行なわれる。即ち、図3の制御ブロックにおける電流フィードバック制御を停止し、フィードバック部61Bによる電圧フィードバック制御だけでスイッチング制御信号を生成して昇圧コンバータ55をスイッチング制御するのである。ここで、図6の制御ブロックを用いて昇圧コンバータ55を制御すると、図3の制御ブロックを用いて昇圧コンバータ55を制御した場合に比して、制御性が悪化し、コンデンサ58の電圧VLの変動が大きくなるため、実施例では、フィードバック部61Bにおける制御ゲインを図3のフィードバック部61における制御ゲインから変更すると共にモータMG2のトルク指令Tm2*に対して最大トルクの制限を施すことにより、コンデンサ58の電圧VLの変動が適正範囲を超えないようにしている。   Next, the operation will be described when an abnormality has occurred in the current sensor 56 that detects the current of the reactor L. The abnormality of the current sensor 56 is, for example, the current of the reactor L detected by the current sensor 56 when the motors MG1 and MG2 are driven by the inverters 41 and 42 in a state where the operation of the boost converter 55 is stopped. This can be determined by comparing IL and the charge / discharge current Ib detected by the current sensor 51. FIG. 6 shows a control block diagram of boost converter 55 applied when an abnormality occurs in current sensor 56. In addition, the same code | symbol was attached | subjected about the same block as the control block of FIG. 3 among the control blocks of FIG. In the control block of FIG. 6, the difference ΔVH between the target voltage VH * and the voltage VH of the capacitor 57 from the voltage sensor 57a is calculated by the differencer 60, and PID control is performed on the calculated difference ΔVH by the feedback unit 61B. The difference between the signal output from the feedback unit 61B and the value 0 is calculated by the differentiator 62, and the calculated difference is multiplied by the gain of value 1 and transmitted by the feedback unit 63B, that is, output from the feedback unit 61B. The signal is passed as it is, and is output from the feedback unit 63B and the ratio of the voltage VL of the capacitor 58 (voltage of the battery voltage system power line 54b) and the voltage VH of the capacitor 57 (voltage of the high voltage system power line 54a). The difference from the signal is calculated by the differentiator 64 and the transistor T31 of the boost converter 55 , T32 is generated by generating a duty signal Duty for switching control. That is, the current feedback control in the control block of FIG. 3 is stopped, and the switching control signal is generated only by the voltage feedback control by the feedback unit 61B to control the boost converter 55. Here, when the boost converter 55 is controlled using the control block of FIG. 6, the controllability deteriorates compared to the case where the boost converter 55 is controlled using the control block of FIG. 3, and the voltage VL of the capacitor 58 is reduced. In this embodiment, the control gain in the feedback unit 61B is changed from the control gain in the feedback unit 61 in FIG. 3 and the maximum torque is limited to the torque command Tm2 * of the motor MG2 in the embodiment. The variation of the voltage VL of 58 does not exceed the appropriate range.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、昇圧コンバータ55が動作中で且つオフセット学習が完了しているときには、電流センサ51からのバッテリ50の充放電電流Ibから電流センサ56からのリアクトルLの電流ILを減じた電流差を補正量ΔILに設定し、リアクトルLの電流ILとオフセット学習量IL0と補正量ΔILとの和を昇圧コンバータ55の制御に用いるリアクトル電流ILとして設定するから、リアクトル電流ILの精度をより向上させることができ、ひいては昇圧コンバータ55の制御性をより向上させることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the boost converter 55 is operating and the offset learning is completed, the reactor L from the current sensor 56 is charged from the charge / discharge current Ib of the battery 50 from the current sensor 51. Is set to the correction amount ΔIL, and the sum of the current IL of the reactor L, the offset learning amount IL0, and the correction amount ΔIL is set as the reactor current IL used for controlling the boost converter 55. The accuracy of current IL can be further improved, and as a result, the controllability of boost converter 55 can be further improved.

また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、リアクトルLの電流を検出する電流センサ56に異常が生じているときには、リアクトルLの電流ILを用いた電流フィードバック制御を停止し、フィードバック部61Bにより制御ゲインを変更して目標電圧VH*とコンデンサ57の電圧VHとの偏差に基づく電圧フィードバック制御だけでスイッチング制御信号を生成して昇圧コンバータ55をスイッチング制御するから、リアクトルLの電流を検出する電流センサ56に異常が生じているときでも昇圧コンバータ55を動作させることができる。   Further, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when an abnormality occurs in the current sensor 56 that detects the current of the reactor L, the current feedback control using the current IL of the reactor L is stopped and controlled by the feedback unit 61B. Since the switching control signal is generated and the boost converter 55 is switched by only voltage feedback control based on the deviation between the target voltage VH * and the voltage VH of the capacitor 57 by changing the gain, the current sensor detects the current of the reactor L. Even when abnormality occurs in 56, boost converter 55 can be operated.

実施例のハイブリッド自動車20では、リアクトルLの電流を検出する電流センサ56の異常を判定し、電流センサ56に異常が生じているときには、リアクトルLの電流ILを用いた電流フィードバック制御を停止し、フィードバック部61Bにより目標電圧VH*とコンデンサ57の電圧VHとの偏差に基づく電圧フィードバック制御だけで昇圧コンバータ55をスイッチング制御するものとしたが、こうした電流センサ56が異常時については省略するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the abnormality of the current sensor 56 that detects the current of the reactor L is determined, and when the abnormality occurs in the current sensor 56, the current feedback control using the current IL of the reactor L is stopped, Although the boost converter 55 is controlled to be switched only by voltage feedback control based on the deviation between the target voltage VH * and the voltage VH of the capacitor 57 by the feedback unit 61B, the current sensor 56 may be omitted when it is abnormal. I do not care.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力を駆動軸が接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図7における車輪39c,39dに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. 7, the power of the motor MG2 is connected to the drive shaft. It may be connected to an axle (an axle connected to the wheels 39c and 39d in FIG. 7) different from the axle (the axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに動力を出力する駆動軸36に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸36に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, but this is exemplified in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. As described above, the inner rotor 232 connected to the crankshaft of the engine 22 and the outer rotor 234 connected to the drive shaft 36 that outputs power to the drive wheels 38a and 38b are driven, and a part of the power of the engine 22 is driven. A counter-rotor motor 230 that transmits power to the shaft 36 and converts remaining power into electric power may be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に変速機330を介してモータMGを取り付け、モータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図10の変形例のハイブリッド自動車420に例示するように、エンジン22からの動力を変速機430を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を駆動輪38a,38bが接続された車軸とは異なる車軸(図10における車輪39a,39bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。即ち、エンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, and the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 320 of the modified example of FIG. 9, the motor MG is attached to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 330, and the clutch 329 is attached to the rotation shaft of the motor MG. The power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 330, and the power from the motor MG is output to the drive shaft via the transmission 330. It is good also as what outputs to. Alternatively, as illustrated in the hybrid vehicle 420 of the modified example of FIG. 10, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 430 and the power from the motor MG. May be output to an axle different from the axle to which the drive wheels 38a, 38b are connected (the axle connected to the wheels 39a, 39b in FIG. 10). In other words, any type of hybrid vehicle may be used as long as it includes an engine and an electric motor that outputs driving power.

実施例では、本発明をハイブリッド自動車20の形態として説明したが、走行用の動力源として電動機だけを備える電気自動車の形態とするものとしてもよいし、自動車以外の車両の形態としてもよいし、電動機を駆動する電動機駆動装置の形態としてもよい。   In the embodiment, the present invention has been described as a form of the hybrid vehicle 20, but it may be a form of an electric car provided with only an electric motor as a driving power source, or may be a form of a vehicle other than a car. It is good also as a form of the electric motor drive device which drives an electric motor.

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する。実施例では、モータMG2が「電動機」に相当し、インバータ42が「インバータ」に相当し、コンデンサ57が「コンデンサ」に相当し、バッテリ50が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ55が「コンバータ」に相当し、電圧センサ57aが「コンデンサ電圧検出手段」に相当し、電流センサ51が「充放電電流検出手段」に相当し、電流センサ56が「リアクトル電流検出手段」に相当し、図3の制御ブロックを実行したり図4のリアクトル電流補正ルーチンを実行するモータECU40が「コンバータ制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the motor MG2 corresponds to “electric motor”, the inverter 42 corresponds to “inverter”, the capacitor 57 corresponds to “capacitor”, the battery 50 corresponds to “secondary battery”, and the boost converter 55 The voltage sensor 57a corresponds to the “capacitor voltage detection means”, the current sensor 51 corresponds to the “charge / discharge current detection means”, the current sensor 56 corresponds to the “reactor current detection means”, The motor ECU 40 that executes the control block of FIG. 3 or executes the reactor current correction routine of FIG. 4 corresponds to “converter control means”.

なお、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。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明について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り、実施例は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ないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、電動機駆動装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of motor drive devices.

20,120,220,320,420 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)、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 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 電流センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54a 高電圧系電力ライン、54b 電池電圧系電力ライン、55 昇圧コンバータ、56 電流センサ、57 コンデンサ、57a 電圧センサ、58 コンデンサ、58a 電圧センサ、59 システムメインリレー、60 差分器、61,61B フィードバック部、62 差分器、63,63B フィードバック部、64 差分器、65 電流変換器、66 電圧変換器、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、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 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、329 クラッチ、330,430 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220, 320, 420 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor Electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 current sensor, 52 electronic control unit for battery (battery ECU), 54a high voltage system power line, 54b battery voltage System power line, 55 boost converter, 56 current sensor, 57 capacitor, 57a voltage sensor, 58 capacitor, 58a voltage sensor, 59 system main relay, 60 differentiator, 61, 61B feedback unit, 62 difference , 63, 63B feedback section, 64 differential, 65 current converter, 66 voltage converter, 70 electronic control unit for hybrid (HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 230 pair rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, 329 clutch, 330, 430 transmission, MG, MG1, MG2 motor.

Claims (1)

電動機と、スイッチング素子のスイッチングにより前記電動機を駆動するインバータと、該インバータの母線間に接続されたコンデンサと、充放電可能な二次電池と、リアクトルを有しスイッチング素子のスイッチングにより前記二次電池の電圧を変換して前記コンデンサに供給可能なコンバータと、前記コンデンサの電圧を検出するコンデンサ電圧検出手段と、前記二次電池の充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、前記リアクトルの電流を検出するリアクトル電流検出手段と、前記コンデンサの目標電圧と前記検出されたコンデンサの電圧との偏差と所定の制御ゲインとに基づく電圧フィードバック制御により前記リアクトルの目標電流を演算すると共に該演算した目標電流と前記検出されたリアクトルの電流との偏差に基づく電流フィードバック制御によりスイッチング制御信号を生成して前記コンバータをスイッチング制御するコンバータ制御手段と、を備える電動機駆動装置において、
前記コンバータ制御手段は、前記コンバータが動作している最中には、前記検出された二次電池の電流から前記検出されたリアクトルの電流を減じた電流差を該検出されたリアクトル電流に加えて該リアクトル電流を補正し、該補正したリアクトル電流を用いて前記コンバータのスイッチング制御信号を生成する手段である
ことを特徴とする電動機駆動装置。
An electric motor, an inverter that drives the electric motor by switching of the switching element, a capacitor connected between buses of the inverter, a chargeable / dischargeable secondary battery, and a secondary battery that has a reactor and is switched by the switching element. Converter capable of converting the voltage of the capacitor and supplying the capacitor, capacitor voltage detection means for detecting the voltage of the capacitor, charge / discharge current detection means for detecting the charge / discharge current of the secondary battery, and current of the reactor A reactor current detection means for detecting the target current of the reactor, and a voltage feedback control based on a deviation between a target voltage of the capacitor and the detected voltage of the capacitor and a predetermined control gain. Electricity based on the deviation between the current and the detected reactor current In motor driving device comprising: a converter control unit that generates a switching control signal for switching control of the converter by feedback control, the,
The converter control means adds a current difference obtained by subtracting the detected reactor current from the detected secondary battery current to the detected reactor current while the converter is operating. An electric motor drive device, comprising: means for correcting the reactor current and generating a switching control signal for the converter using the corrected reactor current.
JP2011148170A 2011-07-04 2011-07-04 Motor drive device Withdrawn JP2013017299A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011148170A JP2013017299A (en) 2011-07-04 2011-07-04 Motor drive device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011148170A JP2013017299A (en) 2011-07-04 2011-07-04 Motor drive device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013017299A true JP2013017299A (en) 2013-01-24

Family

ID=47689429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011148170A Withdrawn JP2013017299A (en) 2011-07-04 2011-07-04 Motor drive device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013017299A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109905026A (en) * 2017-12-08 2019-06-18 丰田自动车株式会社 The control system and its control method of boost converter
JP2020059328A (en) * 2018-10-05 2020-04-16 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109905026A (en) * 2017-12-08 2019-06-18 丰田自动车株式会社 The control system and its control method of boost converter
JP2019106744A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 トヨタ自動車株式会社 Step-up converter device and control method thereof
CN109905026B (en) * 2017-12-08 2021-08-13 丰田自动车株式会社 Boost converter control system and control method thereof
JP2020059328A (en) * 2018-10-05 2020-04-16 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle
JP7151351B2 (en) 2018-10-05 2022-10-12 株式会社デンソー hybrid vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6392653B2 (en) Hybrid car
JP6575544B2 (en) Hybrid car
US10483841B2 (en) Motor vehicle
JP6652081B2 (en) Hybrid car
JP2021084537A (en) Hybrid vehicle
JP2008279978A (en) Power output apparatus and control method thereof
US20170253234A1 (en) Hybrid vehicle
JP5370291B2 (en) vehicle
US10730506B2 (en) Hybrid vehicle and control method therefor
JP2009227080A (en) Power output device and vehicle equipped with the same, and driving device and control method for them
JP6888511B2 (en) Hybrid car
JP2018079790A (en) Hybrid car
JP6451726B2 (en) Hybrid car
JP2012051515A (en) Hybrid vehicle
JP5412839B2 (en) Power supply device, control method therefor, and vehicle
CN108189830B (en) Hybrid electric vehicle
JP2007137373A (en) POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE
JP2011162130A (en) Hybrid vehicle and control method for the same
JP6740944B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP2013017299A (en) Motor drive device
JP2012130098A (en) Electric vehicle
JP2013212774A (en) Hybrid vehicle
JP5696498B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP2013124084A (en) Hybrid vehicle
CN109941271A (en) Hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141007