转换器的控制装置以及具备它的电动车辆制造方法及图纸

技术编号:7330261 阅读:136 留言:0更新日期:2012-05-10 19:48
电压控制运算部(106),从减法部(104)接受从电压指令值(VR)减去电压(Vm)的检测值的值,执行用于使电压(Vm)与电压指令值(VR)一致的控制运算。电压控制运算部(106),作为电流指令值(IR)输出算出的控制量。电流控制运算部(110),从减法部(108)接受从电流指令值(IR)减去电流(IL)的检测值的值,执行用于使电流(IL)和电流指令值(IR)一致的控制运算。驱动信号生成部(112),基于从电流控制运算部(110)接受的占空比指令值(d),生成用于驱动升压转换器的信号(PWC)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及转换器的控制装置以及具备它的电动车辆,特别涉及在直流电源和电负载装置之间设置,将输出电压升压到直流电源的电压以上的转换器的控制装置以及具备它的电动车辆。
技术介绍
在包含2个开关元件和电抗器的所谓斩波型的转换器中,切换2个开关元件的开关状态的时候,为了防止2个开关元件同时为接通(ON)状态(导通状态),一般设置2个开关元件临时都断开(OFF)的死区时间。如此,在因为此死区时间的影响,在电抗器流动的电流的方向变换的时候,存在转换器的输出电压变动的问题。对于此问题,特开2007-325435号公报(特许文献1)公开了能够抑制升压转换器的输出电压意外地变高的电源装置。此电源装置中,在升压转换器的电抗器流动的电流在死区时间时为值0、停滞的现象按照开关元件的开关周期产生时,判定为到达周期的0电流停滞状态,将升压转换器的电压指令值减小修正预定电压。如此,能够抑制升压转换器的输出电压由于死区时间的影响意外地变高的电源装置。现有技术文献特许文献特许文献1 特开2007-325435号公报特许文献2 特开2004-112904号公报特许文献3 特开2004-135465号公报特许文献4 特开平7-147775号公报特许文献5 特开平11-308871号公报
技术实现思路
上述公报中公开的电源装置中,基于升压转换器的下臂的电压检测值和/或电抗器电流的检测值判定是否是0电流停滞状态,因为基于此判定结果控制升压转换器,所以由于检测下臂的电压和/或电抗器电流的传感器的误差等等,存在误判定是否是0电流停滞状态的可能性,此结果是存在不能抑制电压变动的可能性。并且,上述公报上公开的方法,通过判定为到达周期的0电流停滞状态时,将升压转换器的电压指令值减小修正预定电压,由此抑制升压转换器的输出电压由于死区时间的影响意外地变高,但是,不是抑制升压转换器的输出电压的变动自身。因此,本专利技术的目的是提供能够抑制由于死区时间的影响带来的转换器的输出电压的变动的转换器的控制装置以及具备它的电动车辆。根据本专利技术,转换器的控制装置,是设置在直流电源和电负载装置之间,将输出电压升压到直流电源的电压以上的转换器的控制装置。转换器包含电抗器,第一开关元件以及第二开关元件,第一二极管以及第二二极管。电抗器,一端连接到直流电源的正极。第一开关元件,在电抗器的另一端和电负载装置之间连接。第二开关元件,在电抗器的另一端和直流电源的负极之间连接。第一二极管以及第二二极管,分别反并联连接于第一开关元件以及第二开关元件。在第一开关元件以及第二开关元件的动作中,设置用于防止第一开关元件以及第二开关元件同时成为导通状态的死区时间。控制装置包含电压控制部,电流控制部,信号生成部。电压控制部,执行用于将输出电压调整为目标电压的控制运算。电流控制部,将电压控制部的控制输出作为目标电流,执行用于将在电抗器流过的电流调整为目标电流的控制运算。信号生成部,基于电流控制部的控制输出,生成用于驱动第一开关元件以及第二开关元件的信号。优选的,电负载装置包含电动机。控制装置进一步包含电压控制周期设定部。电压控制周期设定部,基于伴随电动机的旋转产生的周期性电力变动,设定电压控制部的运算周期。进一步优选的,电压控制周期设定部,将电压控制部的运算周期设定为电力变动周期的1/4以下。优选的,电负载装置包含第一电动机。控制装置进一步包含第一变动推定部。第一变动推定部,基于第一电动机的转矩和转速,推定表示伴随第一电动机的旋转产生的周期性电力变动量的第一变动量。电流控制部,将第一变动量加上电压控制部的控制输出得到的值作为目标电流,执行控制运算。进一步优选的,电负载装置进一步包含第二电动机。控制装置进一步包含第二变动推定部。第二变动推定部,基于第二电动机的转矩和转速,推定表示伴随第二电动机的旋转产生的周期性电力变动量的第二变动量。电流控制部,将第一变动量以及第二变动量加上电压控制部的控制输出得到的值作为目标电流,执行控制运算。并且,根据本专利技术,电动车辆,包含直流电源;使用从直流电源供给的电力产生车辆的驱动力的驱动力产生部;设置在直流电源和驱动力产生部之间,将驱动力产生部的输入电压升压到直流电源的电压以上的、上述的转换器;以及上述任一转换器的控制装置。本转换器的控制装置中,因为设置将执行用于将输出电压调整为目标电压的控制运算的电压控制部的控制输出作为目标电流,执行用于将在电抗器流过的电流调整为目标电流的控制运算的电流控制部,所以能够抑制在转换器的电抗器流过的电流在死区时间为值0的停滞现象的发生。如此,根据本转换器的控制装置,能够抑制死区时间的影响带来的转换器的输出电压的变动。附图说明图1是表示适用本专利技术的实施方式一的转换器的控制装置的电动车辆的电气系统;图2是图1所示的控制装置的,关于升压转换器的控制的部分的功能框图;图3是用于说明图2中表示的采样/保持电路的电流采样定时的图;图4是表示在电抗器流过的电流的方向变化时的电压以及电流的图;图5是表示假设设置实施方式一中没有设置电流控制的情况下电压以及电流的图;图6是表示图4的时刻tl的附近的开关元件的动作以及电流的变动的5图7是表示图4的时刻t3的附近的开关元件的动作以及电流的变动的图;图8是表示图4的时刻t5的附近的开关元件的动作以及电流的变动的图;图9是表示图5的时刻t2的附近的开关元件的动作以及电流的变动的图;图10是表示图5的时刻t4的附近的开关元件的动作以及电流的变动的图;图11是实施方式二的控制装置的,关于升压转换器的控制的部分的功能框图;图12是用于说明由控制装置执行的电压控制的运算周期设定处理的流程图;图13是表示随着电动发电机的旋转产生的电力纹波以及实施方式三的控制效果的图;图14是表示随着电动发电机的旋转产生的电力纹波没有在直流电源被吸收的情况的图;图15是实施方式三的控制装置的,关于升压转换器的控制的部分的功能框图;图16是用于说明由控制装置执行的电流修正量的算出处理的流程图;图17是表示适用本专利技术的实施方式四的转换器的控制装置的电动车辆的电气系统;图18是实施方式四的控制装置的,关于升压转换器的控制的部分的功能框图;图19是表示实施方式四的控制效果的图;图20是表示没有实施电流修正的情况的图。用于实施专利技术的方式以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外,对于同中同一或相当部分附加同一符号,不再重复对它的说明。实施方式一图1是表示适用本专利技术的实施方式一的转换器的控制装置的电动车辆的电气系统。参照图1,电动车辆100,包含直流电源B,升压转换器10,变换器20,电动发电机M1, 正极线PL1,PL2,负极线NL,平滑电容C。并且,电动车辆100,进一步包含控制装置30,电压传感器52,56,电流传感器M,58,60,转角传感器62。升压转换器10,包含电抗器Li,功率半导体开关元件(以下,简单的称为“开关元件”)Q1,Q2,二极管D1,D2。电抗器Ll的一端,连接到与直流电源B的正极连接的正极线 PL1,另一端连接到开关元件Ql和开关元件Q2的中间点,也就是说,连接到开关元件Ql的发射极和开关元件Q2的集电极的连接点。开关元件Q1,Q2,在正极线PLl和连接到直流电源B的负极的负极线NL之间串联连接。然后,开关元件Q本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:高松直义冈村贤树野边大悟
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:

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