JP2007221966A - Drive device and control method therefor - Google Patents

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Tomoya Katanoda
智也 片野田
Yuichi Hayashi
祐一 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress over-voltage applied to a drive circuit in an inverter or the like, when a switching element of a booster circuit in a converter or the like is gate cut-off, and to smoothly apply a load such as a motor-generator relative to the charge limit of an energy storage device. <P>SOLUTION: When a booster converter is not gate cut-off, a slow change processing is used to set an executable input limit Win* (S130), while when the booster converter is gate cut-off, the executable input limit Win* is immediately set to value 0 without using the slow change processing (S140). Thereby, when the booster converter is not gate cut-off, the change in torque output from a motor can be smoothed, while when the booster converter is gate cut-off, the over-voltage applied to the inverter can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a drive device and a control method thereof.

従来、この種の駆動装置としては、交流電動機と、この交流電動機を駆動するためのインバータと、インバータに三相交流電源からの電力を直流電力に変換して供給するコンバータと、インバータの正極母線と負極母線とに端子接続された平滑コンデンサ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）。この駆動装置では、三相交流電源の瞬停等により平滑コンデンサの端子間電圧である直流中間電圧が低下したときには、直流中間電圧に応じて交流電動機の電動側のトルクリミット値や回生側のトルクリミット値を設定し、瞬停時でも交流電動機を安定して運転することができるようにしている。
特開２００５−１２４３３６号公報 Conventionally, as this type of drive device, there are an AC motor, an inverter for driving the AC motor, a converter for supplying electric power from a three-phase AC power source to the inverter and supplying DC power, and a positive bus of the inverter And a smoothing capacitor that is terminal-connected to the negative electrode bus (for example, see Patent Document 1). In this drive device, when the DC intermediate voltage, which is the voltage across the terminals of the smoothing capacitor, drops due to a momentary power failure of the three-phase AC power supply, etc., the torque limit value on the electric side of the AC motor and the torque on the regenerative side according to the DC intermediate voltage Limit values are set so that the AC motor can be operated stably even during momentary power failure.
JP 2005-124336 A

上述の駆動装置では、三相交流電源の瞬停には対処できるが、コンバータに異常が生じたときにインバータに過電圧が作用する場合が生じる。コンバータに異常が生じてコンバータのスイッチング素子をゲート遮断したときに交流電動機が回生制御されていると、電動機による回生電力によって平滑コンデンサが充電され、過剰な充電によりインバータに過電圧が作用してしまう。   Although the above-described drive device can cope with a momentary power failure of the three-phase AC power supply, an overvoltage may be applied to the inverter when an abnormality occurs in the converter. If the AC motor is regeneratively controlled when the converter malfunctions and the switching element of the converter is shut off, the smoothing capacitor is charged by the regenerative power generated by the motor, and an overvoltage acts on the inverter due to excessive charging.

本発明の駆動装置およびその制御方法は、コンバータなどの昇圧回路のスイッチング素子をゲート遮断したときにインバータなどの駆動回路に過電圧が作用するのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびその制御方法は、二次電池などの蓄電装置の充電制限に対して滑らかに発電電動機などの負荷を駆動して対応することを目的の一つとする。   An object of the driving device and the control method thereof according to the present invention is to suppress an overvoltage from acting on a driving circuit such as an inverter when a switching element of a boosting circuit such as a converter is gate-cut. Another object of the drive device and the control method thereof according to the present invention is to smoothly drive a load such as a generator motor to cope with charging limitation of a power storage device such as a secondary battery.

本発明の駆動装置およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   The drive device and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above object.

本発明の駆動装置は、
発電可能な少なくとも一つの電動機と、
前記電動機を駆動する駆動回路と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記駆動回路と前記蓄電手段とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の許容電力である入力制限の変更要求がなされたときには緩変化処理を用いて実行用入力制限を設定し、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングの強制的なオフ停止に基づいて入力制限の変更要求がなされたときには前記緩変化処理を用いずに実行用入力制限を設定する実行用入力制限設定手段と、
前記設定された実行用入力制限の範囲内で前記電動機を駆動するよう前記駆動回路を介して前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。 The drive device of the present invention is
At least one electric motor capable of generating electricity;
A drive circuit for driving the electric motor;
Charge / discharge power storage means;
Voltage adjusting means connected to the drive circuit and the power storage means, having a switching element, and adjusting a voltage for exchanging electric power between the drive circuit and the power storage means by switching of the switching element;
Based on the state of the power storage means, when a request for changing the input limit, which is allowable power for charging the power storage means, is made, the input limit for execution is set using a gradual change process, and the switching element of the voltage adjustment means Execution input limit setting means for setting the input limit for execution without using the gradual change processing when a request for changing the input limit is made based on the forced off stop of the switching;
Control means for controlling the electric motor via the drive circuit so as to drive the electric motor within the set execution input limit range;
It is a summary to provide.

この本発明の駆動装置では、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充電する際の許容電力である入力制限の変更要求がなされたときには、緩変化処理を用いて実行用入力制限を設定すると共に設定した実行用入力制限の範囲内で電動機を駆動するよう駆動回路を介して電動機を制御する。これにより、蓄電手段の入力制限の変更に対して滑らかに電動機からの出力を対応させることができ、電動機からの出力が急変することによるトルクショックを抑制することができる。一方、電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングの強制的なオフ停止に基づいて入力制限の変更要求がなされたときには緩変化処理を用いずに実行用入力制限を設定すると共に設定した実行用入力制限の範囲内で電動機を駆動するよう駆動回路を介して電動機を制御する。これにより、入力制限の変更に対して迅速に電動機の出力を対応させ、駆動回路に過電圧が作用するのを抑制することができる。なお、本発明の駆動装置において、前記駆動回路の正極母線と負極母線とに端子接続されたコンデンサを備えるものとすることもできる。   In the drive device according to the present invention, when a change request for an input restriction, which is an allowable power when charging the power storage unit, is made based on the state of the power storage unit, the execution input limit is set using a gradual change process. The motor is controlled via the drive circuit so as to drive the motor within the set execution input limit. Thereby, the output from the electric motor can be made to respond smoothly to the change in the input limit of the power storage means, and the torque shock due to the sudden change in the output from the electric motor can be suppressed. On the other hand, when an input restriction change request is made based on the forced switching stop of the switching element of the voltage adjusting means, the execution input restriction is set without using the gradual change process, and the set execution input restriction is set. The electric motor is controlled via the drive circuit so as to drive the electric motor within the range. As a result, the output of the electric motor can be made to respond quickly to a change in input restriction, and an overvoltage can be prevented from acting on the drive circuit. In the drive device of the present invention, a capacitor connected to the positive and negative buses of the drive circuit may be provided.

こうした本発明の駆動装置において、前記電圧調整手段の異常を検出する異常検出手段を備え、前記制御手段は前記異常検出手段により異常が検出されたときに前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングを強制的にオフ停止する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電圧調整手段の異常に迅速に対応することができる。   In the driving apparatus according to the present invention, the control unit includes an abnormality detection unit that detects an abnormality of the voltage adjustment unit, and the control unit forcibly switches the switching element of the voltage adjustment unit when an abnormality is detected by the abnormality detection unit. It can also be a means to stop off automatically. In this way, it is possible to quickly cope with an abnormality in the voltage adjusting means.

本発明の駆動装置において、前記スイッチング素子はゲート型のスイッチング素子であり、前記強制的なオフ停止はゲート遮断であるものとすることもできる。また、本発明の駆動装置において、前記電圧調整手段は、前記蓄電手段の電圧を昇圧して前記駆動回路に供給可能な昇圧コンバータであるものとすることもできる。   In the driving device of the present invention, the switching element may be a gate type switching element, and the forced off stop may be a gate cutoff. In the driving device of the present invention, the voltage adjusting means may be a boost converter capable of boosting the voltage of the power storage means and supplying the boosted voltage to the driving circuit.

本発明の駆動装置の制御方法は、
発電可能な少なくとも一つの電動機と、前記電動機を駆動する駆動回路と、充放電可能な蓄電手段と、前記駆動回路と前記蓄電手段とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の許容電力である入力制限の変更要求がなされたときには緩変化処理を用いて実行用入力制限を設定し、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングの強制的なオフ停止に基づいて入力制限の変更要求がなされたときには前記緩変化処理を用いずに実行用入力制限を設定し、
前記設定した実行用入力制限の範囲内で前記電動機を駆動するよう前記駆動回路を介して前記電動機を制御する、
ことを特徴とする。 The method for controlling the drive device of the present invention includes:
At least one electric motor capable of generating electric power, a drive circuit for driving the electric motor, chargeable / dischargeable power storage means, connected to the drive circuit and the power storage means, and having a switching element, by switching of the switching element A voltage adjusting unit that adjusts a voltage for exchanging electric power between the driving circuit and the power storage unit;
Based on the state of the power storage means, when a request for changing the input limit, which is allowable power for charging the power storage means, is made, the input limit for execution is set using a gradual change process, and the switching element of the voltage adjustment means When the input limit change request is made based on the forced switching stop of the switching, the input limit for execution is set without using the slow change process,
Controlling the electric motor via the drive circuit to drive the electric motor within the set execution input limit range;
It is characterized by that.

この本発明の駆動装置の制御方法では、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段を充電する際の許容電力である入力制限の変更要求がなされたときには、緩変化処理を用いて実行用入力制限を設定すると共に設定した実行用入力制限の範囲内で電動機を駆動するよう駆動回路を介して電動機を制御する。これにより、蓄電手段の入力制限の変更に対して滑らかに電動機からの出力を対応させることができ、電動機からの出力が急変することによるトルクショックを抑制することができる。一方、電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングの強制的なオフ停止に基づいて入力制限の変更要求がなされたときには緩変化処理を用いずに実行用入力制限を設定すると共に設定した実行用入力制限の範囲内で電動機を駆動するよう駆動回路を介して電動機を制御する。これにより、入力制限の変更に対して迅速に電動機の出力を対応させ、駆動回路に過電圧が作用するのを抑制することができる。   In this drive device control method according to the present invention, when a request for changing the input restriction, which is allowable power for charging the power storage means, is made based on the state of the power storage means, the execution input restriction is performed using the slow change process. The electric motor is controlled via the drive circuit so that the electric motor is driven within the range of the execution input limit that is set and set. Thereby, the output from the electric motor can be made to respond smoothly to the change in the input limit of the power storage means, and the torque shock due to the sudden change in the output from the electric motor can be suppressed. On the other hand, when an input restriction change request is made based on the forced switching stop of the switching element of the voltage adjusting means, the execution input restriction is set without using the gradual change process, and the set execution input restriction is set. The electric motor is controlled via the drive circuit so as to drive the electric motor within the range. As a result, the output of the electric motor can be made to respond quickly to a change in input restriction, and an overvoltage can be prevented from acting on the drive circuit.

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、本発明の一実施例としての駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置２０は、図示するように、発電機としても機能する二つのモータＭＧ１，ＭＧ２と、この二つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、二つのモータＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給したり二つのモータＭＧ１，ＭＧ２からの電力により充電するバッテリ２２と、バッテリ２２と二つのモータＭＧ１，ＭＧ２との電力のやりとりを行なうために電圧を調整する昇圧コンバータ３０と、バッテリ２２を昇圧コンバータ３０側から切り離すリレー２６と、装置全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a drive device 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the driving device 20 of the embodiment includes two motors MG1 and MG2 that also function as a generator, inverters 41 and 42 for driving the two motors MG1 and MG2, and two motors MG1 and MG1, respectively. A battery 22 that supplies electric power to MG2 or is charged by electric power from two motors MG1 and MG2, and a boost converter 30 that adjusts a voltage to exchange power between the battery 22 and the two motors MG1 and MG2, A relay 26 that disconnects the battery 22 from the boost converter 30 side and an electronic control unit 50 that controls the entire apparatus are provided.

二つのモータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２および昇圧コンバータ３０を介してバッテリ２２と電力のやりとりを行なう。なお、インバータ４１，４２の正極母線と負極母線には平滑コンデンサ４８が設けられている。   Each of the two motors MG1, MG2 is configured as a well-known synchronous generator motor that can be driven as a generator and can be driven as a motor, and is connected to the battery 22 via the inverters 41, 42 and the boost converter 30. Communicate. A smoothing capacitor 48 is provided on the positive and negative buses of the inverters 41 and 42.

昇圧コンバータ３０は、インバータ４１，４２の正極母線と負極母線に平滑コンデンサと並列するよう直列に配置された二つのゲート式のスイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）Ｔｒ１，Ｔｒ２と、各スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２に対して並列に電圧を保持するよう取り付けられた二つのダイオードＤ１，Ｄ２と、二つのスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２の中間とバッテリ２２の正極側に取り付けられたコイル３２と、により構成された周知の昇圧コンバータである。   Boost converter 30 includes two gate type switching elements (for example, MOSFETs) Tr1 and Tr2 arranged in series so as to be parallel to a smoothing capacitor on the positive and negative buses of inverters 41 and 42, and switching elements Tr1 and Tr2. A known diode formed by two diodes D1 and D2 attached to hold a voltage in parallel with each other and a coil 32 attached between the two switching elements Tr1 and Tr2 and the positive side of the battery 22 Boost converter.

リレー２６は、オン時に突入電流が生じないよう突入電流防止回路が設けられた通常の電源用のリレーとして構成されている。なお、リレー２６と昇圧コンデンサ３０との間には、バッテリ２２の電圧を平滑する平滑コンデンサ２８も取り付けられている。   The relay 26 is configured as a normal power supply relay provided with an inrush current prevention circuit so that no inrush current is generated when the relay 26 is turned on. A smoothing capacitor 28 that smoothes the voltage of the battery 22 is also provided between the relay 26 and the boost capacitor 30.

電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット５０には、バッテリ２２の出力端子間に取り付けられた電圧センサ２３からのバッテリ電圧Ｖｂやバッテリ２２の出力端子からの電力ラインに取り付けられた電流センサ２４からのバッテリ電流Ｉｂ，バッテリ２２に取り付けられた温度センサ２５からのバッテリ温度Ｔｂ，昇圧コンバータ３０に取り付けられた温度センサ３４からのコンバータ温度Ｔｃ，モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた回転位置センサ４３，４４からのロータの回転位置，インバータ４１，４２に取り付けられた電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット５０からは、リレー２６への駆動信号や昇圧コンバータ３０へのスイッチング信号，インバータ４１，４２へのスイッチング信号などが出力ポートを介して出力されている。   The electronic control unit 50 is configured as a microprocessor centered on the CPU 52. In addition to the CPU 52, a ROM 54 that stores processing programs, a RAM 56 that temporarily stores data, input / output ports and communication ports (not shown), and the like. Is provided. In the electronic control unit 50, the battery voltage Vb from the voltage sensor 23 attached between the output terminals of the battery 22, the battery current Ib from the current sensor 24 attached to the power line from the output terminal of the battery 22, the battery 22 The battery temperature Tb from the temperature sensor 25 attached to the converter, the converter temperature Tc from the temperature sensor 34 attached to the boost converter 30, the rotational position of the rotor from the rotational position sensors 43 and 44 attached to the motors MG1 and MG2, The phase current applied to the motors MG1, MG2 from the current sensors attached to the inverters 41, 42 is input via the input port. The electronic control unit 50 outputs a drive signal to the relay 26, a switching signal to the boost converter 30, a switching signal to the inverters 41 and 42, and the like through an output port.

次に、こうして構成された駆動装置２０の動作、特に昇圧コンバータ３０に異常が生じたときの動作について説明する。昇圧コンバータ３０の異常としては、例えば、温度センサ３４からのコンバータ温度Ｔｃが許容温度以上に至るのを判定することにより検出することができる。実施例では、昇圧コンバータ３０に異常が生じたときには、昇圧コンバータ３０のスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ２を共にオフの状態としてスイッチングを停止するゲート遮断を行なう。以下、こうしたゲート遮断が行なわれたときの動作をゲート遮断が行なわれていないときの動作と共に説明する。図２は、バッテリ２２を充放電してもよい許容電力としての実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定するために電子制御ユニット５０により実行される入力制限設定ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は実行用入力制限Ｗｉｎ＊を用いてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために電子制御ユニットにより実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。先に、実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する処理を説明し、その後、駆動制御について説明する。   Next, the operation of drive device 20 configured as described above, particularly the operation when abnormality occurs in boost converter 30 will be described. The abnormality of boost converter 30 can be detected, for example, by determining whether converter temperature Tc from temperature sensor 34 reaches an allowable temperature or higher. In the embodiment, when an abnormality occurs in the boost converter 30, the switching elements Tr1 and Tr2 of the boost converter 30 are both turned off, and the gate is shut off to stop switching. Hereinafter, the operation when the gate is cut off will be described together with the operation when the gate is not cut off. 2 is a flowchart showing an example of an input limit setting routine executed by the electronic control unit 50 in order to set the execution input limit Win * as the allowable power that may charge and discharge the battery 22. FIG. 6 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the electronic control unit in order to drive and control the motors MG1, MG2 using the execution input limit Win *. First, the process of setting the execution input limit Win * will be described, and then drive control will be described.

入力制限設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、前回このルーチンによって設定された実行用入力制限Ｗｉｎ＊や温度センサ２５からのバッテリ温度Ｔｂ，バッテリ２２の残容量（ＳＯＣ）など実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定するのに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ２２の残容量（ＳＯＣ）は、図示しないＳＯＣ演算ルーチンにより電流センサ２４により検出されたバッテリ電流Ｉｂの積算値に基づいて演算されてＲＡＭ５６の所定領域に書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。   When the input limit setting routine is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 firstly executes the execution input limit Win * set by this routine last time, the battery temperature Tb from the temperature sensor 25, the remaining capacity (SOC) of the battery 22 ) And the like to input data necessary to set the execution input limit Win * (step S100). Here, the remaining capacity (SOC) of the battery 22 is calculated based on the integrated value of the battery current Ib detected by the current sensor 24 by an SOC calculation routine (not shown) and is read in the predetermined area of the RAM 56. It was supposed to be entered by

こうしてデータを入力すると、入力したバッテリ温度Ｔｂと残容量（ＳＯＣ）とに基づいてバッテリ２２を充電してもよい許容電力としての入力制限Ｗｉｎを設定する（ステップＳ１１０）。この設定は、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎの基本値を設定すると共に残容量（ＳＯＣ）に基づいて入力制限用補正係数を設定し、設定した入力制限Ｗｉｎの基本値に補正係数を乗じることによって行なうことができる。なお、バッテリ２２から放電してもよい許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔも同様に設定することができる。図４にバッテリ温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図５にバッテリ２２の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。   When the data is input in this way, the input limit Win as the allowable power that may charge the battery 22 is set based on the input battery temperature Tb and the remaining capacity (SOC) (step S110). In this setting, a basic value of the input limit Win is set based on the battery temperature Tb, an input limit correction coefficient is set based on the remaining capacity (SOC), and the correction coefficient is multiplied by the set basic value of the input limit Win. Can be done. The output limit Wout as the allowable power that may be discharged from the battery 22 can be set in the same manner. FIG. 4 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win, Wout, and FIG. 5 shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 22 and the correction coefficients of the input / output limits Win, Wout.

続いて、昇圧コンバータ３０に異常が生じてゲート遮断されているか否かを判定し（ステップＳ１２０）、ゲート遮断されていないときには前回の実行用入力制限Ｗｉｎ＊から設定した入力制限Ｗｉｎに向けて設定される実行用入力制限Ｗｉｎ＊が緩変化するよう緩変化処理によって実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、緩変化処理としてはレート処理やなまし処理などを用いることができる。このように、緩変化処理によって実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定することにより、実行用入力制限Ｗｉｎ＊の急変を抑止することができ、モータＭＧ１やモータＭＧ２の駆動制限の急変を回避することができる。   Subsequently, it is determined whether or not the boost converter 30 is abnormal and the gate is cut off (step S120). If the gate is not cut off, the input limit Win is set from the previous execution input limit Win *. The execution input limit Win * is set by a gradual change process so that the executed input limit Win * changes slowly (step S130), and this routine ends. Here, rate processing, annealing processing, or the like can be used as the slow change processing. As described above, by setting the execution input limit Win * by the gradual change process, it is possible to suppress the sudden change of the execution input limit Win * and to avoid the sudden change of the drive limit of the motor MG1 or the motor MG2. it can.

一方、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれているときには、値０を実行用入力制限Ｗｉｎ＊に設定し（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。このように実行用入力制限Ｗｉｎ＊を値０に急変させるのは、モータＭＧ１やモータＭＧ２が回生制御されているときにゲート遮断が行なわれたときにインバータ４１，４２に過電圧が作用するのを抑止するためである。ゲート遮断のときも緩変化処理により実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する場合、モータＭＧ１やモータＭＧ２が回生制御されているときにゲート遮断が行なわれても実行用入力制限Ｗｉｎ＊は直ちに値０にはならないから、実行用入力制限Ｗｉｎ＊の範囲内でモータＭＧ１やモータＭＧ２の回生制御が実行される。このとき、モータＭＧ１やモータＭＧ２による回生電力は平滑コンデンサ４８に貯えられるが、平滑コンデンサ４８の容量が小さいため、その端子電圧は急上昇し、インバータ４１，４２に過電圧を作用させることになる。実施例では、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれたときには、実行用入力制限Ｗｉｎ＊を緩変化処理を用いずに直ちに値０とすることにより、インバータ４１，４２に過電圧が作用するのを抑制しているのである。   On the other hand, when the gate of boost converter 30 is being cut, value 0 is set to execution input limit Win * (step S140), and this routine is terminated. Thus, the execution input limit Win * is suddenly changed to a value of 0 because the overvoltage acts on the inverters 41 and 42 when the gate is cut off when the motor MG1 or the motor MG2 is regeneratively controlled. This is for deterrence. When the execution input limit Win * is set by the gradual change process even when the gate is shut off, the execution input limit Win * is immediately set to the value 0 even if the gate is shut off while the motor MG1 or the motor MG2 is being regeneratively controlled. Therefore, the regenerative control of the motor MG1 and the motor MG2 is executed within the range of the execution input limit Win *. At this time, the regenerative electric power from the motor MG1 and the motor MG2 is stored in the smoothing capacitor 48. However, since the capacity of the smoothing capacitor 48 is small, the terminal voltage rapidly rises, causing an overvoltage to act on the inverters 41 and 42. In the embodiment, when the gate of the boost converter 30 is cut off, the execution input limit Win * is immediately set to the value 0 without using the gradual change process, thereby suppressing the overvoltage from acting on the inverters 41 and 42. It is doing.

次に、こうして設定された実行用入力制限Ｗｉｎ＊を用いた駆動制御について説明する。図３の駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力が要求される第１要求トルクＴ１＊，第２要求トルクＴ２＊や実行用入力制限Ｗｉｎ＊，実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、第１要求トルクＴ１＊，第２要求トルクＴ２＊は、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力が要求されるトルクとして他のユニットなどから入力されるものであり、例えば、実施例の駆動装置２０が車両に搭載されているときには、車両の走行をコントロールする制御ユニットによりアクセルペダルの踏み込み量などにに基づいてモータＭＧ１やモータＭＧ２から出力すべきトルクとして設定されたものを入力するものとした。また、実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊は、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれていないときの実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する処理と同様に設定されたものを入力するものとした。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、図示しない回転数演算ルーチンにより回転位置センサ４３，４４により検出されたロータの回転位置に基づいて演算されてＲＡＭ５６の所定領域に書き込まれたものを読み込んで入力するものとした。   Next, drive control using the execution input limit Win * thus set will be described. When the drive control routine of FIG. 3 is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 firstly performs the first required torque T1 *, the second required torque T2 *, and the execution input limit for which output is requested from the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control such as Win *, execution output limit Wout *, rotation speeds Nm1 and Nm2 of motors MG1 and MG2 is executed (step S200). Here, the first required torque T1 * and the second required torque T2 * are input from other units as torques required to be output from the motors MG1 and MG2, for example, the drive device 20 of the embodiment. Is mounted on the vehicle, the control unit that controls the traveling of the vehicle inputs the torque set to be output from the motor MG1 or the motor MG2 based on the depression amount of the accelerator pedal. Further, the execution output limit Wout * is set to be input in the same manner as the process for setting the execution input limit Win * when the gate of the boost converter 30 is not shut off. The rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are calculated based on the rotational position of the rotor detected by the rotational position sensors 43 and 44 by a rotational speed calculation routine (not shown) and read from the predetermined area of the RAM 56. It was supposed to be entered in

続いて、入力した第１要求トルクＴ１＊をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊として設定すると共に（ステップＳ２１０）、トルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じてモータ電力Ｐｍ１を計算する（ステップＳ２２０）。そして、実行用入力制限Ｗｉｎ＊や実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊にモータ電力Ｐｍ１を加えたものをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限値としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを設定し（ステップＳ２３０）、設定したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで第２要求トルクＴ２＊を制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。こうしたモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の設定は、モータＭＧ１の駆動を優先すると共に実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ２を駆動するものとなる。このように、実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ２を駆動するから、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれていないときには、モータＭＧ２から出力するトルクの変化を滑らかなものとすることができ、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれたときには、トルクショックが生じたとしてもインバータ４１，４２に過電圧が作用するのを抑制することができる。   Subsequently, the input first required torque T1 * is set as the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S210), and the motor power Pm1 is calculated by multiplying the torque command Tm1 * by the rotation speed Nm1 of the motor MG1 (step S210). S220). Torque as upper and lower limit values of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the execution input limit Win * or the execution output limit Wout * plus the motor power Pm1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2. Limits Tmin and Tmax are set (step S230), the second required torque T2 * is limited by the set torque limits Tmin and Tmax, and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set (step S240), and this routine is terminated. To do. Such setting of the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 gives priority to the driving of the motor MG1 and drives the motor MG2 within the range of the execution input limit Win * and the execution output limit Wout *. . Thus, since motor MG2 is driven within the range of execution input limit Win * and execution output limit Wout *, when the gate of boost converter 30 is not shut off, the torque output from motor MG2 is changed. When the gate of the boost converter 30 is shut off, overvoltage can be prevented from acting on the inverters 41 and 42 even if a torque shock occurs.

以上説明した実施例の駆動装置２０によれば、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれていないときには緩変化処理を用いて実行用入力制限Ｗｉｎ＊を設定することによりモータＭＧ２から出力するトルクの変化を滑らかなものとすることができ、昇圧コンバータ３０のゲート遮断が行なわれたときには緩変化処理を用いずに直ちに値０を実行用入力制限Ｗｉｎ＊に設定することによりインバータ４１，４２に過電圧が作用するのを抑制することができる。しかも、昇圧コンバータ３０に異常が生じたときに昇圧コンバータ３０のゲート遮断を行なうから、昇圧コンバータ３０の異常に迅速に対処することができる。   According to the driving device 20 of the embodiment described above, the change in the torque output from the motor MG2 is set by setting the execution input limit Win * using the slow change process when the gate of the boost converter 30 is not shut off. When the boost converter 30 is shut off, an overvoltage is applied to the inverters 41 and 42 by immediately setting the value 0 to the execution input limit Win * without using the gradual change process. It can suppress acting. Moreover, since the gate of the boost converter 30 is shut off when an abnormality occurs in the boost converter 30, the abnormality of the boost converter 30 can be dealt with quickly.

実施例の駆動装置２０では、モータＭＧ１の駆動を優先すると共に実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ２を駆動するよう駆動制御するものとしたが、逆に、モータＭＧ２の駆動を優先すると共に実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ１を駆動するよう駆動制御するものとしてもよい。また、モータＭＧ１とモータＭＧ２のうちの一方の駆動を優先することなく、両モータ共に実行用入力制限Ｗｉｎ＊および実行用出力制限Ｗｏｕｔ＊の範囲内でモータＭＧ１を駆動するよう駆動制御するものとしてもよい。   In the driving device 20 of the embodiment, the driving of the motor MG1 is prioritized and the driving control is performed so that the motor MG2 is driven within the range of the execution input limit Win * and the execution output limit Wout *. The driving of the motor MG2 may be prioritized and may be controlled to drive the motor MG1 within the range of the execution input limit Win * and the execution output limit Wout *. In addition, drive control is performed so that the motor MG1 is driven within the range of the execution input limit Win * and the execution output limit Wout * without giving priority to driving one of the motors MG1 and MG2. Also good.

実施例の駆動装置２０では、昇圧コンバータ３０に異常が生じたときにゲート遮断するものとしたが、他の要因で昇圧コンバータ３０のゲート遮断を行なうものとしてもよい。   In the driving device 20 of the embodiment, the gate is shut off when an abnormality occurs in the boost converter 30, but the gate of the boost converter 30 may be cut off due to other factors.

実施例の駆動装置２０では、二つのモータＭＧ１，ＭＧ２を備えるものとしたが、単一のモータだけを備えるものとしてもよいし、三つ以上のモータを備えるものとしてもかまわない。   In the driving device 20 of the embodiment, the two motors MG1 and MG2 are provided. However, only a single motor may be provided, or three or more motors may be provided.

実施例では、駆動装置２０として説明したが、こうした駆動装置の制御方法の形態としてもかまわない。   In the embodiment, the drive device 20 has been described. However, the drive device control method may be used.

以上、本発明を実施するための最良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。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、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 drive devices.

本発明の一実施例としての駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the drive device 20 as one Example of this invention. 電子制御ユニット５０により実行される入力制限設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an input restriction setting routine executed by the electronic control unit 50. 電子制御ユニットにより実行される駆動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 drive control routine performed by the electronic control unit. バッテリ２２におけるバッテリ温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the battery temperature Tb in the battery 22, and the input / output restrictions Win and Wout. バッテリ２２の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 22, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout.

符号の説明Explanation of symbols

２０ 駆動装置、２２ バッテリ、２３ 電圧センサ、２４ 電流センサ、２５ 温度センサ、２６ リレー、２８ 平滑コンデンサ、３０ 昇圧コンバータ、３２ コイル、３４ 温度センサ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置センサ、４８ 平滑コンデンサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、Ｔｒ１，Ｔｒ２ スイッチング素子、Ｄ１，Ｄ２ ダイオード。
20 drive device, 22 battery, 23 voltage sensor, 24 current sensor, 25 temperature sensor, 26 relay, 28 smoothing capacitor, 30 boost converter, 32 coil, 34 temperature sensor, 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position sensor, 48 Smoothing capacitor, 50 electronic control unit, 52 CPU, 54 ROM, 56 RAM, Tr1, Tr2 switching element, D1, D2 diode.

Claims (6)

発電可能な少なくとも一つの電動機と、
前記電動機を駆動する駆動回路と、
充放電可能な蓄電手段と、
前記駆動回路と前記蓄電手段とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の許容電力である入力制限の変更要求がなされたときには緩変化処理を用いて実行用入力制限を設定し、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングの強制的なオフ停止に基づいて入力制限の変更要求がなされたときには前記緩変化処理を用いずに実行用入力制限を設定する実行用入力制限設定手段と、
前記設定された実行用入力制限の範囲内で前記電動機を駆動するよう前記駆動回路を介して前記電動機を制御する制御手段と、
を備える駆動装置。 At least one electric motor capable of generating electricity;
A drive circuit for driving the electric motor;
Charge / discharge power storage means;
Voltage adjusting means connected to the drive circuit and the power storage means, having a switching element, and adjusting a voltage for exchanging electric power between the drive circuit and the power storage means by switching of the switching element;
Based on the state of the power storage means, when a request for changing the input limit, which is allowable power for charging the power storage means, is made, the input limit for execution is set using a gradual change process, and the switching element of the voltage adjustment means Execution input limit setting means for setting the input limit for execution without using the gradual change processing when a request for changing the input limit is made based on the forced off stop of the switching;
Control means for controlling the electric motor via the drive circuit so as to drive the electric motor within the set execution input limit range;
A drive device comprising: 前記駆動回路の正極母線と負極母線とに端子接続されたコンデンサを備える請求項１記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, further comprising a capacitor terminal-connected to a positive electrode bus and a negative electrode bus of the drive circuit. 請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記電圧調整手段の異常を検出する異常検出手段を備え、
前記制御手段は、前記異常検出手段により異常が検出されたときに前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングを強制的にオフ停止する手段である
駆動装置。 The drive device according to claim 1 or 2,
Comprising an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the voltage adjusting means;
The control means is means for forcibly turning off switching of the switching element of the voltage adjusting means when an abnormality is detected by the abnormality detection means. 請求項１ないし３いずれか記載の駆動装置であって、
前記スイッチング素子はゲート型のスイッチング素子であり、
前記強制的なオフ停止は、ゲート遮断である、
駆動装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 3,
The switching element is a gate type switching element,
The forced off stop is a gate cutoff.
Drive device. 前記電圧調整手段は、前記蓄電手段の電圧を昇圧して前記駆動回路に供給可能な昇圧コンバータである請求項１ないし４いずれか記載の駆動装置。   5. The drive device according to claim 1, wherein the voltage adjusting unit is a boost converter capable of boosting a voltage of the power storage unit and supplying the boosted voltage to the drive circuit. 発電可能な少なくとも一つの電動機と、前記電動機を駆動する駆動回路と、充放電可能な蓄電手段と、前記駆動回路と前記蓄電手段とに接続され、スイッチング素子を有し、該スイッチング素子のスイッチングにより前記駆動回路と前記蓄電手段との電力のやりとりを行なうための電圧を調整する電圧調整手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充電する際の許容電力である入力制限の変更要求がなされたときには緩変化処理を用いて実行用入力制限を設定し、前記電圧調整手段のスイッチング素子のスイッチングの強制的なオフ停止に基づいて入力制限の変更要求がなされたときには前記緩変化処理を用いずに実行用入力制限を設定し、
前記設定した実行用入力制限の範囲内で前記電動機を駆動するよう前記駆動回路を介して前記電動機を制御する、
駆動装置の制御方法。
At least one electric motor capable of generating electric power, a drive circuit for driving the electric motor, chargeable / dischargeable power storage means, connected to the drive circuit and the power storage means, and having a switching element, by switching of the switching element A voltage adjusting unit that adjusts a voltage for exchanging electric power between the driving circuit and the power storage unit;
Based on the state of the power storage means, when a request for changing the input limit, which is allowable power for charging the power storage means, is made, the input limit for execution is set using a gradual change process, and the switching element of the voltage adjustment means When the input limit change request is made based on the forced switching stop of the switching, the input limit for execution is set without using the slow change process,
Controlling the electric motor via the drive circuit to drive the electric motor within the set execution input limit range;
Control method of drive device.
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