升压转换器的控制装置制造方法及图纸

在执行间歇升压时使系统损失最小化。升压转换器的控制装置具备：目标值设定单元，其设定包括直流电源、升压转换器以及负载装置的电力供给系统的损失成为最小的输出电压(VH)的目标值；间歇控制单元，其执行升压控制的间歇处理，以使得输出电压(VH)维持在包括所设定的目标值的预定范围内；平均值算出单元，其算出间歇处理的执行期间的输出电压(VH)的平均值；以及目标值修正单元，其修正所设定的目标值，以使得所算出的平均值和所设定的目标值的偏差减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】升压转换器的控制装置
本专利技术涉及例如在车辆用的电力供给系统中对升压转换器进行控制的升压转换器的控制装置的

技术介绍
作为与车辆用的电力供给系统中的升压转换器的控制相关的装置，存在专利文献1所公开的电动机驱动控制系统。根据专利文献1所公开的系统，基于作为负载装置的多个电动发电机的转矩指令值，算出升压转换器的必要最小电压VHmin。在从该必要最小电压Vhmin到升压转换器的最大输出电压VHmax的电压范围中决定出多个升压转换器的输出电压的候补值。另外，在专利文献1所公开的系统中，对于该多个候补值分别推定包括电池、升压转换器以及电动发电机的升压系统整体的损失。升压转换器的输出电压VH的目标值被设定为该推定出的损失成为最小的候补值。根据专利文献1，能够通过该系统使升压系统整体的电力损失最小。此外，专利文献2公开了一种在使用了PAM控制的马达驱动装置中防止直流电压值的过冲(overshoot)的装置。根据该装置，通过在直流电压检测值相对于预定值接近到某范围的情况下使直流电压指令值的增加值减少，能够防止直流电压值的过冲。另外，专利文献3公开了一种根据电压指令值的大小而使电压指令值的变化率可变的电压可变装置。根据该装置，例如通过在电压指令值超过了阈值的情况下使电压指令值的变化率比以前的值小，能够防止输出电压的过冲。另外，专利文献4公开了一种在极小负载状态下即使休止升压转换器的动作也能够保持升压转换器的输出电压的负载驱动系统的控制装置。根据该装置，在多个负载的各负载电力的总和即总负载电力是跨零的预定范围内的值时，休止转换器的开关动作。另外，在总负载电力是该预定范围内的值时，修正对负载驱动控制部的某一个进行的指令，以使得指令值和升压转换器的输出电压的偏差的绝对值减少。因而，在极小负载状态下，即使休止转换器的动作，也能够保持升压转换器的输出电压。另外，由于只要处于极小负载状态或者无负载状态就能够休止升压转换器，所以能够降低升压转换器的损失。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-325351号公报专利文献2：日本特开平10-127094号公报专利文献3：日本特开2006-353032号公报专利文献4：日本特开2011-015603号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，升压转换器的开关性能得到飞跃性的提高，能够实现以往没能实现的升压转换器的间歇升压。间歇升压意味着主动地反复进行升压动作和升压停止动作。在执行间歇升压的情况下，在升压停止期间内升压转换器的升压损失为零，所以包括电源、升压转换器以及负载装置的系统整体的损失(以下，适当设为“系统损失”)大幅降低。然而，在执行间歇升压的情况下，升压转换器的输出电压VH在升压停止期间内根据负载装置的驱动状态而增加或者减少。即，输出电压VH变动。因而，在对进行间歇升压的升压转换器应用了专利文献1所公开的控制方法的情况下，即使决定了可使系统损失最小的升压转换器的输出电压VH的目标值，输出电压VH也不一定会收敛于可使系统损失最小的该目标值。在进行常时升压的以往的结构和进行间歇升压的结构中，成为前提的输出电压VH的举止完全不同。因此，在包括上述现有技术文献所公开的思想在内的以往的技术思想下，在使升压转换器执行了间歇升压的情况下，无法使系统损失最小。此外，在上述专利文献4中，乍一看像是公开了与间歇升压接近的技术思想，但专利文献4所公开的技术思想与上述间歇升压实际上根本完全不同。即，在专利文献4所公开的装置中，在升压转换器的休止期间其输出电压VH(在文献中设为“二次电压V2”)不下降是用于使升压转换器休止的条件。即，该装置处于如下立场：在输出电压VH变动或者不得不变动的条件下，无法使升压转换器休止。若排除理想的无负载条件，则例如如对比文献4第[0005]段所记载，通常，即使是在定义为无负载的条件下，也会产生微小的负载变动，在该装置中，以抑制该负载变动的方式修正负载装置的指令转矩，从而抑制输出电压VH的变化。但是，负载装置所要求的转矩与损失降低所涉及的升压转换器侧的情况无关。在修正负载装置所要求的转矩时，若负载装置的实际的输出转矩从要求值大幅乖离，则难以实现负载装置本来的作用。尤其是，在负载装置是车辆驱动用的电动机的情况下，若对与车轴连接的驱动轴供给的转矩从要求转矩乖离，则可能会对动力性能和/或驾驶性能带来巨大影响。因此，在该装置中，如文献中一贯记载那样，若不处于极小负载(总负载电力跨零的预定范围)的负载区域，则控制本身不成立。这样，在专利文献4所公开的技术思想下，没有假想在升压停止期间内输出电压VH增加或者减少这样的事态。因此，系统损失无法最小化的问题本身就不会产生。此外，在负载装置包括电动机和发电机的结构中，通过将由发电机得到的电力用于电动机的动力运行驱动来实现电力收支的维持也并非不可能。但是，负载的消耗电力不得不基于电压值以及电流值来推定，包含误差。因此，不容易在发电机和电动机之间使电力收支准确地一致，结果，若不是处于容易保证电力的推定精度的小负载区域，则这样的控制不能充分地发挥功能。另外，在大负载区域中进行了这样的控制的情况下，即使抑制了升压转换器的输出电压VH的变动，上述的系统损失也反而容易增大。本专利技术是鉴于这些情况而完成的，其课题在于提供一种在执行间歇升压时可使系统损失最小化的升压转换器的控制装置。用于解决问题的手段为了解决上述的课题，本专利技术的升压转换器的控制装置，在具备直流电源、升压转换器以及电压检测单元的电力供给系统中对所述升压转换器进行控制，所述直流电源具有电源电压VB，所述升压转换器具备开关单元，通过包括所述开关单元的开关状态的切换的预定的升压控制来对所述电源电压VB进行升压，并输出到负载装置，所述电压检测单元检测所述升压转换器的输出电压VH，所述控制装置的特征在于，具备：目标值设定单元，其设定包括所述直流电源、所述升压转换器以及所述负载装置的电力供给系统的损失成为最小的所述输出电压VH的目标值；间歇控制单元，其基于所述检测到的输出电压VH，执行所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包括执行紧邻所述间歇处理之前的所述升压控制时的所述设定的目标值的范围内；平均值算出单元，其算出所述间歇处理的执行期间的所述输出电压VH的平均值；以及目标值修正单元，其修正所述设定的目标值，以使得所述算出的平均值与所述设定的目标值的偏差减少。升压控制意味着通过升压转换器的开关状态的控制来将电源电压VB升压到与来自负载装置侧的要求相应的输出电压VH的目标值(即，电压指令值)的控制。在本专利技术的升压转换器的控制装置中，该升压转换器的输出电压VH的目标值以使得系统损失(包括直流电源、升压转换器以及负载装置的电力供给系统整体的电力损失)成为最小的方式设定。如上述现有技术中也有公开，这样的目标值的设定方法是公知的。此外，本专利技术中的“最小”不意味着唯一的概念。例如，本专利技术中的“最小”除了严格意义上是最小的情况之外，还可包括按照某基准对系统损失的值进行分类而结果与损失最少的分类相符的情况和/或在任意地或者按照预定的基准选择或设定的多个候补值中是最小的情况等。在升压控制始终继续执行的情况下，输出电压VH恒定地收敛于目标值。因此，在以系统损失成为最小的方式设定目标值的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压转换器的控制装置，在具备直流电源、升压转换器以及电压检测单元的电力供给系统中对所述升压转换器进行控制，所述直流电源具有电源电压VB，所述升压转换器具备开关单元，通过包括所述开关单元的开关状态的切换的预定的升压控制来对所述电源电压VB进行升压，并输出到负载装置，所述电压检测单元检测所述升压转换器的输出电压VH，所述控制装置的特征在于，具备：目标值设定单元，其设定包括所述直流电源、所述升压转换器以及所述负载装置的电力供给系统的损失成为最小的所述输出电压VH的目标值；间歇控制单元，其基于所述检测到的输出电压VH，执行所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包括执行紧邻所述间歇处理之前的所述升压控制时的所述设定的目标值的范围内；平均值算出单元，其算出所述间歇处理的执行期间的所述输出电压VH的平均值；以及目标值修正单元，其修正所述设定的目标值，以使得所述算出的平均值与所述设定的目标值的偏差减少。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种升压转换器的控制装置(100)，在具备直流电源(B)、升压转换器(200)以及电压检测单元的电力供给系统(10)中对所述升压转换器进行控制，所述直流电源具有电源电压VB，所述升压转换器具备开关单元(Q1、Q2)，通过包括所述开关单元的开关状态的切换的预定的升压控制来对所述电源电压VB进行升压，并输出到负载装置(MG)，所述电压检测单元检测所述升压转换器的输出电压VH，所述控制装置的特征在于，具备：目标值设定单元(110)，其设定包括所述直流电源、所述升压转换器以及所述负载装置的电力供给系统的损失(Lsys)成为最小的所述输出电压VH的目标值(VHtg)；间歇控制单元(110)，其基于所述检测到的输出电压VH，执行所述升压控制的间歇处理，以使得所述输出电压VH维持在包括执行紧邻所述间歇处理之前的所述升压控制时的所述设定的目标值的范围(VHH-VHL)内；平均值算出单元(110)，其算出所述间歇处理的执行期间的所述输出电压VH的平均值(VHavg)；以及目标值修正单元(110)，其修正所述设定的目标值，以使得所述算出的平均值与所述设定的目标值的偏差(ΔVHtg)减少。2.根据权利要求1所述的升压转换器的控制装置(100)，其特征在于，还具备范围设定单元(110)，所述范围设定单元与所述设定或修正后的目标值(VHtg)的变大相应地，设定所述范围(VHH-VHL)以使得所述设定或修正后的目标值与所述范围的上限值(VHH)的偏差(ΔVHtg)变小。3.根据权利要求1所述的升压转换器的控制装置(100)，其特征在于，所述平均值算出单元(110)，在将所述升压控制的间歇处理中的、与由相互连续的所述升压控制的执行期间(POD3)和停止期间(POD2)形成的期间相当的处理设为单位间歇处理的情况下，基于至少一个所述单位间歇处理中的所述检测出的输出电压VH来算出所述平均值(VHavg)。4.根据权利要求3所述的升压转换器的控制装置(100)，其特征在于，所述电力供给系统(10)还具备电流检测单元，所述电流检测单元检测在所述直流电源(B)或所述升压转换器(200)中流动的电流(IB)，所述升压转换器的控制装置(100)还具...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村贤树，高松直义，花田秀人，山田坚滋，平野晃佑，
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