JP2010035386A - System operation controller - Google Patents
System operation controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010035386A JP2010035386A JP2008197585A JP2008197585A JP2010035386A JP 2010035386 A JP2010035386 A JP 2010035386A JP 2008197585 A JP2008197585 A JP 2008197585A JP 2008197585 A JP2008197585 A JP 2008197585A JP 2010035386 A JP2010035386 A JP 2010035386A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- loss
- system voltage
- voltage
- operating point
- 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.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、システム作動制御装置に係り、特に、システム電圧が供給されるシステムの全体の損失を最小としてシステム全体を作動させるシステム作動制御装置に関する。 The present invention relates to a system operation control apparatus, and more particularly to a system operation control apparatus that operates the entire system with a minimum loss of the entire system to which a system voltage is supplied.
回転電機を搭載する車両においては、2次電池の電圧を電圧変換器によって昇圧してシステム電圧とし、このシステム電圧でインバータおよび回転電機が作動する。回転電機が複数あっても同じシステム電圧が供給される。このように共通のシステム電圧が供給される複数の構成要素を含むシステムの場合、各構成要素の損失は必ずしも全部が最小となっているわけではない。つまり、ある構成要素の損失が最小となるようにシステム電圧を設定しても、他の構成要素はそのシステム電圧の下では効率が低く、損失が大きい場合が生じる。したがって、1つの構成要素の損失を最小にするシステム電圧の設定はさほど困難ではないことが多いが、複数の構成要素を含むシステムでは、全体の損失を最小にするのは、構成要素が多くなればなるほど困難になる。 In a vehicle equipped with a rotating electrical machine, the voltage of the secondary battery is boosted by a voltage converter to obtain a system voltage, and the inverter and the rotating electrical machine operate with this system voltage. Even if there are a plurality of rotating electrical machines, the same system voltage is supplied. In the case of a system including a plurality of components to which a common system voltage is supplied as described above, the loss of each component is not necessarily minimized. In other words, even if the system voltage is set so that the loss of a certain component is minimized, other components may have low efficiency and large loss under the system voltage. Therefore, setting the system voltage to minimize the loss of one component is often not very difficult, but in a system with multiple components, it is often more components to minimize the overall loss. The more difficult it becomes.
例えば、特許文献1には、電動機駆動制御システムとして、候補システム電圧について、バッテリ損失、コンバータ損失、インバータ損失、モータジェネレータ損失をそれぞれ求め、これらの総和が最小となる候補システム電圧に基いて電圧指令値を設定することが開示されている。 For example, in Patent Document 1, as a motor drive control system, a battery loss, a converter loss, an inverter loss, and a motor generator loss are obtained for candidate system voltages, respectively, and the voltage command is based on the candidate system voltage that minimizes the sum of these. Setting the value is disclosed.
また、特許文献2には、モータ駆動制御装置として、インバータとモータとが2つずつ設けられている場合に、それぞれのモータを駆動するためのインバータ入力電圧をそれぞれ求め、大きい方の電圧をインバータ入力電圧の目標電圧とする実施形態が述べられている。これは、インバータ入力電圧が最適値よりも小さい場合の方が大きい場合よりもロスが大きいためであると説明されている。 Further, in Patent Document 2, when two inverters and two motors are provided as motor drive control devices, the inverter input voltages for driving the respective motors are respectively obtained, and the larger voltage is determined by the inverter. An embodiment is described in which the input voltage is the target voltage. This is because the loss is larger when the inverter input voltage is smaller than the optimum value than when the inverter input voltage is smaller than the optimum value.
特許文献1の方法は、まず候補システム電圧を設定し、その候補システム電圧における各要素の損失の総和を求め、候補システム電圧を任意の電圧間隔で変更して、損失の総和をその都度求めて、損失総和が最小の候補システム電圧を求めるというものである。したがって、収束演算が必要で、演算負荷が重く、例えば車両搭載のマイクロプロセッサには適していない。 In the method of Patent Document 1, first, a candidate system voltage is set, the sum of losses of each element in the candidate system voltage is obtained, the candidate system voltage is changed at an arbitrary voltage interval, and the sum of losses is obtained each time. In other words, the candidate system voltage with the smallest total loss is obtained. Therefore, a convergence calculation is required, and the calculation load is heavy. For example, it is not suitable for a microprocessor mounted on a vehicle.
本発明の目的は、マイクロプロセッサに搭載可能な簡潔なロジックでシステムの損失を最小にするシステム電圧を求め、そのシステム電圧でシステムを作動制御するシステム作動制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a system operation control device that obtains a system voltage that minimizes system loss with simple logic that can be mounted on a microprocessor, and controls the operation of the system with the system voltage.
本発明に係るシステム作動制御装置は、損失を最小とするシステム電圧でシステムを作動させるシステム作動制御装置であって、システムの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶する記憶手段と、動作点条件を取得する動作点条件取得手段と、システムの動作点条件の下における損失傾き値がゼロとなるシステム電圧を、システムの損失を最小とする損失最小システム電圧として求め、損失最小システム電圧でシステムを作動させる損失最小制御手段と、を備えることを特徴とする。 A system operation control apparatus according to the present invention is a system operation control apparatus that operates a system at a system voltage that minimizes a loss, and d (loss) / d ( A storage means for storing a loss slope value that is a value of (system voltage) for each system voltage, an operating point condition obtaining means for obtaining an operating point condition, and a system in which the loss slope value under the operating point condition of the system is zero A minimum loss control means for determining the voltage as a minimum loss system voltage that minimizes the loss of the system and operating the system at the minimum loss system voltage is provided.
また、本発明に係るシステム作動制御装置は、共通のシステム電圧が供給される複数の構成要素を含むシステムの全体の損失を最小としてシステム全体を作動させるシステム作動制御装置であって、複数の構成要素のそれぞれの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶する記憶手段と、各構成要素の動作点条件を取得する動作点条件取得手段と、各構成要素の動作点条件の下におけるそれぞれの損失傾き値の合計値がゼロとなるシステム電圧を、システム全体の損失を最小とする全体損失最小システム電圧として求め、全体損失最小システム電圧でシステム全体を作動させる損失最小制御手段と、を備えることを特徴とする。 A system operation control apparatus according to the present invention is a system operation control apparatus that operates the entire system with a minimum loss of the entire system including a plurality of components to which a common system voltage is supplied. Storage means for storing for each system voltage a loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristics with respect to the system voltage for each operating point condition of the element, and operating point conditions of each component The system voltage at which the sum of the loss slope values under the operating point conditions of each component and the operating point condition of each component is zero is defined as the system loss minimum system voltage that minimizes the overall system loss. And a loss minimum control means for operating the entire system at a minimum overall loss system voltage.
また、本発明に係るシステム作動制御装置において、損失最小制御手段は、複数の構成要素を含むシステム全体に対するシステム電圧フィードバック制御手段であって、システム全体に対するシステム電圧指令値を入力する入力部と、システム全体における現在のシステム電圧値を出力とする出力部と、出力部から出力されたシステム電圧値についての各構成要素の動作点条件におけるそれぞれの損失傾き値を記憶手段から読み出してそれぞれの損失傾き値の合計値である損失傾き合計値を取得する損失傾き合計取得部と、損失傾き合計値の符号を反転したものにフィードバックゲインを乗じてフィードバック電圧値に変換する変換部と、システム電圧指令値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値を更新して、入力部に入力する更新処理部と、を有し、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を低くしてシステム電圧指令値を更新するフィードバックループによって、システム電圧指令値をフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に収束させ、収束したシステム電圧指令値の電圧を全体損失システム電圧としてシステム全体を作動させることが好ましい。 In the system operation control apparatus according to the present invention, the loss minimum control means is a system voltage feedback control means for the entire system including a plurality of components, and an input unit for inputting a system voltage command value for the entire system; The output unit that outputs the current system voltage value in the entire system, and the loss slope value in the operating point condition of each component for the system voltage value output from the output unit is read from the storage means, and each loss slope is A loss slope total acquisition unit that acquires a total loss slope value that is the total value of the values, a conversion unit that converts the loss slope total value by inverting the sign of the loss slope total value into a feedback voltage value, and a system voltage command value The system voltage command value is updated to reflect the feedback voltage value for A system voltage at which the feedback value becomes zero by a feedback loop that updates the system voltage command value by lowering the system voltage command value according to the total loss slope value. It is preferable that the entire system is operated using the converged system voltage command value as a total loss system voltage.
また、本発明に係るシステム作動制御装置において、複数の構成要素は、第1回転電機と第2回転電機であって、記憶手段は、第1回転電機と第2回転電機の動作点条件としてのトルク値と回転数の組のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、損失傾き合計取得部は、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第1回転電機の動作点における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第2回転電機の動作点における損失傾き値とを記憶手段から読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得することが好ましい。 Further, in the system operation control apparatus according to the present invention, the plurality of components are the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and the storage means is an operating point condition for the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine. For each set of torque value and rotational speed, a loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is stored for each system voltage, and the total loss slope acquisition unit outputs The loss slope value at the operating point of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit and the loss slope value at the operating point of the second rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit are stored. It is preferable to read out from the means and sum the respective loss slope values to obtain the loss slope total value.
また、本発明に係るシステム作動制御装置において、複数の構成要素は、さらに、電源電圧に対して昇降圧した電圧をシステム電圧としてシステム全体に供給する電圧変換器を含み、記憶手段は、さらに、電圧変換器の動作点条件としての電圧変換器に対する入力電流値または出力電流値のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、損失傾き合計取得部は、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第1回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第2回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する電圧変換器の動作点条件における損失傾き値を記憶手段から読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得することが好ましい。 Further, in the system operation control apparatus according to the present invention, the plurality of components further include a voltage converter that supplies a voltage that is stepped up / down with respect to the power supply voltage to the entire system as a system voltage, and the storage unit further includes: For each of the input current value or the output current value for the voltage converter as the operating point condition of the voltage converter, the loss slope value which is the value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is set as the system voltage. The loss slope total acquisition unit stores the loss slope value in the operating point condition of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit and the system voltage value output from the output unit. In the operating point condition of the voltage converter corresponding to the loss slope value in the operating point condition of the second rotating electrical machine and the system voltage value output from the output unit. Reads the loss slope value from the storage means, it is preferable to obtain the loss slope sum by summing the respective loss slope value.
また、本発明に係るシステム作動制御装置において、複数の構成要素は、さらに、第3回転電機を含み、記憶手段は、さらに、第3回転電機の動作点条件としてのトルク値と回転数の組のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、損失傾き合計取得部は、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第1回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第2回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する電圧変換器の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第3回転電機の動作点における損失傾き値と、を記憶手段から読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得することが好ましい。 In the system operation control apparatus according to the present invention, the plurality of components further include a third rotating electrical machine, and the storage means further includes a set of a torque value and a rotational speed as an operating point condition of the third rotating electrical machine. Is stored for each system voltage, the loss slope value that is the value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristics with respect to the system voltage, and the loss slope total acquisition unit is the system voltage output from the output unit. Loss slope value in the operating point condition of the first rotating electrical machine corresponding to the value, loss slope value in the operating point condition of the second rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit, and output from the output unit The loss slope value at the operating point condition of the voltage converter corresponding to the system voltage value and the loss at the operating point of the third rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit Reading and can values, from the storage means, it is preferable to obtain the loss slope sum by summing the respective loss slope value.
また、本発明に係るシステム作動制御装置において、更新処理部は、第1回転電機または第2回転電機の損失特性に基いて予め定めた概算システム電圧値をシステム電圧指令値に対するフィードフォワード値とし、概算システム電圧値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値とし、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を増減してシステム電圧指令値を更新するフィードバックループによって、システム電圧指令値をフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に収束させ、収束したシステム電圧指令値の電圧を全体損失システム電圧としてシステム全体を作動させることが好ましい。 Further, in the system operation control device according to the present invention, the update processing unit sets the approximate system voltage value determined in advance based on the loss characteristic of the first rotating electrical machine or the second rotating electrical machine as a feedforward value for the system voltage command value, The feedback voltage value is reflected to the approximate system voltage value to obtain the system voltage command value, and the system voltage command value is updated by a feedback loop that updates the system voltage command value by increasing or decreasing the system voltage command value according to the total loss slope value. It is preferable to converge the system voltage command value so that the feedback value becomes zero, and to operate the entire system using the converged system voltage command value as the total loss system voltage.
上記構成の少なくとも1つにより、システム作動制御装置は、システムの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値を用いる。すなわち、システムの動作点条件の下における損失傾き値がゼロとなるシステム電圧を、システムの損失を最小とする損失最小システム電圧とし、この損失最小システム電圧でシステムを作動させる。 With at least one of the above-described configurations, the system operation control device uses a loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage for the operating point condition of the system. That is, the system voltage at which the loss slope value under the operating point condition of the system becomes zero is set as the minimum loss system voltage that minimizes the system loss, and the system is operated at the minimum loss system voltage.
システム電圧ごとの損失を利用する方法では、システム電圧ごとの損失の相対的な比較を行って損失最小を求めることになり、比較演算量が多くなる。これに対し、システム電圧ごとの損失傾きを利用することにすれば、損失傾きがゼロのときのシステム電圧が損失最小のシステム電圧であるので、損失最小システム電圧を容易に求めることができ、演算量を大幅に削減できる。これによって、マイクロプロセッサに搭載可能な簡潔なロジックでシステムの損失を最小にするシステム電圧を求め、そのシステム電圧でシステムを作動制御することができる。 In the method using the loss for each system voltage, the loss is calculated by performing a relative comparison of the losses for each system voltage, and the amount of comparison calculation increases. On the other hand, if the loss slope for each system voltage is used, the system voltage when the loss slope is zero is the system voltage with the minimum loss, so the minimum loss system voltage can be easily obtained and calculated. The amount can be greatly reduced. This makes it possible to obtain a system voltage that minimizes the loss of the system with simple logic that can be mounted on the microprocessor, and to control the operation of the system with the system voltage.
また、本発明に係るシステム作動制御装置は、複数の構成要素のそれぞれの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、各構成要素の動作点条件の下におけるそれぞれの損失傾き値の合計値がゼロとなるシステム電圧を、システム全体の損失を最小とする全体損失最小システム電圧として求め、全体損失最小システム電圧でシステム全体を作動させる。構成要素が複数あっても、システム電圧ごとの損失傾きを利用する方法によれば、各構成要素の損失傾きの合計がゼロのときのシステム電圧が損失最小のシステム電圧であるので、損失最小システム電圧を容易に求めることができ、演算量を大幅に削減できる。 In addition, the system operation control device according to the present invention uses a loss slope value which is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage for each operating point condition of a plurality of components. The system voltage at which the total value of the loss slopes under the operating point conditions of each component is zero is obtained as the minimum system voltage that minimizes the overall system loss, and the overall loss is minimized. Run the entire system at system voltage. Even if there are multiple components, according to the method using the loss slope for each system voltage, the system voltage when the total loss slope of each component is zero is the system voltage with the minimum loss. The voltage can be easily obtained, and the amount of calculation can be greatly reduced.
また、システム作動制御装置において、損失最小制御手段は、複数の構成要素を含むシステム全体に対するシステム電圧フィードバック制御手段である。ここでは、各構成要素の動作点条件におけるそれぞれの損失傾き値の合計値である損失傾き合計値の符号を反転したものにフィードバックゲインを乗じてフィードバック電圧値に変換し、システム電圧指令値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値を更新する。このように、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を低くしてシステム電圧指令値を更新するフィードバックループを用いることで、システム電圧指令値をフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に収束させ、収束したシステム電圧指令値の電圧を全体損失システム電圧としてシステム全体を作動させる。したがって、フィードバックループを構成するだけで、システム全体が全体損失最小システム電圧で作動し、特別な収束演算等を要しない。 In the system operation control apparatus, the minimum loss control means is a system voltage feedback control means for the entire system including a plurality of components. Here, the sign of the loss slope total value, which is the total value of the loss slope values under the operating point conditions of each component, is inverted and multiplied by the feedback gain to be converted into a feedback voltage value. Update the system voltage command value to reflect the feedback voltage value. In this way, by using a feedback loop that updates the system voltage command value by lowering the system voltage command value in accordance with the total loss slope value, the system voltage command value is converged to the system voltage command value at which the feedback value becomes zero. Then, the entire system is operated with the voltage of the converged system voltage command value as the total loss system voltage. Therefore, only by configuring the feedback loop, the entire system operates with the total system loss minimum system voltage, and no special convergence calculation or the like is required.
また、システム作動制御装置において、複数の構成要素が第1回転電機と第2回転電機であるときは、第1回転電機と第2回転電機の動作点条件としてのトルク値と回転数の組のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、システム電圧値に対応する第1回転電機の動作点における損失傾き値と、第2回転電機の動作点における損失傾き値とを読み出して、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得する。このように、構成要素が2つの場合も、簡単にシステム電圧ごとの損失傾き合計値を取得することができる。 Further, in the system operation control device, when the plurality of components are the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, a set of torque values and rotational speeds as operating point conditions for the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine For each system, a loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is stored for each system voltage, and the loss slope at the operating point of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value is stored. The value and the loss slope value at the operating point of the second rotating electrical machine are read out, and the respective loss slope values are summed to obtain a loss slope total value. Thus, even when there are two components, it is possible to easily obtain the total loss slope value for each system voltage.
また、システム作動制御装置において、複数の構成要素として、さらに、電圧変換器を含むときは、さらに、電圧変換器の動作点条件としての電圧変換器に対する入力電流値または出力電流値のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、システム電圧値に対応する第1回転電機の動作点条件における損失傾き値と、第2回転電機の動作点条件における損失傾き値と、電圧変換器の動作点条件における損失傾き値を読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得する。このように、構成要素が3つの場合も、簡単にシステム電圧ごとの損失傾き合計値を取得することができる。 Further, in the system operation control device, when a voltage converter is further included as a plurality of constituent elements, for each of an input current value or an output current value for the voltage converter as an operating point condition of the voltage converter, A loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is stored for each system voltage, and the loss slope value in the operating point condition of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value is Then, the loss slope value under the operating point condition of the second rotating electrical machine and the loss slope value under the operating point condition of the voltage converter are read out, and the respective loss slope values are summed to obtain the total loss slope value. Thus, even when there are three components, it is possible to easily obtain the total loss slope value for each system voltage.
また、システム作動制御装置において、複数の構成要素として、さらに、第3回転電機を含むときは、さらに、第3回転電機の動作点条件としてのトルク値と回転数の組のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、システム電圧値に対応する第1回転電機の動作点条件における損失傾き値と、第2回転電機の動作点条件における損失傾き値と、電圧変換器の動作点条件における損失傾き値と、第3回転電機の動作点における損失傾き値と、を読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得する。このように、構成要素が4つの場合も、簡単にシステム電圧ごとの損失傾き合計値を取得することができる。なお、さらに構成要素が多くなっても同様に、追加された構成要素のシステム電圧に対する損失傾き値を予め記憶しておくことで、これを読み出して順次反映して、システム全体としてのシステム電圧ごとの損失傾き合計値を容易に取得することができる。 Further, in the system operation control device, when the third rotating electrical machine is further included as a plurality of constituent elements, the system voltage for each set of torque value and rotational speed as the operating point condition of the third rotating electrical machine is further included. A loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic for each system voltage is stored for each system voltage, a loss slope value in the operating point condition of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value, Read the loss slope value at the operating point condition of the two rotating electrical machines, the loss slope value at the operating point condition of the voltage converter, and the loss slope value at the operating point of the third rotating electrical machine, and sum up the respective loss slope values. To obtain the total loss slope. Thus, even when there are four components, it is possible to easily obtain the total loss slope value for each system voltage. Similarly, even if the number of components increases, the loss slope value of the added component with respect to the system voltage is stored in advance, and this is read out and reflected in order, for each system voltage of the entire system. It is possible to easily obtain the total loss slope value.
また、システム作動制御装置において、第1回転電機または第2回転電機の損失特性に基いて予め定めた概算システム電圧値をシステム電圧指令値に対するフィードフォワード値とし、概算システム電圧値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値とし、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を増減してシステム電圧指令値を更新する。概算システム電圧値は、システムが作動するシステム電圧の概算値であるので、損失最小システム電圧から大幅に相違することは少ない。したがって、フィードフォワード値として概算システム電圧値を与えることで、損失傾き合計値をゼロとする演算を迅速に完了させることができる。 Further, in the system operation control device, an approximate system voltage value determined in advance based on the loss characteristics of the first rotating electrical machine or the second rotating electrical machine is used as a feedforward value for the system voltage command value, and a feedback voltage value for the approximate system voltage value. Is taken as the system voltage command value, and the system voltage command value is updated by increasing or decreasing the system voltage command value according to the total loss slope value. Since the approximate system voltage value is an approximate value of the system voltage at which the system operates, it is unlikely to differ significantly from the minimum loss system voltage. Therefore, by giving the approximate system voltage value as the feedforward value, it is possible to quickly complete the calculation for setting the total loss slope value to zero.
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、電源装置に接続される回転電機として、1台でモータ機能と発電機機能とを有するモータ・ジェネレータを2台用いるものを代表例として説明するが、これをモータ機能のみを有する回転電機を1台、発電機機能のみを有する回転電機を1台用いるものとしてもよい。また、実施形態の中で説明するように、モータ・ジェネレータを1台用いるものとしてもよく、3台以上用いるものとしてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, a rotating electric machine connected to the power supply apparatus will be described as a representative example using one motor / generator having a motor function and a generator function, but this is a rotating electric machine having only a motor function. It is also possible to use one rotating electric machine having only one generator function. Further, as described in the embodiment, one motor generator may be used, or three or more motor generators may be used.
回転電機に接続される電源回路の構成として、蓄電装置、電圧変換器、平滑コンデンサ、インバータを有するものとして説明するが、これらの要素以外の他の要素を適宜付加するものとしてもよい。例えば、DC/DCコンバータ、低電圧電源、システムメインリレー等を用いるものとしてもよい。また、蓄電装置を複数用いるものとしてもよく、この場合に電圧変換器を複数用いるものとしてもよい。また、インバータを複数用いるものとしてもよい。 The configuration of the power supply circuit connected to the rotating electrical machine will be described as having a power storage device, a voltage converter, a smoothing capacitor, and an inverter, but other elements other than these elements may be appropriately added. For example, a DC / DC converter, a low voltage power supply, a system main relay, or the like may be used. Further, a plurality of power storage devices may be used, and in this case, a plurality of voltage converters may be used. A plurality of inverters may be used.
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。 Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.
図1は、回転電機を搭載する車両に用いられる車両用制御システム10の構成を説明する図である。この車両用制御システム10は、複数の構成要素を含む制御対象システム12と、制御対象システム12の作動を制御する制御装置30を備えて構成される。この車両用制御システム10は、回転電機を用いて車両を走行させる際の制御を行う機能を有するが、ここでは特に、制御対象システム12の全体損失を最小にするシステム電圧で、制御対象システムを作動させる制御を行う機能を有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
制御対象システム12は、蓄電装置14と、電圧変換器16と、平滑コンデンサ18と、インバータ20と、2台の回転電機である回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24を含んで構成される。
The
蓄電装置14は充放電可能な高電圧用2次電池である。蓄電装置14としては、例えば、約200Vの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。
The
電圧変換器16は、蓄電装置14とインバータ20の間に配置され、電圧変換機能を有する回路である。電圧変換器16としては、リアクトルと制御装置30の制御の下で作動するスイッチング素子等を含んで構成することができる。電圧変換機能としては、蓄電装置側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して昇圧しインバータ側に供給する昇圧機能と、インバータ側からの電力を蓄電装置側に降圧して充電電力として供給する降圧機能とを有する。昇圧機能に着目するときは、電圧変換器16を昇圧回路と呼ぶことができる。
The
電圧変換器16は、蓄電装置14からの入力電流IBによって動作点条件を定めることができる。また、電圧変換器16と、インバータ20の間に設けられる1組の正極母線と負極母線との間の電圧は、インバータ20の作動直流電圧であり、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24の作動交流電圧と関係する電圧であり、制御対象システム12の作動状態を示す電圧である。そこで、この1組の正極母線と負極母線との間の電圧をシステム電圧と呼ぶことができる。一般的には、システム電圧は、蓄電装置14の電圧と比べて高電圧であるので、これをシステム電圧VHとして示し、蓄電装置14の電圧をVLとして示すことが多い。
電圧変換器16とインバータ20の間の1組の正極母線と負極母線との間に設けられる平滑コンデンサ18は、この1組の正極母線と負極母線との間における電圧、電流の変動を抑制し平滑化する機能を有する。
A smoothing
インバータ20は、交流電力と直流電力との間の電力変換を行う回路である。インバータ20は、制御装置30の制御の下で作動する複数のスイッチング素子を含んで構成される。図1では、1つのインバータ20として図示されているが、後述するように、実際には回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24は、用途も動作点条件も異なるので、インバータ20は、その内部で2つのインバータ回路で構成されている。2つのインバータ回路のうち1つは回転電機(MG1)22の作動用のインバータ回路であり、もう1つは回転電機(MG2)24の作動用のインバータ回路である。
The
後述のように、回転電機(MG1)22を発電機として機能させるときは、その作動用インバータ回路は、回転電機(MG1)22からの交流三相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置側に充電電流として供給する交直変換機能を有する。また、回転電機(MG2)24の作動用インバータ回路は、車両が力行のとき、蓄電装置側からの直流電力を交流三相駆動電力に変換し、回転電機(MG2)24に駆動電力として供給する直交変換機能と、車両が制動のとき、逆に回転電機(MG2)24からの交流三相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置側に充電電流として供給する交直変換機能とを有する。 As will be described later, when rotating electric machine (MG1) 22 is caused to function as a generator, the inverter circuit for operation converts AC three-phase regenerative power from rotating electric machine (MG1) 22 into DC electric power, It has an AC / DC conversion function for supplying a current as a charging current. Further, the inverter circuit for operation of the rotating electrical machine (MG2) 24 converts the DC power from the power storage device side into AC three-phase driving power when the vehicle is in power running, and supplies it to the rotating electrical machine (MG2) 24 as driving power. It has an orthogonal conversion function and an AC / DC conversion function that converts AC three-phase regenerative power from the rotating electrical machine (MG2) 24 into DC power and supplies it as a charging current to the power storage device when the vehicle is braking.
回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(MG)であって、蓄電装置14から電力が供給されるときはモータとして機能し、図示されていないエンジンによる駆動時、あるいは車両の制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。
The rotating electrical machine (MG1) 22 and the rotating electrical machine (MG2) 24 are motor generators (MG) mounted on the vehicle, and function as motors when electric power is supplied from the
回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24は区別しないで用いることもできるが、一方を蓄電装置14の充電のための発電機、他方を主として車両走行用としてのモータとして用いることができる。すなわち、例えば、図示されていないエンジンによって一方の回転電機(MG1)22を駆動して発電機として用い、発電された電力をインバータ20と電圧変換器16を介して蓄電装置14に供給するものとして用いる。また、他方の回転電機(MG2)24を車両走行のために用いて、力行時には蓄電装置14から直流電力の供給を受けて電圧変換器16とインバータ20を介して変換された交流電力によってモータとして機能して車両の車軸を駆動し、制動時には発電機として機能して回生エネルギを回収し、インバータ20、電圧変換器16を介して蓄電装置14に供給するものとできる。回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24の制御は、図示されていないMG−ECUを介して制御装置30によって行われる。
The rotating electrical machine (MG1) 22 and the rotating electrical machine (MG2) 24 can be used without distinction, but one can be used as a generator for charging the
回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24の動作点条件は、トルクと、回転数で定めることができる。上記のように、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24とは用途が異なるので、動作点条件も異なる。上記のようにインバータ20は、システム電圧VHで作動するので、その内部の回転電機(MG1)22の作動用インバータ回路も、回転電機(MG2)24の作動用インバータ回路も、共通のシステム電圧VHで作動する。したがって、回転電機(MG1)22も回転電機(MG2)24も、共通のシステム電圧VHに基く共通の電圧振幅を有する交流電圧の下で作動することになる。
The operating point conditions of the rotating electrical machine (MG1) 22 and the rotating electrical machine (MG2) 24 can be determined by the torque and the rotational speed. As described above, since the rotating electrical machine (MG1) 22 and the rotating electrical machine (MG2) 24 have different uses, the operating point conditions are also different. As described above, since the
このように、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24とは、共通のシステム電圧VHの下で作動するが、動作点条件であるトルクと回転数は、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24とで相違することが多い。システム電圧と損失の関係の詳細については後述するが、損失は動作点条件とシステム電圧で定まるので、共通のシステム電圧VHの下で作動することから、回転電機(MG1)22の動作点条件における損失と、回転電機(MG2)24の動作点における損失とは、相互に異なることになり、いずれもが最小損失となることがない。いずれかが最小損失であっても、他方が最小損失でないことになり、あるいは、双方とも最小損失でないこともある。 As described above, the rotating electrical machine (MG1) 22 and the rotating electrical machine (MG2) 24 operate under a common system voltage V H , but the torque and the rotational speed, which are operating point conditions, are the rotating electrical machine (MG1) 22. And the rotating electrical machine (MG2) 24 are often different. Although the details of the relationship between the system voltage and the loss will be described later, since the loss is determined by the operating point condition and the system voltage, it operates under the common system voltage V H , so that the operating point condition of the rotating electrical machine (MG1) 22 And the loss at the operating point of the rotating electrical machine (MG2) 24 are different from each other, and neither of them is a minimum loss. If either is the minimum loss, the other will not be the minimum loss, or both may not be the minimum loss.
制御装置30は、CPU32と記憶部34とを含んで構成される。制御装置30は、制御対象システム12を構成する各構成要素の動作を全体として制御する機能を有し、ここでは特に、制御対象システム12の全体損失を最小にするシステム電圧で、制御対象システムを作動させる制御を行う機能を有するシステム作動制御装置である。かかる制御装置30は、車両の搭載に適したコンピュータ、具体的には、メモリを備えるマイクロプロセッサで構成することができる。
The
記憶部34は、プログラム等を格納する機能を有するが、ここでは特に、回転電機(MG1)22、回転電機(MG2)24、電圧変換器16のそれぞれの動作点条件ごとに、システム電圧と損失傾きとの関係を示すマップ48を記憶する機能を有する。かかる記憶部34としては、マイクロプロセッサに内蔵可能な半導体メモリを用いることができる。マイクロプロセッサに一体として外付け増設される半導体メモリを記憶部34として用いてもよい。
The
ここで、制御対象システム12を構成する要素のシステム電圧VHと損失の関係、およびシステム電圧VHと損失傾きΔlossの関係について述べる。
Here, the relationship between the system voltage V H and the loss of the elements constituting the controlled
図2は、回転電機について、システム電圧VHと損失の関係を示す図である。回転電機は、システム電圧VHが高いときはPWM制御、低いときは矩形波制御と呼ばれる駆動制御法が用いられる。PWM制御はパルスのデューティ比を変更して回転電機の出力を制御するものであり、その損失は、システム電圧VHと駆動電流によって定まる。システム電圧VHを上げてゆくと駆動電流が増加するので、結局、PWM制御における損失は、(VH)2の関数形となる。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the system voltage V H and the loss for the rotating electrical machine. The rotating electrical machine uses a drive control method called PWM control when the system voltage V H is high, and rectangular wave control when the system voltage V H is low. PWM control changes the duty ratio of the pulse to control the output of the rotating electrical machine, and the loss is determined by the system voltage V H and the drive current. Since the drive current increases as the system voltage V H is increased, the loss in the PWM control eventually becomes a function form of (V H ) 2 .
矩形波制御でもこの傾向は同じであるが、システム電圧VHを上げてゆくと増加する逆起電力を抑制するために、矩形波制御では弱め界磁技術を用いる。この弱め界磁のための電流はシステム電圧VHが低くなるほど大きくするので、その電流による損失はシステム電圧VHが小さいほど増加する。 This tendency is the same in the rectangular wave control, but the field weakening technique is used in the rectangular wave control in order to suppress the back electromotive force that increases as the system voltage V H is increased. Since the current for the field weakening increases as the system voltage V H decreases, the loss due to the current increases as the system voltage V H decreases.
このように、回転電機の損失は、システム電圧VHが高いところではシステム電圧VHが高くなるほど増大する一方で、システム電圧VHが低いところではシステム電圧VHが低くなるほど増大する。この2つの傾向のバランスで、回転電機の損失が最小となるシステム電圧VH0が存在する。 Thus, the loss of the rotating electrical machine, where a high system voltage V H is while increases as the system voltage V H increases, at a lower system voltage V H is the system voltage V H increases as lower. There is a system voltage V H0 that minimizes the loss of the rotating electrical machine in a balance between these two trends.
図3は、図2で説明した損失特性について、各システム電圧VHにおける損失傾きΔlossを求め、そのシステム電圧依存性を図示したものである。ここで、損失傾きΔlossは、各システム電圧における損失特性曲線の勾配を示し、Δloss=d(損失)/d(システム電圧)で示される。なお、図2には、損失特性の曲線についていくつかのシステム電圧における接線が示されているが、この接線の傾きの値が、損失傾き値である。 FIG. 3 shows the system voltage dependency of the loss characteristic described in FIG. 2 by determining the loss slope Δloss at each system voltage V H. Here, the loss slope Δloss indicates the slope of the loss characteristic curve at each system voltage, and is expressed by Δloss = d (loss) / d (system voltage). FIG. 2 shows tangents at several system voltages with respect to the loss characteristic curve, and the value of the slope of this tangent is the loss slope value.
図3に示されるように、システム電圧VHと損失傾きΔlossの間の関係において、損失傾きΔlossは、最小損失となるシステム電圧VH0でゼロとなる。換言すれば、損失傾き値=0のときのシステム電圧を求めれば、そのときのシステム電圧が損失最小のシステム電圧VH0となる。したがって、現在のシステム電圧における損失傾き値を求め、その損失傾き値をゼロにする方向にシステム電圧を変更してゆけば、容易に損失最小のシステム電圧VH0を取得することができる。 As shown in FIG. 3, in the relationship between the system voltage V H and the loss slope Δloss, the loss slope Δloss becomes zero at the system voltage V H0 at which the minimum loss occurs. In other words, if the system voltage when the loss slope value = 0 is obtained, the system voltage at that time becomes the system voltage V H0 with the minimum loss. Therefore, if the loss slope value at the current system voltage is obtained and the system voltage is changed in a direction to make the loss slope value zero, the system voltage V H0 with the minimum loss can be easily obtained.
図4は、回転電機の動作点条件ごとに、損失傾きのシステム電圧依存性特性を記憶部34に記憶する様子を説明する図である。回転電機は、トルクと回転数とで動作点条件を定めることができる。それぞれの動作点条件において、図2で説明した損失のシステム電圧依存性特性と、図3で説明した損失傾きのシステム電圧依存性特性が異なってくる。そこで、トルク−回転数の平面上の各動作点条件について、それぞれ損失傾きのシステム電圧依存性特性が、システム電圧と損失傾きとの関係を示すマップ48として記憶部34に記憶される。これによって、回転電機の動作点条件を検索キーとしてマップ48を検索することで1つの損失傾きのシステム電圧依存性特性を示す曲線または関数形が検索できる。そして、この曲線または関数形においてシステム電圧を入力すると、そのシステム電圧における損失傾き値を読み出すことができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining how the storage voltage is stored in the
図1で説明した制御対象システム12は、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24とを備えるが、この2つの回転電機は必ずしも全く同じ性能ではなく、用途に応じて異なる仕様のモータ・ジェネレータが用いられることがある。このような場合には、トルク−回転数の平面における動作点条件が同じとしても、損失傾きのシステム電圧依存性が2つの回転電機の間で異なることになる。図4では、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24が同じ回転電機であるとして、それぞれの動作点条件が異なるときの損失傾きのシステム依存性の曲線がどこに格納されているかが示されている。
The
この例では、回転電機(MG1)22の動作点条件が、トルク=T4、回転数=N3であるとし、回転電機(MG2)24の動作点条件が、トルク=T6、回転数=N5であるとする。この場合では、回転電機のトルク−回転数の平面で、トルク=T4、回転数=N3の点に格納されている損失傾きのシステム依存性の曲線74が回転電機(MG1)22に適用される。同様に、回転電機のトルク−回転数の平面で、トルク=T6、回転数=N5の点に格納されている損失傾きのシステム依存性の曲線76が回転電機(MG2)24に適用される。
In this example, it is assumed that the operating point condition of the rotating electrical machine (MG1) 22 is torque = T 4 and the rotational speed = N 3 , and the operating point condition of the rotating electrical machine (MG2) 24 is torque = T 6 and the rotational speed = and a N 5. In this case, the
図5は、リアクトルとスイッチング素子で構成される電圧変換器について、システム電圧VHと損失の関係を示す図である。電圧変換器の動作点条件はその入力電流またはその出力電流で定めることができる。図1では、蓄電装置14から電圧変換器16に供給される電流が入力電流IBとして示されている。これは電圧変換器16を昇圧回路として用いられる場合で、このときの出力電流は、電圧変換器16からインバータ20に供給される電流となる。電圧変換器16が降圧回路として用いられるときは、図1で示されるIBの方向が逆向きとなって、電圧変換器16から蓄電装置14に供給される出力電流となる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the system voltage V H and the loss for a voltage converter composed of a reactor and a switching element. The operating point condition of the voltage converter can be determined by its input current or its output current. In FIG. 1, the current supplied from the
図5に示されるように、電圧変換器の損失は、入力電流IBを一定として、システム電圧VHが高くなるほど直線的に増加する特性となる。この損失特性は、入力電流IBを大きくすれば、それに応じて増加する。 As shown in FIG. 5, the loss of the voltage converter has a characteristic that increases linearly as the system voltage V H increases with the input current I B being constant. This loss characteristic increases as the input current I B is increased.
図6は電圧変換器における損失傾きのシステム電圧依存性を示す図である。図5に示されるように、損失傾きは、入力電流IBを与えたときのシステム電圧に応じて直線的に増加する損失特性のその直線の傾きである。したがって、損失傾きΔlossは、入力電流IBが一定のときは、システム電圧VHに依存しない一定値となる。そして、この一定値の損失傾きΔlossは、入力電流IBが大きくなるにつれ増大することになる。 FIG. 6 is a diagram showing the system voltage dependence of the loss slope in the voltage converter. As shown in FIG. 5, the loss slope is the slope of the straight line of the loss characteristic that increases linearly according to the system voltage when the input current I B is applied. Therefore, the loss slope Δloss is a constant value that does not depend on the system voltage V H when the input current I B is constant. The constant value loss slope Δloss increases as the input current I B increases.
このように、制御対象システム12を構成する各構成要素の特性に応じて、その損失傾きのシステム依存性が、その構成要素の動作点条件ごとに予め求めることができる。上記では、回転電機と電圧変換器について説明したが、同様にインバータについてもその特性に従った損失傾きのシステム電圧依存性を予め求めることができる。
As described above, the system dependence of the loss slope can be obtained in advance for each operating point condition of each component in accordance with the characteristics of each component configuring the
再び図1に戻り、記憶部34には、複数の構成要素のそれぞれの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値がシステム電圧VHごとに記憶される。ここでは、システム電圧VHと損失傾きΔlossとの関係を示すマップ48として記憶されているが、マップ以外の形式、例えば、システム電圧VHと損失傾きΔlossとの関係を示すルックアップテーブル、あるいは、システム電圧VHを入力することで損失傾き値が出力される関数形の形式で記憶されるものとしてもよい。また、上記では構成要素の動作点条件を離散的なものとして説明したが、動作点条件を関数形に繰り入れて、連続的な動作点条件について、システム電圧VHと損失傾きΔlossとの関係を読み出せるものとしてもよい。これらの記憶形式は、マイクロプロセッサの演算処理能力、およびメモリ容量等を考慮して設定することができる。
Returning to FIG. 1 again, the
図1において制御装置30のCPU32は、制御対象システム12を構成する各構成要素の動作を全体として制御する機能を有し、ここでは、特に制御対象システム12の全体損失を最小にするシステム電圧で、制御対象システムを作動させる制御を行う機能を有する。具体的には、制御対象システム12の一般的動作を制御する機能を有する作動制御部36と、制御対象システム12の全体損失を最小にするシステム電圧VHを求めて、作動制御部36に供給するVH制御部40を含んで構成される。VH制御部40は、制御対象システム12を構成する各構成要素の動作点条件を取得する動作点条件取得モジュール42と、記憶部34からマップ48の内容を読み出して、各構成要素の動作点条件の下での損失傾きを取得し、現在のシステム電圧の下での各構成要素の損失傾きを合計した損失傾き合計値を取得する損失傾き合計値取得モジュール44と、フィードバック技術を用いて全体損失最小のシステム電圧VHを取得する全体損失最小VH取得モジュール46を含んで構成される。
In FIG. 1, the
かかる機能は、ソフトウェアによって実現でき、具体的には、システム作動制御プログラムの中の全体損失最小処理プログラムを実行することで実現できる。かかる機能の一部または全部をハードウェアで実現するものとしてもよい。例えば、以下に述べるフィードバック技術等を用いて実現することができる。 Such a function can be realized by software. Specifically, it can be realized by executing a total loss minimum processing program in the system operation control program. Some or all of these functions may be realized by hardware. For example, it can be realized by using a feedback technique described below.
図7は、全体損失最小のシステム電圧VHを自動的に設定する手段としてのフィードバック技術を説明するブロック図60である。ここでは、簡単な例として、制御対象システム12が1つの回転電機で構成される回転電機システムであるとする。ここでは、制御対象システム12と、フィードバックブロック62と、比例制御ゲインを与える変換器64と、更新処理を行う更新処理部66とでシステム電圧に関するフィードバックループが形成される。
FIG. 7 is a block diagram 60 illustrating a feedback technique as a means for automatically setting the system voltage V H with the minimum total loss. Here, as a simple example, it is assumed that the
すなわち、制御対象システム12には、システム電圧指令値Vh(com)が入力され、制御対象システム12から出力される現在のシステム電圧に対し、フィードバックブロック62においてマップ引きによって損失傾き値が読み出され、その符号が反転された後、変換器64で電圧値のフィードバック値Vh(fb)に変換され、システム電圧指令値Vh(com)にフィードバック値Vh(fb)を反映して、システム電圧指令値Vh(com)が更新される。更新されたシステム電圧指令値Vh(com)は制御対象システム12に入力され、その結果出力されたシステム電圧が再びフィードバックブロック62に入力され、以下同様の処理が繰り返される。ここでは、更新処理部66において、Vh(com)=Vh(fb)として更新が行われることになる。
That is, the system voltage command value V h (com) is input to the
フィードバックブロック62では、回転電機の動作点条件として、トルクと回転数が取得される。この手順は、制御装置30のVH制御部40における動作点条件取得モジュール42の機能によって実行される。そして、取得された回転電機の動作点条件を検索キーとして記憶部34を検索し、該当するマップ48を読み出し、入力されたシステム電圧VHに対応する損失傾き値を取得する処理が行われる。この処理を損失傾きマップ引きと呼ぶことができる。上記のように、マップ引きとは、関数形を用いて損失傾きちを取得する形式で処理されてもよい。この手順は、VH制御部40の損失傾き合計値取得モジュール44の機能によって実行される。なお、図7の例では、制御対象システム12の構成要素が1つの場合であるので、損失傾き値の合計を行わず、マップ引きされた損失傾き値がそのまま以後の処理に用いられる。
In the
取得された損失傾き値はその符号が反転されて変換器64に入力される。損失傾き値の符号を反転するのは、フィードバックループにおいて、フィードバックを繰り返すことで損失傾き値を減少するようにするためである。これによって、フィードバックによって損失傾き値を自動的にゼロに収束させることができる。符号反転の機能はフィードバックブロック62の機能としてもよく、別に独立の符号反転器を設けるものとしてもよく、次の変換器64の機能としてもよい。
The obtained loss slope value is inverted in sign and input to the
変換器64は、−Δlossとして(損失/電圧)の次元を有する値に適当なフィードバックゲインを有する変換定数を乗じて、電圧の次元に変換する機能を有する演算器である。具体的には、比例積分制御のための演算処理が実行される。すなわち、(−Δloss)を入力とし、Vh(fb)=KP(−Δloss)+Σ{KI(−Δloss)}の演算処理を行って、フィードバック値Vh(fb)を出力する。ここで、KPは比例制御のためのゲイン、KIは積分制御のためのゲイン、Σは、積分演算処理を行うことを示している。なお、比例積分微分制御(PID制御)を行うこともでき、その場合には、さらに微分制御のためのゲインを用いて演算が実行される。
The
このように、現在のシステム電圧指令値に対応する現在のシステム電圧における損失傾き値の符号を反転し比例積分制御のゲインによって電圧に変換してこれを現在のシステム電圧指令値に反映してシステム電圧を更新するフィードバックループを形成する。このようにすることで、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を低くしてシステム電圧指令値が更新される。そして、この処理をフィードバックループによって自動的におこなわせることで、システム電圧指令値はフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に収束する。この収束したシステム電圧指令値の電圧は、損失傾きがゼロ、すなわち、損失が最小となるシステム電圧VH0である。このようにして、損失最小となるシステム電圧が取得されるが、これらの手順は、VH制御部40の全体損失最小VH取得モジュール46の機能によって実行される。 In this way, the sign of the loss slope value in the current system voltage corresponding to the current system voltage command value is inverted and converted into a voltage by the gain of proportional integral control, and this is reflected in the current system voltage command value and the system is reflected. Form a feedback loop to update the voltage. In this way, the system voltage command value is updated by lowering the system voltage command value in accordance with the total loss slope value. Then, this process is automatically performed by the feedback loop, so that the system voltage command value converges to the system voltage command value at which the feedback value becomes zero. The converged system voltage command value is a system voltage V H0 at which the loss slope is zero, that is, the loss is minimized. In this way, the system voltage that minimizes the loss is acquired, and these procedures are executed by the function of the overall loss minimum V H acquisition module 46 of the V H control unit 40.
フィードバック技術によって、制御対象システム12に対し損失最小となるシステム電圧VH0が設定されると、そのシステム電圧VH0の下で制御対象システム12の作動制御が行われる。例えば、フィードバックループを開放した状態で、制御装置30の作動制御部36の機能によって、制御対象システム12の作動制御が実行される。
When the system voltage V H0 that minimizes the loss is set for the
図8と図9は、制御対象システム12として、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24とを考え、フィードバック技術によって、これら2つの構成要素の合計損失を全体として最小にするようにシステム電圧が自動的に設定される様子を説明する図である。
8 and 9 consider a rotating electrical machine (MG1) 22 and a rotating electrical machine (MG2) 24 as the
図8は、図7と同様のブロック図70で、ここでは制御対象システム12が2つの回転電機で構成されるシステムとすることに応じて、フィードバックブロック72には、回転電機(MG1)22の動作点条件として、(T,N)MG1と、回転電機(MG2)24動作点条件として、(T,N)MG2が入力される。そして、フィードバックブロック72では、マップ引き処理によって、回転電機(MG1)22の損失傾きΔloss1と、回転電機(MG2)24の損失傾きΔloss2とがそれぞれ取得され、その合計である損失傾き合計値として、Σloss=(Δloss1+Δloss2)が演算される。
FIG. 8 is a block diagram 70 similar to FIG. 7. In this example, the
演算された損失傾き合計値Σlossは、その符号が反転された後、変換器64において比例積分演算が行われ、損失傾き合計値Σlossに対応するフィードバック値Vh(com)が出力される。このフィードバック値Vh(com)を用いて、現在のシステム電圧指令値が更新される。
After the sign of the calculated loss slope total value Σloss is inverted, the
図9は、回転電機(MG1)22の損失傾きΔloss1と、回転電機(MG2)24の損失傾きΔloss2と、これらを合計した損失傾き合計値(Δloss1+Δloss2)について、それぞれがゼロとなるシステム電圧の様子を示す図である。ここでは、回転電機(MG1)22の損失傾きΔloss1がゼロとなるシステム電圧は、VH1で示される。これに対し、回転電機(MG2)24の損失傾きΔloss2がゼロとなるシステム電圧は、VH2で示される。上記のように、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24とは、性能も動作点条件も異なるので、その動作点条件の下における損失傾きのシステム電圧依存性も異なる。したがって、VH1とVH2とは異なる値となる。 FIG. 9 shows the state of the system voltage at which the loss slope Δloss1 of the rotating electrical machine (MG1) 22, the loss slope Δloss2 of the rotating electrical machine (MG2) 24, and the total loss slope value (Δloss1 + Δloss2) obtained by adding these values are zero. FIG. Here, the system voltage at which the loss slope Δloss1 of the rotating electrical machine (MG1) 22 becomes zero is indicated by V H1 . On the other hand, the system voltage at which the loss slope Δloss2 of the rotating electrical machine (MG2) 24 becomes zero is indicated by V H2 . As described above, since the rotating electrical machine (MG1) 22 and the rotating electrical machine (MG2) 24 have different performance and operating point conditions, the dependency of the loss slope under the operating point conditions also differs on the system voltage. Therefore, V H1 and V H2 are different values.
図9において、最下段の図は、回転電機(MG1)22の損失傾きのシステム電圧依存性の曲線74と、回転電機(MG2)24の損失傾きのシステム電圧依存性の曲線76とを合成した曲線78の様子を示す図である。図9に示されるように、損失傾き合計値である(Δloss1+Δloss2)を示す曲線78がゼロとなるシステム電圧はVH3で示され、上記のVH1ともVH2とも異なる値である。このVH3が、回転電機(MG1)22の損失と回転電機(MG2)24の損失との合計である全体損失を最小にするシステム電圧である。このように、フィードバック技術を用いることで、構成要素が2つの場合のシステム全体について、その全体損失を最小にするシステム電圧が自動的に設定される。
In FIG. 9, the bottom diagram is a combination of a system
図10と図11は、制御対象システム12として、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24と電圧変換器16を考え、フィードバック技術によって、これら3つの構成要素の合計損失を全体として最小にするようにシステム電圧が自動的に設定される様子を説明する図である。
10 and 11 consider the rotating electrical machine (MG1) 22, the rotating electrical machine (MG2) 24, and the
図10は、図8と同様のブロック図80で、ここでは制御対象システム12が2つの回転電機にさらに電圧変換器16を加えたもので構成されるシステムとすることに応じて、フィードバックブロック82には、さらに電圧変換器16の動作点条件として、IBが入力される。そして、フィードバックブロック82では、マップ引き処理によって、回転電機(MG1)22の損失傾きΔloss1と、回転電機(MG2)24の損失傾きΔloss2に加え、さらに、電圧変換器16の損失傾きΔloss3が取得され、その合計である損失傾き合計値として、Σloss=(Δloss1+Δloss2+Δloss3)が演算される。
FIG. 10 is a block diagram 80 similar to FIG. 8, in which the
演算された損失傾き合計値Σlossは、その符号が反転された後、変換器64において比例積分演算が行われ、損失傾き合計値Σlossに対応するフィードバック値Vh(com)が出力される。このフィードバック値Vh(com)を用いて、現在のシステム電圧指令値が更新される。
After the sign of the calculated loss slope total value Σloss is inverted, the
図11は、回転電機(MG1)22の損失傾きΔloss1と、回転電機(MG2)24の損失傾きΔloss2と、電圧変換器16の損失傾きΔloss3と、これらを合計した損失傾き合計値(Δloss1+Δloss2+Δloss3)について、それぞれがゼロとなるシステム電圧の様子を示す図である。図6で説明したように、電圧変換器16の損失傾きΔloss3は、システム電圧によって依存しない一定値である。
FIG. 11 shows the loss slope Δloss1 of the rotating electrical machine (MG1) 22, the loss slope Δloss2 of the rotating electrical machine (MG2) 24, the loss slope Δloss3 of the
図11において、最下段の図は、回転電機(MG1)22の損失傾きのシステム電圧依存性の曲線74と、回転電機(MG2)24の損失傾きのシステム電圧依存性の曲線76と、電圧変換器16の損失傾きの直線84とを合成した曲線86の様子を示す図である。図11に示されるように、損失傾き合計値である(Δloss1+Δloss2+Δloss3)を示す曲線86がゼロとなるシステム電圧はVH4で示され、図9で説明したVH1ともVH2ともVH3とも異なる値である。このVH4が、回転電機(MG1)22の損失と回転電機(MG2)24の損失と電圧変換器16の損失の合計である全体損失を最小にするシステム電圧である。このように、フィードバック技術を用いることで、構成要素が3つの場合のシステム全体について、その全体損失を最小にするシステム電圧が自動的に設定される。
In FIG. 11, the lowermost diagram shows a system
図12は、制御対象システム12として、回転電機(MG1)22と回転電機(MG2)24と電圧変換器16にさらに、後輪駆動用の回転電機(MGR)を考え、フィードバック技術によって、これら4つの構成要素の合計損失を全体として最小にするようにシステム電圧が自動的に設定される様子を説明する図である。
FIG. 12 shows a rotating electric machine (MG1) 22, a rotating electric machine (MG2) 24, a
図12は、図10と同様のブロック図90で、ここでは制御対象システム92が2つの回転電機と電圧変換器16にさらに回転電機(MGR)を加えたもので構成されるシステムとすることに応じて、フィードバックブロック94には、さらに回転電機(MGR)の動作点条件として、(T,N)MGRが入力される。また、記憶部34のマップ48には、回転電機(MGR)の損失傾きに関するデータが追加される。回転電機(MGR)の損失傾きのシステム電圧依存性は、回転電機(MG1)22のものと同様のものである。
FIG. 12 is a block diagram 90 similar to FIG. 10, in which the
そして、フィードバックブロック94では、マップ引き処理によって、回転電機(MG1)22の損失傾きΔloss1と、回転電機(MG2)24の損失傾きΔloss2と電圧変換器16の損失傾きΔloss3に加え、さらに、回転電機(MGR)の損失傾きΔloss4が取得される。そして、その合計である損失傾き合計値として、Σloss=(Δloss1+Δloss2+Δloss3+Δloss4)が演算される。
Then, in the
演算された損失傾き合計値Σlossは、その符号が反転された後、変換器64において比例積分演算が行われ、損失傾き合計値Σlossに対応するフィードバック値Vh(com)が出力される。このフィードバック値Vh(com)を用いて、現在のシステム電圧指令値が更新される。以下、図11等で説明したように、フィードバック技術を用いることで、構成要素が4つの場合のシステム全体について、その全体損失を最小にするシステム電圧が自動的に設定される。
After the sign of the calculated loss slope total value Σloss is inverted, the
図13は、図12のブロック図90に、さらにフィードフォワード要素を追加したブロック図100である。図7、図8、図10、図12においては、現在のシステム電圧指令値をフィードバックによって順次更新するものとしているので、処理の最初においては、任意のシステム電圧指令値を入力することになる。この処理の最初のシステム電圧指令値の設定の内容によって、損失傾き合計値がゼロに収束するまでの処理に時間がかかることがありえる。図13では、第2回転電機(MG2)24の損失特性に基いて予め定めた概算システム電圧値を、システム電圧指令値に対するフィードフォワード値Vh(ff)として与えるものである。ここでは、フィードフォワード部102において、回転電機(MG2)24の動作点条件を入力して、その動作点条件における概略システム電圧値を出力して更新処理部104に与えるものとして示されている。
FIG. 13 is a block diagram 100 in which a feedforward element is further added to the block diagram 90 of FIG. In FIGS. 7, 8, 10, and 12, the current system voltage command value is sequentially updated by feedback. Therefore, at the beginning of the process, an arbitrary system voltage command value is input. Depending on the setting of the initial system voltage command value in this process, it may take time for the process until the total loss slope value converges to zero. In FIG. 13, an approximate system voltage value determined in advance based on the loss characteristic of the second rotating electrical machine (MG2) 24 is given as a feedforward value V h (ff) with respect to the system voltage command value. Here, it is shown that the
図13では、概算システム電圧値を回転電機(MG2)24の損失特性に基いて予め定めた値とした。具体的には、図8で説明した回転電機(MG2)24における損失傾きがゼロとなるシステム電圧VH2を用いることができる。このシステム電圧VH2は、図8でも理解できるように、システム全体の損失を最小にするシステム電圧VH3から余り離れていない電圧値である。このようなシステム電圧VH2を処理の最初のシステム電圧指令値として用いることで、システム傾き合計値をゼロにする演算処理を迅速に収束させることができる。 In FIG. 13, the approximate system voltage value is a predetermined value based on the loss characteristic of the rotating electrical machine (MG2) 24. Specifically, the system voltage V H2 at which the loss slope in the rotating electrical machine (MG2) 24 described with reference to FIG. 8 becomes zero can be used. As can be understood from FIG. 8, the system voltage V H2 is a voltage value not far from the system voltage V H3 that minimizes the loss of the entire system. By using such a system voltage V H2 as the first system voltage command value of the processing, it is possible to quickly converge the arithmetic processing for setting the system inclination total value to zero.
なお、概算システム電圧値として、回転電機(MG1)22の損失特性に基いて予め定めた値を用いるものとしてもよい。例えば、図8で説明したシステム電圧VH1を概算システム電圧値としてもよい。また、回転電機(MG1)22の仕様上のパワーと回転電機(MG2)24の仕様上のパワーと比較し、パワーの大きい方の損失特性に基いて予め定めた値を用いるものとしてもよい。また、これ以外の任意の値を概算システム電圧値として用いてもよい。例えば、別途に、システム全体の損失を最小にする状態に近いシステム電圧が概略値で分かっているようなときは、その値を概算システム電圧値として用いることがよい。 Note that a value determined in advance based on the loss characteristic of the rotating electrical machine (MG1) 22 may be used as the approximate system voltage value. For example, the system voltage V H1 described in FIG. 8 may be used as the approximate system voltage value. Alternatively, a value determined in advance based on the loss characteristic of the larger power may be used by comparing the power on the specifications of the rotating electrical machine (MG1) 22 with the power on the specifications of the rotating electrical machine (MG2) 24. Further, any other value may be used as the approximate system voltage value. For example, when a system voltage close to a state that minimizes the loss of the entire system is known as an approximate value, the value may be used as an approximate system voltage value.
そして、更新処理部104では、Vh(com)=Vh(ff)−Vh(fb)の更新処理が行われる。このように、概算システム電圧値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値とし、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を増減してシステム電圧指令値を更新するフィードバックループによって、システム電圧指令値をフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に迅速に収束させることができる。
Then, the
10 車両用制御システム、12,92 制御対象システム、14 蓄電装置、16 電圧変換器、18 平滑コンデンサ、20 インバータ、22 回転電機(MG1)、24 回転電機(MG2)、30 制御装置、32 CPU、34 記憶部、36 作動制御部、40 VH制御部、42 動作点条件取得モジュール、44 損失傾き合計値取得モジュール、46 全体損失最小VH取得モジュール、48 マップ、60,70,80,90,100 ブロック図、62,72,82,94 フィードバックブロック、64 変換器、66,104 更新処理部、74,76,78,86 曲線、84 直線、102 フィードフォワード部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
システムの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶する記憶手段と、
動作点条件を取得する動作点条件取得手段と、
システムの動作点条件の下における損失傾き値がゼロとなるシステム電圧を、システムの損失を最小とする損失最小システム電圧として求め、損失最小システム電圧でシステムを作動させる損失最小制御手段と、
を備えることを特徴とするシステム作動制御装置。 A system operation controller that operates the system with a system voltage that minimizes loss,
Storage means for storing, for each system voltage, a loss slope value which is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage with respect to the system operating point condition;
An operating point condition acquiring means for acquiring the operating point condition;
A minimum loss control means for determining the system voltage at which the loss slope value under the operating point condition of the system is zero as a minimum loss system voltage that minimizes the loss of the system, and operating the system at the minimum loss system voltage;
A system operation control device comprising:
複数の構成要素のそれぞれの動作点条件について、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶する記憶手段と、
各構成要素の動作点条件を取得する動作点条件取得手段と、
各構成要素の動作点条件の下におけるそれぞれの損失傾き値の合計値がゼロとなるシステム電圧を、システム全体の損失を最小とする全体損失最小システム電圧として求め、全体損失最小システム電圧でシステム全体を作動させる損失最小制御手段と、
を備えることを特徴とするシステム作動制御装置。 A system operation controller for operating an entire system with a minimum overall system loss including a plurality of components supplied with a common system voltage,
Storage means for storing, for each system voltage, a loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage for each operating point condition of the plurality of components;
Operating point condition acquisition means for acquiring the operating point condition of each component;
The system voltage at which the total value of the loss slopes under the operating point conditions for each component is zero is determined as the total system minimum system voltage that minimizes the total system loss. A minimum loss control means for operating
A system operation control device comprising:
損失最小制御手段は、複数の構成要素を含むシステム全体に対するシステム電圧フィードバック制御手段であって、
システム全体に対するシステム電圧指令値を入力する入力部と、
システム全体における現在のシステム電圧値を出力とする出力部と、
出力部から出力されたシステム電圧値についての各構成要素の動作点条件におけるそれぞれの損失傾き値を記憶手段から読み出してそれぞれの損失傾き値の合計値である損失傾き合計値を取得する損失傾き合計取得部と、
損失傾き合計値の符号を反転したものにフィードバックゲインを乗じてフィードバック電圧値に変換する変換部と、
システム電圧指令値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値を更新して、入力部に入力する更新処理部と、
を有し、損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を低くしてシステム電圧指令値を更新するフィードバックループによって、システム電圧指令値をフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に収束させ、収束したシステム電圧指令値の電圧を全体損失システム電圧としてシステム全体を作動させることを特徴とするシステム作動制御装置。 The system operation control device according to claim 2,
The loss minimum control means is a system voltage feedback control means for the entire system including a plurality of components,
An input unit for inputting a system voltage command value for the entire system;
An output unit that outputs the current system voltage value in the entire system;
The loss slope total for reading out the loss slope value of each component under the operating point condition for the system voltage value output from the output unit from the storage means and obtaining the loss slope total value that is the total value of the respective loss slope values An acquisition unit;
A conversion unit that multiplies the sign of the loss slope total value by inverting the feedback gain and converts it into a feedback voltage value;
An update processing unit that updates the system voltage command value by reflecting the feedback voltage value to the system voltage command value and inputs the updated value to the input unit;
The system voltage command value is converged to the system voltage command value at which the feedback value becomes zero by a feedback loop that updates the system voltage command value by lowering the system voltage command value according to the total loss slope value. A system operation control device for operating the entire system using the voltage of the system voltage command value as a total loss system voltage.
複数の構成要素は、第1回転電機と第2回転電機であって、
記憶手段は、
第1回転電機と第2回転電機の動作点条件としてのトルク値と回転数の組のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、
損失傾き合計取得部は、
出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第1回転電機の動作点における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第2回転電機の動作点における損失傾き値とを記憶手段から読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得することを特徴とするシステム作動制御装置。 The system operation control device according to claim 3,
The plurality of components are a first rotating electric machine and a second rotating electric machine,
The storage means
For each set of torque value and rotational speed as the operating point condition of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, a loss slope value which is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is set. Remember for each system voltage,
The loss slope total acquisition unit
A loss slope value at the operating point of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit, and a loss slope value at the operating point of the second rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit. A system operation control device that reads out from storage means and sums up the respective loss slope values to obtain a total loss slope value.
複数の構成要素は、さらに、電源電圧に対して昇降圧した電圧をシステム電圧としてシステム全体に供給する電圧変換器を含み、
記憶手段は、さらに、
電圧変換器の動作点条件としての電圧変換器に対する入力電流値または出力電流値のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、
損失傾き合計取得部は、
出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第1回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第2回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する電圧変換器の動作点条件における損失傾き値を記憶手段から読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得することを特徴とするシステム作動制御装置。 The system operation control device according to claim 4, wherein
The plurality of components further include a voltage converter that supplies a voltage that is stepped up / down with respect to the power supply voltage as a system voltage to the entire system,
The storage means further includes
For each of the input current value or the output current value for the voltage converter as the operating point condition of the voltage converter, the loss slope value which is the value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is set as the system voltage. Remember every
The loss slope total acquisition unit
The loss slope value in the operating point condition of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit and the loss slope value in the operating point condition of the second rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit And reading out the loss slope value in the operating point condition of the voltage converter corresponding to the system voltage value output from the output unit from the storage means, and summing up the respective loss slope values to obtain the loss slope total value System operation control device.
複数の構成要素は、さらに、第3回転電機を含み、
記憶手段は、さらに、
第3回転電機の動作点条件としてのトルク値と回転数の組のそれぞれについて、システム電圧に対する損失特性におけるd(損失)/d(システム電圧)の値である損失傾き値をシステム電圧ごとに記憶し、
損失傾き合計取得部は、
出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第1回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第2回転電機の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する電圧変換器の動作点条件における損失傾き値と、出力部から出力されたシステム電圧値に対応する第3回転電機の動作点における損失傾き値と、を記憶手段から読み出し、それぞれの損失傾き値を合計して損失傾き合計値を取得することを特徴とするシステム作動制御装置。 The system operation control device according to claim 5,
The plurality of components further includes a third rotating electric machine,
The storage means further includes
For each set of torque value and rotational speed as the operating point condition of the third rotating electrical machine, a loss slope value that is a value of d (loss) / d (system voltage) in the loss characteristic with respect to the system voltage is stored for each system voltage. And
The loss slope total acquisition unit
The loss slope value in the operating point condition of the first rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit and the loss slope value in the operating point condition of the second rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit A loss slope value at the operating point condition of the voltage converter corresponding to the system voltage value output from the output unit, and a loss slope value at the operating point of the third rotating electrical machine corresponding to the system voltage value output from the output unit Are obtained from the storage means, and the respective loss gradient values are summed to obtain a total loss gradient value.
更新処理部は、
第1回転電機または第2回転電機の損失特性に基いて予め定めた概算システム電圧値をシステム電圧指令値に対するフィードフォワード値とし、概算システム電圧値に対しフィードバック電圧値を反映してシステム電圧指令値とし、
損失傾き合計値に応じてシステム電圧指令値を増減してシステム電圧指令値を更新するフィードバックループによって、システム電圧指令値をフィードバック値がゼロとなるシステム電圧指令値に収束させ、収束したシステム電圧指令値の電圧を全体損失システム電圧としてシステム全体を作動させることを特徴とするシステム作動制御装置。 The system operation control device according to claim 4, wherein
The update processor
The approximate system voltage value determined in advance based on the loss characteristics of the first rotating electrical machine or the second rotating electrical machine is used as a feedforward value for the system voltage command value, and the feedback system voltage value is reflected on the approximate system voltage value. age,
A feedback loop that updates the system voltage command value by increasing / decreasing the system voltage command value according to the total loss slope value causes the system voltage command value to converge to the system voltage command value at which the feedback value becomes zero, and the converged system voltage command A system operation control device for operating the entire system using a value voltage as a total loss system voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008197585A JP5217741B2 (en) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | System operation controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008197585A JP5217741B2 (en) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | System operation controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010035386A true JP2010035386A (en) | 2010-02-12 |
JP5217741B2 JP5217741B2 (en) | 2013-06-19 |
Family
ID=41739201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008197585A Active JP5217741B2 (en) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | System operation controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5217741B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102843076A (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 本田技研工业株式会社 | Rotating electrical machine control apparatus |
WO2013168530A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 本田技研工業株式会社 | Power source control device for rotating electrical machine |
CN103650330A (en) * | 2011-06-30 | 2014-03-19 | 丰田自动车株式会社 | Motor driving apparatus, vehicle provided with same, and method of controlling motor driving apparatus |
JP2017169381A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | トヨタ自動車株式会社 | Drive unit |
JP2020150765A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社Ihi | Electrical generating system |
US20210034129A1 (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-04 | Schneider Electric Industries Sas | Detection of a failure of a power module based on operating conditions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0223085A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-25 | Toyota Motor Corp | Controlling method for induction motor |
JPH0965700A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | Induction motor controller |
JP2006101581A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | System-interconnected inverter |
JP2007325351A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | Motor drive control system |
-
2008
- 2008-07-31 JP JP2008197585A patent/JP5217741B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0223085A (en) * | 1988-07-06 | 1990-01-25 | Toyota Motor Corp | Controlling method for induction motor |
JPH0965700A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Mitsubishi Electric Corp | Induction motor controller |
JP2006101581A (en) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | System-interconnected inverter |
JP2007325351A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | Motor drive control system |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102843076A (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 本田技研工业株式会社 | Rotating electrical machine control apparatus |
JP2013009512A (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Honda Motor Co Ltd | Rotary electric machine control device |
CN103650330A (en) * | 2011-06-30 | 2014-03-19 | 丰田自动车株式会社 | Motor driving apparatus, vehicle provided with same, and method of controlling motor driving apparatus |
EP2728739A4 (en) * | 2011-06-30 | 2016-06-29 | Toyota Motor Co Ltd | Motor driving apparatus, vehicle provided with same, and method of controlling motor driving apparatus |
WO2013168530A1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 本田技研工業株式会社 | Power source control device for rotating electrical machine |
CN104272582A (en) * | 2012-05-11 | 2015-01-07 | 本田技研工业株式会社 | Power source control device for rotating electrical machine |
JP5698868B2 (en) * | 2012-05-11 | 2015-04-08 | 本田技研工業株式会社 | Power supply control device for rotating electrical machines |
US9356543B2 (en) | 2012-05-11 | 2016-05-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Power source control apparatus for rotating electrical machine |
JP2017169381A (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | トヨタ自動車株式会社 | Drive unit |
JP2020150765A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社Ihi | Electrical generating system |
JP7167786B2 (en) | 2019-03-15 | 2022-11-09 | 株式会社Ihi | power generation system |
US20210034129A1 (en) * | 2019-08-02 | 2021-02-04 | Schneider Electric Industries Sas | Detection of a failure of a power module based on operating conditions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5217741B2 (en) | 2013-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8297391B2 (en) | Power supply system, vehicle provided with the same, power supply system control method and computer-readable recording medium bearing program for causing computer to control the power supply system | |
JP3692993B2 (en) | DRIVE DEVICE AND POWER OUTPUT DEVICE | |
JP5104723B2 (en) | Electric motor control device, drive device and hybrid drive device | |
WO2018105323A1 (en) | Drive system | |
JP5217741B2 (en) | System operation controller | |
JP5447520B2 (en) | Converter control device and multiphase converter | |
JP2005210779A (en) | Power unit and automobile mounted therewith | |
JP5915675B2 (en) | Electric vehicle | |
JP2006238686A (en) | Double-ended inverter drive system topology for hybrid vehicle | |
US20060091835A1 (en) | Electric motor control apparatus | |
US9923503B2 (en) | Fractional-order proportional-resonant controller | |
JP2006211891A (en) | Method of controlling integrated power in double-ended inverter drive system for hybrid vehicle | |
JP4816575B2 (en) | Power supply system, vehicle equipped with the same, control method of power supply system, and computer-readable recording medium recording a program for causing a computer to execute the control method | |
JP2016082619A (en) | Motor drive device | |
JP2010068576A (en) | Converter control device | |
CN111384765B (en) | Control device for vehicle | |
JP4703018B2 (en) | Power output apparatus and control method thereof | |
CN107953880B (en) | System and method for controlling electrified vehicle | |
JP2011172306A (en) | Pwm inverter device, and pwm inverter control method | |
JP5067325B2 (en) | Rotating electrical machine control system | |
JP2009232655A (en) | Voltage converter and device and method for controlling voltage converter | |
JP2010263743A (en) | Voltage converter control device | |
US10951041B2 (en) | Motor system | |
JP4797371B2 (en) | Power converter control method | |
JP4655611B2 (en) | Power converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101007 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120424 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130218 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5217741 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |