驱动系统和用于驱动系统的控制方法技术方案

本发明专利技术涉及驱动系统和用于驱动系统的控制方法。在升压转换器被控制处于作为上臂的接通状态的占空比的目标值的目标占空比(Duty)被设定为100％的状态下的同时，当高电压电力线路的电压指令(VH*)超过低于电池电压线路电压(VL)的上臂接通状态取消电压(Vref)时，将目标占空比(Duty)从100％降低。

Drive system and control method for driving system

The invention relates to a driving system and a control method for driving system. When the boost converter is controlled to be at the target duty ratio (Duty) set to 100% as the target value of the duty ratio of the upper arm, when the voltage instruction (VH*) of the high voltage power line exceeds that of the battery voltage line voltage (VL), the duty duty ratio (D) is eliminated (D). Uty) reduced from 100%.

【技术实现步骤摘要】
驱动系统和用于驱动系统的控制方法
本专利技术涉及驱动系统和用于驱动系统的控制方法，并且更加具体地涉及包括蓄电装置、电动机、逆变器、电容器、升压转换器和控制器的驱动系统以及用于驱动系统的控制方法。
技术介绍
传统上，已知这种类型的驱动系统。该驱动系统包括升压转换器，升压转换器将用于驱动马达的逆变器侧电压调节为高于或者等于电池侧电压的电压。例如，日本专利申请公报No.2014-117118(JP2014-117118A)描述了一种驱动系统。该驱动系统当逆变器的调制系数低于非升压阈值时执行非升压模式，并且当调制系数变得高于升压阈值时执行升压模式。在非升压模式中，升压转换器的升压比率被设定为值1.0。在升压模式中，升压转换器的升压比率被设定为高于值1.0。
技术实现思路
利用上述驱动系统，通常，为了避免升压转换器的两个开关元件的同时接通状态，设置了死区时间。因此，即使当在调制系数变得高于升压阈值的时刻，升压转换器的升压比率被试图设定为高于值1.0时，从实际开始升压操作起仍然可能存在延迟，并且马达的可控性可能劣化。本专利技术提供了当升压转换器被从非升压状态转变到升压状态时降低响应延迟的一种驱动系统和一种用于驱动系统的控制方法。本专利技术的一个方面提供一种包括以下构件的驱动系统。该驱动系统包括蓄电装置、电动机、逆变器、升压转换器和控制器。逆变器被构造成通过电压调制驱动电动机。升压转换器包括两个开关元件和电抗器。升压转换器被构造成将在逆变器侧处的电压调节为高于或者等于在蓄电装置侧处的电压的电压。控制器被构造成：在升压转换器被控制处于作为该两个开关元件中的任一个开关元件的上臂的接通状态的占空比被设定为100％使得升压转换器不执行升压操作的状态的同时，当逆变器的电压调制时的调制系数超过预定调制系数时或者当基于电动机的目标操作点的在逆变器侧处的目标电压超过预定电压时，将上臂的接通状态的占空比从100％降低，其中该预定调制系数低于向升压转换器发出升压指令的升压指令发出调制系数，该预定电压低于在蓄电装置侧处的电压。在根据本专利技术的方面的驱动系统中，当不要求引起升压转换器执行升压操作时，升压转换器受到控制处于作为升压转换器的该两个开关元件中的任一个开关元件的上臂的接通状态的占空比被设定为100％的状态下。在此期间，当逆变器的电压调制时的调制系数超过低于升压指令发出调制系数的预定调制系数时，或者当基于电动机的目标操作点的在逆变器侧处的目标电压超过低于在蓄电装置侧处的电压的预定电压时，将上臂的接通状态的占空比从100％降低。因此，与当调制系数超过升压指令发出调制系数时或者当在逆变器侧处的目标电压超过在蓄电装置侧处的电压时，将上臂的接通状态的占空比从100％降低的情形相比，当升压转换器被从非升压状态转变到升压状态时，能够降低响应延迟。在根据本专利技术的方面的驱动系统中，控制器可以被构造成：当调制系数超过预定调制系数时或者当在逆变器侧处的目标电压超过预定电压时，在上臂的断开时间不超过由上臂的断开状态引起的死区时间的范围内，将上臂的接通状态的占空比从100％降低。利用这种构造，即使当上臂被断开时下臂仍然不被接通，从而能够基本将上臂的接通状态的占空比保持在100％。因此，在调制系数不超过升压指令发出调制系数或者在逆变器侧处的目标电压不超过在蓄电装置侧处的电压的情况中，能够减少升压转换器的升压操作。在根据本专利技术的方面的驱动系统中，控制器可以被构造成：当调制系数超过升压指令发出调制系数时或者当在逆变器侧处的目标电压超过在蓄电装置侧处的电压时，进一步降低上臂的接通状态的占空比。利用这种构造，能够引起在逆变器侧处的电压快速地遵循目标电压。在根据本专利技术的方面的驱动系统中，控制器可以被构造成响应于调制系数的变化的状态而使预定调制系数变化。可替代地，控制器可以被构造成响应于目标电压的变化的状态而使预定电压变化。利用这种构造，能够在刚好在调制系数超过升压指令发出调制系数之前的时刻或者在刚好在目标电压超过在蓄电装置侧处的电压之前的时刻，进一步可靠地将上臂的接通状态的占空比从100％降低。本专利技术的另一个方面提供一种用于驱动系统的控制方法。该驱动系统包括蓄电装置、电动机、逆变器和升压转换器。逆变器被构造成通过电压调制驱动电动机。升压转换器包括两个开关元件和电抗器。升压转换器被构造成将在逆变器侧处的电压调节为高于或者等于在蓄电装置侧处的电压的电压。该控制方法包括，在升压转换器被控制处于作为该两个开关元件中的任一个开关元件的上臂的接通状态的占空比被设定为100％使得升压转换器不执行升压操作的状态的同时，当逆变器的电压调制时的调制系数超过预定调制系数时或者当基于电动机的目标操作点的在逆变器侧处的目标电压超过预定电压时，将上臂的接通状态的占空比从100％降低，其中该预定调制系数低于向升压转换器发出升压指令的升压指令发出调制系数，该预定电压低于在蓄电装置侧处的电压。附图说明将在下面参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：图1是概略地示出其上安装根据本专利技术的一个实施例的驱动系统的汽车的构造的框图；图2是包括马达、逆变器和升压转换器的电气驱动系统的框图；图3是示出升压控制例程的一个实例的流程图；图4是示出在升压转换器被置于非升压状态中的情形中、在非升压状态被取消的情形中和在升压转换器被置于升压状态中的情形中上臂和下臂的状态的解释图；图5是示出当升压转换器的上臂的接通状态在电压指令超过电池电压线路电压的时刻被取消时，用于电压指令的高电压线路电压的变化的解释图；图6是示出当升压转换器的上臂的接通状态在刚好在电压指令超过电池电压线路电压之前的时刻被取消时，用于电压指令的高电压线路电压的变化的解释图；并且图7是示出根据一个可替代实施例的升压控制例程的流程图。具体实施方式将在下面描述本专利技术的实施例。图1是概略地示出其上安装根据本专利技术的实施例的驱动系统的汽车20的构造的框图。图2是包括马达32、逆变器34和升压转换器40的电气驱动系统的框图。如在图1中所示，根据该实施例的汽车20包括马达32、逆变器34、电池36、升压转换器40和电子控制单元70。马达32是包括转子和定子的同步发电电动机。永磁体嵌入在转子中。三相线圈被缠绕在定子中。马达32的转子被连接到驱动轴22。驱动轴22经由差动齿轮24被联接到驱动轮26a、26b。逆变器34被连接到马达32和高电压电力线路42。如在图2中所示，逆变器34包括六个晶体管T11到T16和六个二极管D11到D16。晶体管T11到T16被布置成对，使得每一对的两个晶体管被相对于高电压电力线路42的正总线线路和负总线线路分别置放在源侧和汇侧处。该六个二极管D11到D16被分别与晶体管T11到T16反并联连接。马达32的三相线圈(U相、V相和W相线圈)每一个被连接到成对晶体管T11到T16的连接点中的对应一个连接点。因此，当在电压被施加到逆变器34的同时电子控制单元70调节成对晶体管T11到T16的每一个的接通时间的比率(占空比)时，围绕该三相线圈形成旋转磁场，结果马达32被驱动以进行旋转。平滑电容器43被连接到高电压电力线路42的正总线线路和负总线线路。升压转换器40被连接到高电压电力线路42和电池电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动系统，其特征在于包括：蓄电装置；电动机；逆变器，所述逆变器被构造成通过电压调制来驱动所述电动机；升压转换器，所述升压转换器包括两个开关元件和电抗器，所述升压转换器被构造成将在逆变器侧处的电压调节为高于或者等于在蓄电装置侧处的电压的电压；和控制器，所述控制器被构造成：在所述升压转换器被控制处于作为所述两个开关元件中的任一个开关元件的上臂的接通状态的占空比被设定为100％使得所述升压转换器不执行升压操作的状态的同时，当所述逆变器的电压调制时的调制系数超过预定调制系数时或者当基于所述电动机的目标操作点的在所述逆变器侧处的目标电压超过预定电压时，将所述上臂的接通状态的占空比从100％降低，其中所述预定调制系数低于向所述升压转换器发出升压指令的升压指令发出调制系数，所述预定电压低于在所述蓄电装置侧处的电压。

【技术特征摘要】
2016.12.20 JP 2016-2466851.一种驱动系统，其特征在于包括：蓄电装置；电动机；逆变器，所述逆变器被构造成通过电压调制来驱动所述电动机；升压转换器，所述升压转换器包括两个开关元件和电抗器，所述升压转换器被构造成将在逆变器侧处的电压调节为高于或者等于在蓄电装置侧处的电压的电压；和控制器，所述控制器被构造成：在所述升压转换器被控制处于作为所述两个开关元件中的任一个开关元件的上臂的接通状态的占空比被设定为100％使得所述升压转换器不执行升压操作的状态的同时，当所述逆变器的电压调制时的调制系数超过预定调制系数时或者当基于所述电动机的目标操作点的在所述逆变器侧处的目标电压超过预定电压时，将所述上臂的接通状态的占空比从100％降低，其中所述预定调制系数低于向所述升压转换器发出升压指令的升压指令发出调制系数，所述预定电压低于在所述蓄电装置侧处的电压。2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于：所述控制器被构造成：当所述调制系数超过所述预定调制系数时或者当在所述逆变器侧处的目标电压超过所述预定电压时，在所述上臂的断开时间不超过由所述上臂的断开状态引起的死区时间的范围内，将所述上臂的接通状态的占空比从100％降低。3.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于：所述控制器被构造成：当所述调制系数超过所述升压指令发出调制系数时或者当在所述逆变器侧处的目标电压超过在所述蓄电装置侧处的电压时，将所述上臂的接通状态的占空比进一步降低。4.根据权利要求1到3中的任一项所述的驱动系统，其特征在于：所述控制器被构造成响应于所述调制系数的变化的状态而使所述预定调制系数变化。5.根据权利要求1到3中的任一项所述的驱动系统，其特征在于：所述控制器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻井伸太郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP