JP2013017302A

JP2013017302A - Controller of step-up converter

Info

Publication number: JP2013017302A
Application number: JP2011148250A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Suhama; 将圭洲濱; Kazuhiro Tanaka; 和宏田中; Kazuhide Miyata; 和英宮田; Daisuke Ogino; 大介荻野
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a voltage followability of a drive voltage system with a target voltage.SOLUTION: A duty command value Duty of a step-up converter is updated by subtracting a previous Dff from a previous Duty in a prescribed steady state that a power line voltage VH of a drive voltage system boosted out of a power line voltage VL of a battery voltage system and a battery charge/discharge power are not varied, and the duty command value is set as a sum of a powering time estimation term Dadj1 or a regenerating time estimation term Dadj2 stored without an update (S150,S160,S260,S270), a feed forward term Dff and a feed back term Dfb (S220,S330) not in the prescribed steady state. Thus, even when not in the prescribed steady state, besides the feed back term Dfb, the powering time estimation term Dadj1 or the regenerating time estimation term Dadj2 which is updated in the prescribed steady state according to individual difference of an apparatus, is included as a part of the duty command value Duty to set it.

Description

本発明は、昇圧コンバータの制御装置に関し、詳しくは、バッテリが接続された電池電圧系からの電力を昇圧してモータを駆動するためのインバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータを、電池電圧系の電圧と駆動電圧系の目標電圧とにより算出されるフィードフォワード項と、駆動電圧系の電圧が駆動電圧系の目標電圧となるように算出されるフィードバック項と、を用いて設定されるデューティ指令値によって制御する昇圧コンバータの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a boost converter, and more particularly, to a boost converter capable of boosting power from a battery voltage system connected to a battery and supplying the drive voltage system to which an inverter for driving a motor is connected. Setting using a feed-forward term calculated from the voltage of the battery voltage system and the target voltage of the driving voltage system and a feedback term calculated so that the voltage of the driving voltage system becomes the target voltage of the driving voltage system The present invention relates to a control device for a boost converter that is controlled by a duty command value.

従来、この種の昇圧コンバータの制御装置としては、バッテリから供給される低圧系の電力をインバータによるモータの駆動に必要な高圧系のシステム電圧に昇圧する昇圧コンバータの制御装置であって、モータの駆動に必要な指令電圧に対する電圧センサにより検出された低圧系の電圧の比率としてのフィードフォワード項と、指令電圧と電圧センサにより検出された高圧系の電圧との差分をゼロとするようなフィードバック項との和として、昇圧コンバータのデューティ信号を設定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, this type of boost converter control device is a boost converter control device that boosts low-voltage power supplied from a battery to a high-voltage system voltage necessary for driving a motor by an inverter. A feed-forward term as the ratio of the low-voltage system voltage detected by the voltage sensor to the command voltage required for driving, and a feedback term that makes the difference between the command voltage and the high-voltage system voltage detected by the voltage sensor zero. Has been proposed that sets the duty signal of the boost converter (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１０−１７８４４３号公報JP 2010-178443 A

上述した昇圧コンバータの制御装置では、モータの駆動状態が変化したり高圧系の指令電圧が変化したときに、電圧フィードバック制御の結果として高圧系の電圧が指令電圧に追従して安定するまでにある程度の時間を要する。こうした時間は、モータの応答性や制御性を高める観点から、できるだけ短くするのが望ましい。 In the control device for the boost converter described above, when the motor drive state changes or the high-voltage command voltage changes, as a result of voltage feedback control, the voltage of the high-voltage system follows the command voltage and stabilizes to some extent. Takes time. It is desirable to shorten such time as much as possible from the viewpoint of improving the response and controllability of the motor.

本発明の昇圧コンバータの制御装置は、駆動電圧系の電圧の目標電圧への追従性を向上させることを主目的とする。 The boost converter control device of the present invention is mainly intended to improve the followability of the voltage of the drive voltage system to the target voltage.

本発明の昇圧コンバータの制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The control device for the boost converter according to the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の昇圧コンバータの制御装置は、
バッテリが接続された電池電圧系からの電力を昇圧してモータを駆動するためのインバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータを、前記電池電圧系の電圧と前記駆動電圧系の目標電圧とにより算出されるフィードフォワード項と、前記駆動電圧系の電圧が前記駆動電圧系の目標電圧となるように算出されるフィードバック項と、を用いて設定されるデューティ指令値によって制御する昇圧コンバータの制御装置において、
前記デューティ指令値は、前記電池電圧系の電圧から昇圧されている前記駆動電圧系の電圧と前記バッテリの充放電電力とが変動していない所定の定常状態のときには前回に前記設定されたデューティ指令値から前回に前記算出されたフィードフォワード項を減じることにより更新されると共に前記所定の定常状態でないときには更新されずに保持されるフィードバック推定項と、前記フィードフォワード項と、前記フィードバック項との和として設定される、
ことを特徴とする。 The control device for the boost converter of the present invention includes:
A boost converter capable of boosting electric power from a battery voltage system to which a battery is connected to supply a drive voltage system to which an inverter for driving a motor is connected, the voltage of the battery voltage system and the target of the drive voltage system A boost converter that is controlled by a duty command value set using a feedforward term calculated by the voltage and a feedback term calculated so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage of the drive voltage system In the control device of
The duty command value is the previously set duty command when the voltage of the drive voltage system boosted from the voltage of the battery voltage system and the charge / discharge power of the battery do not fluctuate. The sum of the feedback estimation term, the feedforward term, and the feedback term that are updated by subtracting the previously calculated feedforward term from the value and not updated when not in the predetermined steady state. Set as
It is characterized by that.

この本発明の昇圧コンバータの制御装置では、昇圧コンバータを、電池電圧系の電圧と駆動電圧系の目標電圧とにより算出されるフィードフォワード項と、駆動電圧系の電圧が駆動電圧系の目標電圧となるように算出されるフィードバック項と、を用いて設定されるデューティ指令値によって制御するものにおいて、デューティ指令値は、電池電圧系の電圧から昇圧されている駆動電圧系の電圧とバッテリの充放電電力とが変動していない所定の定常状態のときには前回に設定されたデューティ指令値から前回に算出されたフィードフォワード項を減じることにより更新されると共に所定の定常状態でないときには更新されずに保持されるフィードバック推定項と、フィードフォワード項と、フィードバック項との和として設定される。したがって、モータの駆動状態や駆動電圧系の目標電圧が変化するなどして所定の定常状態でない状態になったときに、フィードバック項とは別に、装置の個体差に応じた値として所定の定常状態のときに更新されるフィードバック推定項を一部に加えてデューティ指令値が設定されるから、駆動電圧系の電圧の目標電圧への追従性を向上させることができる。この結果、モータのトルク指令に対する応答性を高めることができる。 In the boost converter control device of the present invention, the boost converter is divided into a feedforward term calculated from the voltage of the battery voltage system and the target voltage of the drive voltage system, and the voltage of the drive voltage system is the target voltage of the drive voltage system. The duty command value is controlled by the duty command value set using the feedback term calculated as follows, and the duty command value is determined by boosting the voltage of the driving voltage system from the voltage of the battery voltage system and charging / discharging of the battery. It is updated by subtracting the previously calculated feed-forward term from the previously set duty command value in the predetermined steady state where the power does not fluctuate, and is maintained without being updated when not in the predetermined steady state. It is set as the sum of a feedback estimation term, a feedforward term, and a feedback term. Therefore, when the motor drive state or the target voltage of the drive voltage system changes, for example, when the state is not the predetermined steady state, the predetermined steady state is set as a value according to the individual difference of the device, separately from the feedback term. Since the duty command value is set by adding a part of the feedback estimation term updated at this time, the followability of the voltage of the drive voltage system to the target voltage can be improved. As a result, the response to the torque command of the motor can be enhanced.

こうした本発明の昇圧コンバータの制御装置において、前記デューティ指令値のフィードバック推定項は、前記昇圧コンバータのキャリア周波数が変更されたときには値０にリセットされる、ものとすることもできる。こうすれば、昇圧コンバータのキャリア周波数によって異なる値となるフィードバック推定項が誤った推定値となるのを抑制することができる。 In such a boost converter control device of the present invention, the feedback estimation term of the duty command value may be reset to a value of 0 when the carrier frequency of the boost converter is changed. In this way, it is possible to suppress a feedback estimation term that has a different value depending on the carrier frequency of the boost converter from being an incorrect estimated value.

また、本発明の昇圧コンバータの制御装置において、前記デューティ指令値のフィードバック推定項は、該フィードバック推定項が更新されてから所定時間が経過したときには値０にリセットされる、ものとすることもできる。ここで、前記所定時間は、前記電池電圧系の電圧を検出する電池電圧系電圧センサと前記駆動電圧系の電圧を検出する駆動電圧系電圧センサとの少なくとも一方の雰囲気温度が検出値に影響を与える程に変化する時間として予め定められた時間である、ものとすることもできる。こうすれば、雰囲気温度によって検出値が異なる値となる電圧センサを用いる場合に、この電圧センサの検出値に基づいて算出されたフィードバック推定項が長い時間更新されずに保持されて、フィードバック推定項が誤った推定値となるのを抑制することができる。 In the boost converter control device of the present invention, the duty estimation value feedback estimation term may be reset to a value of 0 when a predetermined time has elapsed since the feedback estimation term was updated. . Here, at the predetermined time, the ambient temperature of at least one of the battery voltage system voltage sensor that detects the voltage of the battery voltage system and the drive voltage system voltage sensor that detects the voltage of the drive voltage system affects the detection value. It can also be a predetermined time as the time that changes as much as given. In this way, when using a voltage sensor whose detection value differs depending on the ambient temperature, the feedback estimation term calculated based on the detection value of this voltage sensor is held for a long time without being updated, and the feedback estimation term Can be prevented from being an incorrect estimated value.

さらに、本発明の昇圧コンバータの制御装置において、前記デューティ指令は、前記モータを力行駆動するときの指令値と前記モータを回生駆動するときの指令値とに区分して設定される、ものとすることもできる。この場合、前記昇圧コンバータは、２つのスイッチング素子と該２つのスイッチング素子の各々に逆方向に並列に接続された２つのダイオードとを有する、ものとすることもできる。これは、２つのスイッチング素子を短絡防止のために共にオフとする時間（デッドタイム）のため、モータを力行駆動するときと回生駆動するときとによって昇圧コンバータのデューティ指令値が異なる値となることに基づく。 Further, in the boost converter control device according to the present invention, the duty command is set to be divided into a command value for power driving the motor and a command value for regenerative driving of the motor. You can also In this case, the boost converter may include two switching elements and two diodes connected to each of the two switching elements in parallel in opposite directions. This is a time (dead time) in which the two switching elements are both turned off to prevent a short circuit. Therefore, the duty command value of the boost converter differs depending on whether the motor is driven by power running or regenerative. based on.

本発明の実施例としての電気自動車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 electric vehicle 20 as an Example of this invention. 電子制御ユニット５０により実行されるデューティ指令値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 a duty command value setting routine executed by an electronic control unit 50.

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

図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、例えば永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを有する同期発電電動機として構成されて駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、モータ３２を駆動するインバータ３４と、例えばリチウムイオン電池などの二次電池として構成されたバッテリ３６と、インバータ３４が接続された電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという）４２とバッテリ３６が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）４４とに接続されて電池電圧系電力ライン４４の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン４２に供給可能な昇圧コンバータ４０と、車両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。なお、駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４６が接続されており、電池電圧系電力ライン４４の正極母線と負極母線とには平滑用のコンデンサ４８が接続されている。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the electric vehicle 20 of the embodiment is configured as a synchronous generator motor having, for example, a rotor embedded with permanent magnets and a stator wound with a three-phase coil, and a differential gear 24 is provided to the drive wheels 26a and 26b. A motor 32 capable of inputting / outputting power to / from a drive shaft 22 connected via a power source, an inverter 34 for driving the motor 32, a battery 36 configured as a secondary battery such as a lithium ion battery, and the inverter 34 are connected. Is connected to a power line (hereinafter referred to as a drive voltage system power line) 42 and a power line (hereinafter referred to as a battery voltage system power line) 44 to which the battery 36 is connected to boost the power of the battery voltage system power line 44. The boost converter 40 that can be supplied to the drive voltage system power line 42 and an electronic control unit that controls the entire vehicle. It includes a door 50, a. A smoothing capacitor 46 is connected to the positive and negative buses of the drive voltage system power line 42, and a smoothing capacitor 48 is connected to the positive and negative buses of the battery voltage system power line 44. Has been.

インバータ３４は、６つのスイッチング素子としてのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、により構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と負極母線とに対してソース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータ３２の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ３４に電圧が作用している状態でトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合を制御することにより、三相コイルに回転磁界を形成でき、モータ３２を回転駆動することができる。 The inverter 34 includes transistors T11 to T16 as six switching elements, and six diodes D11 to D16 connected in parallel to the transistors T11 to T16 in the reverse direction. The transistors T11 to T16 are arranged in pairs so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive and negative buses of the drive voltage system power line 42, and each of the connection points between the paired transistors. The three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motor 32 are connected to each other. Therefore, by controlling the ratio of the on-time of the transistors T11 to T16 while the voltage is applied to the inverter 34, a rotating magnetic field can be formed in the three-phase coil, and the motor 32 can be driven to rotate.

昇圧コンバータ４０は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとからなる昇圧コンバータとして構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれ駆動電圧系電力ライン４２の正極母線と駆動電圧系電力ライン４２および電池電圧系電力ライン４４の負極母線とに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと駆動電圧系電力ライン４２および電池電圧系電力ライン４４の負極母線とにはそれぞれバッテリ３６の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することにより、電池電圧系電力ライン４４の電力を昇圧して駆動電圧系電力ライン４２に供給したり、駆動電圧系電力ライン４２の電力を降圧して電池電圧系電力ライン４４に供給したりすることができる。 The step-up converter 40 is configured as a step-up converter including two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel in the reverse direction to the transistors T31 and T32, and a reactor L. The two transistors T31 and T32 are connected to the positive bus of the drive voltage system power line 42 and the negative bus of the drive voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44, respectively, and the reactor L is connected to the connection point. Has been. Further, the positive terminal and the negative terminal of the battery 36 are connected to the reactor L and the negative buses of the drive voltage system power line 42 and the battery voltage system power line 44, respectively. Therefore, by turning on / off the transistors T31 and T32, the power of the battery voltage system power line 44 is boosted and supplied to the drive voltage system power line 42, or the power of the drive voltage system power line 42 is stepped down to reduce the battery voltage. Or can be supplied to the system power line 44.

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と、を備える。電子制御ユニット５０には、モータ３２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置θｍや、インバータ３４からモータ３２への電力ラインに取り付けられた電流センサ３２Ｕ，３２ＶからのＵ相，Ｖ相の相電流Ｉｕ，Ｉｖ，バッテリ３６の端子間に設置された電圧センサ３７ａからの電池電圧Ｖｂ，バッテリ３６の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ３７ｂからの充放電電流Ｉｂ（放電側が正の値），バッテリ３６に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂ，コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６の電圧（駆動電圧系電力ライン４２の電圧）ＶＨやコンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８の電圧（電池電圧系電力ライン４４の電圧）ＶＬ，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６へのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算したり、電流センサ３７ｂにより検出されたバッテリ３６の充放電電流Ｉｂに基づいてそのときのバッテリ３６から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ３６を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。 The electronic control unit 50 is configured as a microprocessor centered on the CPU 52, and includes a ROM 54 that stores a processing program, a RAM 56 that temporarily stores data, and an input / output port (not shown) in addition to the CPU 52. . The electronic control unit 50 includes a rotational position θm of the rotor of the motor 32 from a rotational position detection sensor 32a that detects the rotational position of the rotor of the motor 32, and a current sensor 32U attached to the power line from the inverter 34 to the motor 32. , U-phase and V-phase currents Iu and Iv from 32 V, a battery voltage Vb from a voltage sensor 37 a installed between terminals of the battery 36, and a current attached to a power line connected to the output terminal of the battery 36. Charge / discharge current Ib (positive value on the discharge side) from sensor 37b, battery temperature Tb from a temperature sensor (not shown) attached to battery 36, voltage of capacitor 46 from voltage sensor 46a attached between terminals of capacitor 46 (Voltage of drive voltage system power line 42) Voltage sensor attached between terminals of VH and capacitor 48 The voltage of the capacitor 48 from 48a (the voltage of the battery voltage system power line 44) VL, the ignition signal from the ignition switch 60, the shift position SP from the shift position sensor 62 that detects the operation position of the shift lever 61, and the accelerator pedal 63 The accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 64 that detects the amount of depression, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 66 that detects the amount of depression of the brake pedal 65, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 68, etc. are input ports. Is entered through. From the electronic control unit 50, switching control signals to the transistors T11 to T16 of the inverter 34, switching control signals to the transistors T31 and T32 of the boost converter 40, and the like are output via an output port. The electronic control unit 50 calculates the electrical angle θe and the rotational speed Nm of the motor 32 based on the rotational position θm of the rotor of the motor 32 from the rotational position detection sensor 32a, and the battery 36 detected by the current sensor 37b. Based on the charging / discharging current Ib of the battery 36, the storage ratio SOC, which is the ratio of the capacity of the electric power that can be discharged from the battery 36 at that time, to the total capacity is calculated, or based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may be charged and discharged, are calculated.

こうして構成された実施例の電気自動車２０は、図示しない駆動制御ルーチンにより駆動制御されている。駆動制御では、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、バッテリ３６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔをモータ３２の回転数Ｎｍで除することによってモータ３２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを設定し、要求トルクＴｒ＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで制限することによってモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊を設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６をスイッチング制御すると共に駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨがトルク指令Ｔｍ＊とモータ３２の回転数Ｎｍとに基づく目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。 The electric vehicle 20 of the embodiment configured in this way is driven and controlled by a drive control routine (not shown). In the drive control, a required torque Tr * to be output to the drive shaft 22 is set according to the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 64 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 68, and the input / output limit Win, By dividing Wout by the rotational speed Nm of the motor 32, torque limits Tmin and Tmax are set as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor 32, and the required torque Tr * is limited by the torque limits Tmin and Tmax. The torque command Tm * to be output from the motor 32 is set by the control, the transistors T11 to T16 of the inverter 34 are switched and controlled so that the motor 32 is driven by the set torque command Tm *, and the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is Is the target voltage V based on the torque command Tm * and the rotational speed Nm of the motor 32. * Become as transistor of the step-up converter 40 T31, T32 switching control.

ここで、昇圧コンバータ４０の制御は、図示しない昇圧制御ルーチンにより行なわれている。昇圧制御では、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍからなる目標駆動点とモータ３２を駆動できる駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊との関係を予め定めたマップを用いて駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定し、設定した駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊に対する電圧センサ４８ａからの電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬの割合（ＶＬ／ＶＨ＊）として算出されるフィードフォワード項Ｄｆｆと、電圧センサ４６ａからの駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが設定した目標電圧ＶＨ＊となるように算出されるフィードバック項Ｄｆｂとを用いてデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定する。また、昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度を検出するための図示しない温度センサからの素子温度や昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２を冷却する冷却水の温度を検出する図示しない水温センサからの冷却水温に基づいてトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度が予め定めた閾値未満と推定されるときには、昇圧コンバータ４０の制御性を高めるために予め定められた第１周波数Ｆｃ１をキャリア周波数Ｆｃに設定し、同じく素子温度や冷却水温に基づいてトランジスタＴ３１，Ｔ３２の温度が閾値以上と推定されるときには、トランジスタＴ３１，Ｔ３２の過熱を抑制するために第１周波数Ｆｃ１より小さい値として予め定められた第２周波数Ｆｃ２をキャリア周波数Ｆｃに設定する。そして、設定したキャリア周波数Ｆｃの逆数としてのトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周期のうち設定したデューティ指令値Ｄｕｔｙに相当する時間はトランジスタＴ３１をオンとすると共にトランジスタＴ３２をオフとし、スイッチング周期の残りの時間はトランジスタＴ３１をオフとすると共にトランジスタＴ３２をオンとすることによって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオンオフを切り替える際にトランジスタＴ３１，Ｔ３２が共にオンとなるのを防止するためのデッドタイム（トランジスタＴ３１，Ｔ３２を共にオフとする時間）を考慮しなければ、デューティ指令値Ｄｕｔｙは、トランジスタＴ３１のオン時間とトランジスタＴ３２のオン時間（トランジスタＴ３１のオフ時間）との和に対するトランジスタＴ３１のオン時間の比率を示す値となる。 Here, the boost converter 40 is controlled by a boost control routine (not shown). In the step-up control, the drive voltage is determined using a map in which the relationship between the target drive point consisting of the torque command Tm * of the motor 32 and the rotational speed Nm and the target voltage VH * of the drive voltage system power line 42 that can drive the motor 32 is determined in advance. The target voltage VH * of the system power line 42 is set, and the ratio (VL / VH *) of the voltage VL of the battery voltage system power line 44 from the voltage sensor 48a to the set target voltage VH * of the drive voltage system power line 42 The duty command value Duty is set using the calculated feedforward term Dff and the feedback term Dfb calculated so that the voltage VH of the drive voltage system power line 42 from the voltage sensor 46a becomes the set target voltage VH *. To do. Further, an element temperature from a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the transistors T31 and T32 of the boost converter 40 and a temperature of a cooling water for cooling the transistors T31 and T32 of the boost converter 40 are detected from a water temperature sensor (not shown). When the temperature of the transistors T31 and T32 is estimated to be lower than a predetermined threshold based on the cooling water temperature, a predetermined first frequency Fc1 is set to the carrier frequency Fc in order to improve the controllability of the boost converter 40. When the temperature of the transistors T31 and T32 is estimated to be equal to or higher than the threshold value based on the element temperature and the cooling water temperature, the second frequency Fc2 is set in advance as a value smaller than the first frequency Fc1 in order to suppress overheating of the transistors T31 and T32. Is set to the carrier frequency Fc. Of the switching periods of the transistors T31 and T32 as the reciprocal of the set carrier frequency Fc, the time corresponding to the set duty command value Duty turns on the transistor T31 and turns off the transistor T32, and the remaining time of the switching period Switches the transistors T31 and T32 by turning off the transistor T31 and turning on the transistor T32. If the dead time for preventing both the transistors T31 and T32 from being turned on when switching the transistors T31 and T32 on and off (a time for turning off both the transistors T31 and T32) is not considered, the duty command value Duty is This is a value indicating the ratio of the on time of the transistor T31 to the sum of the on time of the transistor T31 and the on time of the transistor T32 (the off time of the transistor T31).

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に昇圧コンバータ４０の昇圧制御におけるデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定する際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット５０により実行されるデューティ指令値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。 Next, the operation of the electric vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when setting the duty command value Duty in the boost control of the boost converter 40 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a duty command value setting routine executed by the electronic control unit 50. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

図２のデューティ指令値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、電圧センサ４６ａからの駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨや電圧センサ４８ａからの電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬ，電圧センサ３７ａからの電池電圧Ｖｂ，電流センサ３７ｂからの充放電電流Ｉｂ，昇圧コンバータ４０のスイッチング制御におけるキャリア周波数Ｆｃ，駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊など設定に必要なデータを入力する処理を実行する。ここで、キャリア周波数Ｆｃは、昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の推定される温度に応じて第１周波数Ｆｃ１またはこの第１周波数Ｆｃ１より小さい第２周波数Ｆｃ２に設定されたものを入力するものとした。駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊は、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊および回転数Ｎｍからなる目標駆動点とモータ３２を駆動できる駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊との関係を予め定めたマップを用いて設定されたものを入力するものとした。 When the duty command value setting routine of FIG. 2 is executed, the CPU 52 of the electronic control unit 50 firstly has the voltage VH of the drive voltage system power line 42 from the voltage sensor 46a and the battery voltage system power line 44 from the voltage sensor 48a. Voltage VL, battery voltage Vb from voltage sensor 37a, charge / discharge current Ib from current sensor 37b, carrier frequency Fc in switching control of boost converter 40, target voltage VH * of drive voltage system power line 42, etc. Execute processing to input data. Here, as the carrier frequency Fc, the one set to the first frequency Fc1 or the second frequency Fc2 smaller than the first frequency Fc1 according to the estimated temperature of the transistors T31 and T32 of the boost converter 40 is input. did. The target voltage VH * of the drive voltage system power line 42 represents the relationship between the target drive point consisting of the torque command Tm * and the rotation speed Nm of the motor 32 and the target voltage VH * of the drive voltage system power line 42 that can drive the motor 32. It was assumed that the input was made using a predetermined map.

こうしてデータを入力すると、入力したバッテリ３６の充放電電流Ｉｂが値０以上であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、充放電電流Ｉｂが値０以上のときには、モータ３２を力行駆動すると判断し、入力したキャリア周波数Ｆｃが前回本ルーチンを実行したときに入力したキャリア周波数Ｆｃ（前回Ｆｃ）と同じであるか否かと（ステップＳ１２０）、デューティ指令値Ｄｕｔｙの設定に用いる力行時推定項Ｄａｄｊ１を更新してからの経過時間Ｔ１が所定時間Ｔｒｅｆ未満であるか否かとを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、キャリア周波数Ｆｃが前回Ｆｃと同じであるか否かを判定するのは、キャリア周波数Ｆｃが変更されることによってフィードバック項Ｄｆｂが大きく変化するという昇圧コンバータ４０の特性に従ってデューティ指令値Ｄｕｔｙが大きく変化するか否かを判断するためである。また、力行時推定項Ｄａｄｊ１については後述するが、この力行時推定項Ｄａｄｊ１を更新してからの経過時間Ｔ１が所定時間Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定するのは、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを検出する電圧センサ４６ａや電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬを検出する電圧センサ４８ａの雰囲気温度がそれぞれの検出値に影響を与える程に変化する時間が経過することによって、デューティ指令値Ｄｕｔｙの設定に用いるフィードフォワード項Ｄｆｆやフィードバック項Ｄｆｂ，デューティ指令値Ｄｕｔｙが大きく変化するか否かを判断するためである。したがって、所定時間Ｔｒｅｆは、実施例では、電圧ＶＨを検出する電圧センサ４６ａと電圧ＶＬを検出する電圧センサ４８ａとの少なくとも一方の雰囲気温度がセンサの検出値に影響を与える程に変化する時間として予め実験などにより定められたもの（例えば、数分など）を用いるものとした。 When the data is thus input, it is determined whether or not the input charging / discharging current Ib of the battery 36 is 0 or more (step S110). If the charging / discharging current Ib is 0 or more, it is determined that the motor 32 is driven by powering. Whether or not the inputted carrier frequency Fc is the same as the carrier frequency Fc (previous Fc) inputted when this routine was executed last time (step S120), and the power running estimation term Dadj1 used for setting the duty command value Duty It is determined whether or not the elapsed time T1 since the update is less than the predetermined time Tref (step S130). Here, it is determined whether or not the carrier frequency Fc is the same as the previous Fc because the duty command value Duty is determined according to the characteristics of the boost converter 40 that the feedback term Dfb changes greatly by changing the carrier frequency Fc. This is to determine whether or not the change is significant. Further, although the power running estimation term Dadj1 will be described later, it is determined whether or not the elapsed time T1 after updating the power running estimation term Dadj1 is less than a predetermined time Tref. When the ambient temperature of the voltage sensor 46a for detecting the voltage VH of the battery and the voltage sensor 48a for detecting the voltage VL of the battery voltage system power line 44 changes so as to affect the detected values, the duty command is passed. This is to determine whether or not the feedforward term Dff, the feedback term Dfb, and the duty command value Duty used for setting the value Duty change greatly. Therefore, in the embodiment, the predetermined time Tref is a time when the ambient temperature of at least one of the voltage sensor 46a for detecting the voltage VH and the voltage sensor 48a for detecting the voltage VL changes so as to affect the detection value of the sensor. What was previously determined by experiment etc. (for example, several minutes etc.) shall be used.

キャリア周波数Ｆｃが前回Ｆｃと同じであり且つ経過時間Ｔ１が所定時間Ｔｒｅｆ未満のときには、前回までに設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙなどを用いて力行時推定項Ｄａｄｊ１を求めてもよいと判断し、電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬから昇圧されている駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが変動しておらず且つバッテリ３６の充放電電力が変動していない定常状態（以下、所定の定常状態という）であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、所定の定常状態の判定は、実施例では、電圧ＶＨが電圧ＶＬより大きい状態（ＶＨ＞ＶＬ）が前回本ルーチンで入力した値と今回本ルーチンで入力した値との間で継続しており且つ前回入力した電圧ＶＨと今回入力した電圧ＶＨとの差が値０を含む所定範囲内にあるときに駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨが変動していない状態と判定すると共に、前回本ルーチンで入力した電池電圧Ｖｂと充放電電流Ｉｂとの積と今回本ルーチンで入力した電池電圧Ｖｂと充放電電流Ｉｂとの積との差が値０を含む所定範囲内にあるときにバッテリ３６の充放電電力が変動していない状態と判定し、両判定がなされたときに所定の定常状態であると判定することにより行なうものとした。 When the carrier frequency Fc is the same as the previous Fc and the elapsed time T1 is less than the predetermined time Tref, it is determined that the power running estimation term Dadj1 may be obtained using the duty command value Duty set up to the previous time, A steady state in which the voltage VH of the drive voltage system power line 42 boosted from the voltage VL of the battery voltage system power line 44 does not fluctuate and the charge / discharge power of the battery 36 does not fluctuate (hereinafter referred to as a predetermined steady state). (Step S140). Here, in the embodiment, the determination of the predetermined steady state is continued between the value input in this routine last time and the value input in this routine this time when the voltage VH is higher than the voltage VL (VH> VL). When the difference between the voltage VH input last time and the voltage VH input this time is within a predetermined range including the value 0, it is determined that the voltage VH of the drive voltage system power line 42 has not changed, and the previous time When the difference between the product of the battery voltage Vb input in this routine and the charge / discharge current Ib and the product of the battery voltage Vb input in this routine and the charge / discharge current Ib is within a predetermined range including the value 0 It is determined that the charge / discharge power of 36 has not changed and is determined to be in a predetermined steady state when both determinations are made.

所定の定常状態であると判定されたときには、前回本ルーチンを実行したときに設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙ（前回Ｄｕｔｙ）から前回本ルーチンを実行したときに計算されたフィードフォワード項Ｄｆｆ（前回Ｄｆｆ）を減じたものを力行時推定項Ｄａｄｊ１として更新すると共に（ステップＳ１５０）、力行時推定項Ｄａｄｊ１を更新してからの経過時間Ｔ１の値０からの計時を開始し（ステップＳ１６０）、所定の定常状態でないと判定されたときには、前回本ルーチンを実行したときに設定（更新）された力行時推定項Ｄａｄｊ１をそのまま力行時推定項Ｄａｄｊ１に設定する（ステップＳ１７０）。ここで、力行時推定項Ｄａｄｊ１について説明する。力行時推定項Ｄａｄｊ１は、デューティ指令値Ｄｕｔｙをフィードフォワード項とフィードバック項との和として設定する従来手法の場合であれば、モータ３２を力行駆動するとき且つ所定の定常状態のときにフィードバック項の一部として装置の個体差に応じて定常的に現れる成分であり、モータ３２を力行駆動するとき且つ所定の定常状態のときの従来手法におけるフィードバック項の推定成分である。従来手法におけるフィードバック項の値に影響を与える装置の個体差の要因としては、電圧センサ４６ａ，４８ａの検出誤差や、昇圧コンバータ４０をデューティ指令値Ｄｕｔｙでスイッチング制御したときに実際にトランジスタＴ３１，Ｔ３２がオンオフする時間、昇圧コンバータ４０のスイッチング制御におけるデッドタイムなどがある。したがって、ステップＳ１５０の処理は、モータ３２を力行駆動するとき且つ所定の定常状態のときに、従来手法におけるフィードバック項の推定成分を最新の推定値に更新するための処理であり、ステップＳ１７０の処理は、所定の定常状態でないために従来手法におけるフィードバック項の推定成分を一旦保持するための処理となる。 When it is determined that the routine is in a predetermined steady state, the feedforward term Dff (previous Dff) calculated when the previous routine was executed from the duty command value Duty (previous Duty) set when the previous routine was executed. ) Is updated as the power running time estimation term Dadj1 (step S150), and time measurement from the value 0 of the elapsed time T1 since the power running time estimation term Dadj1 is updated is started (step S160), When it is determined not to be in a steady state, the power running estimation term Dadj1 set (updated) when this routine was executed last time is set as the power running estimation term Dadj1 as it is (step S170). Here, the power running estimation term Dadj1 will be described. In the case of the conventional method in which the duty command value Duty is set as the sum of the feedforward term and the feedback term, the power running estimation term Dadj1 is the feedback term when the motor 32 is driven by power running and in a predetermined steady state. This component is a component that appears steadily according to individual differences between devices, and is an estimated component of a feedback term in the conventional method when the motor 32 is driven by powering and in a predetermined steady state. As factors of individual differences of devices that affect the value of the feedback term in the conventional method, the detection errors of the voltage sensors 46a and 48a, and the transistors T31 and T32 when the boost converter 40 is actually switching-controlled with the duty command value Duty. And the like, and the dead time in the switching control of the boost converter 40. Therefore, the process of step S150 is a process for updating the estimated component of the feedback term in the conventional method to the latest estimated value when the motor 32 is driven by power running and in a predetermined steady state, and the process of step S170 Is a process for temporarily holding the estimated component of the feedback term in the conventional method because it is not a predetermined steady state.

そして、入力した電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬを駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊で割ったものを次式（１）によりフィードフォワード項Ｄｆｆとして計算すると共に（ステップＳ２００）、入力した駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨ＊とに基づいて式（２）によりフィードバック項Ｄｆｂを計算し（ステップＳ２１０）、計算したフィードフォワード項Ｄｆｆと力行時推定項Ｄａｄｊ１とフィードバック項Ｄｆｂとの和をデューティ指令値Ｄｕｔｙとして設定して（ステップＳ２２０）、デューティ指令値設定ルーチンを終了する。式（２）は、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊とするための電圧フィードバック制御におけるフィードバック項の計算式であり、式（２）中、右辺第１項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋ２」は積分項のゲインである。 Then, a value obtained by dividing the input voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the target voltage VH * of the drive voltage system power line 42 is calculated as a feedforward term Dff by the following equation (1) (step S200) and input. The feedback term Dfb is calculated by Equation (2) based on the voltage VH of the drive voltage system power line 42 and the target voltage VH * (step S210), and the calculated feedforward term Dff, power running estimation term Dadj1 and feedback term are calculated. The sum of Dfb is set as the duty command value Duty (step S220), and the duty command value setting routine is terminated. Formula (2) is a formula for calculating the feedback term in the voltage feedback control for setting the voltage VH of the drive voltage system power line 42 to the target voltage VH *, and “k1” in the first term on the right side in Formula (2). Is the gain of the proportional term, and “k2” in the second term on the right side is the gain of the integral term.

Dff=VL/VH* (1)
Dfb=k1(VH*-VH)+k2∫(VH*-VH)dt (2) Dff = VL / VH * (1)
Dfb = k1 (VH * -VH) + k2∫ (VH * -VH) dt (2)

こうして設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙは、モータ３２を力行駆動するとき且つ所定の定常状態のときには前回Ｄｕｔｙから前回Ｄｆｆを減じることにより従来手法におけるフィードバック項の推定成分として更新されると共に所定の定常状態でないときには更新されずに保持される力行時推定項Ｄａｄｊ１と、フィードフォワード項Ｄｆｆと、フィードバック項Ｄｆｂとの和となる。したがって、モータ３２の回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊など駆動状態が変化したり、駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊が変化するなどして所定の定常状態でない状態になったときに、フィードバック項Ｄｆｂとは別に、フィードフォワード的に、装置の個体差に応じた値としてモータ３２を力行駆動するとき且つ所定の定常状態のときに更新される力行時推定項Ｄａｄｊ１を一部に加えてデューティ指令値Ｄｕｔｙが設定されるから、実施例の電気自動車２０では、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの目標電圧ＶＨ＊への追従性を向上させることができる。 The duty command value Duty set in this way is updated as an estimated component of the feedback term in the conventional method by subtracting the previous Dff from the previous Duty when the motor 32 is driven by power running and in a predetermined steady state, and is also in a predetermined steady state. Is the sum of the power running estimation term Dadj1, the feedforward term Dff, and the feedback term Dfb that are maintained without being updated. Therefore, when the driving state such as the rotational speed Nm of the motor 32 or the torque command Tm * is changed or the target voltage VH * of the driving voltage system power line 42 is changed, the state is not a predetermined steady state. In addition to the feedback term Dfb, a power running estimation term Dadj1 that is updated when the motor 32 is driven in a power-forward manner and in a predetermined steady state as a value corresponding to the individual difference of the device is added in part. Since the duty command value Duty is set, in the electric vehicle 20 of the embodiment, the followability of the voltage VH of the drive voltage system power line 42 to the target voltage VH * can be improved.

ステップＳ１２０でキャリア周波数Ｆｃが前回Ｆｃとは異なるときや、ステップＳ１３０で力行時推定項Ｄａｄｊ１を更新してからの経過時間Ｔ１が所定時間Ｔｒｅｆ以上のときには、前回までに設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙなどを用いて力行時推定項Ｄａｄｊ１を求めるべきでないと判断し、力行時推定項Ｄａｄｊ１を値０にリセットすると共に（ステップＳ１８０）、経過時間Ｔ１を値０にリセットしてその計時を停止する（ステップＳ１９０）。そして、フィードフォワード項Ｄｆｆとフィードバック項Ｄｆｂとを計算してデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定して（ステップＳ２００〜Ｓ２２０）、デューティ指令値設定ルーチンを終了する。こうして設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙは、値０の力行時推定項Ｄａｄｊ１を用いることになるから、従来手法と同様に、フィードフォワード項Ｄｆｆとフィードバック項Ｄｆｂとの和として設定されたものとなる。こうした設定により、昇圧コンバータ４０のキャリア周波数Ｆｃによって本来異なる値となる力行時推定項Ｄａｄｊ１が誤った推定値となるのを抑制することができる。また、例えば比較的安価なセンサなどセンサの雰囲気温度によって検出値が異なる値となる電圧センサ４６ａ，４８ａを用いる場合に、電圧センサ４６ａ，４８ａの検出値に基づいて計算された力行時推定項Ｄａｄｊ１が更新されずに所定時間Ｔｒｅｆを超えて保持されてしまい、力行時推定項Ｄａｄｊ１が誤った推定値となるのを抑制することができる。 When the carrier frequency Fc is different from the previous Fc in step S120, or when the elapsed time T1 since the update of the power running estimation term Dadj1 in step S130 is equal to or longer than the predetermined time Tref, the duty command value Duty set up to the previous time is set. Is used to determine that the power running time estimation term Dadj1 should not be obtained, the power running time estimation term Dadj1 is reset to a value of 0 (step S180), and the elapsed time T1 is reset to a value of 0 to stop timing ( Step S190). Then, the feedforward term Dff and the feedback term Dfb are calculated to set the duty command value Duty (steps S200 to S220), and the duty command value setting routine is terminated. Since the duty command value Duty set in this way uses the power running estimation term Dadj1 having a value of 0, it is set as the sum of the feedforward term Dff and the feedback term Dfb as in the conventional method. By such setting, it is possible to prevent the power running estimation term Dadj1 that originally varies depending on the carrier frequency Fc of the boost converter 40 from being an erroneous estimated value. Further, when the voltage sensors 46a and 48a having different detection values depending on the ambient temperature of the sensor, such as a relatively inexpensive sensor, are used, the power running estimation term Dadj1 calculated based on the detection values of the voltage sensors 46a and 48a. Is not updated and is held beyond the predetermined time Tref, and it is possible to prevent the power running estimation term Dadj1 from being an incorrect estimated value.

ステップＳ１１０でバッテリ３６の充放電電流Ｉｂが値０未満のときには、モータ３２を回生駆動すると判断し、入力したキャリア周波数Ｆｃが前回Ｆｃと同じであるか否かと（ステップＳ２３０）、デューティ指令値Ｄｕｔｙの設定に用いる回生時推定項Ｄａｄｊ２を更新してからの経過時間Ｔ２が所定時間Ｔｒｅｆ未満であるか否かとを判定する（ステップＳ２４０）。キャリア周波数Ｆｃの判定を行なう理由や、経過時間Ｔ２の判定を行なう理由については、モータ３２を力行駆動するときと同様である。キャリア周波数Ｆｃが前回Ｆｃと同じであり且つ経過時間Ｔ２が所定時間Ｔｒｅｆ未満のときには、前回までに設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙなどを用いて回生時推定項Ｄａｄｊ２を求めてもよいと判断し、所定の定常状態であるか否かを判定する（ステップＳ２５０）。所定の定常状態の判定についても、モータ３２を力行駆動するときと同様に行なう。 When the charge / discharge current Ib of the battery 36 is less than 0 in step S110, it is determined that the motor 32 is driven to be regenerated, whether the input carrier frequency Fc is the same as the previous Fc (step S230), and the duty command value Duty. It is determined whether or not the elapsed time T2 after updating the regeneration estimation term Dadj2 used for setting is less than the predetermined time Tref (step S240). The reason for determining the carrier frequency Fc and the reason for determining the elapsed time T2 are the same as when the motor 32 is driven by powering. When the carrier frequency Fc is the same as the previous Fc and the elapsed time T2 is less than the predetermined time Tref, it is determined that the regeneration time estimation term Dadj2 may be obtained using the duty command value Duty set up to the previous time, It is determined whether or not a predetermined steady state is reached (step S250). The determination of the predetermined steady state is also performed in the same manner as when the motor 32 is driven by powering.

所定の定常状態であると判定されたときには、前回Ｄｕｔｙから前回Ｄｆｆを減じたものを回生時推定項Ｄａｄｊ２として更新すると共に（ステップＳ２６０）、回生時推定項Ｄａｄｊ２を更新してからの経過時間Ｔ２の値０からの計時を開始し（ステップＳ２７０）、所定の定常状態でないと判定されたときには、前回本ルーチンを実行したときに設定（更新）された回生時推定項Ｄａｄｊ２をそのまま回生時推定項Ｄａｄｊ２に設定する（ステップＳ２８０）。ここで、回生時推定項Ｄａｄｊ２は、力行時推定項Ｄａｄｊ１と同様に、デューティ指令値Ｄｕｔｙをフィードフォワード項とフィードバック項との和として設定する従来手法の場合であれば、モータ３２を回生駆動するとき且つ所定の定常状態のときにフィードバック項の一部として装置の個体差に応じて定常的に現れる成分であり、モータ３２を回生駆動するとき且つ所定の定常状態のときの従来手法におけるフィードバック項の推定成分である。また、回生時推定項Ｄａｄｊ２を力行時推定項Ｄａｄｊ１と別に求めるのは、昇圧コンバータ４０のスイッチング制御におけるデッドタイムの影響のために（モータ３２の力行駆動時における昇圧コンバータ４０のデッドタイムにはリアクトルＬからダイオードＤ３１を介して電流が流れるなどのために）、モータ３２を力行駆動するときと回生駆動するときとによって、昇圧コンバータ４０の同じデューティ指令値Ｄｕｔｙに対する実際のデューティが異なり、電圧フィードバック制御の結果として所定の定常状態におけるデューティ指令値Ｄｕｔｙが異なる値となることに基づく。 When it is determined to be in a predetermined steady state, a value obtained by subtracting the previous Dff from the previous Duty is updated as the regenerative estimation term Dadj2 (Step S260), and an elapsed time T2 since the regenerative estimation term Dadj2 is updated. Is started (step S270), and when it is determined that the predetermined steady state is not reached, the regeneration time estimation term Dadj2 set (updated) when this routine was executed last time is used as it is. Set to Dadj2 (step S280). Here, the regeneration estimation term Dadj2 regeneratively drives the motor 32 in the case of the conventional method in which the duty command value Duty is set as the sum of the feedforward term and the feedback term, similarly to the power running estimation term Dadj1. And a component that constantly appears as a part of the feedback term in accordance with the individual difference of the apparatus when in the predetermined steady state, and in the conventional method when the motor 32 is regeneratively driven and in the predetermined steady state Is an estimated component. The reason for obtaining the regeneration estimation term Dadj2 separately from the power running estimation term Dadj1 is because of the influence of the dead time in the switching control of the boost converter 40 (the dead time of the boost converter 40 during the power running drive of the motor 32 is a reactor). Voltage feedback control because the actual duty with respect to the same duty command value Duty of the boost converter 40 differs depending on whether the motor 32 is driven by power running or regeneratively driven (for example, current flows from L through the diode D31). As a result, the duty command value Duty in a predetermined steady state becomes a different value.

そして、入力した電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬを駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊で割ったものを前述の式（１）によりフィードフォワード項Ｄｆｆとして計算すると共に（ステップＳ３１０）、入力した駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨと目標電圧ＶＨ＊とに基づいて式（２）によりフィードバック項Ｄｆｂを計算し（ステップＳ３２０）、計算したフィードフォワード項Ｄｆｆと回生時推定項Ｄａｄｊ２とフィードバック項Ｄｆｂとの和をデューティ指令値Ｄｕｔｙとして設定して（ステップＳ３３０）、デューティ指令値設定ルーチンを終了する。 Then, a value obtained by dividing the input voltage VL of the battery voltage system power line 44 by the target voltage VH * of the drive voltage system power line 42 is calculated as the feedforward term Dff by the above equation (1) (step S310). Based on the input voltage VH of the drive voltage system power line 42 and the target voltage VH *, a feedback term Dfb is calculated by the equation (2) (step S320), and the calculated feedforward term Dff, regenerative estimation term Dadj2 and feedback are calculated. The sum with the term Dfb is set as the duty command value Duty (step S330), and the duty command value setting routine is terminated.

こうして設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙは、モータ３２を回生駆動するとき且つ所定の定常状態のときには前回Ｄｕｔｙから前回Ｄｆｆを減じることにより従来手法におけるフィードバック項の推定成分として更新されると共に、所定の定常状態でないときには更新されずに保持される回生時推定項Ｄａｄｊ２と、フィードフォワード項Ｄｆｆと、フィードバック項Ｄｆｂとの和となる。したがって、実施例の電気自動車２０では、モータ３２の力行駆動時と同様に、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの目標電圧ＶＨ＊への追従性を向上させることができる。 The duty command value Duty set in this way is updated as an estimated component of the feedback term in the conventional method by subtracting the previous Dff from the previous Duty when the motor 32 is regeneratively driven and in a predetermined steady state, and at the predetermined steady state. It is the sum of the regenerative estimation term Dadj2, which is held without being updated when not in the state, the feedforward term Dff, and the feedback term Dfb. Therefore, in the electric vehicle 20 according to the embodiment, the followability of the voltage VH of the drive voltage system power line 42 to the target voltage VH * can be improved as in the case of the power running drive of the motor 32.

ステップＳ２３０でキャリア周波数Ｆｃが前回Ｆｃとは異なるときや、ステップＳ２４０で回生時推定項Ｄａｄｊ２を更新してからの経過時間Ｔ２が所定時間Ｔｒｅｆ以上のときには、前回までに設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙなどを用いて回生時推定項Ｄａｄｊ１を求めるべきでないと判断し、回生時推定項Ｄａｄｊ２を値０にリセットすると共に（ステップＳ２９０）、経過時間Ｔ２を値０にリセットしてその計時を停止する（ステップＳ３００）。そして、フィードフォワード項Ｄｆｆとフィードバック項Ｄｆｂとを計算してデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定して（ステップＳ３１０〜Ｓ３３０）、デューティ指令値設定ルーチンを終了する。こうした設定により、モータ３２の力行駆動時と同様に、昇圧コンバータ４０のキャリア周波数Ｆｃによって本来異なる値となる回生時推定項Ｄａｄｊ２が誤った推定値となるのを抑制することができる。また、例えば比較的安価なセンサなどセンサの雰囲気温度によって検出値が異なる値となる電圧センサ４６ａ，４８ａを用いる場合に、電圧センサ４６ａ，４８ａの検出値に基づいて計算された回生時推定項Ｄａｄｊ２が更新されずに所定時間Ｔｒｅｆを超えて保持されてしまい、回生時推定項Ｄａｄｊ２が誤った推定値となるのを抑制することができる。このように、モータ３２が力行駆動するときと回生駆動するときとによってそれぞれ力行時推定項Ｄａｄｊ１と回生時推定項Ｄａｄｊ２とを求めてデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定するから、駆動電圧系の電圧の目標電圧への追従性をより適正に向上させることができる。この結果、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に対する応答性を高めることができる。 When the carrier frequency Fc is different from the previous Fc in step S230, or when the elapsed time T2 after updating the regeneration estimation term Dadj2 is greater than or equal to the predetermined time Tref in step S240, the duty command value Duty set up to the previous time Is used to determine that the regeneration time estimation term Dadj1 should not be obtained, reset the regeneration time estimation term Dadj2 to a value of 0 (step S290), reset the elapsed time T2 to a value of 0, and stop timing ( Step S300). Then, the feedforward term Dff and the feedback term Dfb are calculated to set the duty command value Duty (steps S310 to S330), and the duty command value setting routine is terminated. With this setting, it is possible to suppress the regenerative estimation term Dadj2 that originally differs depending on the carrier frequency Fc of the boost converter 40 from being an erroneous estimated value, as in the case of powering driving of the motor 32. Further, when using the voltage sensors 46a and 48a whose detection values differ depending on the ambient temperature of the sensor, such as a relatively inexpensive sensor, the regenerative estimation term Dadj2 calculated based on the detection values of the voltage sensors 46a and 48a. Is not updated and is held beyond the predetermined time Tref, so that it is possible to prevent the regeneration estimation term Dadj2 from being an incorrect estimated value. As described above, since the power running estimation term Dadj1 and the regeneration running estimation term Dadj2 are obtained and the duty command value Duty is set depending on whether the motor 32 is driven by power running or regenerative driving, the target voltage of the driving voltage system is set. The followability to voltage can be improved more appropriately. As a result, the responsiveness of the motor 32 to the torque command Tm * can be improved.

以上説明した実施例の電気自動車２０では、昇圧コンバータ４０を、電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬと駆動電圧系電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊とにより算出されるフィードフォワード項Ｄｆｆと、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨがその目標電圧ＶＨ＊となるように算出されるフィードバック項Ｄｆｂと、を用いて設定されるデューティ指令値Ｄｕｔｙによって制御するものにおいて、デューティ指令値Ｄｕｔｙは、電池電圧系電力ライン４４の電圧ＶＬから昇圧されている駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨとバッテリ３６の充放電電力とが変動していない所定の定常状態のときには前回に設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙ（前回Ｄｕｔｙ）から前回に算出されたフィードフォワード項Ｄｆｆ（前回Ｄｆｆ）を減じることにより更新されると共に所定の定常状態でないときには更新されずに保持される力行時推定項Ｄａｄｊ１または回生時推定項Ｄａｄｊ２と、フィードフォワード項Ｄｆｆと、フィードバック項Ｄｆｆとの和として設定される。したがって、モータ３２の駆動状態や駆動電圧系の目標電圧が変化するなどして所定の定常状態でない状態になったときに、フィードバック項Ｄｆｂとは別に、フィードフォワード的に、装置の個体差に応じた値として所定の定常状態のときに更新される力行時推定項Ｄａｄｊ１または回生時推定項Ｄａｄｊ２を一部に加えてデューティ指令値Ｄｕｔｙが設定されるから、駆動電圧系電力ライン４２の電圧ＶＨの目標電圧ＶＨ＊への追従性を向上させることができる。この結果、モータ３２のトルク指令Ｔｍ＊に対する応答性を高めることができる。 In the electric vehicle 20 of the embodiment described above, the boost converter 40 is connected to the feedforward term Dff calculated from the voltage VL of the battery voltage system power line 44 and the target voltage VH * of the drive voltage system power line 42, and the drive voltage. The duty command value Duty is controlled by the duty command value Duty set using the feedback term Dfb calculated so that the voltage VH of the system power line 42 becomes the target voltage VH *. When the voltage VH of the drive voltage system power line 42 boosted from the voltage VL of the power line 44 and the charge / discharge power of the battery 36 are not varied, the duty command value Duty (previous time) Subtract feed-forward term Dff (previous Dff) previously calculated from (Duty) Power running time estimated claim Dadj1 or regeneration time estimated claim Dadj2 held without being updated when not the predetermined steady state while being updated by a, is set and the feed-forward term Dff, as the sum of the feedback term Dff. Therefore, when the driving state of the motor 32 or the target voltage of the driving voltage system changes and the state is not in a predetermined steady state, in response to the individual difference of the apparatus, in a feedforward manner, separately from the feedback term Dfb. Since the duty command value Duty is set by adding the power running time estimation term Dadj1 or the regeneration time estimation term Dadj2 that is updated in a predetermined steady state as a value, the voltage VH of the drive voltage system power line 42 is set. The followability to the target voltage VH * can be improved. As a result, the responsiveness of the motor 32 to the torque command Tm * can be improved.

実施例の電気自動車２０では、モータ３２を力行駆動するときと回生駆動するときとによってそれぞれ力行時推定項Ｄａｄｊ１と回生時推定項Ｄａｄｊ２とを求めてデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定するものとしたが、昇圧コンバータ４０のデッドタイムの影響が極めて小さい場合には、モータ３２を力行駆動するか回生駆動するかに拘わらず同様に推定項を求めてデューティ指令値Ｄｕｔｙを設定するものとしてもよい。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, the power command estimated term Dadj1 and the regeneration estimated term Dadj2 are obtained and the duty command value Duty is set depending on when the motor 32 is driven in power running and when regenerated. When the influence of the dead time of boost converter 40 is extremely small, it is also possible to set the duty command value Duty by obtaining the estimated term in the same manner regardless of whether the motor 32 is driven by power running or regenerative driving.

実施例の電気自動車２０では、昇圧コンバータ４０のキャリア周波数Ｆｃが変更されたときには力行時推定項Ｄａｄｊ１や回生時推定項Ｄａｄｊ２を値０にリセットするものとしたが、昇圧コンバータ４０のキャリア周波数Ｆｃが変更されない装置では、こうしたリセットは行なわないものとすればよい。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, when the carrier frequency Fc of the boost converter 40 is changed, the power running estimation term Dadj1 and the regeneration estimation term Dadj2 are reset to the value 0. However, the carrier frequency Fc of the boost converter 40 is For devices that are not changed, such a reset may not be performed.

実施例の電気自動車２０では、力行時推定項Ｄａｄｊ１が更新されてからの経過時間Ｔ１や回生時推定項Ｄａｄｊ２が更新されてからの経過時間Ｔ２が所定時間Ｔｒｅｆ以上のときには力行時推定項Ｄａｄｊ１や回生時推定項Ｄａｄｊ２を値０にリセットするものとしたが、雰囲気温度によっては検出値が許容範囲内でしか変化しない温度センサを駆動電圧系電力ライン４２の電圧や電池電圧系電力ライン４４の電圧を検出するセンサとして用いる場合には、こうしたリセットは行なわないものとすればよい。 In the electric vehicle 20 of the embodiment, when the elapsed time T1 since the power running estimation term Dadj1 is updated or the elapsed time T2 after the regeneration estimation term Dadj2 is updated is equal to or longer than a predetermined time Tref, the power running estimation term Dadj1 or The regenerative estimation term Dadj2 is reset to a value of 0. However, depending on the ambient temperature, a temperature sensor whose detection value changes only within an allowable range is used for the voltage of the drive voltage system power line 42 or the voltage of the battery voltage system power line 44. In the case of using as a sensor for detecting the above, such a reset may not be performed.

実施例では、駆動輪２６ａ，２６ｂに接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２とモータ３２を駆動するインバータ３４とバッテリ３６とバッテリ３６からの電力を昇圧してインバータ３４側に供給する昇圧コンバータ４０とを備える電気自動車２０における昇圧コンバータ４０の制御装置に適用するものとしたが、走行用の動力を入出力可能なモータとモータを駆動するインバータとバッテリとバッテリからの電力を昇圧してインバータ側に供給する昇圧コンバータとに加えて内燃機関を備えるハイブリッド自動車における昇圧コンバータの制御装置に適用するものとしてもよい。また、こうした電気自動車やハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両における昇圧コンバータの制御装置に適用するものとしてもよいし、車両以外の移動体や移動しない設備などに組み込まれた駆動装置における昇圧コンバータの制御装置に適用するものとしてもよい。 In the embodiment, the motor 32 that can input and output power to the drive shaft 22 connected to the drive wheels 26a and 26b, the inverter 34 that drives the motor 32, the battery 36, and the power from the battery 36 are boosted to the inverter 34 side. Although applied to the control device of the boost converter 40 in the electric vehicle 20 including the boost converter 40 to be supplied, a motor capable of inputting / outputting driving power, an inverter for driving the motor, a battery, and electric power from the battery The present invention may be applied to a boost converter control device in a hybrid vehicle including an internal combustion engine in addition to the boost converter that boosts the voltage and supplies the boosted converter to the inverter side. Further, the present invention is not limited to those applied to such electric vehicles and hybrid vehicles, but may be applied to a control device for a boost converter in a vehicle such as a train other than an automobile, or may not move or move other than a vehicle. The present invention may be applied to a boost converter control device in a drive device incorporated in equipment or the like.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、昇圧コンバータ４０が「昇圧コンバータ」に相当し、図２のデューティ指令値設定ルーチンを実行すると共に設定されたデューティ指令値Ｄｕｔｙによって昇圧コンバータ４０のスイッチング制御を行なう電子制御ユニット５０が「昇圧コンバータの制御装置」に相当する。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the boost converter 40 corresponds to a “boost converter”, and the electronic control unit 50 that executes the duty command value setting routine of FIG. 2 and performs switching control of the boost converter 40 by the set duty command value Duty is “ This corresponds to a “boost converter control device”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、昇圧コンバータの制御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 control devices for boost converters.

２０電気自動車、２２駆動軸、２４デファレンシャルギヤ、２６ａ，２６ｂ駆動輪、３２モータ、３２ａ回転位置検出センサ、３２Ｕ，３２Ｖ電流センサ、３４インバータ、３６バッテリ、３７ａ電圧センサ、３７ｂ電流センサ、４０昇圧コンバータ、４２駆動電圧系電力ライン、４４電池電圧系電力ライン、４６，４８コンデンサ、４６ａ，４８ａ電圧センサ、５０電子制御ユニット、５２ＣＰＵ、５４ＲＯＭ、５６ＲＡＭ、６０イグニッションスイッチ、６１シフトレバー、６２シフトポジションセンサ、６３アクセルペダル、６４アクセルペダルポジションセンサ、６５ブレーキペダル、６６ブレーキペダルポジションセンサ、６８車速センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ３１，Ｄ３２ダイオード、Ｌリアクトル、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ３１，Ｔ３２トランジスタ。 20 electric vehicle, 22 drive shaft, 24 differential gear, 26a, 26b drive wheel, 32 motor, 32a rotational position detection sensor, 32U, 32V current sensor, 34 inverter, 36 battery, 37a voltage sensor, 37b current sensor, 40 boost converter , 42 drive voltage system power line, 44 battery voltage system power line, 46, 48 capacitor, 46a, 48a voltage sensor, 50 electronic control unit, 52 CPU, 54 ROM, 56 RAM, 60 ignition switch, 61 shift lever, 62 shift Position sensor, 63 accelerator pedal, 64 accelerator pedal position sensor, 65 brake pedal, 66 brake pedal position sensor, 68 vehicle speed sensor, D11 to D16, D31, D32 diode, L reactor, T11 to T16, T31, T32 transistors.

Claims

バッテリが接続された電池電圧系からの電力を昇圧してモータを駆動するためのインバータが接続された駆動電圧系に供給可能な昇圧コンバータを、前記電池電圧系の電圧と前記駆動電圧系の目標電圧とにより算出されるフィードフォワード項と、前記駆動電圧系の電圧が前記駆動電圧系の目標電圧となるように算出されるフィードバック項と、を用いて設定されるデューティ指令値によって制御する昇圧コンバータの制御装置において、
前記デューティ指令値は、前記電池電圧系の電圧から昇圧されている前記駆動電圧系の電圧と前記バッテリの充放電電力とが変動していない所定の定常状態のときには前回に前記設定されたデューティ指令値から前回に前記算出されたフィードフォワード項を減じることにより更新されると共に前記所定の定常状態でないときには更新されずに保持されるフィードバック推定項と、前記フィードフォワード項と、前記フィードバック項との和として設定される、
ことを特徴とする昇圧コンバータの制御装置。 A boost converter capable of boosting electric power from a battery voltage system to which a battery is connected to supply a drive voltage system to which an inverter for driving a motor is connected, the voltage of the battery voltage system and the target of the drive voltage system A boost converter that is controlled by a duty command value set using a feedforward term calculated by the voltage and a feedback term calculated so that the voltage of the drive voltage system becomes a target voltage of the drive voltage system In the control device of
The duty command value is the previously set duty command when the voltage of the drive voltage system boosted from the voltage of the battery voltage system and the charge / discharge power of the battery do not fluctuate. The sum of the feedback estimation term, the feedforward term, and the feedback term that are updated by subtracting the previously calculated feedforward term from the value and not updated when not in the predetermined steady state. Set as
A control device for a boost converter.