控制装置、车辆系统及控制方法

文档序号:1275279 发布日期:2020-08-25 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 控制装置、车辆系统及控制方法 (Control device, vehicle system, and control method ) 是由 田中雅树 山城洋一 于 2020-02-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供能够改善电耗的控制装置、车辆系统及控制方法。控制装置具备:数据取得部,其取得表示电动机的驱动转矩的转矩数据、表示所述电动机的转速的转速数据及表示对向所述电动机供给交流电流的转换器供给的直流电压的直流电压数据;判定基准导出部,其使用所述转矩数据、所述转速数据及直流电压数据来导出基于所述电动机的驱动效率的判定基准;以及控制方式决定部,其基于所述判定基准,决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制作为所述转换器的控制方式。(The invention provides a control device, a vehicle system and a control method capable of improving power consumption. The control device is provided with: a data acquisition unit that acquires torque data indicating a driving torque of a motor, rotational speed data indicating a rotational speed of the motor, and direct-current voltage data indicating a direct-current voltage supplied to a converter that supplies an alternating current to the motor; a determination criterion deriving unit that derives a determination criterion based on a driving efficiency of the motor using the torque data, the rotational speed data, and the dc voltage data; and a control method determination unit that determines which of monopulse control and pulse width modulation control is to be adopted as a control method of the converter, based on the determination criterion.)

控制装置、车辆系统及控制方法

技术领域

本发明涉及控制装置、车辆系统及控制方法。

背景技术

以往,以电动机为动力源的车辆例如电动机动车(EV:Electric Vehicle)、混合动力机动车(HV:Hybrid Vehicle)、燃料电池机动车(FCV:Fuel Cell Vehicle)的开发正在推进。

作为向搭载于上述车辆的电动机供给交流电流的转换器的控制方式的单脉冲控制及脉冲宽度调制控制正在开发。

例如,专利文献1的电动车控制装置具有在同步1脉冲控制模式中的转换器频率处于特定频带内时从同步1脉冲控制模式向多脉冲控制模式切换的单元。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】

日本特开2009-100548号公报

然而,上述的电动车控制装置虽然能够实现特定的信号频带中的转换器高次谐波电流的降低,但是有时无法改善电耗。

发明内容

本发明是考虑这样的情形而完成的,其目的之一在于提供能够改善电耗的控制装置、车辆系统及控制方法。

【用于解决课题的手段】

本发明的控制装置、车辆系统及控制方法采用以下的结构。

(1):本发明的一方案的控制装置具备:数据取得部,其取得表示电动机的驱动转矩的转矩数据、表示所述电动机的转速的转速数据及表示向转换器供给的直流电压的直流电压数据,所述转换器向所述电动机供给交流电流;判定基准导出部,其使用所述转矩数据、所述转速数据及直流电压数据来导出基于所述电动机的驱动效率的判定基准;以及控制方式决定部,其基于所述判定基准,决定作为所述转换器的控制方式而采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。

(2):在上述(1)的方案中,控制装置还具备:第一损失推定部,其在采用了所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式的情况下,推定作为由所述转换器产生的损失及由所述电动机产生的损失的至少一部分的合计的第一损失;以及第二损失推定部,其在采用了所述脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式的情况下,推定作为由所述转换器产生的损失及由所述电动机产生的损失的至少一部分的合计的第二损失,所述判定基准导出部在由所述第一损失推定部推定出的所述第一损失比由所述第二损失推定部推定出的所述第二损失小的情况下,导出表示作为所述转换器的控制方式而采用所述单脉冲控制的所述判定基准。

(3):在上述(1)的方案中,控制装置还具备:第一损失推定部,其在采用了所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式的情况下,推定作为由所述转换器产生的损失及由所述电动机产生的损失的至少一部分的合计的第一损失;以及第二损失推定部,其在采用了所述脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式的情况下,推定作为由所述转换器产生的损失及由所述电动机产生的损失的至少一部分的合计的第二损失,所述判定基准导出部在由所述第二损失推定部推定出的所述第二损失比由所述第一损失推定部推定出的所述第一损失小的情况下,导出表示作为所述转换器的控制方式而采用所述脉冲宽度调制控制的所述判定基准。

(4):上述(1)的方案中,所述判定基准导出部将作为所述直流电压及所述驱动转矩的函数的、在能够采用所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式的情况下的所述电动机的转速的下限即单脉冲控制下限转速作为所述判定基准而导出,所述控制方式决定部在由所述转速数据表示的所述转速为所述单脉冲控制下限转速以上的情况下,决定采用所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式。

(5):在上述(1)的方案中,所述判定基准导出部将作为所述直流电压及所述驱动转矩的函数的、在能够采用所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式的情况下的所述电动机的转速的下限即单脉冲控制下限转速作为所述判定基准而导出,所述控制方式决定部在由所述转速数据表示的所述转速小于所述单脉冲控制下限转速的情况下,决定采用所述脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式。

(6):在上述(1)的方案中,所述判定基准导出部将作为所述转速及所述直流电压的函数的、在能够采用所述脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式的情况下的所述电动机的驱动转矩的上限及下限即脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩作为所述判定基准而导出,所述控制方式决定部在由所述转矩数据表示的所述驱动转矩小于所述脉冲宽度调制控制下限转矩的情况下或由所述转矩数据表示的所述驱动转矩超过所述脉冲宽度调制控制上限转矩的情况下,决定采用所述单脉冲控制作为所述转换器的控制方式。

(7):在上述(1)的方案中,所述判定基准导出部将作为所述电动机转速及所述直流电压的函数的、在能够采用所述脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式的情况下的所述电动机的驱动转矩的上限及下限即脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩作为所述判定基准而导出,所述控制方式决定部在由所述转矩数据表示的所述驱动转矩为所述脉冲宽度调制控制下限转矩以上且脉冲宽度调制控制上限转矩以下的情况下,决定采用所述脉冲宽度调制控制作为所述转换器的控制方式。

(8):本发明的一方案的车辆系统具备:数据取得部,其取得表示作为车辆的动力源的电动机的驱动转矩的转矩数据、表示所述电动机的转速的转速数据及表示向转换器供给的直流电压的直流电压数据,所述转换器向所述电动机供给交流电流;判定基准导出部,其使用所述转矩数据、所述转速数据及直流电压数据而导出基于所述电动机的驱动效率的判定基准;以及控制方式决定部,其基于所述判定基准,决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制作为所述转换器的控制方式。

(9):本发明的一方案的控制方法包含:数据取得工序,其取得表示电动机的驱动转矩的转矩数据、表示所述电动机的转速的转速数据及表示向转换器供给的直流电压的直流电压数据,所述转换器向所述电动机供给交流电流;判定基准导出工序,其使用所述转矩数据、所述转速数据及直流电压数据来导出基于所述电动机的驱动效率的判定基准;以及控制方式决定工序,其基于所述判定基准,决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制作为所述转换器的控制方式。

【发明效果】

根据(1)~(9),控制装置根据基于使用转矩数据、转速数据及直流电压数据而导出的电动机的驱动效率的判定基准,来决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。由此,控制装置能够改善电耗。

根据(2),控制装置在第一损失比第二损失小的情况下,导出表示作为转换器的控制方式而优选单脉冲控制的判定基准。由此,控制装置在确认了在采用了单脉冲控制的情况下的损失比在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的损失小的基础上采用单脉冲控制而能够改善电耗。

根据(3),控制装置在第二损失比第一损失小的情况下,导出表示作为转换器的控制方式而优选脉冲宽度调制控制的判定基准。由此,控制装置在确认了在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的损失比在采用了单脉冲控制的情况下的损失小的基础上采用脉冲宽度调制控制而能够改善电耗。

根据(4),控制装置将单脉冲控制下限转速作为判定基准而导出。控制装置在由转速数据表示的转速为单脉冲控制下限转速以上的情况下,决定采用单脉冲控制。由此,控制装置不执行推定采用了单脉冲控制的情况下的第一损失的处理、推定采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的处理及比较第一损失与第二损失的大小关系的处理,而能够配合电动机12的驱动转矩而采用单脉冲控制而改善电耗。

根据(5),控制装置将单脉冲控制下限转速作为判定基准而导出。控制装置在由转速数据表示的转速小于单脉冲控制下限转速的情况下,决定采用脉冲宽度调制控制。由此,控制装置不执行推定采用了单脉冲控制的情况下的第一损失的处理、推定采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的处理及比较第一损失与第二损失的大小关系的处理,而能够配合电动机12的驱动转矩而采用单脉冲控制而改善电耗。

根据(6),控制装置将脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩作为判定基准而导出。控制装置在由转矩数据表示的驱动转矩小于脉冲宽度调制控制下限转矩的情况下或由转矩数据表示的驱动转矩超过脉冲宽度调制控制上限转矩的情况下,决定采用单脉冲控制。由此,控制装置不执行推定采用了单脉冲控制的情况下的第一损失的处理、推定采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的处理及比较第一损失与第二损失的大小关系的处理,而能够配合电动机12的驱动转矩而采用单脉冲控制而改善电耗。

根据(7),控制装置将脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩作为判定基准而导出。控制装置在由转矩数据表示的驱动转矩为脉冲宽度调制控制下限转矩以上且脉冲宽度调制控制上限转矩以下的情况下,决定采用脉冲宽度调制控制。由此,控制装置不执行推定采用了单脉冲控制的情况下的第一损失的处理、推定采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的处理及比较第一损失与第二损失的大小关系的处理,而能够配合电动机12的驱动转矩而采用单脉冲控制而改善电耗。

附图说明

图1是示出第一实施方式的车辆的一例的图。

图2是示出第一实施方式的第一PDU及控制装置和它们周边的构成的一例的图。

图3是示出在执行了正弦波脉冲宽度调制控制的情况下第一实施方式的转换器所输出的电压的波形的一例的图。

图4是示出在执行了过调制脉冲宽度调制控制的情况下第一实施方式的转换器所输出的电压的波形的一例的图。

图5是示出在执行了单脉冲控制的情况下第一实施方式的转换器所输出的电压的波形的一例的图。

图6是示出在作为第一实施方式的转换器的控制方式而采用了单脉冲控制的情况下的电动机的驱动转矩、电动机的转速及向转换器供给的直流电压与第一损失的关系的一例的图。

图7是示出在作为第一实施方式的转换器的控制方式而采用了脉冲宽度调制控制的情况下的电动机的驱动转矩、电动机的转速及向转换器供给的直流电压与第二损失的关系的一例的图。

图8是示出第一实施方式的控制装置执行的处理的一例的流程图。

图9是用于说明第二实施方式的控制装置导出的单脉冲控制下限转速、脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩的一例的图。

图10是示出第二实施方式的控制装置执行的处理的一例的流程图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的控制装置、车辆系统及控制方法的实施方式进行说明。

<第一实施方式>

图1是示出第一实施方式的车辆的一例的图。如图1所示,车辆1例如具备电动发电机10、发动机20、第一PDU(Power Drive Unit)30、第二PDU40、蓄电池50、驱动轮60A、驱动轮60B、变速器62、车轴64以及控制装置80。

电动发电机10具备电动机12、传感器14及发电机16。

电动机12是车辆1的动力源。电动机12例如由从第一PDU30及发电机16的至少一方供给的交流电流驱动。第一PDU30将从蓄电池50供给的直流电力通过转换器38变换为交流电流而向电动机12供给。电动机12所产生的动力经由变速器62而被向车轴64传递。电动机12在车辆1被制动着的情况下,作为再生发电机而发挥作用。在该情况下,电动机12将通过该作用而发电产生的电力经由第一PDU30而向蓄电池50输出。

传感器14例如检测电动机12的驱动转矩及转速,生成表示该驱动转矩的转矩数据及表示该转速的转速数据。

发电机16通过接受发动机20产生的动力而旋转从而发电。发电机16发电产生的电力经由第二PDU40而被向蓄电池50供给。发电机16也可以省略。在该情况下,取代发电机16而电动机12发电而向蓄电池50供给电力。

发动机20是车辆1的动力源。发动机20产生的动力经由变速器62而被向车轴64传递。或者,发动机20产生的动力被向发电机16传递。

图2是示出第一实施方式的第一PDU及控制装置和它们周边的构成的一例的图。

如图2所示,第一PDU30具备第一电压传感器32、升压器34、第二电压传感器36、转换器38以及电流传感器39。

第一电压传感器32连接于蓄电池50与升压器34之间,检测向升压器34输入的直流电力的电压。升压器34使该电压放大而向转换器38供给。第二电压传感器36检测通过升压器34而放大了电压的直流电压,生成表示该直流电压的直流电压数据。转换器38将从升压器34供给的直流电力变换为交流电力而向电动机12供给。电流传感器39检测向电动机12供给的U相、V相及W相各自的电流,将表示三个电流的各个的数据向控制装置80发送。

如图2所示,控制装置80具备数据取得部81、第一损失推定部82、第二损失推定部83、判定基准导出部84以及控制方式决定部85。

控制装置80所具备的功能的至少一部分例如通过CPU(Central ProcessingUnit)等硬件处理器执行程序(软件)而实现。这些构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(包含电路部;circuitry)来实现,也可以通过软件和硬件的协同配合来实现。

数据取得部81从传感器14取得转矩数据及转速数据及直流电压数据,从第二电压传感器36取得直流电压数据。

第一损失推定部82在作为转换器38的控制方式而采用了单脉冲控制的情况下,推定作为由转换器38产生的损失及由电动机12产生的损失的全部的合计的第一损失。第二损失推定部83在作为转换器38的控制方式而采用了脉冲宽度调制(PWM:Pulse WidthModulation)控制的情况下,推定作为由转换器38产生的损失及由电动机12产生的损失的全部的合计的第二损失。

由转换器38产生的损失例如是在转换器38所具备的开关元件处于导通状态时由于电流流动而产生的发热损失、在将这些开关元件切换为导通状态或非导通状态时由于电流流动而产生的发热损失。由电动机12产生的损失例如是由绕组的电阻产生的发热损失、由定子及转子产生的铁损、由于转子和电动机12内部的空气等的摩擦而产生的风损、在电动机12所具备的轴承产生的机械损失。

上述的脉冲宽度调制控制例如是正弦波脉冲宽度调制控制、过调制脉冲宽度调制控制。正弦波脉冲宽度调制控制、过调制脉冲宽度调制控制及单脉冲控制均是对转换器38所具备的开关元件的导通状态和非导通状态进行切换的控制。

图3是示出在执行了正弦波脉冲宽度调制控制的情况下第一实施方式的转换器输出的电压的波形的一例的图。图3中,纵轴表示电压,横轴表示时间。正弦波脉冲宽度调制控制是通过调整电压脉冲的占空比,来将与由图3所示的正弦波W1表示的交流电压同等的交流电压向电动机12供给的控制方式。在正弦波脉冲宽度调制控制中,通过将由正弦波W1表示的交流电压的振幅设为向电动机12的线间施加的电压的振幅以下的状态而执行脉冲宽度调制,从而维持电压和脉冲宽度调制控制信号的线形性。正弦波脉冲宽度调制控制由于是维持该线形性的控制,所以执行将转换器38所具备的开关元件的导通状态和非导通状态切换的开关的次数比过调制脉冲宽度调制控制及单脉冲控制多。

图4是示出在执行了过调制脉冲宽度调制控制的情况下第一实施方式的转换器输出的电压的波形的一例的图。图4中,纵轴表示电压,横轴表示时间。过调制脉冲宽度调制控制是通过在由图4所示的正弦波W2表示的交流电压的振幅比向电动机12的线间施加的电压的振幅大的状态下执行脉冲宽度调制,来允许电压和脉冲宽度调制信号的非线形性的控制方式。由此,过调制脉冲宽度调制控制能够使作为拟态的正弦波的电动机12的线间电压以接近矩形波的方式扭曲,使电压利用率相比该线间电压是拟态的正弦波的情况增大。

如图4所示,在从时刻t1到时刻t2的非线形期间及从时刻t3到时刻t4的非线形期间中,由正弦波W2表示的电压的绝对值比实际施加的电压的绝对值大。在这两个非线形期间中,电动机12的线间电压从正弦波状接近矩形波状,电压利用率增大。过调制脉冲宽度调制控制是不维持电压和脉冲宽度调制控制信号的线形性的控制,所以执行开关的次数比正弦波脉冲宽度调制控制少。

图5是示出在执行了单脉冲控制的情况下第一实施方式的转换器输出的电压的波形的一例的图。图5中,纵轴示出电压,横轴示出时间。单脉冲控制针对每个周期执行两次开关。例如,如图5所示,在与正弦波W3的周期相等的时刻t1到时刻t3的期间中,在时刻t1及时刻t2的2个时间点执行开关。若对图4和图5进行比较,则可知单脉冲控制相比过调制脉冲宽度调制控制更加能够增加电压利用率。进而,单脉冲控制中,执行开关的次数比过调制脉冲宽度调制控制少。

图6是示出作为第一实施方式的转换器的控制方式而采用了单脉冲控制的情况下的电动机的驱动转矩、电动机的转速及向转换器供给的直流电压与第一损失的关系的一例的图。图6示出在向转换器38供给的直流电压Va、直流电压Vb、直流电压Vc、...的各个中,以纵轴为驱动转矩、以横轴为转速的情况下第一损失推定部82推定的第一损失。

越是图6所示的点影线浓的区域,第一损失越大,越是图6所示的点影线稀疏的区域,第一损失越小。因此,在图6所示的例子中,可知与驱动转矩无关,转速越小,则采用脉冲宽度调制控制是有利的,转速越大,则采用单脉冲控制是有利的。

图6所示的虚线D示出通过电动机12的输出的界限来限制驱动转矩及转速的范围。与图6的各点对应的第一损失可以预先算出,也可以在每次第一损失推定部82执行推定第一损失的处理时算出。

图7是示出在作为第一实施方式的转换器的控制方式而采用了脉冲宽度调制控制的情况下的电动机的驱动转矩、电动机的转速及向转换器供给的直流电压与第二损失的关系的一例的图。图7中示出在向转换器38供给的直流电压Va、直流电压Vb、直流电压Vc、...的各个中,以纵轴为驱动转矩、以横轴为转速的情况下第二损失推定部83推定的第二损失。

越是图7所示的点影线浓的区域,则第二损失越大,越是图7所示的点影线稀疏的区域,第二损失越小。因此,在图7所示的例子中,可知与驱动转矩无关,转速越小,则采用脉冲宽度调制控制是有利的,若转速越大,则采用单脉冲控制是有利的。

图7所示的虚线D示出通过电动机12的输出的界限来限制驱动转矩及转速的范围。与图7的各点对应的第二损失可以预先算出,也可以每次第二损失推定部83执行推定第二损失的处理时算出。

第一损失推定部82及第二损失推定部83也可以不推定上述的全部的项目的损失的合计。即,第一损失推定部82也可以在作为转换器38的控制方式而采用了单脉冲控制的情况下,将上述的项目的一部分的合计推定为第一损失。同样,第二损失推定部83也可以在作为转换器38的控制方式而采用了单脉冲控制的情况下,将上述的项目的一部分的合计推定为第二损失。其中,优选第一损失所包含的项目和第二损失所包含的项目一致。

判定基准导出部84使用转矩数据、转速数据及直流电压数据来导出基于电动机12的驱动效率的判定基准。例如,判定基准导出部84在由第一损失推定部82推定出的第一损失比由第二损失推定部83推定出的第二损失小的情况下,导出表示作为转换器38的控制方式而优选单脉冲控制的判定基准。或者,判定基准导出部84在由第二损失推定部83推定出的第二损失比由第一损失推定部82推定出的第一损失小的情况下,导出表示作为转换器38的控制方式而优选脉冲宽度调制控制的判定基准。判定基准导出部84也可以导出将这两个判定基准合起来的判定基准。

控制方式决定部85基于判定基准,来决定作为转换器38的控制方式而采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。

接着,参照图8对第一实施方式的控制装置80执行的处理进行说明。图8是示出第一实施方式的控制装置执行的处理的一例的流程图。控制装置80在任意的时机执行图8所示的处理。

在步骤S11中,数据取得部81取得转矩数据、转速数据及直流电压数据。

在步骤S12中,第一损失推定部82推定第一损失。在步骤S12中,第二损失推定部83推定第二损失。

在步骤S13中,判定基准导出部84导出基于电动机12的驱动效率的判定基准。

在步骤S14中,控制方式决定部85判定第一损失是否比第二损失小。控制方式决定部85在判定为第一损失比第二损失小的情况(步骤S14:是)下,使处理前进到步骤S15。另一方面,控制方式决定部85在判定为第一损失比第二损失大的情况下(步骤S14:否),使处理前进到步骤S16。在第一损失和第二损失相等的情况下,可以使处理前进到步骤S15,也可以使处理前进到步骤S16。

在步骤S15中,控制方式决定部85作为转换器38的控制方式而采用单脉冲控制,使处理结束。

在步骤S16中,控制方式决定部85作为转换器38的控制方式而采用脉冲宽度调制控制,使处理结束。

以上,对第一实施方式的控制装置进行了说明。控制装置80根据使用转矩数据、转速数据及直流电压数据而导出的基于电动机12的驱动效率的判定基准,来决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。由此,控制装置80通过决定采用电耗的驱动效率更高的控制方式,从而能够改善车辆1的电耗。

控制装置80在第一损失比第二损失小的情况下,导出表示作为转换器38的控制方式而优选单脉冲控制的判定基准。由此,控制装置80能够在确认了在采用了单脉冲控制的情况下的损失比在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的损失小的基础上利用单脉冲控制而改善车辆1的电耗。

控制装置80在第二损失比第一损失小的情况下,导出表示作为转换器38的控制方式而优选脉冲宽度调制控制的判定基准。由此,控制装置80能够在确认了在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的损失比在采用了单脉冲控制的情况下的损失小的基础上采用脉冲宽度调制控制而改善车辆1的电耗。

<第二实施方式>

以下,对第二实施方式进行说明。在第二实施方式的说明中,适当省略与第一实施方式重复的事项相关的说明,对于与第一实施方式同样的构成要素等使用与第一实施方式相同的符号。第二实施方式的控制装置不具备图2所示的第一损失推定部82及第二损失推定部83,而具备图2所示的数据取得部81、判定基准导出部84及控制方式决定部85。在第二实施方式中,判定基准导出部84及控制方式决定部85分别如以下说明那样来进行动作。

例如,判定基准导出部84将作为直流电压及驱动转矩的函数的、在能够采用单脉冲控制作为转换器38的控制方式的情况下的电动机12的转速的下限即单脉冲控制下限转速作为判定基准而导出。

在该情况下,控制方式决定部85在由转速数据表示的转速为单脉冲控制下限转速以上的情况下,决定为作为转换器38的控制方式而采用单脉冲控制。控制方式决定部85在由转速数据表示的转速小于单脉冲控制下限转速的情况下,决定作为转换器38的控制方式而采用脉冲宽度调制控制。

图9是用于说明第二实施方式的控制装置导出的单脉冲控制下限转速、脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩的一例的图。图9示出在向转换器38供给的直流电压Va、直流电压Vb、直流电压Vc、...的各个中,以纵轴为驱动转矩、以横轴为转速的情况下的单脉冲控制下限转速、脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩。

例如,在由直流电压数据表示的直流电压为直流电压Va的情况下,采用脉冲宽度调制控制是有利的区域和采用单脉冲控制是有利的区域的分界成为曲线S9。由直流电压数据表示的直流电压即使是直流电压Va以外的直流电压也存在与曲线S9同种的曲线。

控制方式决定部85例如在由转矩数据表示的驱动转矩是由图9所示的直线C91上的点表示的驱动转矩、由转速数据示出转速位于转速比点L91小的区域的情况下,决定采用脉冲宽度调制控制。另一方面,控制方式决定部85例如在由转矩数据表示的驱动转矩为由图9所示的直线C91上的点表示的驱动转矩、且由转速数据表示的转速与点L91一致或者位于转速比点L91大的区域的情况下,决定采用单脉冲控制。点L91是曲线S9和直线C91的交点,表示上述的单脉冲控制下限转速。

接着,参照图10对第二实施方式的控制装置80执行的处理进行说明。图10是示出第二实施方式的控制装置执行的处理的一例的流程图。控制装置80在任意的时机执行图10所示的处理。

在步骤S21中,数据取得部81取得转矩数据、转速数据及直流电压数据。

在步骤S23中,判定基准导出部84导出基于电动机12的驱动效率的判定基准。

在步骤S24中,控制方式决定部85判定由转速数据表示的转速是否为单脉冲控制下限转速以上。控制方式决定部85在判定为由转速数据表示的转速为单脉冲控制下限转速以上的情况(步骤S24:是)下,使处理前进到步骤S25。另一方面,控制方式决定部85在判定为由转速数据表示的转速小于单脉冲控制下限转速的情况(步骤S24:否)下,使处理前进到步骤S26。

在步骤S25中,控制方式决定部85作为转换器38的控制方式而采用单脉冲控制,使处理结束。

在步骤S26中,控制方式决定部85作为转换器38的控制方式而采用脉冲宽度调制控制,使处理结束。

以上,对于第二实施方式的控制装置进行了说明。控制装置80根据基于使用转矩数据、转速数据及直流电压数据而导出的电动机12的驱动效率的判定基准,来决定采用单脉冲控制及脉冲宽度调制控制中的哪一种控制。由此,控制装置80通过决定采用电耗2的驱动效率更高的控制方式,从而能够改善车辆1的电耗。

控制装置80在由转速数据表示的转速为单脉冲控制下限转速以上的情况下,决定采用单脉冲控制。由此,控制装置80不执行对在采用了单脉冲控制的情况下的第一损失和在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的大小关系进行比较的处理,而能够配合电动机12的转速而采用单脉冲控制而改善车辆1的电耗。

控制装置80在由转速数据表示的转速小于单脉冲控制下限转速的情况下,决定采用脉冲宽度调制控制。由此,控制装置80不执行对在采用了单脉冲控制的情况下的第一损失和在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的大小关系进行比较的处理,而能够配合电动机12的转速而采用脉冲宽度调制控制而改善车辆1的电耗。

在第二实施方式中,列举了判定基准导出部84将单脉冲控制下限转速作为判定基准而导出的情况的例子,但不限定于此。

例如,判定基准导出部84也可以将作为马达转速及直流电压的函数的、在作为转换器38的控制方式而能够采用脉冲宽度调制控制的情况下的电动机12的驱动转矩的上限及下限即脉冲宽度调制控制上限转矩及脉冲宽度调制控制下限转矩作为判定基准而导出。

而且,控制方式决定部85在由转矩数据表示的驱动转矩小于脉冲宽度调制控制下限转矩的情况下或由转矩数据表示的驱动转矩超过脉冲宽度调制控制上限转矩的情况下,决定作为转换器38的控制方式而采用单脉冲控制。控制方式决定部85在由转矩数据表示的驱动转矩为脉冲宽度调制控制下限转矩以上且脉冲宽度调制控制上限转矩以下的情况下,决定为作为转换器38的控制方式而采用脉冲宽度调制控制。

控制方式决定部85例如在由转速数据表示的转速是由图9所示的直线C92上的点表示的转速且由转矩数据表示的驱动转矩由位于将点U92和点L92相连的线段上、点U92上或点L92上的点表示的情况下,决定采用脉冲宽度调制控制。另一方面,控制方式决定部85例如在由转速数据表示的转速是由图9所示的直线C92上的点表示的转速且由转矩数据表示的驱动转矩由位于从直线C92除去该线段、点U92及点L92的部分的点表示的情况下,决定采用单脉冲控制。

由此,控制装置80不执行推定在采用了单脉冲控制的情况下的第一损失的处理、推定在采用了脉冲宽度调制控制的情况下的第二损失的处理及比较第一损失与第二损失的大小关系的处理,而能够配合电动机12的驱动转矩而采用单脉冲控制来改善车辆1的电耗。

以上,对于本具体实施方式使用实施方式进行了说明,但本发明完全不限定于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变形及置换。

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