(57)【要約】【課題】回転電機駆動制御システムにおいて、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら複数の回転電機の駆動制御を適切に行うことである。【解決手段】回転電機駆動制御システム１０は、第１回転電機１２、第２回転電機１４に接続される第１インバータ１６、第２インバータ１８と、第１インバータ１６、第２インバータ１８に共通に設けられ、電圧変換を行う電圧変換器２４と、電圧変換器２４の昇圧情報を通信によって共有しながら、第１回転電機１２、第２回転電機１４の必要電圧状態を算出する第１制御回路４０、第２制御回路４２とを備え、第２制御回路４２は、電圧変換器２４の昇圧終了信号が出力された時点から通信遅延時間に基づいて設定される所定期間の間、昇圧に関する第２回転電機１４の必要電圧状態の値を前回値に保持する。【選択図】図１
2014155275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転電機のそれぞれに接続される駆動回路と、
複数の駆動回路に共通に設けられ、蓄電装置の電圧である電源電圧と複数の駆動回路の電圧であるシステム電圧との間の電圧変換を行う電圧変換器と、
複数の回転電機のそれぞれに設けられる制御回路であって、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら、それぞれが回転電機の必要電圧状態を算出する複数の制御回路と、
を備え、
各制御回路は、
電圧変換器の昇圧終了信号が出力された時点から通信遅延時間に基づいて設定される所定期間の間、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを特徴とする回転電機駆動制御システム。
【請求項２】
請求項1に記載の回転電機駆動制御システムにおいて、
各制御回路は、
所定期間の間に、電圧変換器の運転状況で定まる最低昇圧電圧を算出し、
駆動回路の駆動信号の実効値をシステム電圧で除した値を変調度として、算出された最低昇圧電圧を駆動回路に適用することで現在の変調度が低下してもなお、予め定めた閾値変調度以上のときは、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを解除し、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を算出することを特徴とする回転電機駆動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機駆動制御システムに係り、特に、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら、複数の回転電機の駆動制御を行う回転電機駆動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に複数の回転電機が搭載される場合、１つの直流電源を共通の電圧変換器によって昇圧し、複数のインバータ等の駆動回路に供給することが行われることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、１つの電圧変換部と２つのインバータと２つの電動機と制御装置を備える電動機駆動装置において、２つのインバータの中で実変調率の大きい方のインバータを対象として、２つのインバータに共通のシステム電圧指令値を決定することが述べられている。
【０００４】
なお、本発明に関連する技術として、特許文献２には、昇圧コンバータの制御装置において、昇圧コンバータを構成するスイッチング素子へのオン／オフの切替制御信号が入力されてから実際にスイッチング素子のオン／オフが切り替わるまでの遅延時間のために、昇圧コンバータのデューティが変動することを指摘している。そこで、この遅延時間を計測し、デューティを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６０５４６号公報
【特許文献２】特開２００９−２７８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
共通の電圧変換器から出力される直流電圧を複数の駆動回路に供給して複数の回転電機の駆動制御を行う場合、複数の回転電機のそれぞれに設けられる複数の制御回路は、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら、それぞれが回転電機の必要電圧状態を算出することになる。
【０００７】
この場合、通信遅延時間のために、電圧変換器の昇圧情報が各制御回路に伝達するのが遅れることがあり、複数の制御回路の中には、例えば、昇圧終了信号が出力されているのにかかわらず、その情報が遅延しているために、昇圧要求を行うことがある。このように、通信遅延時間のために、不必要な昇圧が行われることが生じ得る。一方で、昇圧終了信号が出力されているときに、実際に昇圧が必要な回転電機が存在する可能性もある。
【０００８】
本発明の目的は、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら複数の回転電機の駆動制御を適切に行うことができる回転電機駆動制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回転電機駆動制御システムは、複数の回転電機のそれぞれに接続される駆動回路と、複数の駆動回路に共通に設けられ、蓄電装置の電圧である電源電圧と複数の駆動回路の電圧であるシステム電圧との間の電圧変換を行う電圧変換器と、複数の回転電機のそれぞれに設けられる制御回路であって、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら、それぞれが回転電機の必要電圧状態を算出する複数の制御回路と、を備え、各制御回路は、電圧変換器の昇圧終了信号が出力された時点から通信遅延時間に基づいて設定される所定期間の間、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る回転電機駆動制御システムにおいて、各制御回路は、所定期間の間に、電圧変換器の運転状況で定まる最低昇圧電圧を算出し、駆動回路の駆動信号の実効値をシステム電圧で除した値を変調度として、算出された最低昇圧電圧を駆動回路に適用することで現在の変調度が低下してもなお、予め定めた閾値変調度以上のときは、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを解除し、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る回転電機駆動制御システムは、昇圧終了信号が出力された時点から通信遅延時間に基づいて設定される所定期間の間、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持するので、通信遅延時間のために不必要な昇圧が行われることを抑制できる。これによって、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら複数の回転電機の駆動制御を適切に行うことができる。
【００１２】
また、回転電機駆動制御システムにおいて、各制御回路は、所定期間の間に、電圧変換器の運転状況で定まる最低昇圧電圧を算出し、これに基づいて、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを解除し、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を算出し、昇圧が必要なときに対応できる。これによって、電圧変換器の昇圧情報を通信によって共有しながら複数の回転電機の駆動制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における回転電機駆動制御システムの構成図である。
【図２】従来技術の回転電機駆動制御における各要素の状態の変化を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における回転電機駆動制御の手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の手順について、各要素の状態の変化を示すタイムチャートである。
【図５】図３の手順に加えて、所定期間の間に必要電圧状態値の保持を解除するときの手順を示すフローチャートである。
【図６】図４の手順について、各要素の状態の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、回転電機駆動制御システムにおいて、２台の回転電機があるものとして述べるが、回転電機の台数は、複数台であればよく、３台以上であってもよい。また、第１回転電機（ＭＧ１）の制御回路が電圧変換器の制御回路を兼ねるものとして述べるが、第２回転電機（ＭＧ２）の制御回路が電圧変換器の制御回路を兼ねてもよく、あるいは、電圧変換器の制御回路を独立に備えるものとしてもよい。
【００１５】
以下では、全ての図面において対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、車両に搭載される回転電機の駆動制御を行う回転電機駆動制御システム１０の構成図である。回転電機駆動制御システム１０は、回転電機として、第１回転電機１２と第２回転電機１４の２台を備え、電源回路として、この２台の回転電機のそれぞれに接続され、共通の直流電圧であるシステム電圧ＶHで動作する第１インバータ１６と第２インバータ１８と、直流電源である蓄電装置２０と、蓄電装置２０の電圧ＶBとシステム電圧ＶHの間の昇圧を行う電圧変換器２４を含み、制御回路として、電圧変換器２４の動作と第１インバータ１６の動作を制御する第１制御回路（ＭＧ１ＭＣＵ）４０と第２インバータ１８の動作を制御する第２制御回路（ＭＧ２ＭＣＵ）４２を含む。
【００１７】
このように、回転電機駆動制御システム１０は、電圧変換器２４の昇圧情報を通信によって共有しながら、２台の回転電機である第１回転電機１２と第２回転電機１４の駆動制御を行うシステムである。
【００１８】
第１回転電機（ＭＧ１）１２と第２回転電機（ＭＧ２）１４は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、蓄電装置２０から電力が供給されるときはモータとして機能し、図示されていないエンジンによる駆動時、あるいは車両の制動時には発電機として機能する３相同期型回転電機である。
【００１９】
ここで、第１回転電機（ＭＧ１）１２は、エンジンによって駆動されて発電機として用いられ、発電された電力を第１インバータ１６と電圧変換器２４を介して蓄電装置２０を充電するものとして用いられる。また、第２回転電機（ＭＧ２）１４は、車両走行のために用いられ、力行時には蓄電装置２０から直流電力を電圧変換器２４と第２インバータ１８を介して交流電力に変換したものが供給されモータとして機能して車両の車輪を駆動し、制動時には発電機として機能して回生エネルギを回収し、第２インバータ１８と電圧変換器２４を介して蓄電装置２０を充電するものとできる。
【００２０】
電源回路に含まれる第１インバータ１６と第２インバータ１８は、交流電力と直流電力との間の電力変換を行う直交及び交直の変換回路である。第１インバータ１６と第２インバータ１８は、それぞれ複数のスイッチング素子で構成される。上記のように、第１回転電機１２と第２回転電機１４は、用途も動作点条件も異なるので、これに接続される直交及び交直の変換回路もそれぞれ独立して設けられる。すなわち、第１回転電機１２には第１インバータ１６が、第２回転電機１４には第２インバータ１８がそれぞれ接続される。ここで、第１インバータ１６と第２インバータ１８を共通の直流電圧であるシステム電圧ＶHで動作させるため、それぞれの正極母線が互いに接続され、それぞれの負極母線が互いに接続されて並列接続とされる。
【００２１】
上記のように、第１回転電機１２を発電機として機能させるときは、第１インバータ１６は、第１回転電機１２からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置２０側に充電電流として供給する交直変換回路として機能する。また、車両が力行のとき、第２インバータ１８は、蓄電装置２０側からの直流電力を交流３相駆動電力に変換し、第２回転電機１４に駆動電力として供給する直交変換回路として機能し、車両が制動のとき、第２インバータ１８は、第２回転電機１４からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置２０側に充電電流として供給する交直変換回路として機能する。
【００２２】
平滑コンデンサ３６は、第１インバータ１６と第２インバータ１８の側と電圧変換器２４との間に設けられ、電圧変換器２４を介して蓄電装置２０の電力が充電され、あるいはその蓄電された電力について電圧変換器２４を介して蓄電装置２０に戻す機能を有するキャパシタである。平滑コンデンサ３６の両端子間電圧がシステム電圧ＶHである。
【００２３】
蓄電装置２０は、充放電可能な直流電源である。かかる蓄電装置２０としては、リチウムイオン組電池、水素ニッケル組電池等の二次電池、電気二重層キャパシタ等の高容量コンデンサ等を用いることができる。
【００２４】
電源回路に含まれる電圧変換器２４は、蓄電装置２０と第１インバータ１８及び第２インバータ１８の間に配置され、電圧変換機能を有する回路である。電圧変換機能としては、蓄電装置２０の電力を昇圧して第１インバータ１６及び第２インバータ１８に供給する昇圧機能と、第１インバータ１６または第２インバータ１８からの電力を蓄電装置２０に降圧して充電電力として供給する降圧機能とを有する。昇圧機能に着目するときは、電圧変換器２４を昇圧回路と呼ぶことができる。
【００２５】
電圧変換器２４は、リアクトル２６と、下アームトランジスタ２８と下アームダイオード３０が並列接続された下アームと、上アームトランジスタ３２と上アームダイオード３４が並列接続された上アームを含む。
【００２６】
電圧変換器２４が昇圧動作を実行するときは、上アームトランジスタ３２がオフされる。この状態で下アームトランジスタ２８がオンすると、蓄電装置２０の正極側から、リアクトル２６と下アームトランジスタ２８を通り、蓄電装置２０の負極側に電流Ｉが流れ、その電流Ｉとリアクトル２６のインダクタンスＬによって（ＬＩ2／２）の電磁エネルギがリアクトル２６に蓄積される。そして、蓄積された電磁エネルギが増大して、下アームトランジスタ２８がオフしたときに生じる逆起電圧と蓄電装置２０の電圧ＶBとの和が平滑コンデンサ３６の端子間電圧より高くなると、上アームダイオード３４を介して蓄積された電磁エネルギが電流となって平滑コンデンサ３６に供給され、システム電圧ＶHが高くなる。このように、上アームトランジスタ３２がオフのときに昇圧が行われる。
【００２７】
電圧変換器２４が降圧動作を実行するときは、上アームトランジスタ３２がオンとされる。このとき、下アームトランジスタ２８がオフしたときに生じる逆起電圧と蓄電装置２０の電圧ＶBとの和が平滑コンデンサ３６の端子間電圧より低いと、平滑コンデンサ３６から上アームトランジスタ３２を通って蓄電装置２０に向かって電流が流れ、平滑コンデンサ３６の端子間電圧であるシステム電圧ＶHが低下する。このように、上アームトランジスタ３２がオンのときに、昇圧が停止し、降圧が行われる。
【００２８】
上記のように、電圧変換器２４が昇圧中は上アームトランジスタ３２がオフし、昇圧が終了すると、上アームトランジスタ３２がオンする。以下では、上アームトランジスタ３２がオンすることを、単に上アームオンと呼ぶことにする。上アームオンとは、上記のように、昇圧終了のときである。
【００２９】
第１制御回路（ＭＧ１ＭＣＵ）４０は、電圧変換器２４の動作制御を行う機能を有する。ここでは特に、上アームオンとして昇圧が終了したことを示す昇圧終了信号を第２制御回路４２に出力する昇圧終了信号出力部４４を有する。
【００３０】
また、第１制御回路４０は、第１インバータ１６の動作制御を行う機能を有する。ここでは特に、第１回転電機１２に対する出力要求に対し、第１インバータ１６のシステム電圧ＶHの昇圧が必要かどうかを示す必要電圧状態を算出する必要電圧状態算出部４６を有する。
【００３１】
第２制御回路（ＭＧ２ＭＣＵ）４２は、第１制御回路４０と通信回線を通して交信し、電圧変換器２４の昇圧情報を共有する。そして、第１インバータ１６の動作制御を行う機能を有する。ここでは特に、第１回転電機１２に対する出力要求に対し、第１インバータ１６のシステム電圧ＶHの昇圧が必要かどうかを示す必要電圧状態を算出する必要電圧状態算出部４８を有する。算出された必要電圧状態は通信回線を通して第１制御回路４０に伝送される。このように、第１制御回路４０と第２制御回路４２は、電圧変換器２４の昇圧情報を通信によって共有しながら、それぞれが回転電機の必要電圧状態を算出する機能を有する。
【００３２】
さらに、第２制御回路４２は、電圧変換器２４の昇圧終了信号が出力された時点から通信遅延時間に基づいて設定される所定期間の間、昇圧に関する第２回転電機１４の必要電圧状態の値を前回値に保持する必要電圧状態値前回値保持部５０を有する。また、通信遅延時間に基づいて設定される所定期間の間に、電圧変換器２４の運転状況で定まる最低昇圧電圧を算出する最低昇圧電圧算出部５２を有する。また、算出された最低昇圧電圧を駆動回路に適用することで現在の変調度が低下してもなお、予め定めた閾値変調度以上のときは、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを解除し、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を算出する変調度比較部５４を有する。
【００３３】
第２制御回路４２において、必要電圧状態算出部４８は従来技術でも有する機能である。一方、必要電圧状態値前回値保持部５０、最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４は、本発明によって加えられた機能である。第２制御回路４２において一点鎖線を用いて、その区別を示した。
【００３４】
上記構成の作用、特に第１制御回路４０と第２制御回路４２の各機能について、図２以下を用いてさらに詳細に説明する。
【００３５】
図２は、従来技術において、第１制御回路４０と第２制御回路４２が、電圧変換器２４の昇圧情報を通信によって共有しながら、それぞれが必要電圧状態算出部４６と必要電圧状態算出部４８によって回転電機の必要電圧状態を算出するときの各要素の状態変化を示すタイムチャートである。これらの横軸は時間である。
【００３６】
図２において、最上段の（ａ）は、システム電圧ＶHの時間変化を示す図、（ｂ）と（ｃ）は、第１フラグの時間変化を示す図である。第１フラグは、電圧変換器２４における上アームオン実施を示すフラグで、第１フラグがオンのときは昇圧停止、第１フラグがオフのときは昇圧中である。ここで、（ｂ）は、第１制御回路４０において電圧変換器２４の制御を行うときの第１フラグの状態変化を示し、（ｃ）は第１制御回路４０から第１フラグの状態変化が通信によって第２制御回路４２に送信されてきたときの状態変化を示すもので、（ｂ）と（ｃ）は、通信遅延時間ｔDだけ遅れた状態となっている。
【００３７】
図２（ｄ）は、第２回転電機１２の必要電圧状態の時間変化を示す図である。図２（ｅ）は、必要電圧状態を決める変調度の時間変化を示す図である。変調度とは第２回転電機１２の駆動回路である第２インバータ１８の交流駆動信号であるの実効値をシステム電圧ＶHで除した値である。
【００３８】
図２（ｅ）には、第２インバータ１８における実際の変調度の時間変化を示す変調度特性６０が示されている。変調度特性６０は、第２回転電機１４に対する出力要求に対応して変化する。また、目標変調度特性線と、変調度に対する閾値の１つで、その閾値を超えると上アームをオン状態からオフ状態にする上アームオン解除閾値（Ｍ0）を示す特性線と、変調度に対する閾値の１つで、その閾値を超えると上アームをオフ状態からオン状態にする上アームオン実行閾値を示す特性線が示されている。上アームオン解除閾値（Ｍ0）と上アームオン実行閾値は、変調度の変化に応じて上アームをオン状態とオフ状態に切り替えるときにヒステリシスを持たせたものである。
【００３９】
変調度特性６０において変調度が増大して、上アームオン解除閾値を超えると、上アームがオフとされて、昇圧が必要とされる。変調度特性６０において変調度が減少して上アームオン実行閾値未満となると、上アームがオンとされて、昇圧が不要とされる。昇圧が不要なときは（ｄ）の必要電圧状態値＝０とされ、昇圧が必要なときは、その必要昇圧値が（ｄ）の必要電圧状態値となる。例えば、ＶB＋２０Ｖの昇圧が必要とされるときは、必要電圧状態値＝２０Ｖとされる。このようにして、図２（ｅ）に基づいて、図２（ｄ）の必要電圧状態値が第２制御回路４２の必要電圧状態値算出部４８の機能によって算出される。
【００４０】
なお、図２には図示されていないが、第１インバータ１６についても変調度特性線が求められ、図２（ｅ）の目標変調特性線と、上アームオン解除閾値（Ｍ0）を示す特性線と、上アームオン実行閾値を示す特性線を用いて、第１インバータ１６の必要電圧状態値が第１制御回路４０の必要電圧状態値算出部４６の機能によって算出される。
【００４１】
なお、図２（ｅ）では、目標変調特性線と、上アームオン解除閾値（Ｍ0）を示す特性線と、上アームオン実行閾値を示す特性線が、時間変化に伴って直線的に増加する設定が行われるものとして示されているが、これは説明のための例示である。車両の走行状態によって、これらが時間の変化と共に減少する設定が行われる場合もあり、また、時間の変化と共に直線的でない変化をする設定となることもある。
【００４２】
次に、図２に示される各要素の時間変化について説明する。時間ｔ1より以前においては、図２（ａ）に示されるように、システム電圧ＶHがＶB以上であり、電圧変換器２４において昇圧が行われている。（ｅ）を見ると、第２インバータ１６の変調度特性６０の変調度は上アームオン解除閾値（Ｍ0）に達していない。第１インバータ１６の変調度も同様にアームオン解除閾値（Ｍ0）に達していないとすると、全体として、昇圧が不要の状態である。したがって、（ｄ）では必要電圧状態値＝０とされている。
【００４３】
時間ｔ1は、システム電圧ＶHが低下してＶBとなったときで、このときに、第１制御回路４０は、電圧変換器２４について昇圧が不要で、それまで行っていた昇圧を終了する信号である昇圧終了信号を出力する。その機能は、第１制御回路４０の昇圧終了信号出力部４４によって実行される。そのことが図２（ｂ）に示されるように、フラグ１がオフからオンとされることで示される。フラグ１は昇圧情報であって、フラグ１がオンとは、上アームオンが実施されていて、昇圧停止となっていることを示す。
【００４４】
第１制御回路４０から出力された昇圧終了信号は通信によって、他の制御回路である第２制御回路４２に伝送される。第２制御回路４２へは、通信遅延時間ｔDだけ遅れてフラグ１の昇圧情報が到達する。第２制御回路４２における昇圧情報は図２（ｃ）のフラグ１で示される。ここでは、時間ｔ1からｔDが経過した時間ｔ5において、フラグ１がオフからオンとされる。つまり、時間ｔ5までは、第２制御回路４２は、昇圧終了信号を受信していないので、電圧変換器２４は依然として昇圧状態にあると認識していることになる。
【００４５】
そこで、図２（ｅ）を見ると、第２インバータ１８に対する変調度特性６０は、時間t1から増加を続け、時間ｔ5よりも前の時間ｔ2で上アームオン解除閾値（Ｍ0）に達する。第２制御回路４２は、時間ｔ2においてはまだ昇圧終了信号を受信していないので、図２（ｅ）に従って、そのまま必要電圧状態値として、昇圧必要電圧を算出する。例えば、ＶB＋２０Ｖの昇圧が必要とされるときは、必要電圧状態値＝２０Ｖと算出する。図２（ｄ）には、時間ｔ2において、第２インバータ１８についての必要電圧状態値が算出され、昇圧が必要とされることが示される。
【００４６】
算出された必要電圧状態値は、通信遅延があまり生じない手段で、迅速に第１制御回路４０に送信される。第１制御回路４０は、送信されてきた必要電圧状態値が昇圧必要とされるので、電圧変換器２４に昇圧指令を出し、結果として、時間ｔ5の前に昇圧が行われることになる。
【００４７】
仮に、時間ｔ2の前に昇圧終了信号を第２制御回路４２が受け取っていれば、時間ｔ2において変調度特性６０はまだ目標変調度以下であるので、第２制御回路４２は、昇圧不要として必要電圧状態値＝０とした可能性が高い。換言すれば、昇圧終了信号を受け取っていないために、第２制御回路４２は不必要な昇圧要求をした可能性がある。このように、従来技術の構成では、通信遅延時間ｔDのために、不必要な昇圧を実行してしまうことが生じ得、それにより電力損失等を生じる。
【００４８】
次に、必要電圧状態値前回値保持部５０の作用について、図３と図４を用いて説明する。図３は、必要電圧状態値前回値保持部５０の機能を用いた回転電機駆動制御の手順を示すフローチャートで、図４は、図２に対応するタイムチャートである。必要電圧状態値前回値保持部５０は、第２インバータ１８に対する必要電圧状態値を更新せずに、前回値のままとする機能を有する。
【００４９】
図４の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ、図２の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に対応する。図４には、これらに加え、さらに、（ｆ）にカウンタの状態変化が示され、（ｇ）にフラグ２の状態変化が示される。ここで、カウンタは、フラグ＝１がオンとなった時間からの経過時間を計数する時間カウンタである。図４（ｆ）では、このカウンタの値の時間変化が示される。また、フラグ２は、前回値保持フラグである。必要電圧状態値前回値保持部５０が機能するときは第２フラグがオンで、必要電圧状態値前回値保持部５０が機能しないときは、第２フラグはオフである。（ｇ）では、フラグ２のオンオフ状態の時間変化が示される。
【００５０】
図３では、フラグ＝１がオンであるとしてそれが初回であるか、またはフラグ＝２がすでにオンであるかのいずれかの状態であるか否かが判断される（Ｓ１０）。Ｓ１０が否定されると、カウンタがクリアされる（Ｓ１２）。Ｓ１２が肯定されると、カウンタがインクリメントされる（Ｓ１４）。つまり、カウンタは、フラグ＝１がオンとなったときから、カウンタ値＝０から時間経過の計数を開始し、フラグ２がオンの間は時間経過の計数を持続する。
【００５１】
図４（ｃ）では、フラグ１＝オンとなった時間ｔ1までカウンタがクリア状態であり、時間ｔ1から計数を開始して、時間経過と共に計数値が増加することが示されている。また、図４（ｄ）では、時間ｔ1までフラグ２＝オフで、カウンタが計数を始めた時間ｔ1からフラグ２＝オンとなることが示される。換言すれば、カウンタのクリアが解除されている間、第２インバータ１８に対する必要電圧状態値は更新されず、前回値のままとされる。
【００５２】
図３に戻り、カウンタがインクリメントされる間、カウンタ値が予め定めた所定値Ｎ0以下であるか否かが判断される（Ｓ１６）。所定値Ｎ0は、第１制御回路４０と第２制御回路４２の間の通信遅延時間ｔDに相当する値に設定される。図２で説明したように、通信遅延時間ｔDは、時間ｔ1から時間ｔ5までの時間である。Ｓ１６の判断が肯定される間は、フラグ２＝オンとされ（Ｓ１８）、カウンタ値が予め定めた所定値Ｎ0を超えてＳ１６の判断が否定されると、フラグ２はオンからオフとされる（Ｓ２０）。
【００５３】
そして、フラグ２がオンであるか否かが判断され（Ｓ２２）、Ｓ２２の判断が肯定されると、必要電圧状態値が前回値のまま保持され（Ｓ２４）、Ｓ２２の判断が否定されると、必要電圧状態値が算出される（Ｓ２６）。Ｓ２６の処理は、図２（ｄ），（ｆ）で説明したように、変調度特性６０に基づいて行われる。なお、Ｓ１２のカウンタクリアの状態は、フラグ１がオフで、したがってフラグ２はオフであるので、必要電圧状態値が算出される（Ｓ２６）
【００５４】
図４（ｆ）では、カウンタ値が増加して、時間ｔ5でカウンタ値＝Ｎ0となると、カウンタがクリアされ、これと同時に、図４（ｇ）に示されるように、フラグ２がオフとされる。このように、時間ｔ1から時間ｔ5までの時間である通信遅延時間ｔDの間、フラグ２はオンとされ、必要電圧状態値前回値保持部５０が機能して、第２インバータ１８に対する必要電圧状態値を更新せずに、前回値のままとされる。
【００５５】
このことが、図４（ｄ）において、時間ｔ1より前の昇圧不要であることを示す必要電圧状態値＝０を、時間ｔ1から時間ｔ5までの時間である通信遅延時間ｔDの間も、そのまま維持するものとして示されている。
【００５６】
図４（ｄ）を図２（ｄ）と比較すると、時間ｔ1から時間ｔ2までは両方とも必要電圧状態値＝０であるが、時間ｔ2から時間ｔ5までが異なる。すなわち、従来技術の図２（ｄ）では、図２（ｅ）の変調度特性６０に従って必要電圧状態値必要電圧状態値＝２０Ｖと算出され、昇圧が行われるのに対し、図４（ｄ）では、通信遅延時間ｔDの間であるとして、必要電圧状態値＝０のままとされ、昇圧が行われない。
【００５７】
このように、必要電圧状態値前回値保持部５０の機能によって、通信遅延時間ｔDの間に第２インバータ１８における必要電圧状態値が昇圧を必要な値となっても昇圧を実行しなくても済む。実際に、この昇圧がしなくて済むものであったとすれば、この昇圧を実行しなかったことで、電力損失を抑制できる。
【００５８】
通信遅延時間ｔDの間に第２インバータ１８における必要電圧状態値が昇圧を必要な値となったとき、第２インバータ１８において昇圧が実際に必要であることもある。最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４は、そのように昇圧が実際に必要であるか否かを判断し、昇圧が実際に必要であるときには、必要電圧状態値前回値保持部５０の機能を解除し、必要電圧状態値を算出する機能を有する。
【００５９】
そこで、最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４の作用について、図５と図６を用いて説明する。図５は、必要電圧状態値前回値保持部５０に加えて最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４の機能を用いた回転電機駆動制御の手順を示すフローチャートで、図６は、図４に対応するタイムチャートで、示されている各要素は図４で説明したものと同じである。
【００６０】
必要電圧状態値前回値保持部５０に加えて最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４の機能を用いるときは、図３のＳ２２において判断が肯定されると、直ちに必要電圧状態値を前回値に保持することをしないで、手順Ａに進む。手順Ａの詳細は、図５に示される。
【００６１】
図５においては、まず最低昇圧電圧が算出される（Ｓ３０）。この処理は最低昇圧電圧算出部５２の機能によって実行される。最低昇圧電圧とは、電圧変換器２４において、昇圧制御に用いられるキャリア周波数の設定、上アームと下アームが共にオンとならないようにするデッドタイムの設定、車両の力行または回生の違い等を考慮して、昇圧可能な最低電圧のことである。
【００６２】
次に、最低昇圧電圧を適用したときの第２インバータ１８に対する変調度Ｍを算出し（Ｓ３２）、算出された変調度Ｍが図２で説明した上アームオン解除閾値（Ｍ0）未満であるか否かを判断する（Ｓ３４）。そして、Ｓ３４の判断が肯定されると、昇圧が必要でない、とされ、図３のＳ２４と同様に、必要電圧状態値が前回値のままとされる。
【００６３】
Ｓ３４の判断が否定されると、算出された最低昇圧電圧を第２インバータ１８に適用することで現在の変調度が低下してＭとなってもなお、予め定めた閾値変調度であるＭ0以上であるので、実際に昇圧が必要な状態とされて、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を前回値に保持することを解除し、昇圧に関する回転電機の必要電圧状態の値を算出する（Ｓ２６）。
【００６４】
図６（ｅ）では、所定期間である通信遅延時間ｔDの間、算出された最低昇圧電圧が適用されたときの変調度特性６２が示されている。変調度特性６２は、図２、図４で用いられる変調度特性６０よりも低い変調度となっている。このように、算出された最低昇圧電圧を第２インバータ１８に適用することで低くなった変調度特性６２でも、上アームオン解除閾値（Ｍ0）以上となるときは、昇圧が実際には必要である状態であると考えることができる。図６（ｅ）では、時間ｔ3において、変調度特性６２が上アームオン解除閾値（Ｍ0）以上となる。そこで、時間ｔ3以後の時間において、昇圧が必要とされ、図６（ｄ）において、必要電圧状態値が、例えば、２０Ｖと算出される。なお、Ｓ３４の判断は、所定期間の間継続されるので、変調度特性６０の変化によっては、再び必要電圧状態値が前回値を保持することに戻ることもある。そこで、図６では、時間ｔ4までの状態変化を示すことに留めた。
【００６５】
図６（ｄ）を図４（ｄ）と比較すると、時間ｔ1から時間ｔ3までは両方とも必要電圧状態値＝０であるが、時間ｔ3以降が異なる。すなわち、必要電圧状態値前回値保持部５０の機能のみを用いる図４（ｄ）では、時間ｔ3以降も必要電圧状態値＝０のままとされ、昇圧が行われないが、さらに最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４の機能を用いる図６（ｄ）では、時間ｔ3において必要電圧状態値の算出が行われ、それに基づいて昇圧を実行することが可能になる。
【００６６】
このように、最低昇圧電圧算出部５２、変調度比較部５４の機能を用いることで、通信遅延時間ｔDの間、必要電圧状態値前回値保持部５０の機能によって一律に必要電圧状態値を前回値に保持するのではなく、最低昇圧電圧を適用した変調度に基づいて、必要な昇圧を実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  回転電機駆動制御システム、１２  第１回転電機、１４  第２回転電機、１６  第１インバータ、１８  第２インバータ、２０  蓄電装置、２４  電圧変換器、２６  リアクトル、２８  下アームトランジスタ、３０  下アームダイオード、３２  上アームトランジスタ、３４  上アームダイオード、３６  平滑コンデンサ、４０  第１制御回路、４２  第２制御回路、４４  昇圧終了信号出力部、４６，４８  必要電圧状態算出部、５０  必要電圧状態値前回値保持部、５２  最低昇圧電圧算出部、５４  変調度比較部、６０，６２  変調度特性。
【図１】
2014155275.tif 000003
【図２】
2014155275.tif 000004
【図３】
2014155275.tif 000005
【図４】
2014155275.tif 000006
【図５】
2014155275.tif 000007
【図６】
2014155275.tif 000008