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JP7625946B2 - Electric motor control method and electric motor control system - Google Patents
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JP7625946B2 JP2021064118A JP2021064118A JP7625946B2 JP 7625946 B2 JP7625946 B2 JP 7625946B2 JP 2021064118 A JP2021064118 A JP 2021064118A JP 2021064118 A JP2021064118 A JP 2021064118A JP 7625946 B2 JP7625946 B2 JP 7625946B2
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Description

本発明は、電動機制御方法及び電動機制御システムに関する。 The present invention relates to an electric motor control method and an electric motor control system.

特許文献1では、電動機を駆動するインバータの入力側に設けられた平滑コンデンサの温度を検出し、検出した温度に基づいて、インバータのフィードバック制御の制御ゲインを調節する電動機制御システムが提案されている。 Patent document 1 proposes an electric motor control system that detects the temperature of a smoothing capacitor provided on the input side of an inverter that drives an electric motor, and adjusts the control gain of the feedback control of the inverter based on the detected temperature.

特開2005-354763号公報JP 2005-354763 A

特許文献1の電動機制御システムは、平滑コンデンサの温度に応じて制御ゲインを調節して安定的なフィードバック制御の実現を図るものである。しかしながら、特許文献1の電動機制御システムは、平滑コンデンサの温度変化(特に温度上昇)そのものを抑制するものではない。このため、平滑コンデンサの温度上昇の態様によっては制御ゲインの変化幅が大きくなり、電動機の動作における制御安定性が損なわれる恐れがある。 The motor control system of Patent Document 1 aims to achieve stable feedback control by adjusting the control gain according to the temperature of the smoothing capacitor. However, the motor control system of Patent Document 1 does not suppress the temperature change (particularly the temperature rise) of the smoothing capacitor itself. For this reason, depending on the manner in which the temperature rise of the smoothing capacitor occurs, the range of change in the control gain may become large, which may impair the control stability of the operation of the motor.

したがって、本発明の目的は、電動機を所望の動作状態に維持しつつ、平滑コンデンサの温度変化を抑制し得る電動機制御方法及び電動機制御システムを提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide a motor control method and a motor control system that can suppress temperature changes in a smoothing capacitor while maintaining the motor in a desired operating state.

本発明のある態様によれば、発電機と、発電機が出力する発電電力を一時的に蓄電する容量素子と、発電電力により駆動される電動機と、を備えた電動機制御システムで実行され、発電機、及び電動機の動作を制御する電動機制御方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a motor control method that is executed in a motor control system that includes a generator, a capacitive element that temporarily stores the generated power output by the generator, and a motor that is driven by the generated power, and that controls the operation of the generator and the motor.

容量素子の温度が所定の閾値以上である場合に、前記発電機の電流を減少させることで容量素子の温度の上昇を抑制する温度抑制制御を実行する、
電動機制御方法。
When the temperature of the capacitance element is equal to or higher than a predetermined threshold, a temperature suppression control is executed to suppress an increase in the temperature of the capacitance element by reducing a current of the generator.
A method for controlling an electric motor.

この電動機制御方法では、容量素子の温度が所定の閾値以上である場合に、発電機の電流を減少させることで容量素子の温度の上昇を抑制する温度抑制制御を実行する。また、電動機制御システムは、電動機として機能する第1電動機と、第1電動機とは異なる第2電動機と、をさらに備える。そして、温度抑制制御は、発電電力を維持しつつ、発電機の電流を減少させる第1抑制処理と、電動機制御システムの状態が容量素子の温度の上昇抑制効果が一定程度得られる温度抑制領域であるか否かを判定する抑制領域判定処理と、電動機制御システムの状態が温度抑制領域であると判断した場合に、第1電動機の出力及び第2電動機の出力の和を維持したまま、第1電動機の出力を減少させて第2電動機の出力を増加させる第2抑制処理と、を含む。特に、抑制領域判定処理では、第1電動機の出力の変化に起因する容量素子の損失の変化と、発電機及び第1電動機の合成出力の変化に起因する容量素子の損失の変化と、を総合した損失の変化が減少方向である場合に、電動機制御システムの状態が温度抑制領域であると判断する。
In this motor control method, when the temperature of the capacitance element is equal to or higher than a predetermined threshold, a temperature suppression control is performed to suppress the rise in temperature of the capacitance element by reducing the current of the generator. The motor control system further includes a first motor functioning as a motor and a second motor different from the first motor. The temperature suppression control includes a first suppression process for reducing the current of the generator while maintaining the generated power, a suppression region determination process for determining whether the state of the motor control system is in a temperature suppression region where a certain degree of effect of suppressing the rise in the temperature of the capacitance element can be obtained, and a second suppression process for increasing the output of the second motor while maintaining the sum of the output of the first motor and the output of the second motor when it is determined that the state of the motor control system is in the temperature suppression region. In particular, in the suppression region determination process, when a combined change in loss, which is a change in loss of the capacitance element caused by a change in the output of the first motor and a change in loss of the capacitance element caused by a change in the combined output of the generator and the first motor, is in a decreasing direction, it is determined that the state of the motor control system is in the temperature suppression region.

本発明によれば、電動機を所望の動作状態に維持しつつ、平滑コンデンサの温度変化を抑制することができる。 The present invention makes it possible to suppress temperature changes in the smoothing capacitor while maintaining the motor in a desired operating state.

図1は、本発明の実施形態による電動機制御システムの構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an electric motor control system according to an embodiment of the present invention. 図2は、温度抑制制御を説明するフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating the temperature suppression control. 図3は、エンジン及びジェネレータの動作点と発電電流との関係を示すマップである。FIG. 3 is a map showing the relationship between the operating points of the engine and the generator and the generated current.

以下、本発明の各実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Each embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の電動機制御方法が実行される電動機制御システム100の構成を説明する図である。なお、本実施形態の電動機制御システム100が、電気自動車又はハイブリッド自動車、特に4WDのハイブリッド自動車(以下、単に「車両」と称する)に搭載されることを想定している。 Figure 1 is a diagram illustrating the configuration of an electric motor control system 100 in which the electric motor control method of this embodiment is executed. It is assumed that the electric motor control system 100 of this embodiment is mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, particularly a 4WD hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as a "vehicle").

電動機制御システム100は、駆動モータ10(特にフロントモータ10fr及びリアモータ10rr)と、バッテリ12と、インバータ14(特にフロントインバータ14fr及びリアインバータ14rr)と、発電機としてのジェネレータ16と、駆動装置としてのエンジン18と、コントローラ20と、を有する。 The motor control system 100 has a drive motor 10 (particularly a front motor 10fr and a rear motor 10rr), a battery 12, an inverter 14 (particularly a front inverter 14fr and a rear inverter 14rr), a generator 16 as a power generator, an engine 18 as a drive device, and a controller 20.

駆動モータ10は、車両の前方の位置(前輪側)に設けられ前輪を駆動するフロントモータ10frと、後方の位置(後輪側)に設けられ後輪を駆動するリアモータ10rrと、により構成される。 The drive motor 10 is composed of a front motor 10fr located at the front of the vehicle (on the front wheel side) and driving the front wheels, and a rear motor 10rr located at the rear (on the rear wheel side) and driving the rear wheels.

フロントモータ10frは、三相交流モータとして構成される。フロントモータ10frは、バッテリ12からの電力の供給を受けて前輪に駆動力を与える。また、フロントモータ10frは、車両の走行時に前輪から得られる回生駆動力を交流電力に変換する。 The front motor 10fr is configured as a three-phase AC motor. The front motor 10fr receives power from the battery 12 and provides driving force to the front wheels. The front motor 10fr also converts regenerative driving force obtained from the front wheels while the vehicle is running into AC power.

一方、リアモータ10rrは、三相交流モータとして構成される。リアモータ10rrは、バッテリ12からの電力の供給を受けて後輪に駆動力を与える。また、リアモータ10rrは、車両の走行時に後輪から得られる回生駆動力を交流電力に変換する。 On the other hand, the rear motor 10rr is configured as a three-phase AC motor. The rear motor 10rr receives power from the battery 12 and provides driving force to the rear wheels. The rear motor 10rr also converts regenerative driving force obtained from the rear wheels while the vehicle is running into AC power.

バッテリ12は、リチウムイオン二次電池等により構成される車載の直流電源である。バッテリ12は、ジェネレータ16で発電される電力で充電されるとともに、駆動モータ10への電力供給又は駆動モータ10からの回生電力の受け入れが可能となるように構成されている。 The battery 12 is an on-board DC power source composed of a lithium-ion secondary battery or the like. The battery 12 is charged with power generated by the generator 16, and is configured to be able to supply power to the drive motor 10 or receive regenerative power from the drive motor 10.

インバータ14は、駆動モータ10、バッテリ12、及びジェネレータ16の各要素における入出力電力を調節する。特に、インバータ14は、フロントインバータ14frと、リアインバータ14rrと、により構成される。 The inverter 14 adjusts the input and output power of each of the drive motor 10, the battery 12, and the generator 16. In particular, the inverter 14 is composed of a front inverter 14fr and a rear inverter 14rr.

フロントインバータ14frは、ジェネレータ16が出力する発電電力を一時的に蓄電する容量素子としての平滑コンデンサ30と、バッテリ12からフロントモータ10frに供給される電力(すなわち、フロントモータ10frの出力)を調節するフロントモータ電力変換器32と、ジェネレータ16からバッテリ12に供給される電力(すなわち、発電電力)を調節する発電機用電力変換器34と、を有する。なお、フロントモータ電力変換器32と発電機用電力変換器34は、平滑コンデンサ30に対して並列に接続されている。 The front inverter 14fr has a smoothing capacitor 30 as a capacitance element that temporarily stores the generated power output by the generator 16, a front motor power converter 32 that adjusts the power supplied from the battery 12 to the front motor 10fr (i.e., the output of the front motor 10fr), and a generator power converter 34 that adjusts the power supplied from the generator 16 to the battery 12 (i.e., the generated power). The front motor power converter 32 and the generator power converter 34 are connected in parallel to the smoothing capacitor 30.

平滑コンデンサ30は、フロントモータ電力変換器32及び発電機用電力変換器34の共通の容量素子として機能する。また、平滑コンデンサ30には、当該平滑コンデンサ30の温度(以下、「コンデンサ温度T」とも称する)を検出する温度センサ36が設けられている。 The smoothing capacitor 30 functions as a common capacitance element for the front motor power converter 32 and the generator power converter 34. In addition, the smoothing capacitor 30 is provided with a temperature sensor 36 that detects the temperature of the smoothing capacitor 30 (hereinafter also referred to as "capacitor temperature Tc ").

フロントモータ電力変換器32は、主として、複数のIGBT等の半導体素子から成るスイッチング回路、及びスイッチング回路を駆動するための図示しないスイッチング制御装置により構成される。なお、このスイッチング制御装置は、コントローラ20から入力されるフロントモータ10frに対する出力トルクの指令値(以下、「フロントモータトルクTfr_m」とも称する)に基づき、当該スイッチング回路を駆動(スイッチング)するためのPWM信号を生成する。特に、フロントモータ電力変換器32は、フロントモータトルクTfr_mに基づいた三相交流電力をフロントモータ10frに供給するように、バッテリ12からの直流電力を調節する。なお、以下では、説明の便宜のため、バッテリ12からの直流電力に相当する電流を「フロントモータ直流電流Idc_fm」と称する。また、フロントモータ10frに供給する三相交流電力に相当する三相交流電流を「フロントモータ電流Iac_fm」と称する。特に、フロントモータ電力変換器32は、フロントモータ10frの実出力トルクがフロントモータトルクTfr_mに近づくようにフロントモータ電流Iac_fmを操作する。 The front motor power converter 32 is mainly composed of a switching circuit made up of semiconductor elements such as IGBTs, and a switching control device (not shown) for driving the switching circuit. The switching control device generates a PWM signal for driving (switching) the switching circuit, based on a command value of an output torque for the front motor 10fr (hereinafter also referred to as "front motor torque Tfr_m ") input from the controller 20. In particular, the front motor power converter 32 adjusts the DC power from the battery 12 so as to supply three-phase AC power based on the front motor torque Tfr_m to the front motor 10fr. For ease of explanation, a current equivalent to the DC power from the battery 12 will be referred to as a "front motor DC current Idc_fm " below. A three-phase AC current equivalent to the three-phase AC power supplied to the front motor 10fr will be referred to as a "front motor current Iac_fm ". In particular, the front motor power converter 32 manipulates the front motor current Iac_fm so that the actual output torque of the front motor 10fr approaches the front motor torque Tfr_m .

発電機用電力変換器34は、主として、複数のIGBT等の半導体素子から成るスイッチング回路、及びスイッチング回路を駆動するための図示しないスイッチング制御装置により構成される。なお、このスイッチング制御装置は、コントローラ20から入力されるジェネレータ16に対する回転数の指令値(以下、「ジェネレータ回転数Nfr_g」とも称する)に基づき、当該スイッチング回路を駆動(スイッチング)するためのPWM信号を生成する。特に、発電機用電力変換器34は、ジェネレータ回転数Nfr_gに基づいた直流の発電電力を出力するように、ジェネレータ16が出力する三相交流電力を調節する。なお、以下では、説明の便宜のため、この直流の発電電力に相当する電流を「発電電流Idc_fg」と称する。また、ジェネレータ16が出力する三相交流電力に相当する電流を「ジェネレータ電流Iac_fg」と称する。 The generator power converter 34 is mainly composed of a switching circuit made up of a plurality of semiconductor elements such as IGBTs, and a switching control device (not shown) for driving the switching circuit. The switching control device generates a PWM signal for driving (switching) the switching circuit based on a command value for the rotation speed of the generator 16 (hereinafter also referred to as "generator rotation speed Nfr_g ") input from the controller 20. In particular, the generator power converter 34 adjusts the three-phase AC power output by the generator 16 so as to output DC generated power based on the generator rotation speed Nfr_g . For ease of explanation, a current equivalent to this DC generated power is referred to as "generated current Idc_fg " below. A current equivalent to the three-phase AC power output by the generator 16 is referred to as "generator current Iac_fg ".

特に、発電機用電力変換器34は、図示しないセンサなどにより検出されるジェネレータ16の実回転数Nをフィードバックとした所定の回転数制御ロジックに基づいて、ジェネレータ回転数Nfr_gから、適切なジェネレータ16の出力トルク(以下、「ジェネレータトルクTfr_g」とも称する)を演算する。より具体的に、発電機用電力変換器34は、以下の式(1)に基づいてジェネレータトルクTfr_gを演算する。 In particular, the generator power converter 34 calculates an appropriate output torque of the generator 16 (hereinafter also referred to as "generator torque Tfr_g ") from the generator speed Nfr_g based on a predetermined speed control logic that uses as feedback the actual speed N of the generator 16 detected by a sensor (not shown) or the like. More specifically, the generator power converter 34 calculates the generator torque Tfr_g based on the following equation (1).

Figure 0007625946000001
ただし、式中の「Kp」、「Ki」、及び「N」はそれぞれ、比例ゲイン、積分ゲイン、及びジェネレータ16の実回転数Nのフィードバック値を意味する。なお、本実施形態では、エンジン18とジェネレータ16が変速機構を介さずに直結していることを仮定して、定常状態(エンジン18の回転とジェネレータ16の回転が相互に同期した状態)において、ジェネレータトルクTfr_gとエンジン18の出力トルク(以下、「エンジントルクTeng」とも称する)の符号が反対で、且つほぼ同一の大きさとなるようにジェネレータ回転数Nfr_gを定める。すなわち、定常状態において、Tfr_g≒-Tengとなるジェネレータ回転数Nfr_gを定める。なお、エンジン18とジェネレータ16との間に変速機構が存在する場合には、そのギヤ比に応じてジェネレータトルクTfr_gとエンジントルクTengの比が定まることとなる。
Figure 0007625946000001
In the formula, "Kp", "Ki", and "N" respectively mean a proportional gain, an integral gain, and a feedback value of the actual rotation speed N of the generator 16. In this embodiment, it is assumed that the engine 18 and the generator 16 are directly connected without a speed change mechanism, and the generator rotation speed N fr_g is determined so that the generator torque T fr_g and the output torque of the engine 18 (hereinafter also referred to as "engine torque T eng ") have opposite signs and are substantially the same magnitude in a steady state (a state in which the rotation of the engine 18 and the rotation of the generator 16 are synchronized with each other). That is, the generator rotation speed N fr_g is determined so that T fr_g ≈ -T eng in the steady state. In addition, when a speed change mechanism is present between the engine 18 and the generator 16, the ratio between the generator torque T fr_g and the engine torque T eng is determined according to the gear ratio of the speed change mechanism .

そして、発電機用電力変換器34は、ジェネレータ16の実出力トルクが演算したジェネレータトルクTfr_gに近づくように、ジェネレータ電流Iac_fgを調節する。 Then, the generator power converter 34 adjusts the generator current Iac_fg so that the actual output torque of the generator 16 approaches the calculated generator torque Tfr_g .

なお、以下では、説明の便宜のため、バッテリ12からフロントインバータ14frに供給される総電力、すなわちバッテリ12からフロントモータ電力変換器32への直流電力(フロントモータ直流電流Idc_fm)と、ジェネレータ16による発電電力と、を合成した電力を単に「合成電力」とも称する。また、この合成電力に相当する直流電流を「合成電流Idc_f」とも称する。 For ease of explanation, hereinafter, the total power supplied from the battery 12 to the front inverter 14fr, i.e., the power obtained by combining the DC power from the battery 12 to the front motor power converter 32 (front motor DC current Idc_fm ) and the power generated by the generator 16, will be referred to simply as "composite power." The DC current equivalent to this composite power will be referred to as "composite current Idc_f ."

一方、リアインバータ14rrは、バッテリ12に対する入力側に配置された蓄電素子としての平滑コンデンサ40と、バッテリ12からリアモータ10rrに供給される電力(すなわち、リアモータ10rrの出力)を調節するリアモータ電力変換器42を有する。 On the other hand, the rear inverter 14rr has a smoothing capacitor 40 as a storage element arranged on the input side of the battery 12, and a rear motor power converter 42 that adjusts the power supplied from the battery 12 to the rear motor 10rr (i.e., the output of the rear motor 10rr).

リアモータ電力変換器42は、複数のIGBT等の半導体素子から成るスイッチング回路、及びスイッチング回路を駆動するための図示しないスイッチング制御装置により構成される。なお、このスイッチング制御装置は、コントローラ20から入力されるリアモータ10rrに対する出力トルクの指令値(以下、「リアモータトルクTrr_m」とも称する)に基づき、当該スイッチング回路を駆動(スイッチング)するためのPWM信号を生成する。特に、リアモータ電力変換器42は、リアモータトルクTrr_mに基づいた三相交流電力をリアモータ10rrに供給するように、バッテリ12からの直流電力を調節する。なお、以下では、説明の便宜のため、この直流電力に相当する電流を「リアモータ直流電流Idc_rm」と称する。またリアモータ10rrに供給する三相交流電力に相当する三相交流電流を「リアモータ電流Iac_rm」と称する。特に、リアモータ電力変換器42は、リアモータ10rrの実出力トルクがリアモータトルクTrr_mに近づくようにリアモータ電流Iac_rmを操作する。 The rear motor power converter 42 is composed of a switching circuit made up of a plurality of semiconductor elements such as IGBTs, and a switching control device (not shown) for driving the switching circuit. The switching control device generates a PWM signal for driving (switching) the switching circuit, based on a command value for the output torque for the rear motor 10rr (hereinafter also referred to as "rear motor torque Trr_m ") input from the controller 20. In particular, the rear motor power converter 42 adjusts the DC power from the battery 12 so as to supply three-phase AC power based on the rear motor torque Trr_m to the rear motor 10rr. For ease of explanation, a current equivalent to this DC power will be referred to as "rear motor DC current Idc_rm " below. Also, a three-phase AC current equivalent to the three-phase AC power supplied to the rear motor 10rr will be referred to as "rear motor current Iac_rm ". In particular, the rear motor power converter 42 manipulates the rear motor current Iac_rm so that the actual output torque of the rear motor 10rr approaches the rear motor torque Trr_m .

コントローラ20は、各種入力情報に基づいて、フロントインバータ14fr及びリアインバータ14rrを介してフロントモータ10fr、リアモータ10rr、ジェネレータ16、及びエンジン18の動作を制御する。 The controller 20 controls the operation of the front motor 10fr, rear motor 10rr, generator 16, and engine 18 via the front inverter 14fr and rear inverter 14rr based on various input information.

ジェネレータ16は、エンジン18の駆動力を受けてフロントモータ10fr及びリアモータ10rrを駆動させる電力を生成し、バッテリ12に供給するための発電機である。なお、ジェネレータ16は、状況に応じてバッテリ12からの電力を受けて、エンジン18を駆動させる力行動作が可能となるように構成されていても良い。これにより、ジェネレータ16を用いて、例えば、エンジン18の始動時等におけるクランキング(モータリング)を実行することができる。 The generator 16 is a generator that receives the driving force of the engine 18 to generate electricity to drive the front motor 10fr and the rear motor 10rr, and supplies the electricity to the battery 12. The generator 16 may be configured to receive power from the battery 12 depending on the situation and perform powering operation to drive the engine 18. This allows the generator 16 to be used to perform cranking (motoring), for example, when starting the engine 18.

エンジン18は、図示しないギヤなどの機械要素を介してジェネレータ16と接続されており、発電のための動力をジェネレータ16へ伝達する。すなわち、エンジン18は、ジェネレータ16による発電のための駆動源として用いられる。特に、エンジン18は、コントローラ20から入力される後述のエンジントルクTengに応じた動作点で動作する。 The engine 18 is connected to the generator 16 via mechanical elements such as gears (not shown), and transmits power for generating electricity to the generator 16. In other words, the engine 18 is used as a drive source for generating electricity by the generator 16. In particular, the engine 18 operates at an operating point according to an engine torque T eng (described later) input from the controller 20.

コントローラ20は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたコンピュータで構成され、以下で説明する各処理を実行できるようにプログラムされている。特に、本実施形態の電動機制御システム100が車両に搭載される場合においては、コントローラ20の機能が、車両コントローラ(VCM:Vehicle Control Module)、及びモータコントローラ等の任意の車載コンピュータ及び/又は車両の外部に設置されるコンピュータにより実現可能である。なお、コントローラ20は一台のコンピュータハードウェアにより実現されても良いし、複数台のコンピュータハードウェアにより各種処理を分散させることで実現しても良い。 The controller 20 is composed of a computer equipped with a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input/output interface (I/O interface), and is programmed to execute each process described below. In particular, when the electric motor control system 100 of this embodiment is mounted on a vehicle, the functions of the controller 20 can be realized by any on-board computer such as a vehicle controller (VCM: Vehicle Control Module) and a motor controller, and/or a computer installed outside the vehicle. The controller 20 may be realized by a single piece of computer hardware, or may be realized by distributing various processes across multiple pieces of computer hardware.

コントローラ20は、各種入力情報に基づいて、フロントインバータ14fr、リアインバータ14rr、ジェネレータ16、及びエンジン18を動作させる。 The controller 20 operates the front inverter 14fr, rear inverter 14rr, generator 16, and engine 18 based on various input information.

特に、コントローラ20は、電動機制御システム100に要求される全出力(例えば、アクセルペダル操作量に応じて車両に求められる総駆動力)を所定の配分比κに応じて、フロントモータ10fr及びリアモータ10rrに配分する。より具体的には、コントローラ20は、全要求出力から配分比κに応じて上述のフロントモータトルクTfr_m及びリアモータトルクTrr_mを定める。そして、コントローラ20は、定めたフロントモータトルクTfr_m及びリアモータトルクTrr_mを、それぞれ、フロントインバータ14fr(特にフロントモータ電力変換器32)及びリアインバータ14rr(リアモータ電力変換器42)に出力する。 In particular, the controller 20 distributes the total output required of the electric motor control system 100 (e.g., the total driving force required of the vehicle according to the accelerator pedal operation amount) to the front motor 10fr and the rear motor 10rr according to a predetermined distribution ratio κ. More specifically, the controller 20 determines the above-mentioned front motor torque Tfr_m and rear motor torque Trr_m from the total required output according to the distribution ratio κ. Then, the controller 20 outputs the determined front motor torque Tfr_m and rear motor torque Trr_m to the front inverter 14fr (particularly the front motor power converter 32) and the rear inverter 14rr (rear motor power converter 42), respectively.

また、コントローラ20は、バッテリ12の残充電容量に応じて定まる要求発電電力(エンジントルクTeng)、及びコンデンサ温度Tに基づいてジェネレータ16の動作点(ジェネレータ回転数Nfr_g)を定める。特に、本実施形態のコントローラ20は、コンデンサ温度Tに関する所定条件の下、ジェネレータ回転数Nfr_gを、要求発電電力を実現する観点から定まる基本ジェネレータ回転数Nfr_g0と、コンデンサ温度Tの上昇を抑制する観点から定まる補正回転数指令値Nfr_g1と、の何れかに設定する。 Furthermore, the controller 20 determines an operating point (generator speed Nfr_g ) of the generator 16 based on the required generated power (engine torque T eng ) determined according to the remaining charge capacity of the battery 12, and the capacitor temperature Tc . In particular, the controller 20 of this embodiment sets the generator speed Nfr_g to either a basic generator speed Nfr_g0 determined from the viewpoint of achieving the required generated power, or a corrected speed command value Nfr_g1 determined from the viewpoint of suppressing an increase in the capacitor temperature Tc , under a predetermined condition related to the capacitor temperature Tc.

さらに、コントローラ20は、上記要求発電電力、及びコンデンサ温度Tに基づいて、エネルギー効率(最適燃費点)をできるだけ高くするようにエンジン18の動作点(エンジントルクTeng)を定める。特に、本実施形態のコントローラ20は、コンデンサ温度Tに関する所定条件の下、エンジントルクTengを、要求発電電力を実現する観点から定まる基本エンジントルクTeng0と、コンデンサ温度Tの上昇を抑制する観点から定まる補正エンジントルクTeng1と、の何れかに設定する。そして、コントローラ20は、求めたエンジントルクTengに応じて、エンジン18の周辺アクチュエータ(スロットルバルブ等)を操作して当該エンジン18の動作を制御する。 Furthermore, the controller 20 determines an operating point (engine torque T eng ) of the engine 18 so as to maximize the energy efficiency (optimum fuel consumption point) based on the required power generation and the capacitor temperature Tc. In particular, the controller 20 of this embodiment sets the engine torque T eng to either a basic engine torque T eng0 determined from the viewpoint of achieving the required power generation, or a correction engine torque T eng1 determined from the viewpoint of suppressing an increase in the capacitor temperature Tc , under a predetermined condition related to the capacitor temperature Tc. Then, the controller 20 controls the operation of the engine 18 by operating peripheral actuators (such as a throttle valve) of the engine 18 according to the determined engine torque T eng .

そして、本実施形態のコントローラ20は、温度センサ36からコンデンサ温度Tを取得し、このコンデンサ温度Tの上昇を抑制するための温度抑制制御を実行する。ここで、本実施形態の電動機制御システム100では、コンデンサ温度Tは、フロントモータ直流電流Idc_fm、ジェネレータ電流Iac_fg、又はフロントインバータ14frにおける合成電力(合成電流Idc_f)の大きさによって変化する。このため、温度抑制制御では、コンデンサ温度Tが一定値以上に上昇した際に上記各電流(特にジェネレータ電流Iac_fg)を減少させてコンデンサ温度Tの上昇を抑制する。以下、温度抑制制御の詳細を説明する。 The controller 20 of this embodiment acquires the capacitor temperature Tc from the temperature sensor 36, and executes temperature suppression control to suppress an increase in the capacitor temperature Tc . In the motor control system 100 of this embodiment, the capacitor temperature Tc varies depending on the magnitude of the front motor DC current Idc_fm , the generator current Iac_fg , or the combined power (combined current Idc_f ) in the front inverter 14fr. For this reason, in the temperature suppression control, when the capacitor temperature Tc rises above a certain value, the above currents (particularly the generator current Iac_fg ) are reduced to suppress an increase in the capacitor temperature Tc . Details of the temperature suppression control will be described below.

図2は、温度抑制制御を説明するフローチャートである。コントローラ20は、図2のフローチャートに示される各処理を、所定の演算周期毎に繰り返し実行する。なお、本処理を行う前提として、ジェネレータ回転数Nfr_g及びエンジントルクTengはそれぞれ、通常の基本ジェネレータ回転数Nfr_g0及び基本エンジントルクTeng0に設定されているものとする。 Fig. 2 is a flowchart illustrating the temperature suppression control. The controller 20 repeatedly executes each process shown in the flowchart in Fig. 2 at a predetermined calculation cycle. Note that, as a prerequisite for executing this process, it is assumed that the generator rotation speed Nfr_g and the engine torque Teng are set to the normal basic generator rotation speed Nfr_g0 and basic engine torque Teng0 , respectively.

図示のように、ステップS101において、コントローラ20は、コンデンサ温度Tが基準値α以上であるか否かを判定する。ここで、コントローラ20は、コンデンサ温度Tが基準値α未満であると判断すると、ジェネレータ回転数Nfr_g及びエンジントルクTengを、それぞれ基本ジェネレータ回転数Nfr_g0及び基本エンジントルクTeng0に維持したまま本ルーチンを終了する。一方、コントローラ20は、コンデンサ温度Tが基準値α以上であると判断すると、ステップS102以降の処理に進む。 As shown in the figure, in step S101, the controller 20 determines whether the capacitor temperature Tc is equal to or higher than the reference value α. If the controller 20 determines that the capacitor temperature Tc is less than the reference value α, the controller 20 ends this routine while maintaining the generator speed Nfr_g and the engine torque Teng at the basic generator speed Nfr_g0 and the basic engine torque Teng0 , respectively. On the other hand, if the controller 20 determines that the capacitor temperature Tc is equal to or higher than the reference value α, the controller 20 proceeds to the process of step S102 and subsequent steps.

ステップS102において、コントローラ20は、第1抑制処理を実行する。具体的に、コントローラ20は、ジェネレータ回転数Nfr_gを基本ジェネレータ回転数Nfr_g0から補正回転数指令値Nfr_g1に、エンジントルクTengを基本エンジントルクTeng0から補正エンジントルクTeng1にそれぞれ変更する。 In step S102, the controller 20 executes a first suppression process. Specifically, the controller 20 changes the generator rotation speed Nfr_g from the basic generator rotation speed Nfr_g0 to the corrected rotation speed command value Nfr_g1 , and changes the engine torque Teng from the basic engine torque Teng0 to the corrected engine torque Teng1 .

図3は、エンジン18及びジェネレータ16の動作点とジェネレータ電流Iac_fgとの関係を示すマップである。なお、図中の「g0」は、変更前の動作点(以下、「基本動作点g0」とも称する)を表す。また、「g1」は、変更後の動作点(以下、「補正動作点g1」とも称する)を表す。さらに、「C1」はエンジン18の出力(=エンジントルクTeng×エンジン回転数Neng)が一定となる動作点の集合(以下、「エンジン等出力ラインC1」とも称する)を表す。また、「C2」はジェネレータ16の出力(=ジェネレータトルクTfr_g×ジェネレータ回転数Nfr_g)が一定となる動作点の集合(以下、「ジェネレータ等出力ラインC2」とも称する)を表す。さらに、「C3」はジェネレータ16の出力を一定とした場合におけるジェネレータ電流Iac_fgの集合(以下、「等出力電流ラインC3」とも称する)を表す。 FIG. 3 is a map showing the relationship between the operating points of the engine 18 and the generator 16 and the generator current I ac_fg . In the figure, "g0" represents the operating point before the change (hereinafter also referred to as "basic operating point g0"). Furthermore, "g1" represents the operating point after the change (hereinafter also referred to as "corrected operating point g1"). Furthermore, "C1" represents a set of operating points where the output of the engine 18 (=engine torque T eng ×engine speed N eng ) is constant (hereinafter also referred to as "engine output line C1"). Furthermore, "C2" represents a set of operating points where the output of the generator 16 (=generator torque T fr_g ×generator speed N fr_g ) is constant (hereinafter also referred to as "generator output line C2"). Furthermore, "C3" represents a set of generator current I ac_fg when the output of the generator 16 is constant (hereinafter also referred to as "constant output current line C3").

図示のように、本実施形態では、コントローラ20は、ジェネレータ16の出力を一定に維持しつつ(ジェネレータ等出力ラインC2に沿って)、ジェネレータ回転数Nfr_gを、基本ジェネレータ回転数Nfr_g0から補正回転数指令値Nfr_g1に増加させる。これに伴い、ジェネレータトルクTfr_gの大きさ(絶対値)が減少して、ジェネレータ電流Iac_fgが低下する(等出力電流ラインC3のg0からg1の区間を参照)。したがって、ジェネレータ16の動作点が基本動作点g0から補正動作点g1へ遷移する過程において、基本動作点g0が維持された場合に比べて平滑コンデンサ30の発熱量を低減してコンデンサ温度Tの上昇を抑制することができる。 As shown in the figure, in this embodiment, the controller 20 increases the generator rotation speed Nfr_g from the basic generator rotation speed Nfr_g0 to the corrected rotation speed command value Nfr_g1 while maintaining the output of the generator 16 constant (along the generator equal output line C2). Accordingly, the magnitude (absolute value) of the generator torque Tfr_g decreases, and the generator current Iac_fg decreases (see the section from g0 to g1 on the equal output current line C3). Therefore, in the process in which the operating point of the generator 16 transitions from the basic operating point g0 to the corrected operating point g1, the amount of heat generated by the smoothing capacitor 30 can be reduced and the rise in the capacitor temperature Tc can be suppressed compared to when the basic operating point g0 is maintained.

さらに、本実施形態では、補正動作点g1を、ジェネレータ電流Iac_fgが最小値となる動作点に調節する。より具体的に、コントローラ20は、予め定められたジェネレータ16の出力、ジェネレータ回転数Nfr_g、及びジェネレータ電流Iac_fgの関係を示すマップに対して、基本動作点g0におけるジェネレータ16の出力の値を適用することで得られたジェネレータ回転数Nfr_g及びジェネレータ電流Iac_fgの関係から、ジェネレータ電流Iac_fgが最小値をとるときのジェネレータ回転数Nfr_gを求め、これを補正動作点g1として定める。これにより、コンデンサ温度Tの上昇抑制効果をより高めることができる。より詳細には、ジェネレータトルクTfr_gの大きさが比較的小さいにもかかわらず、ジェネレータ電流Iac_fgが比較的大きくなるシーン(例えば、高回転域における弱め界磁電流の影響を受けるシーン)においても、好適にコンデンサ温度Tの上昇を抑制することができる。 Furthermore, in this embodiment, the correction operation point g1 is adjusted to an operation point where the generator current I ac_fg is at a minimum value. More specifically, the controller 20 obtains the generator rotation speed N fr_g when the generator current I ac_fg is at a minimum value from the relationship between the generator rotation speed N fr_g and the generator current I ac_fg obtained by applying the value of the output of the generator 16 at the basic operation point g0 to a map showing the relationship between the predetermined output of the generator 16, the generator rotation speed N fr_g , and the generator current I ac_fg , and sets this as the correction operation point g1. This can further enhance the effect of suppressing the rise in the capacitor temperature T c . More specifically, even in a scene where the generator current I ac_fg is relatively large (for example, a scene affected by a weak field current in a high rotation range) despite the magnitude of the generator torque T fr_g being relatively small, the rise in the capacitor temperature T c can be suitably suppressed.

そして、上述のように、動作点が基本動作点g0から補正動作点g1に遷移する過程においては、ジェネレータ電流Iac_fgは減少するものの、ジェネレータ16の出力は一定に維持される。このため、ジェネレータ16が出力する発電電力(発電電流Idc_fg)が維持されることとなり、フロントインバータ14frにおける合成電力も維持することができる。すなわち、フロントモータ10frに供給する電力(フロントモータ直流電流Idc_fm,フロントモータ電流Iac_fm)を維持してその動作を所望の状態に保ちつつ、コンデンサ温度Tの上昇を抑制することができる。 As described above, in the process in which the operating point transitions from the basic operating point g0 to the correction operating point g1, the generator current Iac_fg decreases, but the output of the generator 16 is maintained constant. As a result, the generated power (generated current Idc_fg ) output by the generator 16 is maintained, and the combined power in the front inverter 14fr can also be maintained. In other words, the power (front motor DC current Idc_fm , front motor current Iac_fm ) supplied to the front motor 10fr can be maintained to maintain its operation in a desired state, while suppressing an increase in the capacitor temperature Tc .

図2に戻り、コントローラ20は、動作点の補正動作点g1への遷移が完了したか否かを判定する。具体的に、コントローラ20は、ジェネレータ回転数Nfr_gと実回転数Nとの間の差分が所定の差分閾値β以下である場合に、補正動作点g1への遷移が完了したと判断する。すなわち、コントローラ20は以下の式(2)が満たされる場合に、補正動作点g1への遷移が完了したと判断する。 Returning to Fig. 2, the controller 20 judges whether or not the transition of the operating point to the correction operating point g1 has been completed. Specifically, the controller 20 judges that the transition to the correction operating point g1 has been completed when the difference between the generator rotation speed N fr_g and the actual rotation speed N is equal to or smaller than a predetermined difference threshold value β. That is, the controller 20 judges that the transition to the correction operating point g1 has been completed when the following formula (2) is satisfied.

Figure 0007625946000002
Figure 0007625946000002

そして、コントローラ20は、補正動作点g1への遷移が完了したと判断すると、ステップS104に進む。 Then, when the controller 20 determines that the transition to the correction operation point g1 is complete, it proceeds to step S104.

ステップS104において、コントローラ20は、電動機制御システム100の状態が温度抑制領域であるか否かを判定する抑制領域判定処理を実行する。具体的に、コントローラ20は、以下に説明するロジックで当該判定を実行する。 In step S104, the controller 20 executes a suppression region determination process to determine whether the state of the motor control system 100 is in the temperature suppression region. Specifically, the controller 20 executes this determination using the logic described below.

先ず、コントローラ20は、補正動作点g1への遷移が完了した後に、電動機制御システム100の総出力、すなわち車両の総駆動力(フロントモータトルクTfr_m及びリアモータトルクTrr_mの総和)を維持しつつ、配分比κを変更することで、フロントモータトルクTfr_mをΔT(>0)減少させ、リアモータトルクTrr_mをΔT増加させる。なお、ΔTは、所望のフロントモータ電流Iac_fmの減少を実現しつつ、車両の乗員に与える違和感をできるだけ小さくする観点から好適な値に設定される。そして、コントローラ20は、以下の式(3)の条件が満たされるか否かを判定する。 First, after the transition to the correction operation point g1 is completed, the controller 20 changes the distribution ratio κ while maintaining the total output of the motor control system 100, i.e., the total driving force of the vehicle (the sum of the front motor torque Tfr_m and the rear motor torque Trr_m ), thereby decreasing the front motor torque Tfr_m by ΔT (>0) and increasing the rear motor torque Trr_m by ΔT. Note that ΔT is set to a suitable value from the viewpoint of minimizing the discomfort felt by the vehicle occupants while realizing a desired reduction in the front motor current Iac_fm . Then, the controller 20 determines whether the condition of the following equation (3) is satisfied.

Figure 0007625946000003
Figure 0007625946000003

ここで、式(3)の第1式は、フロントモータトルクTfr_mをΔT減少させた際にフロントモータ電流Iac_fmが減少する条件(すなわち、コンデンサ温度Tが実際に減少する条件)を表す。一方で、式(3)の第2式は、上述のようにフロントモータトルクTfr_mを減少、及びリアモータトルクTrr_mを増加させた場合に、フロントモータ電流Iac_fm(フロントモータ直流電流Idc_fm)の変化による平滑コンデンサ30の損失の減少分(Δ_loss(Iac_fm))が、フロントインバータ14frにおける合成電力(合成電流Idc_f)の変化による平滑コンデンサ30の損失の増加分(Δloss(Idc_f))を上回る条件を規定する。すなわち、場合によっては、フロントモータ電流Iac_fm(フロントモータ直流電流Idc_fm)を減少させても合成電流Idc_fが増加することで、コンデンサ温度Tの上昇を抑制する効果が十分に発揮されないことが想定される。したがって、式(3)の第2式では、コンデンサ温度Tの上昇を抑制する効果が得られる電動機制御システム100の状態に関する条件を規定している。 Here, the first equation of equation (3) represents the condition under which the front motor current Iac_fm decreases when the front motor torque Tfr_m is decreased by ΔT (i.e., the condition under which the capacitor temperature Tc actually decreases). Meanwhile, the second equation of equation (3) specifies the condition under which the decrease in loss in the smoothing capacitor 30 due to a change in the front motor current Iac_fm (front motor DC current Idc_fm ) ( Δ_loss ( Iac_fm )) exceeds the increase in loss in the smoothing capacitor 30 due to a change in the combined power (combined current Idc_f ) in the front inverter 14fr (Δ + loss( Idc_f )) when the front motor torque Tfr_m is decreased and the rear motor torque Trr_m is increased as described above. That is, in some cases, it is expected that the effect of suppressing the rise in capacitor temperature Tc will not be sufficiently achieved even if the front motor current Iac_fm (front motor DC current Idc_fm ) is reduced because the combined current Idc_f will increase. Therefore, the second equation of equation (3) specifies the conditions related to the state of motor control system 100 that provide the effect of suppressing the rise in capacitor temperature Tc .

なお、フロントモータ電流Iac_fm及びその損失_loss(Iac_fm)は、フロントモータ10frのトルク・回転数に対して予め定めたマップを用いることにより演算することができる。また、合成電流Idc_fは、フロントモータ10frの回転数・トルク及びジェネレータ16の回転数・トルクから合成電力の変化分を算出し、バッテリ電圧を用いて演算することができる。また、合成電流Idc_fの損失loss(Idc_f)は、これらパラメータ対して予め定めたマップを用いることにより演算することができる。 The front motor current Iac_fm and its loss_loss ( Iac_fm ) can be calculated by using a map determined in advance for the torque and rotation speed of the front motor 10fr. The combined current Idc_f can be calculated by calculating the change in combined power from the rotation speed and torque of the front motor 10fr and the rotation speed and torque of the generator 16, and using the battery voltage. The loss + loss( Idc_f ) of the combined current Idc_f can be calculated by using a map determined in advance for these parameters.

そして、コントローラ20は、式(3)条件が満たされると判断した場合に、ステップS105に進み、当該条件が満たされない場合には本ルーチンを終了する。 Then, if the controller 20 determines that the condition of formula (3) is satisfied, it proceeds to step S105, and if the condition is not satisfied, it ends this routine.

ステップS105において、第2抑制処理を実行する。具体的に、コントローラ20は、車両の総駆動力を維持しつつ、フロントモータトルクTfr_mを減少させるとともにリアモータトルクTrr_mを増加させてコンデンサ温度Tの上昇を抑制する。特に、本処理においてもステップS104と同様に、フロントモータトルクTfr_mの減少分(リアモータトルクTrr_mの増加分)を、車両の乗員に与える違和感をできるだけ小さくするように定めることが好ましい。 In step S105, a second suppression process is executed. Specifically, the controller 20 reduces the front motor torque Tfr_m and increases the rear motor torque Trr_m while maintaining the total driving force of the vehicle, thereby suppressing an increase in the capacitor temperature Tc . In particular, in this process, similarly to step S104, it is preferable to determine the amount of decrease in the front motor torque Tfr_m (the amount of increase in the rear motor torque Trr_m ) so as to minimize the discomfort felt by the vehicle occupants.

以上説明した温度抑制制御の第1抑制処理(ステップS102)によれば、ジェネレータ16が出力する発電電力を維持しつつジェネレータ電流Iac_fgを減少させるので、フロントインバータ14frの合成電力を変えずにコンデンサ温度Tの上昇を抑制することができる。また、抑制領域判定処理(ステップS104)及び第2抑制処理(ステップS105)によれば、フロントモータ電流Iac_fmの変化による損失の増減及びフロントインバータ14frの合成電力(合成電流Idc_f)の変化による損失の増減の大小に応じて温度抑制効果が一定程度得られるシーン(温度抑制領域)において、電動機制御システム100の総出力(車両の総駆動力)を保ったまま配分比κを変えて、フロントモータ電流Iac_fmを減少させている。したがって、電動機制御システム100の出力性能(車両に搭載される場合には走行性能)を確保しつつ、コンデンサ温度Tの上昇をより効果的に抑制することができる。 According to the first suppression process (step S102) of the temperature suppression control described above, the generator current Iac_fg is reduced while maintaining the generated power output by the generator 16, so that the rise in the capacitor temperature Tc can be suppressed without changing the composite power of the front inverter 14fr . Furthermore, according to the suppression region determination process (step S104) and the second suppression process (step S105), in a scene (temperature suppression region) where a certain degree of temperature suppression effect can be obtained depending on the increase or decrease in loss due to the change in the front motor current Iac_fm and the increase or decrease in loss due to the change in the composite power (composite current Idc_f ) of the front inverter 14fr, the distribution ratio κ is changed while maintaining the total output of the motor control system 100 (total driving force of the vehicle) to reduce the front motor current Iac_fm . Therefore, the rise in the capacitor temperature Tc can be more effectively suppressed while ensuring the output performance of the motor control system 100 (driving performance when mounted on a vehicle).

以上説明した本実施形態の電動機制御方法によれば、以下の作用効果を奏する。 The motor control method of this embodiment described above provides the following effects:

本実施形態によれば、発電機としてのジェネレータ16と、ジェネレータ16が出力する発電電力(発電電流Idc_fg)を一時的に蓄電する容量素子としての平滑コンデンサ30と、この発電電力により駆動される電動機としてのフロントモータ10frと、を備えた電動機制御システム100で実行され、ジェネレータ16及びフロントモータ10frの動作を制御する電動機制御方法が提供される。 According to this embodiment, there is provided an electric motor control method that is executed by an electric motor control system 100 including a generator 16 as an electric power generator, a smoothing capacitor 30 as a capacitive element that temporarily stores the generated power (generated current I dc_fg ) output by the generator 16, and a front motor 10fr as an electric motor driven by this generated power, and that controls the operation of the generator 16 and the front motor 10fr.

この電動機制御方法では、平滑コンデンサ30の温度(コンデンサ温度T)が所定の閾値(基準値α)以上である場合に、ジェネレータ16のジェネレータ電流Iac_fgを減少させることでコンデンサ温度Tの温度の上昇を抑制する温度抑制制御(特に、第1抑制処理及び/又は第2抑制処理)を実行する。 In this motor control method, when the temperature of the smoothing capacitor 30 (capacitor temperature Tc ) is equal to or higher than a predetermined threshold value (reference value α), a temperature suppression control (particularly, a first suppression process and/or a second suppression process) is executed to suppress the rise in the capacitor temperature Tc by reducing the generator current Iac_fg of the generator 16.

これにより、フロントモータ10frの出力を変化させずとも(当該出力を所望の状態に維持しつつ)、ジェネレータ電流Iac_fgを減少させて平滑コンデンサ30の発熱を抑えることができ、コンデンサ温度Tの上昇が抑制される。 As a result, without changing the output of the front motor 10fr (while maintaining the output at a desired state), the generator current Iac_fg can be reduced to suppress heat generation in the smoothing capacitor 30, and the rise in the capacitor temperature Tc can be suppressed.

特に、本実施形態では、温度抑制制御は、ジェネレータ16の発電電力を維持しつつ、ジェネレータ電流Iac_fgを減少させる第1抑制処理(ステップS102)を含む。 In particular, in this embodiment, the temperature suppression control includes a first suppression process (step S102) of reducing the generator current Iac_fg while maintaining the generated power of the generator 16.

これにより、ジェネレータ16の発電電力とフロントモータ10frに供給される電力との合成電力を変化させずにコンデンサ温度Tの上昇を抑制するための具体的な制御ロジックが実現される。 This realizes a specific control logic for suppressing an increase in the capacitor temperature Tc without changing the composite power of the generated power of the generator 16 and the power supplied to the front motor 10fr.

また、本実施形態の電動機制御システム100は、第1電動機としてのフロントモータ10frと、フロントモータ10frとは異なる第2電動機としてのリアモータ10rrと、をさらに備える。そして、温度抑制制御は、フロントモータ10frの出力(フロントモータトルクTfr_m)及びリアモータ10rrの出力(リアモータトルクTrr_m)の和を維持したまま、フロントモータトルクTfr_m(フロントモータ電流Iac_fm)を減少させてリアモータトルクTrr_m(特にリアモータ電流Iac_rm)を増加させる第2抑制処理(ステップS105)を含む。 Moreover, the electric motor control system 100 of this embodiment further includes a front motor 10fr as a first electric motor, and a rear motor 10rr as a second electric motor different from the front motor 10fr. The temperature suppression control includes a second suppression process (step S105) that reduces the front motor torque Tfr_m (front motor current Iac_fm ) and increases the rear motor torque Trr_m (particularly the rear motor current Iac_rm) while maintaining the sum of the output of the front motor 10fr (front motor torque Tfr_m ) and the output of the rear motor 10rr (rear motor torque Trr_m ).

これにより、電動機制御システム100の総出力(車両の総駆動力)を保ちつつ、コンデンサ温度Tの上昇を抑制し得るより具体的な制御ロジックが実現される。 This realizes a more specific control logic that can suppress the rise in capacitor temperature Tc while maintaining the total output (total driving force of the vehicle) of motor control system 100.

特に、本実施形態の温度抑制制御は、電動機制御システム100の状態が、コンデンサ温度Tの上昇抑制効果が一定程度得られる温度抑制領域(式(3))であるか否かを判定する抑制領域判定処理(ステップS104)と、電動機制御システム100の状態が温度抑制領域であると判断した場合に、フロントモータトルクTfr_m及びリアモータトルクTrr_mの和を維持したまま、フロントモータトルクTfr_m(特にフロントモータ電流Iac_fm)を減少させてリアモータトルクTrr_m(特にリアモータ電流Iac_rm)を増加させる第2抑制処理(ステップS105)と、を含む。 In particular, the temperature suppression control of this embodiment includes a suppression region determination process (step S104 ) that determines whether the state of the motor control system 100 is in the temperature suppression region (equation (3)) where a certain degree of effect is obtained in suppressing the rise in the capacitor temperature Tc, and a second suppression process (step S105) that reduces the front motor torque Tfr_m (particularly the front motor current Iac_fm) and increases the rear motor torque Trr_m (particularly the rear motor current Iac_rm ) while maintaining the sum of the front motor torque Tfr_m and the rear motor torque Trr_m when it is determined that the state of the motor control system 100 is in the temperature suppression region.

そして、抑制領域判定処理では、フロントモータトルクTfr_m(フロントモータ電流Iac_fm)の変化に起因する平滑コンデンサ30の損失の変化と、ジェネレータ16及びフロントモータ10frの合成出力(合成電流Idc_f)の変化に起因する平滑コンデンサ30の損失の変化と、を総合した損失の変化が減少方向である場合(式(3)の第2項が満たされる場合)に、電動機制御システム100の状態が温度抑制領域であると判断する。 In the suppression region determination process, when the combined change in loss of the smoothing capacitor 30 due to the change in the front motor torque T fr_m (front motor current I ac_fm ) and the change in loss of the smoothing capacitor 30 due to the change in the combined output (combined current I dc_f ) of the generator 16 and the front motor 10fr is decreasing (when the second term of equation (3) is satisfied), the state of the motor control system 100 is determined to be in the temperature suppression region.

これにより、フロントモータ電流Iac_fmの変化による損失の増減及びフロントインバータ14frの合成電力(合成電流Idc_f)の変化による損失の増減のバランスを考慮して、より効果的なシーンにおいて第2抑制処理を実行するための制御ロジックが実現される。 This realizes a control logic for executing the second suppression process in more effective scenes, taking into account the balance between the increase and decrease in loss due to changes in the front motor current Iac_fm and the increase and decrease in loss due to changes in the combined power (combined current Idc_f ) of the front inverter 14fr.

なお、本実施形態の電動機制御システム100は、ジェネレータ16の発電電力を調節する発電機用電力変換器34と、平滑コンデンサ30に対して発電機用電力変換器34と並列に接続されフロントモータ10frの出力を調節する電動機用電力変換器としてのフロントモータ電力変換器32と、を備える。 The electric motor control system 100 of this embodiment includes a generator power converter 34 that adjusts the generated power of the generator 16, and a front motor power converter 32 that is connected in parallel with the generator power converter 34 to the smoothing capacitor 30 and serves as an electric motor power converter that adjusts the output of the front motor 10fr.

これにより、ジェネレータ電流Iac_fgを減少させることでコンデンサ温度Tの温度の上昇をより確実に抑制するためのシステム構成が実現される。 This realizes a system configuration for more reliably suppressing an increase in the capacitor temperature Tc by reducing the generator current Iac_fg .

さらに、本実施形態では、上記電動機制御方法の実行に適した電動機制御システム100が提供される。 Furthermore, in this embodiment, an electric motor control system 100 suitable for executing the above electric motor control method is provided.

この電動機制御システム100は、発電機としてのジェネレータ16と、ジェネレータ16が出力する発電電力(発電電流Idc_fg)を一時的に蓄電する容量素子としての平滑コンデンサ30と、この発電電力により駆動される電動機としてのフロントモータ10frと、ジェネレータ16及び駆動モータ10を制御する制御装置としてのコントローラ20と、を備える。 This motor control system 100 includes a generator 16 as a power generator, a smoothing capacitor 30 as a capacitive element that temporarily stores the generated power (generated current I dc_fg ) output by the generator 16, a front motor 10fr as a motor driven by the generated power, and a controller 20 as a control device that controls the generator 16 and the drive motor 10.

そして、コントローラ20は、平滑コンデンサ30の温度(コンデンサ温度T)が所定の閾値(基準値α)以上である場合に、ジェネレータ16のジェネレータ電流Iac_fgを減少させることでコンデンサ温度Tの温度の上昇を抑制する温度抑制制御(特に、第1抑制処理及び/又は第2抑制処理)を実行する。 Then, when the temperature of the smoothing capacitor 30 (capacitor temperature T c ) is equal to or higher than a predetermined threshold value (reference value α), the controller 20 executes temperature suppression control (particularly, the first suppression process and/or the second suppression process) to suppress the rise in the capacitor temperature T c by reducing the generator current I ac_fg of the generator 16.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments.

例えば、上記実施形態では、駆動モータ10が、一体のインバータ14によりジェネレータ16とともに駆動されるフロントモータ10frと、それ以外のリアモータ10rrと、により構成される例について説明した。しかしながら、これに限られず、電動機制御システム100の全出力(車両の総駆動力)を賄う一つの駆動モータ10のみを設けた場合(例えば、リアモータ10rrを省略してフロントモータ10frのみで出力を賄う構成を採用した場合など)において、若干の修正を加えつつ上記実施形態で説明した方法を適用しても良い。 For example, in the above embodiment, an example was described in which the drive motor 10 is configured with a front motor 10fr that is driven together with the generator 16 by an integrated inverter 14, and a rear motor 10rr. However, this is not limited to this, and the method described in the above embodiment may be applied with some modifications when only one drive motor 10 is provided to provide the total output (total driving force of the vehicle) of the electric motor control system 100 (for example, when the rear motor 10rr is omitted and a configuration is adopted in which the output is provided only by the front motor 10fr).

また、上記実施形態では、電動機制御システム100を搭載する装置が車両であることを想定して説明を行った。しかしながら、車両以外に電動機制御システム100を搭載して、上記実施形態の制御を実行することも可能である。 In addition, in the above embodiment, the description was given on the assumption that the device equipped with the electric motor control system 100 is a vehicle. However, it is also possible to install the electric motor control system 100 in something other than a vehicle and execute the control of the above embodiment.

10 駆動モータ、10fr フロントモータ、10rr リアモータ、12 バッテリ、14 インバータ、14fr フロントインバータ、14rr リアインバータ、16 ジェネレータ、18 エンジン、20 コントローラ、30 平滑コンデンサ、32 フロントモータ電力変換器、34 発電機用電力変換器、36 温度センサ、40 平滑コンデンサ、42 リアモータ電力変換器、100 電動機制御システム
REFERENCE SIGNS LIST 10 Drive motor, 10fr Front motor, 10rr Rear motor, 12 Battery, 14 Inverter, 14fr Front inverter, 14rr Rear inverter, 16 Generator, 18 Engine, 20 Controller, 30 Smoothing capacitor, 32 Front motor power converter, 34 Generator power converter, 36 Temperature sensor, 40 Smoothing capacitor, 42 Rear motor power converter, 100 Motor control system

Claims (3)

発電機と、前記発電機が出力する発電電力を一時的に蓄電する容量素子と、前記発電電力により駆動される電動機と、を備えた電動機制御システムで実行され、前記発電機、及び前記電動機の動作を制御する電動機制御方法であって、
前記容量素子の温度が所定の閾値以上である場合に、前記発電機の電流を減少させることで前記容量素子の温度の上昇を抑制する温度抑制制御を実行し、
前記電動機制御システムは、前記電動機として機能する第1電動機と、前記第1電動機とは異なる第2電動機と、をさらに備え、
前記温度抑制制御は、
前記発電電力を維持しつつ、前記発電機の電流を減少させる第1抑制処理と、
前記電動機制御システムの状態が、前記容量素子の温度の上昇抑制効果が一定程度得られる温度抑制領域であるか否かを判定する抑制領域判定処理と、
前記電動機制御システムの状態が前記温度抑制領域であると判断した場合に、前記第1電動機の出力及び前記第2電動機の出力の和を維持したまま、前記第1電動機の出力を減少させて前記第2電動機の出力を増加させる第2抑制処理と、を含み、
前記抑制領域判定処理では、前記第1電動機の出力の変化に起因する前記容量素子の損失の変化と、前記発電機及び前記第1電動機の合成出力の変化に起因する前記容量素子の損失の変化と、を総合した損失の変化が減少方向である場合に、前記電動機制御システムの状態が前記温度抑制領域であると判断する、
電動機制御方法。
A motor control method that is executed in a motor control system including a generator, a capacitance element that temporarily stores generated power output by the generator, and a motor that is driven by the generated power, and controls operations of the generator and the motor, comprising:
When the temperature of the capacitance element is equal to or higher than a predetermined threshold, a temperature suppression control is executed to suppress an increase in the temperature of the capacitance element by reducing a current of the generator ;
The motor control system further includes a first motor that functions as the motor, and a second motor different from the first motor,
The temperature suppression control includes:
a first suppression process of reducing a current of the generator while maintaining the generated power;
a temperature suppression region determination process for determining whether or not the state of the motor control system is in a temperature suppression region in which a certain degree of effect of suppressing an increase in the temperature of the capacitance element can be obtained;
a second suppression process of reducing the output of the first motor and increasing the output of the second motor while maintaining a sum of the output of the first motor and the output of the second motor when it is determined that the state of the motor control system is in the temperature suppression region,
In the suppression region determination process, when a combined loss change of the loss change of the capacitive element caused by a change in the output of the first motor and a combined loss change of the capacitive element caused by a change in the combined output of the generator and the first motor is decreasing, the state of the motor control system is determined to be in the temperature suppression region.
Electric motor control method.
請求項に記載の電動機制御方法であって、
前記電動機制御システムは、前記発電機の前記発電電力を調節する発電機用電力変換器と、前記容量素子に対して前記発電機用電力変換器と並列に接続され前記電動機の出力を調節する電動機用電力変換器と、を備える、
電動機制御方法。
2. A method for controlling an electric motor according to claim 1 , comprising:
The motor control system includes a generator power converter that adjusts the generated power of the generator, and a motor power converter that is connected in parallel with the generator power converter with respect to the capacitance element and adjusts an output of the motor.
Electric motor control method.
発電機と、
前記発電機が出力する発電電力を一時的に蓄電する容量素子と、
前記発電電力により駆動される電動機と、
前記発電機、及び前記電動機の動作を制御する制御装置と、を備える電動機制御システムであって、
前記制御装置は、
前記容量素子の温度が所定の閾値以上である場合に、前記発電機の電流を減少させることで前記容量素子の温度の上昇を抑制する温度抑制制御を実行し、
前記電動機として機能する第1電動機と、前記第1電動機とは異なる第2電動機と、をさらに備え、
前記温度抑制制御は、
前記発電電力を維持しつつ、前記発電機の電流を減少させる第1抑制処理と、
電動機制御システムの状態が、前記容量素子の温度の上昇抑制効果が一定程度得られる温度抑制領域であるか否かを判定する抑制領域判定処理と、
電動機制御システムの状態が前記温度抑制領域であると判断した場合に、前記第1電動機の出力及び前記第2電動機の出力の和を維持したまま、前記第1電動機の出力を減少させて前記第2電動機の出力を増加させる第2抑制処理と、を含み、
前記抑制領域判定処理では、前記第1電動機の出力の変化に起因する前記容量素子の損失の変化と、前記発電機及び前記第1電動機の合成出力の変化に起因する前記容量素子の損失の変化と、を総合した損失の変化が減少方向である場合に、電動機制御システムの状態が前記温度抑制領域であると判断する、
電動機制御システム。
A generator,
a capacitance element for temporarily storing the generated power output by the generator;
an electric motor driven by the generated power;
A motor control system including: a control device that controls the operation of the generator and the motor;
The control device includes:
When the temperature of the capacitance element is equal to or higher than a predetermined threshold, a temperature suppression control is executed to suppress an increase in the temperature of the capacitance element by reducing a current of the generator ;
Further comprising a first motor functioning as the electric motor and a second motor different from the first motor,
The temperature suppression control includes:
a first suppression process of reducing a current of the generator while maintaining the generated power;
a temperature suppression region determination process for determining whether or not the state of the motor control system is in a temperature suppression region in which a certain degree of effect of suppressing an increase in the temperature of the capacitance element can be obtained;
a second suppression process for reducing the output of the first motor and increasing the output of the second motor while maintaining a sum of the output of the first motor and the output of the second motor when it is determined that the state of the motor control system is in the temperature suppression region,
In the suppression region determination process, when a combined loss change of the loss change of the capacitance element caused by a change in the output of the first motor and a combined loss change of the loss change of the capacitance element caused by a change in the combined output of the generator and the first motor is decreasing, the state of the motor control system is determined to be in the temperature suppression region.
Motor control system.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011232083A (en) 2010-04-26 2011-11-17 Komatsu Ltd Method and device for detecting temperature of electricity storage device, and device for detecting temperature of electricity storage device in hybrid construction machine
JP2013059160A (en) 2011-09-07 2013-03-28 Toyota Motor Corp Electric vehicle
JP2016220457A (en) 2015-05-25 2016-12-22 日産自動車株式会社 Inverter device
US20180236877A1 (en) 2017-02-21 2018-08-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid drive system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011232083A (en) 2010-04-26 2011-11-17 Komatsu Ltd Method and device for detecting temperature of electricity storage device, and device for detecting temperature of electricity storage device in hybrid construction machine
JP2013059160A (en) 2011-09-07 2013-03-28 Toyota Motor Corp Electric vehicle
JP2016220457A (en) 2015-05-25 2016-12-22 日産自動車株式会社 Inverter device
US20180236877A1 (en) 2017-02-21 2018-08-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid drive system

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