JPWO2016024360A1 - 駆動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<第1実施形態>
(A:構成)
図1は、本発明の一実施形態である駆動装置100を含む電動機駆動制御システム1の構成例を示す図である。この電動機駆動制御システム1は、EV内に敷設されるシステムである。図1に示すように、電動機駆動制御システム1は、EVの動力源たる電動機20と、電動機20の駆動制御を行う駆動装置100と、VCUなどの上位コントローラ10とを含んでいる。
図2に示すように駆動装置100は、通信I/F部101、制御部102、電力変換部103、記憶部104、およびこれら構成要素間のデータ授受を仲介するバス110を有している。制御部102は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部102は、記憶部104(より正確には不揮発性記憶部106)に記憶されているプログラムを実行することにより駆動装置100の制御中枢として機能する。通信I/F部101は、例えばNIC(Netwоrk Interface Card)である。通信I/F部101はCANを介して上位コントローラ10に接続されている。通信I/F部101は、上記CANを介して上位コントローラ10から送信されてくる指令Mを受信して制御部102に引き渡す一方、制御部102から引き渡されたデータDを上記CANを介して上位コントローラ10へ送信する。
以上が、この発明の第1実施形態を示す駆動装置100の構成である。
次に、駆動装置100の動作について説明する。本実施形態では、駆動装置100の動作の中でも制御部102の動作に顕著な特徴がある。そのため、制御部102の動作を中心に説明する。
本実施形態の駆動装置の構成は第1実施形態の駆動装置100と同じであるため、以下の説明では図1および図2を援用する。駆動装置100と本実施形態の駆動装置の異なる点は、内部トルク指令値の生成方法にある。具体的には、本実施形態の駆動装置は、トルク指令値が急激に変化し、かつ所定の条件を満たした場合にトルク指令値の変化幅よりは小さくかつ変化率リミッタによる変化幅よりは大きい変化幅で変化させた内部トルク指令値を生成する点は第1実施形態と同一である。しかし、本実施形態では、例えば、加速中に減速を指示する運転操作が為されていた場合には、内部トルク指令値をゼロ以外の予め定めた一定値(正の値であって、かつ、変化率リミッタを用いて求まる値よりも絶対値が小さな値)とする点と、減速中に加速を指示する運転操作が為されていた場合には、内部トルク指令値をゼロ以外の予め定めた一定値(負の値であって、かつ、変化率リミッタを用いて求まる値よりも絶対値が小さな値)とする点、が第1実施形態と異なる。
本実施形態の駆動装置の構成は第1実施形態の駆動装置100と同じであるため、以下の説明においても図1および図2を援用する。駆動装置100と本実施形態の駆動装置の異なる点は、本実施形態の駆動装置の不揮発記憶部106には2種類の変化率リミッタを表すデータが記憶されており、トルク指令値が急激に変化した時点からの経過時間によりそれらの変化率リミッタを切り替えて内部トルク指令値の演算を行う点にある。2種類の変化率リミッタとは、第1実施形態や第2実施形態で用いた変化率リミッタ(変化率リミッタAとする)と、変化率リミッタAよりも時間に対して急峻に変化する変化率リミッタ(変化率リミッタBとする)である。本実施形態の駆動装置では、トルク指令値が直近の値から急激に変化した指令M’を上位コントローラ10から与えられると、制御部102は、当該指令M’を与えられた時点から内部トルク指令値がゼロになるまで変化率リミッタBを用いて内部トルク指令値を生成し、内部トルク指令値がゼロになってからは変化率リミッタAを用いて内部トルク指令値を生成する。
本実施形態の駆動装置の構成は第1実施形態の駆動装置100と同じであるため、以下の説明においても図1および図2を援用する。本実施形態の駆動装置は、2種類の変化率リミッタ(前述した変化率リミッタAおよび変化率リミッタB)を用いる点は第3実施形態の駆動装置と同様であるが、変化率リミッタを切り換えるタイミングが第3実施形態と異なる。図9は、本実施形態の駆動装置の内部トルク指令値生成処理の流れを示すフローチャートである。図9では、図7におけるものと同じステップには図7におけるものと同じ符号が付されている。図9と図7を比較すれば明らかなように、図9のフローチャートのステップS907が図7のフローチャートのステップS707に相当する。このステップS907では、制御部102は、内部トルク指令値が上記一定値になるまでは変化率リミッタBを用いて内部トルク指令値を生成し、内部トルク指令値が上記一定値になってからは変化率リミッタAを用いて内部トルク指令値を生成する。なお、上記一定値は、正の値であっても良くまた負の値であっても良いが、加速中に減速を指示された場合においては正の値であることが好ましく、減速中に加速を指示された場合においては負の値が好ましいことは第2実施形態と同一である。
以上本発明の第1〜第4実施形態を説明したが、これら実施形態に以下の変形を加えても勿論良い。
(1)上記各実施形態では、上位コントローラ10から駆動装置に与えられる指令Mにはトルク指令値、加速/減速指令およびリミット時間が含まれていた。しかし、指令Mにはトルク指令値およびリミット時間のみが含まれる態様をとってもよい。この態様では、指令Mのトルク指令値と現在トルク値とを比較して加速/減速指令を補完する処理を駆動装置100の制御部102に実行させるようにすれば良い。具体的には、制御部102は、トルク指令値が現在トルク値よりも大きい場合には加速指令を補完し、トルク指令値が現在トルク値よりも小さい場合には減速指令を補完するのである。この態様では、指令Mのデータ量が少なくなり、CANを介した通信量を削減することができる。
Claims (7)
- 直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して電動機に与える電力変換部と、
前記電動機の出力トルクを指示するために上位コントローラから与えられたトルク指令値が急激に変化した場合には、変化率リミッタにより変化幅を制限した内部トルク指令値を生成し、当該内部トルク指令値に従って前記電力変換部の作動制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記電動機を加速中に減速を指示された場合または減速中に加速を指示された場合には、トルク指令の変化幅よりは小さくかつ前記変化率リミッタにより制限された変化幅よりも大きい変化幅で変化させた内部トルク指令値を生成し、その後、前記変化率リミッタを用いて時間とともに内部トルク指令値をトルク指令値に近づけてゆく
ことを特徴とする駆動装置。 - 前記制御部は、
前記電動機を加速中に減速を指示された場合または減速中に加速を指示された場合には、内部トルク指令値をゼロにし、その後、前記変化率リミッタを用いて時間とともに内部トルク指令値をトルク指令値に近づけてゆくことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記制御部は、
前記電動機を加速中に減速を指示された場合には、内部トルク指令値を正の値かつ前記変化率リミッタを用いて求まる値よりも絶対値が小さな値とし、その後、前記変化率リミッタを用いてトルク指令値に近づけてゆく一方、減速中に加速を指示された場合には、内部トルク指令値を負の値かつ前記変化率リミッタを用いて求まる値よりも絶対値が小さな値にし、その後、前記変化率リミッタを用いてトルク指令値に近づけてゆくことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記制御部は、
前記電動機を加速中に減速を指示された場合または減速中に加速を指示された場合には、前記変化率リミッタよりも急峻に変化する第2の変化率リミッタを用いて内部トルク指令値を生成することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記制御部は、
前記電動機を加速中に減速を指示された場合または減速中に加速を指示された場合には、内部トルク指令値が前記電動機の駆動状況に応じて予め定められた値に達するまでは前記変化率リミッタよりも急峻に変化する第2の変化率リミッタを用いて内部トルク指令値を生成し、当該値に達した以降は前記変化率リミッタを用いて時間とともに内部トルク指令値をトルク指令値に近づけてゆくことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記制御部は、前記電動機の回転速度がゼロになると、内部トルク指令値をゼロにすることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- トルク指令値とともに次のトルク指令値を与えられるまでの時間間隔を示すリミット時間が前記上位コントローラから前記制御部に与えられ、前記制御部は、リミット時間の示す時間が経過するまでに次のトルク指令値を受け取らなかった場合には、内部トルク指令値をゼロにすることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
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