电压转换控制装置制造方法及图纸

电压转换控制装置(60)控制具备上侧开关元件(Q1)和下侧开关元件(Q2)的电压转换器(10)，并具备：算出单元(614，615)，算出占空比(D)，以使得蓄电装置的输出电流(IL)成为目标值(IL＊)且占空比保持在预定的容许范围内；限制缓和单元(616)，基于从目标值减去输出电流得到的电流偏差与预定阈值之间的大小关系，缓和容许范围的上限值和下限值中的至少一方；以及控制单元(618)，控制上侧开关元件和所述下侧开关元件，以进行与由算出单元算出的占空比相应的开关控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压转换控制装置
本专利技术涉及用于控制电压转换器(例如升压器)的电压转换控制装置这一
，所述电压转换器例如对蓄电装置的输出电压进行转换。
技术介绍
已知具备内燃机和旋转电机这两方作为行驶用动力源的混合动力车辆。除了内燃机和旋转电机以外，这样的混合动力车辆还具备蓄电装置(换言之，电源或充电电池)和对该蓄电装置的输出电压进行转换的电压转换器(例如对输出电压进行升压或降压的升压器)。当通过电压转换器对输出电压进行升压时，用相对高的电压驱动旋转电机。因此，实现旋转电机的高输出化、高效率化(也就是说，减少损耗)。作为电压转换器，大多使用所谓的斩波型升压器(例如参照专利文献1至3)。也就是说，作为电压转换器，大多使用高电位侧的上侧开关元件和低电位侧的下侧开关元件串联连接的电压转换器。在此，在专利文献1中提出了如下技术：为了使经由电压转换器从蓄电装置输出的电力最大化，设定占空比的下限值，所述占空比表示将上侧开关元件设为接通的期间的比例(也就是说，将上侧开关元件设为接通的期间/(将上侧开关元件设为接通的期间+将下侧开关元件设为接通的期间))。因此，根据专利文献1所公开的技术，在为了将蓄电装置的输出电压转换成期望电压而算出的占空比低于下限值的情况下，将实际所使用的占空比限制为下限值。另外，在专利文献1中也另外提出了设定占空比的上限值的技术。除此之外，例如在专利文献2和专利文献3中公开了具备了电压转换器的混合动力车辆的其他一例。具体而言，在专利文献2中，公开了如下混合动力车辆：在使蓄电装置的输出电流从第一指令值变化成第二指令值的情况下，通过使占空比以比从与第一指令值相应的占空比向与第二指令值相应的占空比变化的方式变化得大的方式变化，使蓄电装置的输出电流变化得大。另外，在专利文献3中公开了一种根据SOC(StateOfCharge：充电状态)使占空比的下限值变化的混合动力车辆。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3906843号专利文献2：日本特开2008-172952号公报专利文献3：日本特开2006-115635号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在电压转换器与旋转电机之间，配置有用于补偿经由电压转换器从蓄电装置输出的电力与旋转电机要求的电力之间的偏差的平滑电容器。近年来，为了实现这样的平滑电容器的小型化，研究了平滑电容器的电容的降低。为了降低平滑电容器的电容，作为一个应对方法，可考虑使经由电压转换器从蓄电装置输出的电力相对于旋转电机要求的电力的响应延迟降低(也就是说，减小从蓄电装置输出的电力与旋转电机要求的电力之间的偏差)。其原因在于，从蓄电装置输出的电力相对于旋转电机要求的电力的响应延迟越降低，则平滑电容器应补偿的电力(例如，在从蓄电装置放电时平滑电容器应供给的电力和向蓄电装置充电时存储在平滑电容器中的电力)越少。然而，当如上所述设定电压转换器的占空比的恒定的上限值和恒定的下限值时，在技术上难以使从蓄电装置输出的电力的响应延迟降低。具体而言，通过对占空比设定恒定的上限值和恒定的下限值，会妨碍蓄电装置的输出电流的高响应化。其原因在于，占空比的下限值的设定会导致下侧开关元件的接通状态的维持时间受到限制，所述下侧开关元件的接通状态的维持时间有助于增加蓄电装置的输出电流。同样地，占空比的上限值的设定会导致上侧开关元件的接通状态的维持时间受到限制，所述上侧开关元件的接通状态的维持时间有助于减小蓄电装置的输出电流。其结果，在旋转电机要求的电力与从蓄电装置输出的电力之间，会产生被预测为如果不对占空比设定上限值和下限值就不会发生的程度的大的偏差。这样的情况在正在使蓄电装置的输出电流向目标值变化的过渡期特别显著。在本专利技术要解决的问题中能列举出上述问题作为一例。本专利技术的课题在于提供一种电压转换控制装置，能够实现蓄电装置的输出电流的高响应化。用于解决问题的手段<1>为了解决上述问题，本专利技术的电压转换控制装置是一种控制电压转换器的控制装置，所述电压转换器能够对蓄电装置的输出电压进行转换且具备串联连接的高电位侧的上侧开关元件和低电位侧的下侧开关元件，所述电压转换控制装置具备：算出单元，算出占空比，以使得所述蓄电装置的输出电流成为目标值且所述占空比保持在预定的容许范围内，所述占空比表示将所述上侧开关元件设为接通的期间的比例；限制缓和单元，基于从所述目标值减去所述输出电流得到的电流偏差与预定阈值之间的大小关系，缓和所述容许范围的上限值和下限值中的至少一方；以及控制单元，控制所述上侧开关元件和所述下侧开关元件，以进行与由所述算出单元算出的占空比相应的开关控制。根据本专利技术的电压转换控制装置，控制电压转换器。此外，电压转换器对蓄电装置(换言之，电源或充电电池)的输出电压进行转换。更具体而言，电压转换器对蓄电装置的输出电压进行升压或降压。在本专利技术中，为了对蓄电装置的输出电压进行转换，电压转换器具备串联连接的上侧开关元件和下侧开关元件。上侧开关元件构成比下侧开关元件构成的电路部分中的电压高的高电位侧的电路部分。另一方面，下侧开关元件构成比上侧开关元件构成的电路部分中的电压低的低电位侧的电路部分。也就是说，电压转换器是所谓的斩波型电压转换器。为了控制这样的电压转换器，电压转换控制装置具备算出单元、限制缓和单元以及控制单元。算出单元算出表示将上侧开关元件设为接通的期间的比例(也就是说，将上侧开关元件设为接通的期间/(将上侧开关元件设为接通的期间+将下侧开关元件设为接通的期间))的占空比。此时，算出单元算出占空比，以使得蓄电装置的输出电流成为目标值(也就是说，一致或追随)。此外，例如，也可以根据使电压转换器的输出电压(也就是说，对蓄电装置的输出电压进行转换后的电压)与旋转电机等负载要求的负载电压一致的观点算出输出电流的目标值。或者，例如，也可以根据减小或消除经由电压转换器从蓄电装置输出的电力(也就是说，从电压转换器输出的电压)与旋转电机等负载要求的电力之间的偏差这样的观点来算出输出电流的目标值。其中，也可以根据其他观点来算出输出电流的目标值。另外，算出单元算出占空比以使得占空比保持在预定的容许范围内。例如，在根据使蓄电装置的输出电流成为目标值这样的观点算出的占空比低于容许范围的下限值的情况下，算出单元使用成为容许范围的下限值以上的任意的占空比，来取代该算出的占空比。或者，例如，在根据使蓄电装置的输出电流成为目标值这样的观点算出的占空比超过容许范围的上限值的情况下，算出单元使用成为容许范围的上限值以下的任意的占空比，来取代该算出的占空比。另一方面，例如，在根据使蓄电装置的输出电流成为目标值这样的观点算出的占空比保持在容许范围内的情况下，算出单元直接使用该算出的占空比。此外，如后面详细说明的那样，也可以根据使经由电压转换器从蓄电装置输出的电力最大化这样的观点来设定占空比的容许范围。其中，占空比的容许范围也可以根据其他观点来算出。此外，将上侧开关元件设为接通的期间的比例与将下侧开关元件设为接通的期间的比例(也就是说，将下侧开关元件设为接通的期间/(将上侧开关元件设为接通的期间+将下侧开关元件设为接通的期间))之和成为100％。因此，表示将上侧开关元件设为接通的期间的比例的占空比的算出实质上也可以说是表示将下侧开关元件设为接通的期间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换控制装置，控制电压转换器，所述电压转换器能够对蓄电装置的输出电压进行转换且具备串联连接的高电位侧的上侧开关元件和低电位侧的下侧开关元件，所述电压转换控制装置的特征在于，具备：算出单元，算出占空比，以使得所述蓄电装置的输出电流成为目标值且所述占空比保持在预定的容许范围内，所述占空比表示将所述上侧开关元件设为接通的期间的比例；限制缓和单元，基于从所述目标值减去所述输出电流得到的电流偏差与预定阈值之间的大小关系，缓和所述容许范围的上限值和下限值中的至少一方；以及控制单元，控制所述上侧开关元件和所述下侧开关元件，以进行与由所述算出单元算出的占空比相应的开关控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.12 JP 2012-2273871.一种电压转换控制装置(60)，控制电压转换器(10)，所述电压转换器(10)能够对蓄电装置(B)的输出电压进行转换且具备串联连接的高电位侧的上侧开关元件(Q1)和低电位侧的下侧开关元件(Q2)，所述电压转换控制装置(60)的特征在于，具备：算出单元(614)，算出占空比(D)，以使得所述蓄电装置的输出电流(IL)成为目标值(IL*)且所述占空比保持在预定的容许范围内，所述占空比(D)表示将所述上侧开关元件设为接通的期间的比例；限制缓和单元，在从所述目标值减去所述输出电流得到的电流偏差(△IL)大于正的第一阈值(TH1)的情况下，与所述电流偏差成为所述第一阈值以下的情况相比，减小所述容许范围的下限值(DL)；以及控制单元(618)，控制所述上侧开关元件和所述下侧开关元件，以进行与由所述算出单元算出的占空比相应的开关控制。2.一种电压转换控制装置(60)，控制电压转换器(10)，所述电压转换器(10)能够对蓄电装置(B)的输出电压进行转换且具备串联连接的高电位侧的上侧开关元件(Q1)和低电位侧的下侧开关元件(Q2)，所述电压转换控制装置(60)的特征在于，具备：算出单元(614)，算出占空比(D)，以使得所述蓄电装置的输出电流(IL)成为目标值(IL*)且所述占空比保持在预定的容许范围内，所述占空比(D)表示将所述上侧开关元件设为接通的期间的比例；限制缓和单元，在从所述目标值减去所述输出电流得到的电流偏差(△IL)小于负的第二阈值(TH2)的情况下，与所述电流偏差成为所述第二阈值以上的情况相比，增大所述容许范围的上限值(DH)；以及控制单元(618)，控制所述上侧开关元件和所述下侧开关元件，以进行与由所述算出单元算出的占空比相应的开关控制。3.根据权利要求1或2所述的电压转换控制装置(60)，其特征在于，在所述电流偏差(△IL)大于正的第一阈值(TH1)的情况下，所述限制缓和单元将所述容许范围的下限值(DL)设定为0％。4.根据权利要求1或2所述的电压转换控制装置(60)，其特征在于，在所述电流偏差(△IL)小于负的第二阈值(TH2)的情况下，所述限制缓和单元将所述容许范围的上限值(DH)设定为100％。5.根据权利要求1所述的电压转换控制装置(60)，其特征在于，所述限制缓和单元变更所述第一阈值(TH1)，以使得所述上侧开关元件(Q1)和所述下侧开关元件(Q2)中的至少一方的元件温度大于预定温度的情...

【专利技术属性】
技术研发人员：高松直义，冈村贤树，山川隼史，
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