JP2018157696A - Driving device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device that comprises a plurality of boost converters with different response speeds, and that is capable of increasing the response speed of a total power when priority is given to power performance.SOLUTION: A driving device comprises: a motor; a power storage device; and a plurality of boost converters having different response speeds and connected in parallel so as to exchange electric power with conversion of a voltage between the power storage device and the motor. When a power performance priority mode is selected from a plurality of driving modes including the power performance priority mode in which high priority is given to power performance and an energy efficiency priority mode in which high priority is given to energy efficiency, electric power distribution to the boost converter with the highest response speed among the plurality of boost converters is increased compared with a case of selecting the energy efficiency priority mode, and the plurality of boost converters are controlled.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、モータと、蓄電装置と、蓄電装置側とモータ側との間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう複数の昇圧コンバータと、を備える駆動装置に関する。   The present invention relates to a drive device, and more particularly, to a drive device including a motor, a power storage device, and a plurality of boost converters that exchange power with voltage conversion between the power storage device side and the motor side. .

従来、この種の駆動装置としては、モータと、蓄電装置と、蓄電装置側とモータ側との間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう２つのコンバータと、を備え、２つのコンバータの動作状態を切り替えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この駆動装置では、１つのチョッパ回路を有する第１コンバータと、２つのチョッパ回路を有する第２コンバータとのスイッチング状態を切り替えることにより、電力損失を削減している。   Conventionally, this type of drive device includes a motor, a power storage device, and two converters that exchange power with voltage conversion between the power storage device side and the motor side. There has been proposed one that switches the operating state (see, for example, Patent Document 1). In this drive device, the power loss is reduced by switching the switching state between the first converter having one chopper circuit and the second converter having two chopper circuits.

特開２０１６−１００９３６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-1000093

こうした駆動装置では、一般的に電力損失が最小（エネルギ効率が最大）となるように複数の昇圧コンバータを作動するが、エネルギ効率よりも動力性能を優先して駆動させたい場合もある。この場合、複数の昇圧コンバータの応答速度が異なると、応答速度の遅い昇圧コンバータが存在するために、出力すべき総電力の応答速度が遅くなってしまう。   In such a drive device, a plurality of boost converters are generally operated so that power loss is minimized (energy efficiency is maximized). However, there is a case where it is desired to drive the power performance with priority over energy efficiency. In this case, if the response speeds of the plurality of boost converters are different, there is a boost converter with a slow response speed, and therefore the response speed of the total power to be output is slow.

本発明の駆動装置は、応答速度が異なる複数の昇圧コンバータを備える駆動装置において、動力性能を優先するときの総電力の応答速度を速くすることを主目的とする。   The drive device of the present invention has a main object of increasing the response speed of total power when priority is given to power performance in a drive device including a plurality of boost converters having different response speeds.

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

本発明の駆動装置は、
モータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置側と前記モータ側との間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう並列接続された応答速度の異なる複数の昇圧コンバータと、
動力性能を優先する動力性能優先モードとエネルギ効率を優先するエネルギ効率優先モードとを含む複数の駆動モードから選択した駆動モードに基づく電力分配により前記複数の昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、前記動力性能優先モードを選択したときには、前記エネルギ効率優先モードを選択したときに比して、前記複数の昇圧コンバータのうち応答速度が最も早い昇圧コンバータの電力分配を大きくして前記複数の昇圧コンバータを制御する、
ことを要旨とする。 The drive device of the present invention is
A motor,
A power storage device;
A plurality of boost converters with different response speeds connected in parallel to exchange power with voltage conversion between the power storage device side and the motor side;
A control device that controls the plurality of boost converters by power distribution based on a drive mode selected from a plurality of drive modes including a power performance priority mode that prioritizes power performance and an energy efficiency priority mode that prioritizes energy efficiency;
A drive device comprising:
When the power performance priority mode is selected, the control device increases the power distribution of the boost converter having the fastest response speed among the plurality of boost converters compared to when the energy efficiency priority mode is selected. Controlling the plurality of boost converters;
This is the gist.

この本発明の駆動装置では、動力性能を優先する動力性能優先モードを選択したときには、エネルギ効率を優先するエネルギ効率優先モードを選択したときに比して、複数の昇圧コンバータのうち応答速度が最も早い昇圧コンバータの電力分配を大きくして複数の昇圧コンバータを制御する。これにより、エネルギ効率優先モードに比して、複数の昇圧コンバータにより昇圧される総電力の応答速度を早くすることができる。   In the drive device of the present invention, when the power performance priority mode that prioritizes power performance is selected, the response speed is the highest among the plurality of boost converters compared to when the energy efficiency priority mode that prioritizes energy efficiency is selected. The power distribution of the early boost converter is increased to control a plurality of boost converters. Thereby, the response speed of the total power boosted by the plurality of boost converters can be increased as compared with the energy efficiency priority mode.

本発明の一実施例としての駆動装置を搭載する電気自動車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 carrying the drive device as one Example of this invention. モータ３２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an electric drive system including a motor 32. FIG. 電子制御ユニット７０により実行される電力分配設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of a power distribution setting routine executed by an electronic control unit 70. 効率優先モードにおける駆動装置における電力の流れの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the flow of the electric power in the drive device in efficiency priority mode. 動力性能優先モードにおける駆動装置における電力の流れの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the flow of the electric power in the drive device in power performance priority mode. 各モードにおける電力供給の時間変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the time change of the electric power supply in each mode.

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駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、モータ３２を含む電機駆動系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１に示すように、モータ３２と、インバータ３４と、蓄電装置としてのバッテリ３６と、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１と、電子制御ユニット７０と、を備える。ここで、実施例の駆動装置としては、モータ３２とバッテリ３６と第１，第２昇圧コンバータ４０，４１と電子制御ユニット７０とが相当する。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electric vehicle 20 equipped with a drive device as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electric drive system including a motor 32. It is. As shown in FIG. 1, the electric vehicle 20 of the embodiment includes a motor 32, an inverter 34, a battery 36 as a power storage device, first and second boost converters 40 and 41, and an electronic control unit 70. Prepare. Here, the motor 32, the battery 36, the first and second boost converters 40 and 41, and the electronic control unit 70 correspond to the driving device of the embodiment.

モータ３２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動輪２２ａ，２２ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して連結された駆動軸２６に接続されている。インバータ３４は、モータ３２に接続されると共に高電圧側電力ライン４２に接続されている。モータ３２は、電子制御ユニット７０によって、インバータ３４の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。高電圧側電力ライン４２の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ４６が取り付けられている。   The motor 32 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and a rotor is connected to a drive shaft 26 that is connected to drive wheels 22a and 22b via a differential gear 24. The inverter 34 is connected to the motor 32 and to the high voltage side power line 42. The motor 32 is rotationally driven by switching control of a plurality of switching elements (not shown) of the inverter 34 by the electronic control unit 70. A smoothing capacitor 46 is attached to the positive electrode side line and the negative electrode side line of the high voltage side power line 42.

バッテリ３６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、第２電力ラインとしての低電圧側電力ライン４４に接続されている。低電圧側電力ライン４４の正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ４８が取り付けられている。   The battery 36 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and is connected to a low voltage side power line 44 as a second power line. A smoothing capacitor 48 is attached to the positive electrode side line and the negative electrode side line of the low voltage side power line 44.

図２に示すように、第１昇圧コンバータ４０は、応答速度の速い周知の昇降圧コンバータとして構成されており、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに接続されており、２つのトランジスタＴ１１，Ｔ１２と、２つのダイオードＤ１１，Ｄ１２と、リアクトルＬ１と、を有する。トランジスタＴ１１は、高電圧側電力ライン４２の正極側ラインに接続されている。トランジスタＴ１２は、トランジスタＴ１１と、高電圧側電力ライン４２および低電圧側電力ライン４４の負極側ラインと、に接続されている。リアクトルＬ１は、トランジスタＴ１１，Ｔ１２同士の接続点と、低電圧側電力ライン４４の正極側ラインと、に接続されている。第１昇圧コンバータ４０は、電子制御ユニット７０によって、トランジスタＴ１１，Ｔ１２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン４４の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン４２に供給したり、高電圧側電力ライン４２の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン４４に供給したりする。第２昇圧コンバータ４１は、第１昇圧コンバータ４０より応答速度が遅い周知の昇圧コンバータとして構成されており、高電圧側電力ライン４２と低電圧側電力ライン４４とに接続されており、２つのトランジスタＴ２１，Ｔ２２と、２つのダイオードＤ２１，Ｄ２２と、リアクトルＬ２と、を有する。この第２昇圧コンバータ４１は、電子制御ユニット７０によって、トランジスタＴ２１，Ｔ２２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン４４の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧側電力ライン４２に供給したり、高電圧側電力ライン４２の電力を電圧の降圧を伴って低電圧側電力ライン４４に供給したりする。   As shown in FIG. 2, the first boost converter 40 is configured as a well-known step-up / step-down converter with a fast response speed, and is connected to a high voltage side power line 42 and a low voltage side power line 44. There are two transistors T11, T12, two diodes D11, D12, and a reactor L1. The transistor T <b> 11 is connected to the positive electrode side line of the high voltage side power line 42. The transistor T12 is connected to the transistor T11 and the negative side line of the high voltage side power line 42 and the low voltage side power line 44. Reactor L <b> 1 is connected to a connection point between transistors T <b> 11 and T <b> 12 and a positive electrode side line of low voltage side power line 44. In the first boost converter 40, the electronic control unit 70 adjusts the ratio of the on-time of the transistors T11 and T12, so that the power of the low voltage side power line 44 is boosted to increase the voltage of the high voltage side power line 42. Or the power of the high voltage side power line 42 is supplied to the low voltage side power line 44 with voltage step-down. The second boost converter 41 is configured as a well-known boost converter having a response speed slower than that of the first boost converter 40, and is connected to the high voltage side power line 42 and the low voltage side power line 44, and includes two transistors. T21, T22, two diodes D21, D22, and a reactor L2. The second boost converter 41 adjusts the on-time ratio of the transistors T21 and T22 by the electronic control unit 70, whereby the power of the low voltage side power line 44 is increased with the voltage boost. 42, or the power of the high voltage side power line 42 is supplied to the low voltage side power line 44 with a voltage step-down.

電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，不揮発性のフラッシュメモリ，入出力ポートを備える。図１に示すように、電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号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７０に入力される信号としては、例えば、モータ３２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからの回転位置θｍや、モータ３２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。また、バッテリ３６の端子間に取り付けられた電圧センサからの電圧Ｖｂや、バッテリ３６の出力端子に取り付けられた電流センサからの電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからの高電圧側電力ライン４２（コンデンサ４６）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からの低電圧側電力ライン４４（コンデンサ４８）の電圧ＶＬを挙げることもできる。第１，第２昇圧コンバータ４０，４１のリアクトルＬ１，Ｌ２に流れる電流を検出する電流センサ４０ａ，４１ａからのリアクトルＬ１，Ｌ２の電流ＩＬ１，ＩＬ２や、第１，第２昇圧コンバータ４０，４１に取り付けられた温度センサ４０ｂ，４１ｂからの第１，第２昇圧コンバータ４０，４１の温度ｔｃ１，ｔｃ２も挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰを挙げることができる。更に、車速センサ８８からの車速Ｖや、モードスイッチ８９からのスイッチ信号ＳＷも挙げることができる。モードスイッチ８９は、電気自動車２０の駆動モードとして、エネルギ効率を優先する効率優先モードと動力性能を優先する動力性能優先モードとを切り替えるスイッチである。   Although not shown, the electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores processing programs, a RAM that temporarily stores data, a non-volatile flash memory, I / O ports are provided. As shown in FIG. 1, signals from various sensors are input to the electronic control unit 70 through input ports. Examples of the signal input to the electronic control unit 70 include a rotational position θm from a rotational position detection sensor 32 a that detects the rotational position of the rotor of the motor 32, and a current sensor that detects a current flowing through each phase of the motor 32. Phase currents Iu and Iv from Moreover, the voltage Vb from the voltage sensor attached between the terminals of the battery 36 and the current Ib from the current sensor attached to the output terminal of the battery 36 can also be mentioned. Further, the voltage VH of the high voltage side power line 42 (capacitor 46) from the voltage sensor 46a attached between the terminals of the capacitor 46, and the low voltage side power line from the voltage sensor 48a attached between the terminals of the capacitor 48. The voltage VL of 44 (capacitor 48) can also be mentioned. Currents IL1 and IL2 of reactors L1 and L2 from current sensors 40a and 41a that detect currents flowing through reactors L1 and L2 of first and second boost converters 40 and 41, and first and second boost converters 40 and 41, Mention may also be made of the temperatures tc1, tc2 of the first and second boost converters 40, 41 from the attached temperature sensors 40b, 41b. Examples thereof include an ignition signal from the ignition switch 80 and a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81. Further, an accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83 and a brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85 can be cited. Furthermore, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 and the switch signal SW from the mode switch 89 can also be mentioned. The mode switch 89 is a switch that switches between an efficiency priority mode that prioritizes energy efficiency and a power performance priority mode that prioritizes power performance as a drive mode of the electric vehicle 20.

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、インバータ３４の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、第１昇圧コンバータ４０のトランジスタＴ１１，Ｔ１２へのスイッチング制御信号，第２昇圧コンバータ４１のトランジスタＴ２１，Ｔ２２へのスイッチング制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット７０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３２の電気角θｅや回転数Ｎｍを演算している。また、電子制御ユニット７０は、電流センサからのバッテリ３６の電流Ｉｂの累積値に基づいてバッテリ３６の蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣとバッテリ３６に取り付けられた図示しない温度センサにより検出された電池温度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。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ３６の全容量に対するバッテリ３６から放電可能な電力の容量の割合である。   Various control signals are output from the electronic control unit 70 via an output port. Examples of signals output from the electronic control unit 70 include switching control signals to a plurality of switching elements of the inverter 34, switching control signals to the transistors T11 and T12 of the first boost converter 40, and the second boost converter 41. A switching control signal to the transistors T21 and T22 can be given. The electronic control unit 70 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. Further, the electronic control unit 70 calculates the storage ratio SOC of the battery 36 based on the accumulated value of the current Ib of the battery 36 from the current sensor, or the temperature sensor (not shown) attached to the calculated storage ratio SOC and the battery 36. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 36, are calculated based on the battery temperature Tb detected by the above. Here, the storage ratio SOC is the ratio of the capacity of power that can be discharged from the battery 36 to the total capacity of the battery 36.

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸２６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定すると共に要求トルクＴｄ＊に駆動軸２６の回転数を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを設定する。続いて、走行用パワーＰｄｒｖをバッテリ３６の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータ３２から出力するようにトルク指令Ｔｍ＊を設定する。そして、トルク指令Ｔｍ＊が出力されるようにインバータ３４のスイッチング素子をスイッチング制御する。そして、トルク指令Ｔｍ＊に基づいて高電圧側電力ライン４２の目標電圧ＶＨ＊を設定すると共に、バッテリ３６からの電力を目標電圧ＶＨ＊に昇圧して走行用パワーＰｄｒｖがインバータ３４に供給されるように、第１昇圧コンバータ４０および第２昇圧コンバータ４１を制御する。第１昇圧コンバータ４０については走行用パワーＰｄｒｖに分配比ｋ１を乗じた電力（ｋ１・Ｐｄｒｖ）が高電圧側電力ライン４２に供給されるように制御し、第２昇圧コンバータ４１については走行用パワーＰｄｒｖに分配比ｋ２（ｋ２＝１−ｋ１）を乗じた電力（ｋ２・Ｐｄｒｖ）が高電圧側電力ライン４２に供給されるように制御する。   In the electric vehicle 20 of the embodiment configured as described above, the electronic control unit 70 first generates the required torque Td * required for traveling (required for the drive shaft 26) based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. The travel power Pdrv required for travel is set by multiplying the required torque Td * by the rotational speed of the drive shaft 26. Subsequently, the torque command Tm * is set so that the traveling power Pdrv is output from the motor 32 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 36. Then, switching control of the switching element of the inverter 34 is performed so that the torque command Tm * is output. Then, the target voltage VH * of the high voltage side power line 42 is set based on the torque command Tm *, and the power from the battery 36 is boosted to the target voltage VH * to supply the traveling power Pdrv to the inverter 34. Thus, the first boost converter 40 and the second boost converter 41 are controlled. The first boost converter 40 is controlled such that the power (k1 · Pdrv) obtained by multiplying the travel power Pdrv by the distribution ratio k1 is supplied to the high voltage side power line 42, and the second boost converter 41 is controlled by the travel power Control is performed such that power (k2 · Pdrv) obtained by multiplying Pdrv by the distribution ratio k2 (k2 = 1−k1) is supplied to the high-voltage side power line 42.

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に第１、第２昇圧コンバータ４０，４１の電力の分配を設定する際の動作について説明する。図３は、電子制御ユニット７０により実行される電力分配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 power distribution of the first and second boost converters 40 and 41 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a power distribution setting routine executed by the electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

電力分配設定ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、モードスイッチ８９からのスイッチ信号ＳＷを入力し（ステップＳ１００）、スイッチ信号ＳＷにより駆動モードを判定する（ステップＳ１１０）。駆動モードとして、効率優先モードが設定されていると判定したときには、効率優先モードの電力分配として、第１昇圧コンバータ４０の分配比ｋ１に値ｋｓｅｔ１を設定すると共に第２昇圧コンバータ４１の分配比ｋ２に値（１−ｋｓｅｔ１）を設定し（ステップＳ１３０），本ルーチンを終了する。値ｋｓｅｔ１は、第１昇圧コンバータ４０と第２昇圧コンバータ４１とにより走行用パワーＰｄｒｖを目標電圧ＶＨ＊に昇圧して高電圧側電力ライン４２に供給したときに第１昇圧コンバータ４０と第２昇圧コンバータ４１との損失が最小となるように実験などにより得られた第１昇圧コンバータ４０の分配比として予め定められるものである。このように電力分配することによりエネルギ効率を良好なものとすることができる。   When the power distribution setting routine is executed, the electronic control unit 70 first inputs the switch signal SW from the mode switch 89 (step S100), and determines the drive mode based on the switch signal SW (step S110). When it is determined that the efficiency priority mode is set as the drive mode, the value kset1 is set to the distribution ratio k1 of the first boost converter 40 and the distribution ratio k2 of the second boost converter 41 is determined as the power distribution in the efficiency priority mode. Is set to a value (1-kset1) (step S130), and this routine is terminated. When the first boost converter 40 and the second boost converter 41 boost the traveling power Pdrv to the target voltage VH * and supply the value kset1 to the high voltage side power line 42, the value kset1 is the second boost converter 40 and the second boost converter 40. The distribution ratio of the first step-up converter 40 obtained by experiments or the like is determined in advance so that the loss with the converter 41 is minimized. By distributing power in this way, energy efficiency can be improved.

ステップＳ１１０で、駆動モードとして、動力性能優先モードが設定されていると判定したときには、動力性能優先モードの電力分配として、第１昇圧コンバータ４０の分配比ｋ１に値ｋｓｅｔ１より大きな値ｋｓｅｔ２を設定すると共に第２昇圧コンバータ４１の分配比ｋ２に値（１−ｋｓｅｔ２）を設定し（ステップＳ１２０），本ルーチンを終了する。上述したように、第１昇圧コンバータ４０は、第２昇圧コンバータ４１より応答速度が速い昇圧コンバータとして構成されているから、第１昇圧コンバータ４０の分配比ｋ１を大きくすることにより、高電圧側電力ライン４２の電圧ＶＨを目標電圧ＶＨ＊に到達させるまでの時間を短くすることができ、インバータ３４に走行用パワーＰｄｒｖを迅速に供給することができるようになる。   When it is determined in step S110 that the power performance priority mode is set as the drive mode, a value kset2 larger than the value kset1 is set in the distribution ratio k1 of the first boost converter 40 as the power distribution in the power performance priority mode. At the same time, a value (1-kset2) is set to the distribution ratio k2 of the second boost converter 41 (step S120), and this routine is terminated. As described above, the first boost converter 40 is configured as a boost converter having a response speed faster than that of the second boost converter 41. Therefore, by increasing the distribution ratio k1 of the first boost converter 40, the high voltage side power can be increased. The time required for the voltage VH of the line 42 to reach the target voltage VH * can be shortened, and the traveling power Pdrv can be rapidly supplied to the inverter 34.

図４に効率優先モードにおける電力の流れの一例を示し、図５に動力性能優先モードにおける電力の流れの一例を示す。図４，５中、白抜き矢印の太さは電力の大きさを示し、Ｐｉｎはバッテリ３６から第１昇圧コンバータ４０および第２昇圧コンバータ４１に入力される電力を示し、Ｐｏｕｔは第１昇圧コンバータ４０および第２昇圧コンバータ４１から出力される電力（インバータ３４に入力される電力）を示す。図示するように、応答速度の速い第１昇圧コンバータ４０の分配比ｋ１が大きい動力性能優先モード（図５）の方が効率優先モード（図４）に比してインバータ３４に供給する電力Ｐｏｕｔが大きくなる。図６に効率優先モードおよび動力性能優先モードにおける電力供給の時間変化の一例を示す。図６中、上側のハッチング部分は第１昇圧コンバータ４０により高電圧側電力ライン４２に供給される電力を示し、下側のハッチング部分は第２昇圧コンバータ４１により高電圧側電力ライン４２に供給される電力を示す。図示するように、応答速度の速い第１昇圧コンバータ４０の分配比ｋ１が大きい動力性能優先モードにおける目標パワー（走行用パワーＰｄｒｖ）に達するのに要する時間Ｔ１は、効率優先モードにおける目標パワー（走行用パワーＰｄｒｖ）に達するのに要する時間Ｔ２より短い。   FIG. 4 shows an example of the power flow in the efficiency priority mode, and FIG. 5 shows an example of the power flow in the power performance priority mode. 4 and 5, the thickness of the white arrow indicates the magnitude of power, Pin indicates the power input from the battery 36 to the first boost converter 40 and the second boost converter 41, and Pout indicates the first boost converter. 40 and power output from second boost converter 41 (power input to inverter 34). As shown in the figure, in the power performance priority mode (FIG. 5) in which the distribution ratio k1 of the first boost converter 40 having a fast response speed is large, the power Pout supplied to the inverter 34 is higher than in the efficiency priority mode (FIG. 4). growing. FIG. 6 shows an example of the time change of power supply in the efficiency priority mode and the power performance priority mode. In FIG. 6, the upper hatched portion indicates the power supplied to the high voltage side power line 42 by the first boost converter 40, and the lower hatched portion is supplied to the high voltage side power line 42 by the second boost converter 41. Power. As shown in the figure, the time T1 required to reach the target power (traveling power Pdrv) in the power performance priority mode in which the distribution ratio k1 of the first boost converter 40 having a fast response speed is large is the target power (running in the efficiency priority mode) Shorter than the time T2 required to reach the power Pdrv).

以上説明した実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、モードスイッチ８９により動力性能を優先する動力性能優先モードを選択したときには、エネルギ効率を優先する効率優先モードを選択したときに比して、応答速度が速い第１昇圧コンバータ４０の分配比ｋ１を大きくする。これにより、効率優先モードに比して、第１昇圧コンバータ４０および第２昇圧コンバータ４１によりインバータ３４に供給する電力を迅速に目標パワー（走行用パワーＰｄｒｖ）にすることができる。   In the drive device mounted on the electric vehicle 20 of the embodiment described above, when the power performance priority mode that prioritizes power performance is selected by the mode switch 89, compared to when the efficiency priority mode that prioritizes energy efficiency is selected. The distribution ratio k1 of the first step-up converter 40 having a fast response speed is increased. As a result, compared with the efficiency priority mode, the power supplied to the inverter 34 by the first boost converter 40 and the second boost converter 41 can be quickly set to the target power (travel power Pdrv).

実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、第１昇圧コンバータ４０と第２昇圧コンバータ４１との２つの昇圧コンバータを備えるものとしたが、３つ以上の昇圧コンバータを備えるものとしてもよい。その場合、動力性能優先モードを選択したときには、応答速度の最も速い昇圧コンバータの分配比を大きくすればよい。   Although the drive device mounted on the electric vehicle 20 of the embodiment includes the two boost converters, the first boost converter 40 and the second boost converter 41, the drive apparatus may include three or more boost converters. In that case, when the power performance priority mode is selected, the distribution ratio of the boost converter with the fastest response speed may be increased.

実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、モードスイッチ８９により効率優先モードと動力性能優先モードとを選択するものとしたが、アクセル開度Ａｃｃの大きさやアクセル開度Ａｃｃの変化速度、道路状態、交通状態などに応じて効率優先モードと動力性能優先モードとを選択するものとしてもよい。   In the driving apparatus mounted on the electric vehicle 20 of the embodiment, the efficiency priority mode and the power performance priority mode are selected by the mode switch 89, but the magnitude of the accelerator opening Acc, the change speed of the accelerator opening Acc, the road The efficiency priority mode and the power performance priority mode may be selected according to the state, the traffic state, and the like.

実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、蓄電装置として１つのバッテリ３６を備えるものとしたが、バッテリ３６に代えてキャパシタを用いるものとしてもよい。   In the drive device mounted on the electric vehicle 20 of the embodiment, one battery 36 is provided as a power storage device, but a capacitor may be used instead of the battery 36.

実施例では、モータ３２からの動力を用いて走行する電気自動車２０に搭載される駆動装置の形態とした。しかし、モータからの動力とエンジンからの動力とを用いて走行するハイブリッド自動車に搭載される駆動装置の形態としてもよいし、建設設備などの移動しない設備に組み込まれる駆動装置の形態としてもよい。   In the embodiment, the driving device is mounted on the electric vehicle 20 that travels using the power from the motor 32. However, it may be in the form of a drive device that is mounted on a hybrid vehicle that travels using the power from the motor and the power from the engine, or may be in the form of a drive device that is incorporated in non-moving equipment such as construction equipment.

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

２０ 電気自動車、２２ａ，２２ｂ 駆動輪、２４ デファレンシャルギヤ、２６ 駆動軸、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、４０ 第１昇圧コンバータ、４０ａ，４１ａ 電流センサ、４０ｂ，４１ｂ 温度センサ、４１ 第２昇圧コンバータ、４２ 高電圧側電力ライン、４４ 低電圧側電力ライン、４６，４８ コンデンサ、４６ａ，４８ａ 電圧センサ、７０ 電子制御ユニット、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ モードスイッチ、Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ リアクトル、Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２ トランジスタ。   20 electric vehicle, 22a, 22b drive wheel, 24 differential gear, 26 drive shaft, 32 motor, 32a rotational position detection sensor, 34 inverter, 36 battery, 40 first boost converter, 40a, 41a current sensor, 40b, 41b temperature sensor 41 Second boost converter, 42 High voltage side power line, 44 Low voltage side power line, 46, 48 capacitor, 46a, 48a Voltage sensor, 70 Electronic control unit, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 89 Mode switch, D11, D12, D21, D22 Diode, L1 L2 reactor, T11, T12, T21, T22 transistor.

Claims (1)

モータと、
蓄電装置と、
前記蓄電装置側と前記モータ側との間で電圧の変換を伴って電力のやりとりを行なう並列接続された応答速度の異なる複数の昇圧コンバータと、
動力性能を優先する動力性能優先モードとエネルギ効率を優先するエネルギ効率優先モードとを含む複数の駆動モードから選択した駆動モードに基づく電力分配により前記複数の昇圧コンバータを制御する制御装置と、
を備える駆動装置であって、
前記制御装置は、前記動力性能優先モードを選択したときには、前記エネルギ効率優先モードを選択したときに比して、前記複数の昇圧コンバータのうち応答速度が最も早い昇圧コンバータの電力分配を大きくして前記複数の昇圧コンバータを制御する、
駆動装置。 A motor,
A power storage device;
A plurality of boost converters with different response speeds connected in parallel to exchange power with voltage conversion between the power storage device side and the motor side;
A control device that controls the plurality of boost converters by power distribution based on a drive mode selected from a plurality of drive modes including a power performance priority mode that prioritizes power performance and an energy efficiency priority mode that prioritizes energy efficiency;
A drive device comprising:
When the power performance priority mode is selected, the control device increases the power distribution of the boost converter having the fastest response speed among the plurality of boost converters compared to when the energy efficiency priority mode is selected. Controlling the plurality of boost converters;
Drive device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111682598A (en) * 2020-04-27 2020-09-18 宁波三星智能电气有限公司 Charging module starting method of charging pile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017630A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Toyota Motor Corp Power supply system and vehicle equipped with that power supply system
WO2011080818A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 トヨタ自動車株式会社 Power supply device
JP2013046431A (en) * 2011-08-22 2013-03-04 Meidensha Corp Chopper device
JP2014212698A (en) * 2014-08-18 2014-11-13 トヨタ自動車株式会社 Power supply controller
JP2016100936A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 トヨタ自動車株式会社 vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017630A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Toyota Motor Corp Power supply system and vehicle equipped with that power supply system
WO2011080818A1 (en) * 2009-12-28 2011-07-07 トヨタ自動車株式会社 Power supply device
JP2013046431A (en) * 2011-08-22 2013-03-04 Meidensha Corp Chopper device
JP2014212698A (en) * 2014-08-18 2014-11-13 トヨタ自動車株式会社 Power supply controller
JP2016100936A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 トヨタ自動車株式会社 vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111682598A (en) * 2020-04-27 2020-09-18 宁波三星智能电气有限公司 Charging module starting method of charging pile

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