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升壓轉(zhuǎn)換器的控制裝置的制造方法_5

文檔序號:8460953閱讀:來源:國知局
該單位間歇處理中的升壓損耗Lcv的收支,在將輸出電壓VH持續(xù)維持為目標(biāo)值VHtg的情況設(shè)為基準(zhǔn)(即,零)時,成為損耗降低量與損耗增加量的差分。
[0151]損耗降低量是圖示損耗降低量Lcvrdcl (深斜線陰影部)與損耗降低量LcVrdc2(淺斜線陰影部)之和,損耗增加量是圖示損耗增加量Lcvinc (橫線陰影部)。在圖6中,使損耗降低量Lcvrdc2與損耗增加量Lcvinc的絕對值相等,由間歇控制處理實現(xiàn)的升壓損耗Lcv的收支與損耗降低量Lcvrdcl相等??芍捎趽p耗降低量Lcvrdcl為負值,所以通過間歇控制控制,升壓損耗Lcv大大降低。此外,升壓控制停止后的輸出電壓VH的變動越緩慢,則該收支越向負側(cè)變大。
[0152]接著,參照圖7,對在間歇控制中每單位時間在升壓轉(zhuǎn)換器200產(chǎn)生的升壓損耗Lcv進行說明。在此,圖7是例示執(zhí)行間歇控制的情況下的轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt與電池電流IB的關(guān)系的圖。此外,轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt是將單位間歇處理中的升壓損耗Lcv的總和除以該單位間歇處理的期間的長度而得到的值,意味著每單位時間在升壓轉(zhuǎn)換器200產(chǎn)生的升壓損耗 Lev。
[0153]在圖7中,縱軸表示轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt,橫軸表示電池電流IB。
[0154]圖示PRF_Lcvtcmp (參照虛線)是比較例,示出了不執(zhí)行本實施方式的間歇控制處理而在該期間將輸出電壓VH維持為目標(biāo)值VHtg的情況下的轉(zhuǎn)換器損耗。
[0155]另一方面,圖示PRF_Lcvt (參照實線)示出了執(zhí)行本實施方式的間歇控制處理的情況下的轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt。這樣,在執(zhí)行本實施方式的間歇控制處理的情況下,若參照圖6,則由于在第2期間POD2升壓損耗Lcv為零,所以即使在第3期間POD3升壓損耗Lcv些許增加,作為每單位時間的值的轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt與比較例相比較也大大減少。特別是在電池電流IB充分小的情況下,由于第2期間POD2相對長,所以轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt大大減少。即,根據(jù)間歇控制處理,能夠通過使轉(zhuǎn)換器損耗Lcvt減少而降低系統(tǒng)損耗Lsys。
[0156]〈間歇升壓的問題〉
[0157]在此,參照圖8對間歇升壓的問題進行說明。在此,圖8是說明輸出電壓VH的下沖(undershoot)的圖。此外,在該圖中,對與圖6重復(fù)的地方標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,適當(dāng)省略其說明。
[0158]在圖8中,示出了圖6所例示的牽引時的輸出電壓VH的變化。在此,在升壓控制的停止措施繼續(xù)的過程中的時刻t2,輸出電壓VH達到下限值VHLa,再次開始升壓控制。該情況下,理想上,如圖示實線所示,輸出電壓VH不會低于電壓變動允許范圍的下限值VHLaQS而,在實踐上運用方面,即使在時刻t2再次開始了升壓控制,盡管是實際的升壓轉(zhuǎn)換器200開始動作的極小的時間,輸出電壓VH也持續(xù)減少(參照虛線)。因此,輸出電壓VH過渡性地下沖,有時會低于下限值VHLa。
[0159]輸出電壓VH的目標(biāo)值VHtg設(shè)定成使電壓變動允許范圍的下限值VHL高于該時刻的必要電壓值VHn,但若如此輸出電壓VH發(fā)生了下沖,則根據(jù)情況而輸出電壓VH有可能小于必要電壓值VHn。特別是在發(fā)生了這種下沖的情況下,由于電動發(fā)電機MG的功耗相應(yīng)較大,所以該可能性未必低。
[0160]接著,參照圖9對同樣的間歇升壓的問題進行說明。在此,圖9是對電動發(fā)電機MG的驅(qū)動條件的變化進行說明的圖。
[0161]在圖9中,縱軸以及橫軸分別表示馬達轉(zhuǎn)矩Tmg以及馬達轉(zhuǎn)速MRN。S卩,該坐標(biāo)平面上的點相當(dāng)于電動發(fā)電機MG的工作點。
[0162]在此,當(dāng)前的電動發(fā)電機MG的工作點設(shè)為圖示工作點m0 (黑圈)。工作點m0是馬達轉(zhuǎn)矩TmgO且馬達轉(zhuǎn)速MRNO的點。從這樣的狀態(tài)起,設(shè)為與下一個轉(zhuǎn)矩指令值TR對應(yīng)的下一個目標(biāo)工作點決定為圖示工作點ml。工作點ml是馬達轉(zhuǎn)矩Tmgl (Tmgl)TmgO)且馬達轉(zhuǎn)速MRNO的點。
[0163]另一方面,在該坐標(biāo)平面上,能夠描繪與升壓轉(zhuǎn)換器200的輸出電壓VH相應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩線。所謂最大轉(zhuǎn)矩線,是表示電動發(fā)電機MG以該輸出電壓VH能夠輸出的最大轉(zhuǎn)矩的線。在圖9中,與目標(biāo)值VHtg、平均值VHavg以及下限值VHL分別對應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩線分別表示為L_VHtg (實線)、L_VHavg (虛線)以及L_VHL(點劃線)。此外,它們共同的部分由實線表示。此外,平均值VHavg相當(dāng)于間歇升壓執(zhí)行時的輸出電壓VH的實效值,如后所述,是一個單位間歇處理中的輸出電壓VH的加法平均值。
[0164]如圖所示,當(dāng)前的工作點m0相比于與下限值VHL對應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩線L_VHL而位于下側(cè),即使通過間歇升壓使輸出電壓VH降低到下限值VHL,電動發(fā)電機MG也能夠毫無問題地輸出與當(dāng)前時刻的轉(zhuǎn)矩指令值TR對應(yīng)的要求轉(zhuǎn)矩Tmgn。
[0165]在此,當(dāng)下次的目標(biāo)工作點變?yōu)閳D示工作點ml時,工作點ml相比于與下限值VHL對應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩線L_VHL而位于高轉(zhuǎn)矩側(cè),若通過間歇升壓使輸出電壓VH降低到了下限值VHL,則電動發(fā)電機MG變得無法輸出要求轉(zhuǎn)矩Tmgn。
[0166]另外,設(shè)為與下一個轉(zhuǎn)矩指令值TR對應(yīng)的下一個目標(biāo)工作點決定為圖示工作點m2 ο工作點m2是馬達轉(zhuǎn)矩Tmg2 (Tmg2>Tmgl)且馬達轉(zhuǎn)速MRNO的點。工作點m2相比于與平均值VHavg對應(yīng)的最大轉(zhuǎn)矩線L_VHavg而位于高轉(zhuǎn)矩側(cè),若發(fā)生因間歇升壓導(dǎo)致的輸出電壓VH的變動,則電動發(fā)電機MG變得無法輸出要求轉(zhuǎn)矩Tmgn。
[0167]<間歇升壓輔助處理的詳細內(nèi)容>
[0168]為了解決這樣的問題,在本實施方式中,執(zhí)行間歇升壓輔助處理。在此,參照圖10對間歇升壓輔助處理進行說明。在此,圖10是間歇升壓輔助處理的流程圖。此外,間歇升壓輔助處理與間歇控制處理同樣,也是以預(yù)定周期反復(fù)執(zhí)行的處理。
[0169]在圖10中,首先判定是否正在執(zhí)行間歇升壓(步驟S201)。在因任何理由而不執(zhí)行間歇升壓的情況下(步驟S201:否),間歇升壓輔助處理結(jié)束。
[0170]另一方面,在正執(zhí)行間歇升壓的情況下(步驟S201:是),算出輸出電壓VH的平均值VHavg (步驟S202)。平均值VHavg通過對在前述的單位間歇處理中按照預(yù)定的采樣周期而檢測到的多個輸出電壓VH的值進行加法平均而得到。通過算出單位間歇處理中的平均值,可高精度地推定間歇升壓中的實效的輸出電壓VH。此外,在此,設(shè)為了求出一個單位間歇處理中的輸出電壓VH的平均值的構(gòu)成,但也可以求出多個單位間歇處理中的平均值并進一步對它們進行加法平均的構(gòu)成。如此,能夠求出誤差小的平均值。另外,在此,平均值設(shè)為加法平均值,但作為用于求出平均值的平均化處理,當(dāng)然也能夠采用公知的各種方式。
[0171]當(dāng)算出輸出電壓VH的平均值VHavg時,判定該算出的平均值VHavg是否小于目標(biāo)值VHtg (步驟S203)。在平均值VHavg比目標(biāo)值VHtg大的情況下(步驟S203:否),電動發(fā)電機MG處于再生狀態(tài),不會產(chǎn)生未達到要求轉(zhuǎn)矩所涉及的問題,因此間歇升壓輔助處理結(jié)束。
[0172]另一方面,在平均值VHavg小于目標(biāo)值VHtg的情況下(步驟S203:是),即,在間歇升壓的執(zhí)行期間電動發(fā)電機MG被牽引驅(qū)動的情況下,算出平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax (步驟S204)。平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax是在圖9中的L_VHavg上與馬達轉(zhuǎn)速MRN對應(yīng)的值,是在平均值VHavg時電動發(fā)電機MG能夠輸出的最大轉(zhuǎn)矩。升壓轉(zhuǎn)換器200的輸出電壓VH的值與對應(yīng)的電動發(fā)電機MG的最大轉(zhuǎn)矩的關(guān)系預(yù)先通過實驗、經(jīng)驗或理論而求出,并存儲于ROM。
[0173]當(dāng)算出平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax時,判定所算出的平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax是否小于電動發(fā)電機MG的要求轉(zhuǎn)矩Tmgn (步驟S205)。在平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax為要求轉(zhuǎn)矩Tmgn以上的情況下(步驟S205:否),間歇升壓輔助處理結(jié)束。
[0174]另一方面,在平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax小于要求轉(zhuǎn)矩Tmgn的情況下(步驟S205:是),設(shè)定修正目標(biāo)值VHtgcor (步驟S206)。當(dāng)設(shè)定了修正目標(biāo)值VHtgcor時,將目標(biāo)值VHtg從當(dāng)前時刻的目標(biāo)值VHtg更新為該修正目標(biāo)值VHtgcor (步驟S207)。當(dāng)修正目標(biāo)值VHtgcor被新設(shè)定為目標(biāo)值VHtg時,圖5中的間歇控制處理中的升壓控制的目標(biāo)值成為該新設(shè)定的目標(biāo)值VHtg。
[0175]在此,修正目標(biāo)值VHtgcor例如按如下的步驟來決定。
[0176]首先,算出要求轉(zhuǎn)矩Tmgn與平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax的差分值Λ Τ( Δ T =Tmgn-Tavgmax)。接著,將當(dāng)前時刻的目標(biāo)值VHtg與該差分值Λ T相加,算出修正目標(biāo)值VHtgcor (VHtgcor = VHtg+ Δ Τ)。因為差分值Λ T是正值,所以修正目標(biāo)值VHtgcor比該時刻的目標(biāo)值VHtg大。S卩,目標(biāo)值VHtg被增量修正。
[0177]此外,因為平均值VHavg是作為實際進行間歇升壓的結(jié)果的實際現(xiàn)象相當(dāng)值,所以進行使修正目標(biāo)值VHtgcor成為新的目標(biāo)值VHtg的間歇升壓時,與新的平均值VHavg對應(yīng)的平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax是否為要求轉(zhuǎn)矩Tmgn以上未必明確。然而,通過修正目標(biāo)值VHtgcor,圖9的L_VHtg、L_VHavg以及L_VHL全部的線確實是向圖中右方偏移,與修正前相比確實是滿足了負載裝置側(cè)的要求。進而,這樣的修正無需一次結(jié)束,在反復(fù)執(zhí)行間歇升壓輔助處理的過程中,最終輸出電壓VH的平均值VHavg超過必要電壓VHn (與要求轉(zhuǎn)矩Tmgn對應(yīng)的輸出電壓)。因此,作為負載裝置的電動發(fā)電機MG的驅(qū)動限制被迅速消除。當(dāng)然,預(yù)先通過實驗、經(jīng)驗或理論的適配,在定義了差分值Λ T與修正前的目標(biāo)值VHtg的關(guān)系性的情況下,也能夠更準(zhǔn)確地進行目標(biāo)值VHtg的修正。例如,也可以預(yù)先準(zhǔn)備應(yīng)該對差分值Λ T乘以的修正系數(shù)。
[0178]如此,根據(jù)本實施方式,在間歇升壓執(zhí)行時電動發(fā)電機MG被牽引驅(qū)動的情況下,能夠適當(dāng)?shù)胤乐挂蜉敵鲭妷篤H的實效值(在此為平均值VHavg)的降低而導(dǎo)致的電動發(fā)電機MG的輸出不足。
[0179]〈第2實施方式〉
[0180]接著,參照圖11對用于解決同樣的問題的本發(fā)明的第2實施方式的間歇升壓輔助處理進行說明。在此,圖11是第2實施方式的間歇升壓輔助處理的流程圖。此外,在該圖中,對于圖10重復(fù)的地方標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,適當(dāng)省略其說明。
[0181]在圖11中,在平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax小于要求轉(zhuǎn)矩Tmgn的情況下(步驟S205:是),禁止間歇升壓(步驟S301)。當(dāng)禁止了間歇升壓時,間歇升壓輔助處理結(jié)束。當(dāng)禁止了間歇升壓時,由于圖5中的步驟S102向“否”側(cè)分支,基本上執(zhí)行始終升壓控制。S卩,該情況下,電動發(fā)電機MG切實的驅(qū)動優(yōu)先于系統(tǒng)損耗Lsys的降低。與原來相比平均值最大轉(zhuǎn)矩Tavgmax小于要求轉(zhuǎn)矩Tmgn的情形發(fā)生的頻率不高,在實踐上,限定于電動發(fā)電機MG處于高負荷驅(qū)動的情況等。因此,即使如此禁止間歇升壓,系統(tǒng)損耗Lsys降低的效果也不會有被很大妨礙。
[0182]此外,在圖11的流程中,在禁止了間歇升壓以后,反復(fù)進行步驟S201,無法再次開始間歇升壓。于是,在圖5的間歇控制處理中,也可以如下所述來構(gòu)成程序:在設(shè)定了升壓控制的目標(biāo)值VHtg時,在所設(shè)定的目標(biāo)值VHtg滿足了預(yù)定的條件的情況下,允許間歇升壓的再次開始。該預(yù)定的條件例如可以是目標(biāo)值VHtg為閾值以下、目標(biāo)值VHtg的變化率取負值(即,目標(biāo)值VHtg減少)等。
[0183]〈第3實施方式〉
[0184]接著,參照圖12對用于解決同樣的問題的本發(fā)明的第3實施方式的間
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