DE112018005734T5 - Engine control device and engine control method - Google Patents

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DE112018005734T5 DE112018005734.8T DE112018005734T DE112018005734T5 DE 112018005734 T5 DE112018005734 T5 DE 112018005734T5 DE 112018005734 T DE112018005734 T DE 112018005734T DE 112018005734 T5 DE112018005734 T5 DE 112018005734T5
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Kenji Fukuda
Hiromu Takada
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Sawafuji Electric Co Ltd
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Abstract

Es sind eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren bereitgestellt, die eine Drehmomentsteuerung auf der Basis eines Sollwertes auch beim Umschalten eines Steuerungsmodus ermöglichen, Drehmomentschwankungen zum Zeitpunkt des Umschaltens unterdrücken und ein hervorragendes Ansprechverhalten aufweisen.[Lösung] Bei der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren wird zum Zeitpunkt des Umschaltens von einem Sinus-Steuermodus in einen Rechteck-Steuermodus eine letzte Spannungsphase θv im Sinus-Steuermodus als Anfangsspannungsphase θv1 an eine Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 ausgegeben, und ein Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| wird von einem letzten Spannungsbefehlswert |Va| auf einen Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| im Sinus-Steuermodus kontinuierlich erhöht, während eine Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv durchgeführt wird. Dementsprechend wird bei den erzeugten Ansteuersignalen Su, Sv und Sw die Kontinuität zum Zeitpunkt des Umschaltens gewahrt, und es kann eine sanfte Umschaltung zwischen den Steuerungsmodi mit geringer Drehmomentschwankung erfolgen.An engine control device and an engine control method are provided that enable torque control based on a target value even when switching a control mode, suppress torque fluctuations at the time of the switchover, and have excellent responsiveness Switching from a sine control mode to a rectangular control mode outputs a final voltage phase θv in the sine control mode as an initial voltage phase θv1 to a voltage phase setting unit 502, and a transition voltage command value | Va '| is determined by a last voltage command value | Va | to a square-wave voltage value | Va1 | continuously increased in the sine control mode while torque control is performed by the voltage phase θv. Accordingly, in the generated drive signals Su, Sv and Sw, the continuity is maintained at the time of switching, and smooth switching between the control modes with little torque fluctuation can take place.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren, die Drehmomentschwankungen bei der PM-Motorsteuerung, insbesondere beim Umschalten zwischen Sinus- und Rechtecksteuerung, unterdrücken.The present invention relates to a motor control device and a motor control method that suppress torque fluctuations in the PM motor control, in particular when switching between sine and rectangular control.

Stand der TechnikState of the art

Elektromotoren werden als Antrieb für viele Haushaltsgeräte und mechanische Anlagen verwendet. Unter diesen Elektromotoren weist ein Permanentmagnet (PM) Motor, der auf der Rotorseite mit einem Permanentmagneten und auf der Statorseite mit Ankerwicklungen versehen ist und einen Rotor durch die Steuerung eines Magnetfeldes der Ankerwicklungen dreht, keinen Feldverlust auf. Daher weist der PM-Motor einen geringen Verlust und einen hohen Wirkungsgrad auf und wird daher aufgrund des jüngsten Trends zur Energieeinsparung häufig in Großmaschinen eingesetzt. Als Verfahren zur Steuerung des PM-Motors werden zunächst auf Basis eines von außen (Steuereinheit o.ä. eines Host-Systems) vorgegebenen Drehmomentbefehlswertes Vu, Vv und Vw und eines aktuellen Drehmoments T des PM-Motors 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw erzeugt, und durch einen Dreiecksvergleich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw werden Ansteuersignale Su, Sv und Sw erzeugt. Dies erfolgt im Allgemeinen durch 3-phasige AC-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw, die durch das Umschalten des Inverters entsprechend den Ansteuersignalen Su, Sv und Sw nach unten fließen. Zudem erfolgt die Erzeugung der Ansteuersignale Su, Sv und Sw häufig durch Umschalten zwischen Sinus- und Rechtecksteuerung in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des PM-Motors. Bei diesem Steuerverfahren wird die Betriebssteuerung in einem Betriebsbereich mit mittlerer/niedriger Drehzahl im Allgemeinen durch die Sinussteuerung (PWM-Steuerung) unter Verwendung eines Sinusmusters mit hohem Motorwirkungsgrad durchgeführt, und die Betriebssteuerung in einem Betriebsbereich mit hoher Drehzahl und hohem Drehmoment wird durch die Rechtecksteuerung unter Verwendung eines Rechteckmusters durchgeführt, das eine hohe Leistung mit hoher Ausgangsspannung ausgeben kann.Electric motors are used to drive many household appliances and mechanical systems. Among these electric motors, a permanent magnet (PM) motor, which is provided with a permanent magnet on the rotor side and with armature windings on the stator side and rotates a rotor by controlling a magnetic field of the armature windings, has no field loss. Therefore, the PM motor has a low loss and a high efficiency and is therefore often used in large machines due to the recent energy saving trend. The first method to control the PM motor is based on a torque command value specified from the outside (control unit or the like of a host system) Vu , Vv and Vw and a current torque T of the PM motor generates 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw, and a triangular comparison of the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw generates drive signals Su, Sv and Sw. This is generally done by 3-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw, which flow downward by switching the inverter in accordance with the drive signals Su, Sv and Sw. In addition, the control signals Su, Sv and Sw are often generated by switching between sine and square-wave control as a function of an operating state of the PM motor. In this control method, the operation control in a medium / low speed operation area is generally performed by the sine control (PWM control) using a high motor efficiency sine pattern, and the operation control in a high speed and high torque operation area is performed by the rectangular control Performed using a rectangular pattern that can output high power with high output voltage.

Das Sinusmuster ist hier ein Muster der Ansteuersignale Su, Sv und Sw, das durch den Dreiecksvergleich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw erzeugt wird und eine Größe hat, bei der die Spitze der Amplitude den Scheitelpunkt der Dreieckswelle nicht überschreitet. Zudem ist das Rechteckmuster ein Muster der Ansteuersignale Su, Sv und Sw, wobei jeder der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw die Dreieckwelle zweimal in einem Zyklus des elektrischen Winkels kreuzt und die High-Periode und die Low-Periode einmal in einem Zyklus des elektrischen Winkels erzeugt werden. Zudem gibt es ein Übersteuerungsmuster in den Mustern der Ansteuersignale Su, Sv und Sw, und dieses Übersteuerungsmuster ist ein Muster der Ansteuersignale Su, Sv und Sw, das durch die 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw erzeugt wird, die größer als die Amplitude sind, die das Sinusmuster bildet, und kleiner als die Amplitude, die das Rechteckmuster bildet.The sine pattern here is a pattern of the drive signals Su, Sv and Sw, which is generated by the triangular comparison of the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw and has a size in which the peak of the amplitude does not exceed the apex of the triangular wave. In addition, the rectangular pattern is a pattern of the drive signals Su, Sv and Sw, each of the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw crossing the triangular wave twice in one cycle of the electrical angle and the high period and the low period once in one Electrical angle cycle can be generated. In addition, there is an overdrive pattern in the patterns of the drive signals Su, Sv and Sw, and this overdrive pattern is a pattern of the drive signals Su, Sv and Sw generated by the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw that are larger than that Are amplitude that forms the sine pattern and smaller than the amplitude that forms the rectangular pattern.

Aber selbst wenn die Sinus- und die Rechtecksteuerung die gleiche Spannungsphase haben, sind sie nicht vorzuziehen, da das von der Rechtecksteuerung abgegebene Drehmoment größer ist als das der Sinussteuerung und bei einem einfachen Schaltvorgang eine Drehmomentschwankung zum Zeitpunkt des Schaltens auftritt. Zu diesem Problem wird in dem unten erwähnten [Patentdokument 1] die Phase und Amplitude der Sinuswelle zum Zeitpunkt des Schaltens als Schaltinitialwert festgelegt, und damit wird die Phase der Rechteckwelle, die das gleiche Drehmoment wie zum Zeitpunkt des Schaltens abgibt, als Schaltzielwert eingestellt. Zudem wird die unendliche Amplitude als Schaltzielwert eingestellt, und beim Umschalten des Steuerungsmodus werden die Phase und Amplitude des Spannungsverlaufs gleichzeitig und kontinuierlich vom Schaltinitialwert zum Schaltzielwert geändert. Erreicht der Spannungsverlauf dann durch die Umschaltung auf die Rechtecksteuerung den Schaltzielwert, wird die Drehmomentschwankung zum Zeitpunkt des Schaltens unterdrückt.But even if the sine and square wave controls have the same voltage phase, they are not preferable because the torque output from the square wave control is larger than that of the sine wave control and, in a simple shift, torque fluctuation occurs at the time of shifting. To this problem, in the below-mentioned [Patent Document 1], the phase and amplitude of the sine wave at the time of switching is set as the switching initial value, and thus the phase of the square wave that outputs the same torque as at the time of switching is set as the switching target value. In addition, the infinite amplitude is set as the switching target value, and when switching the control mode, the phase and amplitude of the voltage curve are simultaneously and continuously changed from the switching initial value to the switching target value. If the voltage curve then reaches the switching target value by switching to square-wave control, the torque fluctuation at the time of switching is suppressed.

Zitierliste PatentdokumentCitation list patent document

Patentdokument 1: JP-A-11-285288 Patent document 1: JP-A-11-285288

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Bei der in [Patentdokument 1] beschriebenen Erfindung kann jedoch die Drehmomentsteuerung durch den Befehlswert während der Übergangszeit vom Schaltinitialwert zum Schaltzielwert nicht durchgeführt werden, so dass die Möglichkeit besteht, dass während der Übergangszeit Drehmomentschwankungen auftreten können. Außerdem ist es in einem Fall, in dem sich der Drehmomentbefehlswert während der Übergangszeit ändert, nicht möglich, die Änderung des Drehmomentbefehlswerts zu bewältigen, und es besteht die Möglichkeit, dass unmittelbar nach dem Schalten eine Drehmomentschwankung auftritt. Zudem ist es selbst bei einer Änderung der Versorgungsspannung des Inverters oder der Drehzahl des PM-Motors während der Übergangszeit nicht möglich, diese Änderungen zu bewältigen, und es besteht die Möglichkeit, dass während der Übergangszeit Drehmomentschwankungen auftreten. Zudem besteht das Problem, dass die Reaktionsfähigkeit schlecht ist, da ein Umschalten während der Übergangszeit nicht durchgeführt werden kann.However, in the invention described in [Patent Document 1], the torque control by the command value cannot be performed during the transition time from the shift initial value to the shift target value, so there is a possibility that torque fluctuations may occur during the transition time. In addition, in a case where the torque command value changes during the transition time, it is not possible to cope with the change in the torque command value, and there is a possibility that a torque fluctuation occurs immediately after the shift. In addition, even if the supply voltage of the inverter or the speed of the PM motor changes during the transition period, it is not possible to cope with these changes, and there is a possibility that during torque fluctuations occur during the transition period. There is also the problem that responsiveness is poor because switching cannot be performed during the transition period.

Die Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Umstände gemacht worden und hat zur Aufgabe, eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren bereitzustellen, die eine Drehmomentsteuerung auf Basis eines Befehlswertes auch bei einer Umschaltung eines Steuermodus ermöglichen, Drehmomentschwankungen beim Umschalten unterdrücken und ein hervorragendes Ansprechverhalten haben.The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has an object to provide an engine control device and an engine control method which enable torque control based on a command value even when changing over a control mode, suppress torque fluctuations when changing over and have an excellent response behavior.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

(1) Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Motorsteuervorrichtung 100 angegeben, umfassend: einen Inverter 20, der dreiphasige Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 hinunterfließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umwandelt; und eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt,
wobei die Motorsteuervorrichtung weiter eine Modusübergangseinheit 80 umfasst, die arbeitet, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet, und
wobei die Modusübergangseinheit 80 die Spannungsphase θv und den Spannungsbefehlswert |Va|, die durch Ausführen einer Polarkoordinatenumwandlung eines d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd" und eines q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq" in dem Sinus-Steuermodus erhalten werden, als eine Anfangsspannungsphase θv1 und einen Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'| erfasst, die Anfangsspannungsphase und den Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswerts an die Rechteck-Steuereinheit 50 zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus zum Rechteck-Steuermodus ausgibt, sie erfasst einen Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu Rechteckmustern werden, sie erhöht kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom Anfangswert zum Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, sie gibt den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit 50 aus und erzeugt den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|.
(1) According to one aspect of the invention is an engine control device 100 specified, comprising: an inverter 20 , the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow down; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and Iw; an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 that sets a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * based on a torque command value T * from the outside, and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode ; a rectangle control unit 50 having a voltage phase θv and a voltage command value | Va | from the outside based on the torque command value T * and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th , the generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 toggles; a dq / 3-phase converting unit 32 which converts the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq into 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw; and a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the Inverters 20 generated by comparing the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw with a triangular wave with a predetermined cycle,
the engine control device further comprising a mode transition unit 80 includes that works when the switching unit 24th switches a control mode, and
being the mode transition unit 80 the voltage phase θv and the voltage command value | Va | which are obtained by performing polar coordinate conversion of a d-axis voltage command value Vd "and a q-axis voltage command value Vq" in the sine control mode as an initial voltage phase θv1 and an initial value of a transition voltage command value | Va '| detects the initial voltage phase and the initial value of the transition voltage command value to the square wave control unit 50 at the time of switching from the sine control mode to the square wave control mode, it detects a square wave voltage value | Va1 | at which the drive signals Su, Sv and Sw become rectangular patterns, and it continuously increases the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the square wave voltage value | Va1 | , it gives the transient voltage command value to the square wave controller 50 and generates the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|.

(2) Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Motorsteuervorrichtung 100 angegeben, umfassend: einen Inverter 20, der dreiphasige Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 hinunterfließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umwandelt; und eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt,
wobei die Motorsteuervorrichtung weiter eine Modusübergangseinheit 80 umfasst, die arbeitet, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet, und
wobei die Modusübergangseinheit 80:

  • im Rechteck-Steuermodus den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq, die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, als Anfangswert Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und als Anfangswert Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts an die Sinus-Steuereinheit 40 ausgibt, sie berechnet Übergangsdaten Ifb zur Berechnung eines Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswertes und eines Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswertes auf Basis des d-Achse- Rückkopplungsstromwertes Id und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes Iq und gibt die Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit 40 aus, und
  • sie erzeugt unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Basis des Anfangswertes Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswertes Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswerts und gibt den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32 aus.
(2) According to another aspect of the invention is an engine control device 100 specified, comprising: an inverter 20 , the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow down; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and Iw; an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 that sets a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * based on a torque command value T * from the outside, and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode ; a rectangle control unit 50 having a voltage phase θv and a voltage command value | Va | from the outside based on the torque command value T * and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th , the generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 toggles; a dq / 3-phase converting unit 32 which converts the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq into 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw; and a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the inverter 20 generated by comparing the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw with a triangular wave with a predetermined cycle,
the engine control device further comprising a mode transition unit 80 includes that works when the switching unit 24th switches a control mode, and
being the mode transition unit 80 :
  • in the rectangular control mode, the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq by the rectangular control unit 50 are output as the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value and as the initial value Vq1 of the q-axis voltage command value to the sine control unit 40 outputs, calculates transition data Ifb for calculating an initial value Id * 1 of the d-axis current command value and an initial value Iq * 1 of the q-axis current command value based on the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq and gives the transition data to the sine control unit 40 off and
  • immediately after switching from the rectangular control mode to the sine control mode, it generates a d-axis voltage command value Vd at the time of switching and a q-axis voltage command value Vq at the time of switching based on the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value, of the initial value Vq1 of the q-axis voltage command value, the initial value Id * 1 of the d-axis current command value and the initial value Iq * 1 of the q-axis current command value, and gives the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q- Axis voltage command value Vq at the time of switching to the dq / 3-phase converter unit 32.

(3) In der in (2) angegebenen Motorsteuervorrichtung 100 erfasst die Modusübergangseinheit 80 den von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen Spannungsbefehlswert |Va| zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus zum Sinus-Steuermodus als Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|, erfasst einen Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu einem Sinusmuster oder einem Übersteuerungsmuster werden, reduziert kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| unter Beibehaltung des Rechteck-Steuermodus, gibt den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck- Steuereinheit 50 aus und erzeugt den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|, und danach schaltet die Schalteinheit 24 durch das Sinus-Steuereinheit 40 in den Steuermodus.(3) In the motor control device indicated in (2) 100 detects the mode transition unit 80 from the rectangle control unit 50 output voltage command value | Va | at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as an initial value of a transition voltage command value | Va '|, detects a sine mode transition voltage value | Va2 |, in which the drive signals Su, Sv and Sw become a sinusoidal pattern or an overdrive pattern continuously reduces the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the sine mode transition voltage value | Va2 | while maintaining the rectangular control mode, gives the transient voltage command value to the rectangular control unit 50 and generates the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|, and then the switching unit switches 24th through the sine control unit 40 in control mode.

(4) Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Motorsteuervorrichtung 100 angegeben, umfassend: einen Inverter 20, der dreiphasige Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 hinunterfließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umwandelt; und eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt,
wobei die Motorsteuervorrichtung weiter eine Modusübergangseinheit 80 umfasst, die arbeitet, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet, und
die Modusübergangseinheit 80:

  • erfasst die Spannungsphase θv und den Spannungsbefehlswert |Va|, die erhalten werden durch Durchführung einer Polarkoordinatenumwandlung eines d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd" und eines q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq" im Sinus-Steuermodus, als Anfangsspannungsphase θv1 und Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|, gibt die Anfangsspannungsphase und den Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswerts an die Rechteck-Steuereinheit 50 zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus zum Rechteck-Steuermodus aus, erfasst einen Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu Rechteckmustern werden, erhöht kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom Anfangswert zum Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, gibt den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit 50 aus und erzeugt den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|,
  • gibt im Rechteck-Steuermodus den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq, die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, als Anfangswert Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und als Anfangswert Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts an die Sinus-Steuereinheit 40 aus, berechnet Übergangsdaten Ifb zur Berechnung eines Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswertes und eines Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswertes auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwertes Id und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes Iq und gibt die Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit 40 aus,
  • erfasst den von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen Spannungsbefehlswert |Va| zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus als Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|, erfasst einen Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu einem SinusMuster oder zu einem Übersteuerungsmuster werden, reduziert kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| unter Beibehaltung des Rechteck-Steuermodus, gibt den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit 50 aus und erzeugt den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|, und danach schaltet die Schalteinheit 24 durch die Sinus-Steuereinheit 40 auf den Sinus-Steuermodus um, und
  • erzeugt unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Basis des Anfangswertes Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswertes Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswerts und gibt den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32 aus.
(4) According to still another aspect of the invention is an engine control device 100 specified, comprising: an inverter 20 , the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow down; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and Iw; an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 that sets a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * based on a torque command value T * from the outside, and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode ; a rectangle control unit 50 having a voltage phase θv and a voltage command value | Va | from the outside based on the torque command value T * and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th , the generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 toggles; a dq / 3-phase converting unit 32 which converts the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq into 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw; and a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the inverter 20 generated by comparing the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw with a triangular wave with a predetermined cycle,
the engine control device further comprising a mode transition unit 80 includes that works when the switching unit 24th switches a control mode, and
the mode transition unit 80 :
  • detects the voltage phase θv and the voltage command value | Va |, which are obtained by performing polar coordinate conversion of a d-axis voltage command value Vd "and a q-axis voltage command value Vq" in the sine control mode, as the initial voltage phase θv1 and the initial value of a transition voltage command value | Va ' |, gives the initial voltage phase and the initial value of the transition voltage command value to the square-wave control unit 50 at the time of switching from the sine control mode to the square wave control mode, detects a square wave voltage value | Va1 | in which the drive signals Su, Sv and Sw become rectangular patterns continuously increases the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the square wave voltage value | Va1 |, gives the transition voltage command value to the square wave control unit 50 and generates the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|,
  • gives the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq in the rectangular control mode by the rectangular control unit 50 are output as the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value and as the initial value Vq1 of the q-axis voltage command value to the sine control unit 40 calculates transition data Ifb for calculating an initial value Id * 1 of the d-axis current command value and an initial value Iq * 1 of the q-axis current command value on the basis of the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq and gives them Transition data to the sine control unit 40 out,
  • detects that from the rectangle control unit 50 output voltage command value | Va | at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as the initial value of the transition voltage command value | Va '|, detects a sine mode transition voltage value | Va2 | in which the drive signals Su, Sv and Sw are reduced to a sine pattern or an overdrive pattern continuously the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the sine mode transition voltage value | Va2 | while maintaining the rectangular control mode, gives the transient voltage command value to the rectangular control unit 50 and generates the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|, and then the switching unit switches 24th through the sine control unit 40 to the sine control mode, and
  • generates a d-axis voltage command value Vd at the time of switching and a q-axis voltage command value Vq at the time of switching based on the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value, immediately after switching from the rectangular control mode to the sine control mode Initial value Vq1 of the q-axis voltage command value, the initial value Id * 1 of the d-axis current command value and the initial value Iq * 1 of the q-axis current command value, and gives the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q-axis Voltage command value Vq at the time of switching to the dq / 3-phase converter unit 32.

(5) In der Motorsteuervorrichtung 100, die in einem der Aspekte (1) bis (4) angegeben ist, kreuzt eine Mittenposition einer fallenden Flanke der Dreieckwelle eine Nullposition einer steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw, und eine Frequenz der Dreieckwelle wird so gehalten, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl einer Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist.(5) In the engine control device 100 that in one of the aspects ( 1 ) to (4), a center position of a falling edge of the triangular wave crosses a zero position of a rising edge of the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw, and a frequency of the triangular wave is held to be an integer multiple of 3 one is an odd number of a frequency of the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw.

(6) Nach noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Motorsteuerverfahren einer Motorsteuervorrichtung 100 angegeben, umfassend: einen Inverter 20, der dreiphasige Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 hinunterfließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleichen der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit 80, die arbeitet, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet,
wobei die Modus-Übergangseinheit 80 die Schritte ausführt:

  • Erfassen der Spannungsphase θv und des Spannungsbefehlswerts |Va|, die erhalten werden durch Durchführung einer Polarkoordinatenumwandlung eines d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd" und eines q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq" im Sinus-Steuermodus, als Anfangsspannungsphase θv1 und als Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|;
  • Ausgeben der Anfangsspannungsphase θv1 und des Anfangswertes des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| an die Rechteck-Steuereinheit 50 zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus auf den Rechteck-Steuermodus;
  • Erfassen eines Rechteckbildungs-Spannungswertes |Va1|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu Rechteckmustern werden; und
  • kontinuierliches Erhöhen des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| vom Anfangswert auf den Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, und Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit 50 und Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|.
(6) According to still another aspect of the invention, an engine control method is an engine control device 100 specified, comprising: an inverter 20 , the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow down; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and Iw; an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 that sets a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * based on a torque command value T * from the outside, and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode ; a square wave control unit 50 which has a voltage phase θv and a voltage command value | Va | from the outside based on the torque command value T * and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th , the generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 toggles; a dq / 3-phase converting unit 32 which converts the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq into 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw; a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the inverter 20 generated by comparing the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw with a triangular wave with a predetermined cycle; and a mode transition unit 80 that works when the switching unit 24th switches a control mode,
being the mode transition unit 80 does the steps:
  • Detecting the voltage phase θv and the voltage command value | Va |, which are obtained by performing polar coordinate conversion of a d-axis voltage command value Vd "and a q-axis voltage command value Vq" in the sine control mode, as the initial voltage phase θv1 and as the initial value of a transition voltage command value | Va '|;
  • Output the initial voltage phase θv1 and the initial value of the transition voltage command value | Va '| to the rectangle control unit 50 at the time of switching from the sine control mode to the rectangular control mode;
  • Detecting a square wave voltage value | Va1 | at which the drive signals Su, Sv and Sw become rectangular patterns; and
  • continuously increasing the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the square wave voltage value | Va1 |, and outputting the transition voltage command value to the square wave control unit 50 and generating the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|.

(7) Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Motorsteuerverfahren einer Motorsteuervorrichtung angegeben, umfassend: einen Inverter 20, der dreiphasige Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 hinunterfließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleichen der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit 80, die arbeitet, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet,
wobei die Modus-Übergangseinheit 80 Schritte ausführt:

  • im Rechteck-Steuermodus, Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq, die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, als Anfangswert Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und Anfangswert Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts an die Sinus-Steuereinheit 40, Berechnen von Übergangsdaten Ifb zur Berechnung eines Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswertes und eines Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswertes auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwertes Id und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes Iq, und Ausgeben der Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit 40; und
  • unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus, Erzeugen eines d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und eines q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Basis des Anfangswertes Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswertes Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswerts, und Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32.
(7) According to still another aspect of the invention, there is provided a motor control method of a motor control device comprising: an inverter 20 , the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow down; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and Iw; an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 that have a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * based on a torque command value T * sets from outside and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode; a rectangle control unit 50 having a voltage phase θv and a voltage command value | Va | from the outside based on the torque command value T * and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th , the generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 toggles; a dq / 3-phase converting unit 32 which converts the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq into 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw; a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the inverter 20 generated by comparing the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw with a triangular wave with a predetermined cycle; and a mode transition unit 80 that works when the switching unit 24th switches a control mode,
being the mode transition unit 80 Steps:
  • in the rectangular control mode, outputting the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq by the rectangular control unit 50 are output as the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value and the initial value Vq1 of the q-axis voltage command value to the sine control unit 40 , Calculating transition data Ifb to calculate an initial value Id * 1 of the d-axis current command value and an initial value Iq * 1 of the q-axis current command value based on the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq, and output the transition data to the sine control unit 40 ; and
  • immediately after switching from the rectangular control mode to the sine control mode, generating a d-axis voltage command value Vd at the time of switching and a q-axis voltage command value Vq at the time of switching based on the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value, the initial value Vq1 of the q-axis voltage command value, the initial value Id * 1 of the d-axis current command value and the initial value Iq * 1 of the q-axis current command value, and outputting the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q -Axis voltage command value Vq at the time of switching to the dq / 3-phase converter unit 32.

(8) Bei dem in (7) beschriebenen Motorsteuerverfahren führt die Modusübergangseinheit 80 folgende Schritte aus:

  • Erfassen des von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen Spannungsbefehlswertes |Va| zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus als Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|;
  • Erfassen eines Sinusmodus-Übergangsspannungswertes |Va2|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu einem Sinusmuster oder Übersteuerungsmuster werden;
  • kontinuierliches Reduzieren des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| unter Beibehaltung des Rechteck-Steuermodus, und Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit 50;
  • Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|, und
  • In der Schalteinheit 24, Umschalten in den Steuermodus durch das Sinus-Steuereinheit 40.
(8) In the engine control method described in (7), the mode transition unit performs 80 do the following:
  • Detect that from the rectangle control unit 50 output voltage command value | Va | at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as an initial value of a transition voltage command value | Va '|;
  • Detecting a sine mode transition voltage value | Va2 | in which the drive signals Su, Sv and Sw become a sine pattern or overdrive pattern;
  • continuously reducing the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the sine mode transition voltage value | Va2 | while maintaining the rectangle control mode, and outputting the Transition voltage command value to the rectangular control unit 50 ;
  • Generating the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|, and
  • In the switching unit 24th , Switching to control mode by the sine control unit 40 .

(9) Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Motorsteuerverfahren einer Motorsteuervorrichtung 100 angegeben, umfassend: einen Inverter 20, der dreiphasige Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 hinunterfließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleichen der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit 80, die arbeitet, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet,
wobei die Modus-Übergangseinheit 80 Schritte ausführt:

  • Erfassen der Spannungsphase θv und des Spannungsbefehlswerts |Va|, die durch Durchführung einer Polarkoordinatenumwandlung eines d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd" und eines q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq" im Sinus-Steuermodus erhalten werden, als Anfangsspannungsphase θv1 und als Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|;
  • Ausgeben der Anfangsspannungsphase θv1 und des Anfangswertes des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| an die Rechteck-Steuereinheit 50 zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus in den Rechteck-Steuermodus;
  • Erfassen eines Rechteckbildungs-Spannungswertes |Va1|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu Rechteckmustern werden;
  • kontinuierliches Erhöhen des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| vom Anfangswert auf den Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit 50 und Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq auf Basis des Übergangspannungsbefehlswertes |Va'|;
  • im Rechteck-Steuermodus, Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq, die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, als ein Anfangswert Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und ein Anfangswert Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts an die Sinus-Steuereinheit 40, Berechnen von Übergangsdaten Ifb zur Berechnung eines Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswertes und eines Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswertes der Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwertes Id und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes Iq, und Ausgeben der Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit 40;
  • Erfassen des von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen Spannungsbefehlswertes |Va| zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus als Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|;
  • Erfassen eines Sinusmodus-Übergangsspannungswertes |Va2|, bei dem die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu einem Sinusmuster oder Übersteuerungsmuster werden;
  • kontinuierliches Reduzieren des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| unter Beibehaltung des Rechteck-Steuermodus, und Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit 50;
  • Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'|,
  • Umschalten, in der Schalteinheit 24, in den Sinus-Steuermodus durch die Sinus-Steuereinheit 40; und
  • unmittelbar nach dem Umschalten in den Sinus-Steuermodus, Erzeugen eines d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und eines q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Basis des Anfangswertes Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswertes Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswerts, und Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32.
(9) According to still another aspect of the invention, an engine control method is an engine control device 100 specified, comprising: an inverter 20 , the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow down; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and Iw; an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 that sets a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * based on a torque command value T * from the outside, and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode ; a rectangle control unit 50 having a voltage phase θv and a voltage command value | Va | from the outside based on the torque command value T * and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th , the generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 toggles; a dq / 3-phase converting unit 32 which converts the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq into 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw; a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the inverter 20 generated by comparing the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw with a triangular wave with a predetermined cycle; and a mode transition unit 80 that works when the switching unit 24th switches a control mode,
being the mode transition unit 80 Steps:
  • Detecting the voltage phase θv and the voltage command value | Va | obtained by performing polar coordinate conversion of a d-axis voltage command value Vd "and a q-axis voltage command value Vq" in the sine control mode, as the initial voltage phase θv1 and as the initial value of a transient voltage command value | Va '|;
  • Output the initial voltage phase θv1 and the initial value of the transition voltage command value | Va '| to the rectangular control unit 50 at the time of switching from the sine control mode to the rectangular control mode;
  • Detecting a square wave voltage value | Va1 | at which the drive signals Su, Sv and Sw become rectangular patterns;
  • continuously increasing the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the square wave voltage value | Va1 |, outputting the transition voltage command value to the square wave control unit 50 and generating the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq based on the transition voltage command value | Va '|;
  • in the rectangular control mode, outputting the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq by the rectangular control unit 50 are output as an initial value Vd1 of the d-axis voltage command value and an initial value Vq1 of the q-axis voltage command value to the sine control unit 40 , Calculating transition data Ifb to calculate an initial value Id * 1 of the d-axis current command value and an initial value Iq * 1 of the q-axis current command value based on the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq, and output the transition data to the sine control unit 40 ;
  • Detect that from the rectangle control unit 50 output voltage command value | Va | at the time of switching from the square wave control mode to the sine control mode as the initial value of the transition voltage command value | Va '|;
  • Detecting a sine mode transition voltage value | Va2 | in which the drive signals Su, Sv and Sw become a sine or overdrive pattern;
  • continuously reducing the transition voltage command value | Va '| from the initial value to the sine mode transition voltage value | Va2 | while maintaining the rectangular control mode, and outputting the transient voltage command value to the rectangular control unit 50 ;
  • Generation of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq on the basis of the transition voltage command value | Va '|,
  • Switch over, in the switching unit 24th , in the sine control mode by the sine control unit 40 ; and
  • immediately after switching to the sine control mode, generating a d-axis voltage command value Vd at the time of switching and a q-axis voltage command value Vq at the time of switching based on the initial value Vd1 of the d-axis voltage command value, the initial value Vq1 of q-axis voltage command value, the initial value Id * 1 of the d-axis current command value and the initial value Iq * 1 of the q-axis current command value, and outputting the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q-axis voltage command value Vq at the time of switching to the dq / 3-phase converter unit 32.

(10) Beim Motorsteuerverfahren, das in einem der Punkte (6) bis (9) angegeben ist, kreuzt eine Mittenposition einer fallenden Flanke der Dreieckwelle eine Nullposition einer steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw, und eine Frequenz der Dreieckwelle wird so gehalten, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl einer Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist.(10) In the engine control procedure, which in one of the points ( 6 ) to ( 9 ) is given, a center position of a falling edge of the triangular wave crosses a zero position of a rising edge of the 3-phase voltage command values Vu, Vv and Vw, and a frequency of the triangular wave is held to be an integer multiple of 3 an odd number of a frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is.

Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous effects of the invention

Eine Motorsteuervorrichtung und ein Motorsteuerverfahren der Erfindung ändern kontinuierlich ein Ansteuersignal zwischen einem Sinusmuster (Übermodulationsmuster/Übersteuerungsmuster) und einem Rechteckmuster, während sie eine Drehmomentsteuerung in einem Rechteck-Steuermodus durchführen, wenn ein Steuermodus umgeschaltet wird. Dadurch ist es möglich, eine sanfte Umschaltung zwischen den Steuermodusen mit geringen Drehmomentschwankungen durchzuführen. Außerdem ist ein Umschalten während einer Übergangszeit möglich, wodurch die Reaktionsfähigkeit hoch ist. Da die Drehmomentsteuerung während der Übergangszeit in der Rechteck-Steuermodus erfolgt, werden auch bei Änderungen des Drehmomentbefehlswertes, der Versorgungsspannung und der Drehzahl des PM-Motors während der Übergangszeit diese Änderungen wie erforderlich reflektiert, so dass es keine Drehmomentschwankungen zum Zeitpunkt des Umschaltens der Steuermodi gibt.An engine control device and an engine control method of the invention continuously change a drive signal between a sine pattern (overmodulation pattern / overdrive pattern) and a rectangular pattern while performing torque control in a rectangular control mode when a control mode is switched. This makes it possible to switch smoothly between the control modes with low torque fluctuations. Switching is also possible during a transitional period, making the responsiveness high. Since the torque control takes place in the rectangular control mode during the transition time, even if the torque command value, the supply voltage and the speed of the PM motor change during the transition time, these changes are reflected as required, so that there are no torque fluctuations at the time of switching the control modes .

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist ein Blockschaltbild einer Motorsteuervorrichtung gemäß der Erfindung. 1 is a block diagram of a motor control device according to the invention.
  • 2 ist ein Diagramm, das den Betriebszustand eines Motors und die Umschaltung zwischen den Steuermodi beschreibt. 2nd Fig. 12 is a diagram describing the operating state of an engine and switching between control modes.
  • 3 ist ein Diagramm, das eine Lagebeziehung zwischen einer Dreieckswelle und einem 3-Phasen-Spannungsbefehlswert Vu der Motorsteuervorrichtung gemäß der Erfindung beschreibt. 3rd Fig. 4 is a diagram showing a positional relationship between a triangular wave and a 3-phase voltage command value Vu describes the engine control device according to the invention.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das die Vorgänge zum Zeitpunkt des Übergangs in einen Rechteck-Steuermodus eines Motorsteuerverfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht. 4th FIG. 10 is a flowchart illustrating the operations at the time of entering a rectangular control mode of an engine control method according to the invention.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das die Vorgänge zum Zeitpunkt des Übergangs in einen Sinus-Steuermodus des Motorsteuerverfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht. 5 10 is a flowchart illustrating the operations at the time of transitioning to a sine control mode of the engine control method according to the invention.
  • 6 ist ein Diagramm, das eine Dreieckswelle der Motorsteuervorrichtung und des Motorsteuerverfahren gemäß der Erfindung beschreibt. 6 10 is a diagram describing a triangular wave of the engine control device and the engine control method according to the invention.

Modus für die Durchführung der ErfindungMode for carrying out the invention

Anhand der Zeichnungen werden die Ausführungsformen einer Motorsteuervorrichtung 100 und eines Motorsteuerverfahrens gemäß der Erfindung beschrieben. 1 ist hier ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Motorsteuervorrichtung 100. Zum einen soll die erfindungsgemäße Motorsteuervorrichtung 100 den Betrieb eines Permanentmagnetmotors (PM-Motor) 10 steuern und umfasst: einen Inverter 20, der die dreiphasigen Wechselstrom-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw zu einem PM-Motor 10 fließen lässt; Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v, die Werte der Ansteuerströme Iu, Iv und (Iw) erfassen; eine Winkel-Erfassungseinheit 14, die einen elektrischen Winkel θ des PM-Motors 10 erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22, die die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v erfassten Ansteuerströme Iu, Iv und Iw in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq auf Basis des elektrischen Winkels θ umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit 40, die einen d-Achse-Strombefehlswert Id* und einen q-Achse-Strombefehlswert Iq* auf Basis eines von außen (Steuereinheit oder dergleichen eines Host-Systems) vorgegebenen Drehmomentbefehlswert T* einstellt und einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq in einem Sinus-Steuermodus erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit 50, die eine Spannungsphase θv und einen Spannungsbefehlswert |Va| auf Basis des ebenfalls von außen vorgegebenen Drehmomentbefehlswertes T* einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq erzeugt; eine Schalteinheit 24, die die Steuerung des PM-Motors 10 zwischen der Sinus-Steuereinheit 40 und der Rechteck-Steuereinheit 50 umschaltet, eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq, die von der Sinus-Steuereinheit 40 oder der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, in 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw der U-Phase, V-Phase und W-Phase umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Schalten des Inverters 20 durch Vergleich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw mit einer Dreieckswelle eines vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit 80, die vorbestimmte Operationen durchführt, wenn die Schalteinheit 24 einen Steuermodus umschaltet.Referring to the drawings, the embodiments of an engine control device 100 and an engine control method according to the invention. 1 here is a block diagram of the engine control device according to the invention 100 . Firstly, the engine control device according to the invention 100 the operation of a permanent magnet motor (PM motor) 10th control and includes: an inverter 20 which the three-phase AC drive currents Iu, Iv and Iw to a PM motor 10th lets flow; Drive current detection units 12u and 12v , capture the values of the drive currents Iu, Iv and (Iw); an angle detection unit 14 that an electrical angle θ of the PM motor 10th detected; a 3-phase / dq converter unit 22 which is used by the drive current detection units 12u and 12v converts detected drive currents Iu, Iv and Iw into a d-axis feedback current value Id and a q-axis feedback current value Iq based on the electrical angle θ; a sine control unit 40 which sets a d-axis current command value Id * and a q-axis current command value Iq * on the basis of a torque command value T * predetermined from the outside (control unit or the like of a host system) and a d-axis Generates voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a sine control mode; a rectangle control unit 50 having a voltage phase θv and a voltage command value | Va | on the basis of the torque command value T *, which is also predefined from the outside, and generates a d-axis voltage command value Vd and a q-axis voltage command value Vq in a rectangular control mode; a switching unit 24th that control the PM motor 10th between the sine control unit 40 and the rectangle control unit 50 switches, a dq / 3-phase converter unit 32 which outputs the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq by the sine control unit 40 or the rectangle control unit 50 are output in 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw which converts U-phase, V-phase and W-phase; a drive signal generation unit 36 , the control signals Su, Sv and Sw for switching the inverter 20 by comparing the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw generated with a triangular wave of a predetermined cycle; and a mode transition unit 80 which performs predetermined operations when the switching unit 24th switches a control mode.

Der Inverter 20, der die Motorsteuervorrichtung 100 der Erfindung bildet, führt durch die High-Low-Ansteuersignale Su, Sv und Sw, die von der Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36 ausgegeben werden, einen Schaltvorgang aus, und die Gleichspannung einer bekannten Gleichspannungsversorgungseinheit 18, wie z.B. einer Batterie, wird auf Basis der Ansteuersignale Su, Sv und Sw in eine 3-Phasen-Wechselspannung umgewandelt, so dass die 3-Phasen-Wechselspannung ausgegeben wird. Dementsprechend fließen die 3-Phasen-Ansteuerströme Iu, Iv und Iw mit einer Phasenverschiebung von 1/3 Zyklus (2/3π (rad)) zu den Ankerwicklungen des PM-Motors 10.The inverter 20 which is the engine control device 100 of the invention, leads through the high-low drive signals Su, Sv and Sw by the drive signal generating unit 36 are output, a switching process, and the DC voltage of a known DC voltage supply unit 18th , such as a battery, is converted into a 3-phase AC voltage based on the drive signals Su, Sv and Sw, so that the 3-phase AC voltage is output. Accordingly, the 3-phase drive currents Iu, Iv and Iw flow with a phase shift of 1/3 cycle (2 / 3π (rad)) to the armature windings of the PM motor 10th .

Zudem ist der PM-Motor 10 mit einem Permanentmagneten auf der Rotorseite und dreiphasigen Ankerwicklungen auf der Statorseite versehen, wie oben beschrieben, und die oben beschriebenen Ansteuerströme Iu, Iv und Iw fließen jeweils zu den dreiphasigen Ankerwicklungen, so dass der Rotor durch ständig wechselnde Magnetpole und den Magnetfluss jeder Ankerwicklung in Rotation versetzt wird. Es wird angemerkt, dass als PM-Motor 10 vorzugsweise ein Innen-Permanentmagnet-Motor (IPM) verwendet wird, bei dem ein Permanentmagnet in einen Rotor eingebettet ist.In addition, the PM motor 10th provided with a permanent magnet on the rotor side and three-phase armature windings on the stator side, as described above, and the drive currents Iu, Iv and Iw described above flow to the three-phase armature windings, so that the rotor rotates due to constantly changing magnetic poles and the magnetic flux of each armature winding is moved. It is noted that as a PM motor 10th preferably an internal permanent magnet motor (IPM) is used, in which a permanent magnet is embedded in a rotor.

Als Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v können bekannte Stromsensoren verwendet werden, die die durch den Schaltvorgang des Inverters 20 fließenden Ansteuerströme Iu, Iv und Iw berührungslos erfassen können. Es wird angemerkt, dass in diesem Beispiel zwei Ansteuerströme Iu und Iv aus den Ansteuerströmen Iu, Iv und Iw erfasst und in die Rückkopplungsstromwerte Id und Iq der d- und q-Achse umgerechnet werden.As drive current detection units 12u and 12v Known current sensors can be used, which are caused by the switching process of the inverter 20 flowing control currents Iu, Iv and Iw can record without contact. It is noted that in this example two drive currents Iu and Iv are detected from the drive currents Iu, Iv and Iw and converted into the feedback current values Id and Iq of the d and q axes.

Zudem können als Winkel-Erfassungseinheit 14 bekannte Winkelsensoren, die den Winkel eines Rotors erfassen können, verwendet werden. Insbesondere ist die Erfassung des elektrischen Winkels θ des PM-Motors 10 durch einen Resolver-Drehwinkelsensor bevorzugt. Es ist zu beachten, dass die Erfassung des elektrischen Winkels θ und der Ansteuerströme Iu und Iv vorzugsweise zum Zeitpunkt der Spitze und des Tals einer Dreieckswelle durchgeführt wird, und in jeder Einheit der Motosteuervorrichtung 100 bei jedem Halbzyklus der Dreieckswelle verwendet wird. Dann wird der von der Winkel-Erfassungseinheit 14 erfasste elektrische Winkel θ an eine Winkelgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 16 ausgegeben, und die Winkelgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 16 berechnet aus dem eingegebenen elektrischen Winkel eine Geschwindigkeit co (rad/s) des elektrischen Winkels θ und gibt die Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels an jede Einheit der Motorsteuervorrichtung 100 aus.In addition, as an angle detection unit 14 Known angle sensors that can detect the angle of a rotor can be used. In particular, the detection of the electrical angle θ of the PM motor 10th preferred by a resolver rotation angle sensor. It should be noted that the detection of the electrical angle θ and the drive currents Iu and Iv is preferably carried out at the time of the peak and the valley of a triangular wave, and in each unit of the motor control device 100 is used in every half cycle of the triangular wave. Then that of the angle detection unit 14 detected electrical angle θ to an angular velocity calculation unit 16 output, and the angular velocity calculation unit 16 calculates a speed co (rad / s) of the electrical angle θ from the input electrical angle and outputs the speed co of the electrical angle to each unit of the motor control device 100 out.

Zudem führt die 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22 eine 3-Phasen-2-Phasen-Umwandlung und eine Drehkoordinatenumwandlung der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw durch, die von den Ansteuerstrom-Erfassungseinheiten 12u und 12v auf Basis des von der Winkel-Erfassungseinheit 14 erfassten elektrischen Winkels θ (rad) des PM-Motors 10 erfasst werden, um die Ansteuerströme Iu, Iv und (Iw) in einen d-Achse-Stromwert (Magnetfluss-Stromwert) Id und einen q-Achse-Stromwert (Drehmoment-Stromwert) Iq umzuwandeln. Diese werden dann als d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und q-Achs-Rückkopplungsstromwert Iq an die Schalteinheit 24 ausgegeben.In addition, the 3-phase / dq converter unit 22 performs 3-phase-2-phase conversion and rotation coordinate conversion of the driving currents Iu, Iv, and Iw by the driving current detection units 12u and 12v based on that from the angle detection unit 14 detected electrical angle θ (rad) of the PM motor 10th are detected in order to convert the drive currents Iu, Iv and (Iw) into a d-axis current value (magnetic flux current value) Id and a q-axis current value (torque current value) Iq. These are then sent to the switching unit as the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq 24th spent.

Die Schalteinheit 24 ist ein Schaltkreis, der die Art der Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq in Abhängigkeit vom Betriebszustand (Drehmoment, Drehzahl) des PM-Motors 10 umschaltet, und in einem Fall, in dem der PM-Motor 10 in einem Bereich A (Sinus-Steuerbereich A) von 2 mit mittleren/niedrigen Drehzahlen arbeitet, wird der PM-Motor 10 durch die Sinus-Steuereinheit 40 im Sinus-Steuermodus gesteuert. Außerdem wird in einem Fall, in dem der PM-Motor 10 in einem Bereich B (Rechteck-Steuerbereich B) von 2 mit hoher Drehzahl und hohem Drehmoment arbeitet, die Steuerung des PM-Motors 10 durch die Rechteck-Steuereinheit 50 geschaltet, und der PM-Motor 10 arbeitet im Rechteck-Steuermodus. Es wird angemerkt, dass der Schaltwert (Schaltlinie C) zwischen dem Sinus-Steuerbereich A und dem Rechteck-Steuerbereich B je nach Spannungswert der Gleichstromversorgungseinheit 18 variiert. Vorzugsweise sollte für jeden Spannungswert der Gleichstromversorgungseinheit 18 vorab ein Schaltwert in einer Speichereinheit o.ä. (nicht abgebildet) festgelegt werden und die Schalteinheit 24 den dem Spannungswert der Gleichstromversorgungseinheit 18 entsprechenden Schaltwert erfassen und verwenden. Zudem ist es in einem Fall, in dem es keinen passenden Spannungswert gibt, bevorzugt, einen entsprechenden Schaltwert zu verwenden, der durch Berechnung o.ä. aus den Schaltwerten der vorhergehenden und nachfolgenden Spannungen erhalten wird. Wenn der Betriebszustand (Drehmoment, Drehzahl) des PM-Motors 10 den Schaltwert überschreitet, wird dann jeder später beschriebene Schritt zur Umschaltung des Steuermodus durchgeführt. Es ist zu beachten, dass für den Schaltwert zum Zeitpunkt des Umschaltens von der Sinus- in die Rechtecksteuerung und den Schaltwert zum Zeitpunkt des Umschaltens von der Rechtecksteuerung in die Sinussteuerung eine Hysteresebreite bevorzugt ist, um häufige Schaltvorgänge an der Grenzlinie der Schaltwerte zu vermeiden.The switching unit 24th is a circuit which shows how the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq are generated depending on the operating state (torque, speed) of the PM motor 10th switches, and in a case where the PM motor 10th in an area A (sine control area A) of 2nd operates at medium / low speeds, the PM motor 10th through the sine control unit 40 controlled in sine control mode. Also, in a case where the PM motor 10th in an area B (rectangle control area B) of 2nd operates at high speed and high torque, the control of the PM motor 10th through the rectangle control unit 50 switched, and the PM motor 10th works in rectangular control mode. It is noted that the switching value (switching line C) between the sine control area A and the rectangular control area B depends on the voltage value of the DC power supply unit 18th varies. Preferably, the DC power supply unit should be for each voltage value 18th beforehand a switching value in a memory unit or similar. (not shown) and the switching unit 24th the voltage value of the DC power supply unit 18th Record and use the corresponding switching value. In addition, in a case where there is no suitable voltage value, it is preferred to have a corresponding one Switching value to be used, which by calculation or similar. is obtained from the switching values of the previous and subsequent voltages. If the operating state (torque, speed) of the PM motor 10th exceeds the switching value, each step for switching the control mode described later is then carried out. It should be noted that a hysteresis width is preferred for the switching value at the time of switching from the sine control to the rectangular control and the switching value at the time of switching from the rectangular control to the sine control in order to avoid frequent switching operations at the limit line of the switching values.

Als nächstes wird die Konfiguration und der Betrieb der Sinus-Steuereinheit 40 beschrieben. Die nachfolgend beschriebene Konfiguration der Sinus-Steuereinheit 40 ist ein für die Erfindung geeignetes Beispiel, wobei die Erfindung nicht auf die folgende Konfiguration beschränkt ist und jeder andere Sinus-Steuermechanismus verwendet werden kann.Next is the configuration and operation of the sine control unit 40 described. The configuration of the sine control unit described below 40 is an example suitable for the invention, but the invention is not limited to the following configuration and any other sine control mechanism can be used.

Zunächst wird der Drehmomentbefehlswert T* von einem Steuervorrichtung o.ä. eines Host-Systems ausgegeben. Der Drehmomentbefehlswert T* ist ein Drehmoment, das ein Betriebsziel des PM-Motors 10 ist. Anschließend wird der Drehmomentbefehlswert T* in eine Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 der Sinus-Steuereinheit 40 eingegeben, wenn die Schalteinheit 24 das Sinus-Steuereinheit 40 auswählt. Zudem wird ein aktuelles Drehmoment T des PM-Motors 10 von einer Drehmoment-Berechnungseinheit 404 in die Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 eingegeben.First, the torque command value T * from a control device or the like. of a host system. The torque command value T * is a torque that is an operating target of the PM motor 10th is. Then, the torque command value T * is set in a current command value setting unit 402 the sine control unit 40 entered when the switching unit 24th the sine control unit 40 selects. In addition, a current torque T of the PM motor 10th from a torque calculation unit 404 into the current command value setting unit 402 entered.

Hier hat die Drehmoment-Berechnungseinheit 404 eine Induktionsspannungskonstante ϕa, eine d-Achse-Induktivität Ld, eine q-Achse-Induktivität Lq und ähnliches als Motorparameter des PM-Motors 10. Es wird angemerkt, dass die Induktionsspannungskonstante ϕa, die d-Achse-Induktivität Ld und die q-Achse-Induktivität Lq feste Werte sein können oder geeignete Werte sein können, die im Voraus entsprechend der Temperatur und den Betriebsbedingungen des PM-Motors 10, z.B. aus einer Datentabelle und ähnlichem, festgelegt werden. Aus diesen Werten und den später beschriebenen d-Achse- und q-Achse-Stromwerten Id und Iq bzw. den von einer Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 ausgegebenen d- und q-Achse-Strombefehlswerten Id* und Iq* berechnet die Drehmoment-Berechnungseinheit 404 dann das aktuelle Drehmoment T des PM-Motors 10 z.B. nach folgender Formel. Es wird angemerkt, dass dieses Beispiel den Fall der Berechnung des Drehmoments T auf Basis der d-Achse- und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq* veranschaulicht.

  • T = P(ϕaIq* + (Ld - Lq)Id*Iq*) [Nm]
  • P: Anzahl der Polpaare des Permanentmagneten des PM-Motors
  • ϕa: Induktionsspannungskonstante
  • Ld: d-Achse-Induktivität
  • Lq: q-Achse-Induktivität
Here's the torque calculation unit 404 an induction voltage constant ϕa, a d-axis inductance Ld, a q-axis inductance Lq and the like as motor parameters of the PM motor 10th . It is noted that the induction voltage constant ,a, the d-axis inductor Ld and the q-axis inductor Lq may be fixed values or may be suitable values that correspond in advance to the temperature and operating conditions of the PM motor 10th , for example from a data table and the like. From these values and the d-axis and q-axis current values Id and Iq described later or from a current command value generation unit 406 The d and q-axis current command values Id * and Iq * output are calculated by the torque calculation unit 404 then the current torque T of the PM motor 10th eg according to the following formula. Note that this example illustrates the case of calculating the torque T based on the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq *.
  • T = P (ϕaIq * + (Ld - Lq) Id * Iq *) [Nm]
  • P: Number of pole pairs of the permanent magnet of the PM motor
  • ϕa: induction voltage constant
  • Ld: d-axis inductance
  • Lq: q-axis inductance

Die Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 stellt einen Strombefehlswert Ia* so ein, dass das Drehmoment T den Drehmomentbefehlswert T* auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* und des aktuellen Drehmomentes T annimmt und gibt den Strombefehlswert Ia* an die Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 aus. Es wird angemerkt, dass der Strombefehlswert Ia* durch Berechnungen wie Integral- und Proportionalsteuerung berechnet werden kann. Zudem kann ein Begrenzerwert für den Strombefehlswert Ia* eingestellt werden, und der Begrenzerwert kann ein Wert sein, der der Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels und Versorgungsspannung Vdc (gelesen aus Tabellendaten) entspricht. Außerdem kann nur der Maximalwert des Begrenzers festgelegt und verwendet werden.The current command value setting unit 402 sets a current command value Ia * so that the torque T takes the torque command value T * based on the torque command value T * and the current torque T, and outputs the current command value Ia * to the current command value generation unit 406 out. It is noted that the current command value Ia * can be calculated by calculations such as integral and proportional control. In addition, a limiter value for the current command value Ia * can be set, and the limiter value can be a value that corresponds to the speed co of the electrical angle and supply voltage Vdc (read from table data). In addition, only the maximum value of the limiter can be set and used.

Die Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 entnimmt z.B. aus den Tabellendaten o.ä. einen Stromphasenwinkel θί des von der Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 eingegebenen Strombefehlswertes Ia*, berechnet aus dem Strombefehlswert Ia* und dem Stromphasenwinkel θi den d-Achse-Strombefehlswert Id* und den q-Achse-Strombefehlswert Iq* und gibt den d-Achse-Strombefehlswert Id* und den q-Achse-Strombefehlswert Iq* an eine Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 416 der Sinus-Steuereinheit 40 aus. Hier kann, durch ein Erhalten der Motorspannung aus einem bekannten arithmetischen Ausdruck, der Motorparameter (ϕa, Ld und Lq) und der Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels, und der d-Achse- und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq*, und durch Einstellen der d-Achse- und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq* so dass die Höhe der Motorspannung den Wert von K×Vdc (K: Spannungsausnutzungsgrad) nicht übersteigt, zwischen dem Sinus- und dem Rechteckbereich ein Übersteuerungsteuerungsbereich und ein Steuerbereich mit schwachem magnetischen Fluss bereitgestellt werden, und es ist möglich, die Leistung im mittleren und hohen Drehzahlbereich zu verbessern. Zudem können durch Änderung des Spannungsausnutzungsgrades K die d-Achse- und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq* der bei beliebigem Spannungsausnutzungsgrad eingestellt werden. Es ist zu beachten, dass die Einstellung der Strombefehlswerte Id* und Iq* der d- und q-Achse unter Verwendung des Spannungsausnutzungsgrades K vorzugsweise durch eine bekannte Spannungssteuerung, Proportionalsteuerung, Integralsteuerung o.ä. auf Basis der Motorparameter (ϕa, Ld und Lq), der Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels aus der Winkelgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 16, der Versorgungsspannung Vdc aus der Gleichstromversorgungseinheit 18 und dergleichen durchgeführt werden kann. Zudem kann dies durch eine Operation, wie z.B. eine Integralsteuerung oder eine Proportionalsteuerung bezüglich des aktuellen Phasenwinkels θi berechnet werden. Weiter kann bei Bedarf eine Strombegrenzung für den d-Achse-Strombefehlswert Id* und den q-Achse-Strombefehlswert Iq* vorgesehen werden.The current command value generation unit 406 takes, for example, from the table data or similar. a current phase angle θί of that from the current command value setting unit 402 entered current command value Ia *, calculates the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq * from the current command value Ia * and the current phase angle θi and gives the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq * to a voltage command value generation unit 416 the sine control unit 40 out. Here, by obtaining the motor voltage from a known arithmetic expression, the motor parameters (ϕa, Ld and Lq) and the speed co of the electrical angle, and the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq *, and by setting the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * so that the level of the motor voltage does not exceed the value of K × Vdc (K: voltage utilization rate), an override control area and a control area between the sine and rectangular areas can be provided with weak magnetic flux, and it is possible to improve the performance in the medium and high speed range. In addition, by changing the voltage utilization factor K, the d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * can be set at any voltage utilization factor. It should be noted that the setting of the current command values Id * and Iq * of the d and q axes using the voltage utilization factor K is preferably carried out by a known voltage control, proportional control, integral control or the like. based on the motor parameters (ϕa, Ld and Lq), the speed co of the electrical angle from the angular velocity calculation unit 16 , the supply voltage Vdc from the DC power supply unit 18th and the like can be. In addition, this can be calculated by an operation, such as an integral control or a proportional control, with respect to the current phase angle θi. If necessary, a current limitation can also be provided for the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq *.

Hier wird ein geeignetes Beispiel für die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 416 beschrieben. Zunächst werden die d- und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq*, die in die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 416 eingegeben werden, in zwei Äste verzweigt, von denen einer in eine störungsfreie Steuervorrichtung 414 eingegeben wird. Anschließend wird in der störungsfreien Steuervorrichtung 414 eine elektromotorische Kraftkomponente der Geschwindigkeit, die zwischen den Strombefehlswerten Id* und Iq* der d-Achse und der q-Achse interferiert, berechnet und als d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd' und Vq' an eine Stromsteuereinheit 410 ausgegeben. Zudem werden die anderen der Strombefehlswerte Id* und Iq* der d-Achse und q-Achse durch Subtraktion der d-Achse- und q-Achse-Rückkopplungsstromwerte Id und Iq in einer Subtraktionseinheit 412 zu Schwankungskomponenten ΔId und ΔIq und werden in die Stromsteuereinheit 410 eingegeben.Here is a suitable example of the voltage command value generation unit 416 described. First, the d- and q-axis current command values Id * and Iq *, which are in the voltage command value generation unit 416 are entered, branched into two branches, one of which is in a trouble-free control device 414 is entered. Then in the trouble-free control device 414 calculates an electromotive force component of the speed that interferes between the current command values Id * and Iq * of the d-axis and the q-axis and as d- and q-axis voltage command values Vd 'and Vq' to a current control unit 410 spent. In addition, the other of the current command values Id * and Iq * of the d-axis and q-axis by subtracting the d-axis and q-axis feedback current values Id and Iq in a subtraction unit 412 to fluctuation components ΔId and ΔIq and are in the current control unit 410 entered.

Die Stromsteuereinheit 410 umfasst z.B. eine Stromintegrations-Steuereinheit 410a und eine Stromproportional-Steuereinheit 410b. Die der Stromsteuereinheit 410 zugeführten Schwankungskomponenten ΔId und ΔIq werden gegabelt und der Stromintegrations-Steuereinheit 410a bzw. der Stromproportional-Steuereinheit 410b zugeführt. Anschließend wird die bekannte Stromintegrationssteuerung in der Stromintegrations-Steuereinheit 410a durchgeführt. Zudem wird die bekannte stromproportionale Steuerung in der Stromproportional-Steuereinheit 410b durchgeführt. Dann, nachdem die d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd' und Vq' der störungsfreien Steuervorrichtung 414 zum Ausgang der Stromintegrations-Steuereinheit 410a addiert wurde, wird der Ausgang der Stromproportional-Steuereinheit 410b addiert und der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq werden erzeugt. Der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq werden über die Schalteinheit 24 an eine Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 ausgegeben.The power control unit 410 includes, for example, a current integration control unit 410a and a current proportional control unit 410b . That of the current control unit 410 supplied fluctuation components ΔId and ΔIq are forked and the current integration control unit 410a or the current proportional control unit 410b fed. Then the known power integration control in the power integration control unit 410a carried out. In addition, the known current-proportional control in the current proportional control unit 410b carried out. Then after the d-axis and q-axis voltage command values Vd 'and Vq' of the trouble-free control device 414 to the output of the current integration control unit 410a was added, the output of the current proportional control unit 410b added and the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq are generated. The d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq are via the switching unit 24th to a control signal generating unit 30th spent.

Es ist zu beachten, dass die Stromsteuereinheit 410 vorzugsweise mit einer Begrenzungseinheit versehen ist, die die 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw auf Basis der d-Achse und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq begrenzt, um nicht in der Nähe einer Maximalspannung (Spannung, die zu einer Rechteckspannung eines Pulses wird) zu liegen, die eine Ausgangsbegrenzung des Inverters 20 sein soll. Dann ist es bevorzugt, diese Begrenzungseinheit an der vorderen Stufe vorzusehen, wo der Ausgang der Stromproportional-Steuereinheit 410b addiert wird. Außerdem ist es bevorzugt, die Grenzspannung des Begrenzers entsprechend der später beschriebenen Anzahl der Synchronisierungen einer Dreieckswelle, die von einer Synchronisations-Steuereinheit 420 festgelegt wird, einzustellen.It should be noted that the current control unit 410 is preferably provided with a limiting unit that the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw based on the d-axis and q-axis voltage command values Vd and Vq so as not to be near a maximum voltage (voltage that becomes a square wave voltage of a pulse) which is an output limitation of the inverter 20 should be. Then it is preferred to provide this limiting unit on the front stage where the output of the current proportional control unit 410b is added. It is also preferred to limit the limit voltage of the limiter according to the number of synchronizations of a triangular wave described later by a synchronization control unit 420 is set to discontinue.

Zudem werden die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd" und Vq" der vorderen Stufe, wo der Ausgang der Stromproportional-Steuereinheit 410b addiert wird, an eine Polarkoordinaten-Wandlereinheit 418 der Sinus-Steuereinheit 40 ausgegeben, und diese Polarkoordinaten-Wandlereinheit 418 führt eine Polarkoordinaten-Umwandlung durch, so dass die Spannungsphase θv und der Spannungsbefehlswert |Va| erhalten werden. Anschließend gibt die Polarkoordinaten-Wandlereinheit 418 die Spannungsphase θv an die Synchronisations-Steuereinheit 420 und die Modusübergangseinheit 80 aus. Zudem wird der Spannungsbefehlswert |Va| an eine Linearitätskorrektureinheit 38 und die Modusübergangseinheit 80 ausgegeben.In addition, the d- and q-axis voltage command values Vd "and Vq" of the front stage, where the output of the current proportional control unit 410b is added to a polar coordinate converter unit 418 the sine control unit 40 output, and this polar coordinate converting unit 418 performs polar coordinate conversion so that the voltage phase θv and the voltage command value | Va | be preserved. Then the polar coordinate converter unit 418 the voltage phase θv to the synchronization control unit 420 and the mode transition unit 80 out. In addition, the voltage command value | Va | to a linearity correction unit 38 and the mode transition unit 80 spent.

Zudem erzeugt die Synchronisations-Steuereinheit 420 der Sinus-Steuereinheit 40 die später beschriebene Dreieckswellenträger-Einstellinformation Sc aus der durch die Polarkoordinaten-Wandlereinheit 418 erhaltenen Spannungsphase θv, der Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels und dem elektrischen Winkel θ, und gibt die Dreieckswellenträger-Einstellinformation Sc an eine Dreieckswellen-Erzeugungseinheit 34 aus. Es wird angemerkt, dass die Dreieckswellenträger-Einstellinformation Sc später beschrieben werden.In addition, the synchronization control unit generates 420 the sine control unit 40 the triangular wave carrier setting information Sc described later from that by the polar coordinate converting unit 418 obtained voltage phase θv , the speed co of the electrical angle and the electrical angle θ , and outputs the triangular wave carrier setting information Sc to a triangular wave generating unit 34 out. It is noted that the triangular shaft setting information Sc will be described later.

Als nächstes werden die Konfiguration und er Betrieb der Rechteck-Steuereinheit 50 beschrieben. Da die nachfolgend beschriebene Konfiguration der Rechteck-Steuereinheit 50 ein für die Erfindung geeignetes Beispiel darstellt, ist die Erfindung nicht auf die folgende Konfiguration beschränkt, so dass jeder andere Rechtecksteuermechanismus verwendet werden kann.Next is the configuration and operation of the rectangle control unit 50 described. Because the configuration of the rectangular control unit described below 50 As an example suitable for the invention, the invention is not limited to the following configuration, so that any other rectangular control mechanism can be used.

Erstens, wenn der PM-Motor 10 den Schaltwert (Schaltlinie C) in 2 überschreitet und in den Betriebszustand des Betriebsbereichs B mit hoher Drehzahl und hohem Drehmoment übergeht, schaltet die Schalteinheit 24 die Steuerung des PM-Motors 10 von der Sinus-Steuereinheit 40 auf die Rechteck-Steuereinheit 50 um. Es wird angemerkt, dass der Schaltvorgang hier später beschrieben wird. Dementsprechend wird der Drehmomentbefehlswert T* in eine Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 der Rechteck-Steuereinheit 50 eingegeben. Zudem werden der d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und der q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq in eine Drehmoment-Berechnungseinheit 504 der Rechteck-Steuereinheit 50 eingegeben. Es wird angemerkt, dass die Drehmoment-Berechnungseinheit 504 Motorparameter ähnlich wie die Drehmoment-Berechnungseinheit 404 der Sinus-Steuereinheit 40 umfasst und das aktuelle Drehmoment T des PM-Motors 10 auf Basis dieser Motorparameter und der d-Achse- und q-Achse-Rückkopplungsstromwerte Id und Iq berechnet und das aktuelle Drehmoment T an die Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 ausgibt. Anschließend erzeugt die Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 die Spannungsphase θv, die den PM-Motor 10 durch Integralsteuerung, Proportionalsteuerung o.ä. mit einem Soll-Drehmoment arbeiten lässt, auf Basis des Drehmomentbefehlswertes T* und des Drehmoments T. Anschließend wird die Spannungsphase θv an eine Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 und eine Synchronisations-Steuereinheit 520 der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben.First, if the PM motor 10th the switching value (switching line C) in 2nd exceeds and goes into the operating state of operating range B at high speed and high torque, the switching unit switches 24th the control of the PM motor 10th from the sine control unit 40 on the rectangle control unit 50 around. Note that the switching operation will be described later here. Accordingly, the torque command value T * is put into a voltage phase setting unit 502 the rectangle control unit 50 entered. In addition, the d-axis feedback current value Id and the q- Axis feedback current value Iq in a torque calculation unit 504 the rectangle control unit 50 entered. It is noted that the torque calculation unit 504 Motor parameters similar to the torque calculation unit 404 the sine control unit 40 includes and the current torque T of the PM motor 10th based on these motor parameters and the d-axis and q-axis feedback current values Id and Iq and the current torque T to the voltage phase setting unit 502 issues. The voltage phase setting unit then generates 502 the voltage phase θv that the PM motor 10th through integral control, proportional control or similar can work with a target torque, based on the torque command value T * and the torque T. Then, the voltage phase θv to a voltage command value generation unit 516 and a synchronization control unit 520 the rectangle control unit 50 spent.

Die Synchronisations- Steuereinheit 520 erzeugt aus der Spannungsphase θv, der Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels und dem elektrischen Winkel θdie Dreieckswellenträger-Einstellinformation Sc. Es wird angemerkt, dass die Dreieckswellenträger-Einstellinformation Sc später beschrieben werden. Zudem erfasst die Synchronisations-Steuereinheit 520 den Spannungsbefehlswert |Va|, wo sich die Dreieckswelle und die 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw in einem Zyklus der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw zweimal kreuzen, d.h. die durch den Dreiecksvergleich erzeugten Ansteuersignale Su, Sv und Sw werden zu einer Rechteckwelle eines Pulses, und geben den Spannungsbefehlswert |Va| an die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 aus. Es ist zu beachten, dass die Einstellung des Spannungsbefehlswertes |Va| durch die Synchronisations-Steuereinheit 520 vorzugsweise dadurch erfolgt, dass der Wert des Spannungsbefehlswertes |Va| in der Datentabelle für jede Anzahl von Synchronisationen der Dreieckswelle im Voraus festgelegt wird und der Spannungsbefehlswert |Va| entsprechend der Anzahl der Synchronisationen gleichzeitig selektiv eingestellt wird, wenn die Synchronisations-Steuereinheit 520 die Anzahl der Synchronisationen der Dreieckswelle bestimmt. Anschließend gibt die Synchronisations-Steuereinheit 520 den Spannungsbefehlswert |Va| an die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 und die Linearitätskorrektureinheit 38 aus. Es wird angemerkt, dass der Spannungsbefehlswert |Va| zur Bildung der Rechteckwelle vorzugsweise als Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| verwendet wird, der später beschrieben wird.The synchronization control unit 520 generates the triangular wave carrier setting information Sc from the voltage phase θv, the speed co of the electrical angle and the electrical angle θ. It is noted that the triangular shaft setting information Sc will be described later. The synchronization control unit also detects 520 the voltage command value | Va |, where the triangular wave and the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw in a cycle of 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw cross twice, ie the drive signals Su, Sv and Sw generated by the triangle comparison become a square wave of a pulse, and give the voltage command value | Va | to the voltage command value generation unit 516 out. It should be noted that the setting of the voltage command value | Va | through the synchronization control unit 520 preferably takes place in that the value of the voltage command value | Va | is set in advance in the data table for each number of triangular wave synchronizations and the voltage command value | Va | is selectively set according to the number of synchronizations at the same time when the synchronization control unit 520 determines the number of synchronizations of the triangular wave. Then there is the synchronization control unit 520 the voltage command value | Va | to the voltage command value generation unit 516 and the linearity correction unit 38 out. It is noted that the voltage command value | Va | to form the square wave, preferably as a square-wave voltage value | Va1 | is used, which will be described later.

Zudem erzeugt die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq aus der Spannungsphase θv, die von der Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 eingegeben wird, und dem Spannungsbefehlswert |Va|, der von der Synchronisations-Steuereinheit 520 eingegeben wird.In addition, the voltage command value generation unit generates 516 the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq from the voltage phase θv by the voltage phase setting unit 502 is entered and the voltage command value | Va | by the synchronization control unit 520 is entered.

Es wird angemerkt, dass die Rechteck-Steuereinheit 50 eine Korrektureinheit 70 umfassen kann, die eine Schwankungskomponente aufgrund eines Offsets oder ähnlichem korrigiert. Hier ist ein Beispiel für die Korrektureinheit 70 aufgezeigt. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebene Konfiguration der Korrektureinheit 70 ein für die Erfindung geeignetes Beispiel ist und die Erfindung somit nicht auf die folgende Konfiguration beschränkt ist.It is noted that the rectangle control unit 50 a correction unit 70 may include that corrects a fluctuation component due to an offset or the like. Here is an example of the correction unit 70 shown. It should be noted that the configuration of the correction unit described below 70 is an example suitable for the invention, and thus the invention is not limited to the following configuration.

Die in diesem Beispiel dargestellte Korrektureinheit 70 umfasst eine Glättungseinheit 72, eine Korrekturstrom-Erzeugungseinheit 74, eine Korrekturspannungs-Erzeugungseinheit 76 und eine Spannungsbefehlswert-Korrektureinheit 78. Die Glättungseinheit 72 der Korrektureinheit 70 glättet die über die Schalteinheit 24 eingegebenen d-Achse- und q-Achse-Rückkopplungsstromwerte Id und Iq, indem sie z.B. einen gleitenden Mittelungsprozess oder eine Glättung vornimmt. Es wird angemerkt, dass der Glättungsvorgang hier einen Prozess der Glättung des Eingangssignals (d-Achse- und q-Achse-Rückkopplungsstromwerte Id und Iq) mit dem Prozess der folgenden Formel (1) für jeden beliebigen Zyklus angibt. C = B ( 1 K ) + K × A

Figure DE112018005734T5_0001
The correction unit shown in this example 70 includes a smoothing unit 72 , a correction current generation unit 74 , a correction voltage generating unit 76 and a voltage command value correction unit 78 . The smoothing unit 72 the correction unit 70 smoothes the over the switching unit 24th entered d-axis and q-axis feedback current values Id and Iq, for example by performing a moving averaging process or smoothing. It is noted that the smoothing process here specifies a process of smoothing the input signal (d-axis and q-axis feedback current values Id and Iq) using the process of the following formula (1) for any cycle. C. = B ( 1 - K ) + K × A
Figure DE112018005734T5_0001

Dabei ist A ein Eingangswert (d-Achse- und q-Achse- Rückkopplungsstromwerte Id und Iq), B ein Ausgangswert nach dem Glättungsvorgang des unmittelbar vorhergehenden Zyklus, K eine Glättungskonstante und C ein Ausgangswert (geschätzte d-Achse- und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq*).A is an input value (d-axis and q-axis feedback current values Id and Iq), B is an output value after the smoothing process of the immediately preceding cycle, K is a smoothing constant and C is an output value (estimated d-axis and q-axis Current command values Id * and Iq *).

Durch diesen Glättungsvorgang werden ein pseudo-geschätzter d-Achse-Strombefehlswert Id* und ein pseudo-geschätzter q-Achse-Strombefehlswert Iq* erzeugt, in denen die durch den Offset und eine Amplitudenungleichheit der Ansteuerströme Iu, Iv und Iw verursachten Schwankungskomponenten geglättet sind. Die geschätzten d-Achse und q-Achse-Strombefehlswerte Id* und Iq* der werden an die Korrekturstrom-Erzeugungseinheit 74 ausgegeben.This smoothing process generates a pseudo-estimated d-axis current command value Id * and a pseudo-estimated q-axis current command value Iq *, in which the fluctuation components caused by the offset and an amplitude unevenness of the drive currents Iu, Iv and Iw are smoothed. The estimated d-axis and q-axis current command values Id * and Iq * are sent to the correction current generation unit 74 spent.

Zudem werden der d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und der q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq die Korrekturstrom-Erzeugungseinheit 74 eingegeben, und die Korrekturstrom-Erzeugungseinheit 74 subtrahiert den d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und den q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq von dem geschätzten d-Achse-Strombefehlswert Id* und dem geschätzten q-Achse-Strombefehlswert Iq*, die von der Glättungseinheit 72 erzeugt werden. Dementsprechend werden der d-Achse-Korrekturstrom ΔId und der q-Achse-Korrekturstrom ΔIq als Schwankungskomponenten erzeugt. Anschließend werden der d-Achse-Korrekturstrom ΔId und der q-Achse-Korrekturstrom ΔIq an die Korrekturspannungs-Erzeugungseinheit 76 ausgegeben. Es wird angemerkt, dass, da der d-Achse-Korrekturstrom ΔId und der q-Achse-Korrekturstrom ΔIq durch entsprechende Subtraktion der Rückkopplungsstromwerte Id und Iq einschließlich der Offset- und Amplitudenungleichheitskomponenten (Fluktuationskomponenten) von den geschätzten d-Achse- und q-Achse-Strombefehlswerten Id* und Iq*, die durch Glättung der Offset- bzw. Amplitudenungleichheitskomponenten (Fluktuationskomponenten) erhalten werden, erhalten werden, der d-Achse-Korrekturstrom ΔId und der q-Achse-Korrekturstrom ΔIq im Wesentlichen die entgegengesetzten Phasen der Fluktuationskomponenten aufweisen.In addition, the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq become the correction current generation unit 74 entered, and the correction current generating unit 74 subtracts the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq from the estimated d-axis current command value Id * and the estimated q-axis current command value Iq * by the smoothing unit 72 generated become. Accordingly, the d-axis correction current ΔId and the q-axis correction current ΔIq are generated as fluctuation components. Then, the d-axis correction current ΔId and the q-axis correction current ΔIq are sent to the correction voltage generating unit 76 spent. It is noted that since the d-axis correction current ΔId and the q-axis correction current ΔIq by appropriately subtracting the feedback current values Id and Iq including the offset and amplitude non-uniformity components (fluctuation components) from the estimated d-axis and q-axis Current command values Id * and Iq *, which are obtained by smoothing the offset and amplitude inequality components (fluctuation components), the d-axis correction current ΔId and the q-axis correction current ΔIq essentially have the opposite phases of the fluctuation components.

Zudem erzeugt die Korrekturspannungs-Erzeugungseinheit 76 eine d-Achse-Korrekturspannung ΔVd und eine q-Achse-Korrekturspannung ΔVq z.B. durch Proportionalsteuerung und dergleichen entsprechend vorgegebener Korrekturverstärkungen (Kd und Kq) auf der Basis des d-Achse-Korrekturstromes ΔId und des q-Achse-Korrekturstromes ΔIq, die von der Korrekturstrom-Erzeugungseinheit 74 eingegeben werden, und gibt die d-Achse-Korrekturspannung ΔVd und die q-Achse-Korrekturspannung ΔVq an die Spannungsbefehlswert-Korrektureinheit 78 aus.In addition, the correction voltage generation unit generates 76 a d-axis correction voltage ΔVd and a q-axis correction voltage ΔVq, for example, by proportional control and the like in accordance with predetermined correction gains (Kd and Kq) on the basis of the d-axis correction current ΔId and the q-axis correction current ΔIq, which of the Correction current generation unit 74 are input, and outputs the d-axis correction voltage ΔVd and the q-axis correction voltage ΔVq to the voltage command value correction unit 78 out.

Die Spannungsbefehlswert-Korrektureinheit 78 addiert die d-Achse-Korrekturspannung ΔVd und die q-Achse-Korrekturspannung ΔVq, die von der Korrekturspannungs-Erzeugungseinheit 76 eingegeben werden, zum d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd bzw. q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq, die von der Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 ausgegeben werden. Daher erhält man die erzeugten d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq durch Addition der Sperrspannungen (d-Achse- und q-Achse-Korrekturspannungen ΔVd und ΔVq) für die in den Ansteuerströmen Iu, Iv und Iw erzeugten Offset- und Amplitudenungleichheitskomponenten. Anschließend werden der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq über die Schalteinheit 24 in die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 eingegeben. Da der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq, die von der Korrektureinheit 70 korrigierte werden, wie oben beschrieben durch Addition der Sperrspannungen für die Offset- und Amplitudenungleichheitskomponenten erhalten werden, wird der Offset o.ä. des entsprechend angetriebenen PM-Motors 10 korrigiert und eliminiert.The voltage command value correction unit 78 adds the d-axis correction voltage ΔVd and the q-axis correction voltage ΔVq by the correction voltage generation unit 76 are inputted to the d-axis voltage command value Vd or q-axis voltage command value Vq by the voltage command value generating unit 516 be issued. The generated d-axis and q-axis voltage command values Vd and Vq are therefore obtained by adding the blocking voltages (d-axis and q-axis correction voltages ΔVd and ΔVq) for the offset currents generated in the drive currents Iu, Iv and Iw and amplitude inequality components. Then, the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq via the switching unit 24th into the control signal generating unit 30th entered. Since the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq are used by the correction unit 70 are corrected, as described above by adding the blocking voltages for the offset and amplitude unequal components, the offset or the like. of the correspondingly driven PM motor 10th corrected and eliminated.

Als nächstes werden die von den Synchronisations-Steuereinheiten 420 und 520 ausgegebenen Träger-Einstellinformationen Sc beschrieben. Die Träger-Einstellinformationen Sc hält die Frequenz der von der Dreieckwellen-Erzeugungseinheit 34 erzeugten Dreieckwellen in einem geeigneten Zustand. Hier, in der Dreieckswelle, die durch die Träger-Einstellinformation Sc bestimmt wird, wie durch einen Punkt A in 3 dargestellt, kreuzt die Mittelposition der fallenden Flanke der Dreieckswelle die Nullposition der steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw, und die Frequenz der Dreieckswelle wird ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw, d.h. 9, 15, 21, 27 oder ähnliches (im Folgenden wird dieses Vielfache als Anzahl der Synchronisierungen bezeichnet). Es wird angemerkt, dass die Anzahl der Synchronisierungen der Dreieckwelle entsprechend der Geschwindigkeit des elektrischen Winkels co eingestellt wird. Der Grund, warum die Frequenz der Dreieckswelle auf ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw festgelegt wird, wird später beschrieben.Next are those from the synchronization control units 420 and 520 output carrier setting information Sc described. The carrier setting information Sc holds the frequency of that from the triangular wave generating unit 34 generated triangular waves in a suitable state. Here, in the triangular wave determined by the carrier setting information Sc, as by a point A in 3rd shown, the center position of the falling edge of the triangular wave crosses the zero position of the rising edge of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw , and the frequency of the triangular wave becomes an integer multiple of 3 an odd number of the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw , ie 9 , 15, 21, 27 or the like (in the following this multiple is referred to as the number of synchronizations). It is noted that the number of synchronizations of the triangular wave is set in accordance with the speed of the electrical angle co. The reason why the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3 is an odd number of the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw will be described later.

Es wird angemerkt, dass in diesem Beispiel als die Spannungsphase θv, die zur Erzeugung der Träger-Einstellinformation Sc verwendet wird, die aus den Spannungsbefehlswerten Vd" und Vq" der d-Achse und q-Achse erhaltene Spannungsphase θv (vor der Ausgangsaddition des Stromproportionaleinheit 410b) oder die vor der Korrektureinheit 70 abgezweigte Spannungsphase θv (bei Proportionalsteuerung) verwendet wird. Dabei schwingt in einem Fall, in dem die Spannungsphase θv die proportionale Steuerkomponente umfasst, der eine kurzzeitige Schwingungskomponente ist, auch der Zyklus der Dreieckswelle (Träger-Einstellinformation Sc) entsprechend dem Proportionalanteil kurzzeitig mit. Dies schwingt die durch den Dreiecksvergleich erzeugten Ansteuersignale Su, Sv und Sw und wird zu einem Schwankungsfaktor der Ausgangsspannung, des Ausgangsstroms und des Ausgangsmoments. Da jedoch in diesem Beispiel die Träger-Einstellinformation Sc über die Spannungsphase θv festgelegt wird, die nicht wie oben beschrieben die proportionale Steuerkomponente (kurzzeitige Schwingungskomponente) umfasst, sind in diesem Beispiel die Dreieckswelle und die Ansteuersignale Su, Sv und Sw stabil und somit die Ausgangsspannung, der Strom und das Drehmoment stabilisierbar. Außerdem ist es möglich, durch Verwendung der Spannungsphase θv, die die proportionale Steuerkomponente nicht umfasst, die Steuerverstärkungen der Synchronisations-Steuereinheiten 420 und 520, der Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 u.ä. zu erhöhen und deren Ansprechverhalten zu verbessern.It is noted that in this example, as the voltage phase θv used to generate the carrier setting information Sc, the voltage phase θv obtained from the voltage command values Vd "and Vq" of the d-axis and q-axis (before the output addition of the current proportional unit 410b ) or before the correction unit 70 branched voltage phase θv (with proportional control) is used. In this case, in a case in which the voltage phase θv comprises the proportional control component, which is a short-term vibration component, the cycle of the triangular wave (carrier setting information Sc) also briefly oscillates in accordance with the proportional component. This vibrates the drive signals Su, Sv and Sw generated by the triangle comparison and becomes a fluctuation factor of the output voltage, the output current and the output torque. However, since in this example the carrier setting information Sc is determined via the voltage phase θv, which does not include the proportional control component (short-term vibration component) as described above, in this example the triangular wave and the control signals Su, Sv and Sw are stable and thus the output voltage , the current and the torque can be stabilized. It is also possible, by using the voltage phase θv, which does not include the proportional control component, the control gains of the synchronization control units 420 and 520 , the voltage phase setting unit 502 etc. to increase and improve their responsiveness.

Dann stellen die Synchronisations-Steuereinheiten 420 und 520 den Zyklus der Dreieckswelle ein, bei dem sich die Mittenposition der Dreieckswelle und die Nullposition des 3-Phasen-Spannungsbefehlswertes Vu (Vv, Vw) kreuzen, auf Basis der Spannungsphase θv und des elektrischen Winkels θ, und die Frequenz der Dreieckswelle wird die eingestellte Anzahl von Synchronisationen (ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw). Zudem ändern die Synchronisations-Steuereinheiten 420 und 520 die Zykluseinstellinformationen in Verbindung mit der Änderung der Geschwindigkeit ω des elektrischen Winkels und folgen und halten die Dreieckswelle in dem oben genannten Zustand. Zudem, wenn die Geschwindigkeit des elektrischen Winkels co einen vorher festgelegten Wert überschreitet, setzen und geben die Synchronisations-Steuereinheiten 420 und 520 die Träger-Einstellinformation Sc aus, indem sie die Anzahl der Synchronisationen um einen Schritt verringern. Zudem, in dem Fall, dass die Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels unter einen vorher festgelegten Wert fällt, setzen und geben die Synchronisations-Steuereinheiten 420 und 520 die Träger-Einstellinformation Sc aus, indem sie die Anzahl der Synchronisationen um einen Schritt erhöhen. Es wird angemerkt, dass es bevorzugt ist, dass der Wert der Geschwindigkeit ω des elektrischen Winkels, der die Anzahl der Synchronisierung ändert, im Voraus in einer Datentabelle oder ähnlichem für jede Anzahl der Synchronisierungen gespeichert wird, und dass die Synchronisierungs-Steuereinheiten 420 und 520 die entsprechende Anzahl der Synchronisierungen aus der Datentabelle entsprechend der eingegebenen Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels entnehmen, um die Einstellung durchzuführen. Hier ist es bevorzugt, dass die Geschwindigkeit ω des elektrischen Winkels, die die Anzahl der Synchronisationen erhöht oder verringert, eine Hysteresebreite aufweist. Zu beachten ist, dass in Verbindung mit der Änderung des Zyklus der Dreieckswelle die Korrekturverstärkung (Kd, Kq) der oben beschriebenen Korrekturspannungs-Erzeugungseinheit 76, eine Zeitkonstante der Glättungseinheit 72, eine Verstärkung jeder Steuerung und ähnliches eingestellt und zurückgesetzt werden.Then put the synchronization control units 420 and 520 the cycle of the triangular wave one at which the center position of the triangular wave and the zero position of the 3-phase voltage command value Vu ( Vv , Vw ), based on the voltage phase θv and the electrical angle θ, and the frequency of the triangular wave becomes the set number of synchronizations (integer multiple of 3 an odd number of the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw ). In addition, the synchronization control units change 420 and 520 the cycle setting information associated with the change in the speed ω of the electrical angle and follow and keep the triangular wave in the above state. In addition, when the speed of the electric angle co exceeds a predetermined value, the synchronization control units set and give 420 and 520 the carrier setting information Sc by reducing the number of synchronizations by one step. In addition, in the event that the speed co of the electrical angle falls below a predetermined value, the synchronization control units set and give 420 and 520 the carrier setting information Sc by increasing the number of synchronizations by one step. It is noted that it is preferable that the value of the electric angle speed ω that changes the number of synchronizations is stored in advance in a data table or the like for each number of synchronizations, and that the synchronization control units 420 and 520 take the corresponding number of synchronizations from the data table according to the entered speed co of the electrical angle in order to carry out the setting. Here, it is preferable that the speed ω of the electrical angle, which increases or decreases the number of synchronizations, has a hysteresis width. It should be noted that in connection with the change of the triangular wave cycle, the correction gain (Kd, Kq) of the correction voltage generating unit described above 76 , a time constant of the smoothing unit 72 , a gain of each controller and the like can be set and reset.

Als nächstes wird ein bevorzugtes Beispiel der Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 beschrieben. Da die nachfolgend beschriebene Konfiguration der Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 ein für die Erfindung geeignetes Beispiel darstellt, ist die Erfindung nicht auf die folgende Konfiguration beschränkt, so dass jeder andere Mechanismus zur Erzeugung von Steuersignalen verwendet werden kann.Next, a preferred example of the control signal generation unit 30th described. Since the configuration of the control signal generating unit described below 30th As an example suitable for the invention, the invention is not limited to the following configuration, so that any other control signal generation mechanism can be used.

Zunächst werden der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq, die von der Sinus-Steuereinheit 40 bzw. der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, in die dq/3-Phasen-Wandlereinheit 32 der Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 eingegeben. Es wird angemerkt, dass die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 die Linearitätskorrektureinheit 38 zur Korrektur der Nichtlinearität der d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq enthalten kann, und den Spannungsbefehlswert |Va| zum Zeitpunkt der Rechtecksteuerung und die Übersteuerungssteuerung an der vorderen Stufe der dq/3-Phasenwandlereinheit 32 mit dem Grundwellenanteil einer Ausgangsspannung des Inverters enthalten kann. Es wird angemerkt, dass der in der Linearitätskorrektureinheit 38 verwendete Korrekturwert vorzugsweise entsprechend z.B. einem Modulationsfaktor oder dem Spannungsbefehlswert |Va| eingestellt wird.First, the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq are those from the sine control unit 40 or the rectangular control unit 50 are output to the dq / 3-phase converter unit 32 of the control signal generating unit 30th entered. It is noted that the control signal generation unit 30th the linearity correction unit 38 to correct the non-linearity of the d-axis and q-axis voltage command values Vd and Vq, and the voltage command value | Va | at the time of the rectangular control and the overdrive control at the front stage of the dq / 3-phase converter unit 32 with the fundamental wave component of an output voltage of the inverter can contain. It is noted that that in the linearity correction unit 38 correction value used preferably according to, for example, a modulation factor or the voltage command value | Va | is set.

Es wird angemerkt, dass in diesem Beispiel als Spannungsbefehlswert |Va|, der in die Linearitätskorrektureinheit 38 eingegeben wird, der Spannungsbefehlswert |Va|, der aus den Spannungsbefehlswerten Vd" und Vq" der d- und q-Achse erhalten wird (vor der Ausgangsaddition der Stromproportional-Steuerungseinheit 410b) oder der von der Synchronisations-Steuereinheit 520 an der vorderen Stufe ausgegebene Spannungsbefehlswert |Va| (bzw. |Va'|) (ohne kurzzeitige Schwingungsanteile der d-Achse-Korrekturspannung ΔVd und der q-Achse-Korrekturspannung ΔVq des Korrekturgeräts 70) der Korrektureinheit 70 (wo die Proportionalsteuerung erfolgt) verwendet werden kann. Dabei variiert der Korrekturwert in dem Fall, dass der Spannungsbefehlswert |Va| einen proportionalen Steuerungsanteil umfasst, der ein kurzzeitiger Schwingungsanteil ist, durch den Einfluss des Schwingungsanteils. Entsprechend variieren auch die nachfolgenden 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw und die nachfolgenden Ansteuersignale Su, Sv und Sw, was zu Schwankungen der Ausgangsspannung, des Ausgangsstroms und des Ausgangsmoments führt. Da der Korrekturwert in diesem Beispiel jedoch auf der Basis des relativ stabilen Spannungsbefehlswerts |Va| eingestellt wird, der wie oben beschrieben nicht den proportionalen Steuerungsanteil umfasst, können stabile 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw sowie stabile Ansteuersignale Su, Sv und Sw erzeugt und damit die Ausgangsspannung, der Strom und das Drehmoment stabilisiert werden. Durch die Einstellung des Korrekturwertes auf Basis des Spannungsbefehlswertes |Va|, der den proportionalen Steuerungsanteil nicht umfasst, ist es außerdem möglich, die Verstärkungen des Stromproportional-Steuereinheit 410b und der Korrekturspannungs-Erzeugungseinheit 76 zu erhöhen und damit das Ansprechverhalten zu verbessern.It is noted that in this example, as the voltage command value | Va |, which is in the linearity correction unit 38 is input, the voltage command value | Va | which is obtained from the voltage command values Vd "and Vq" of the d and q axes (before the output addition of the current proportional control unit 410b ) or from the synchronization control unit 520 voltage command value | Va | output at the front stage (or | Va '|) (without short-term vibration components of the d-axis correction voltage ΔVd and the q-axis correction voltage ΔVq of the correction device 70 ) of the correction unit 70 (where the proportional control takes place) can be used. The correction value varies in the event that the voltage command value | Va | comprises a proportional control component, which is a short-term vibration component, through the influence of the vibration component. The following 3-phase voltage command values also vary accordingly Vu , Vv and Vw and the subsequent drive signals Su, Sv and Sw, which lead to fluctuations in the output voltage, the output current and the output torque. However, since the correction value in this example is based on the relatively stable voltage command value | Va | setting that does not include the proportional control component as described above, stable 3-phase voltage command values can be set Vu , Vv and Vw and stable control signals Su, Sv and Sw are generated and thus the output voltage, the current and the torque are stabilized. By setting the correction value based on the voltage command value | Va | , which does not include the proportional control component, it is also possible to use the gains of the current proportional control unit 410b and the correction voltage generating unit 76 to increase and thus improve the response behavior.

Zudem werden der elektrische Winkel θ der Winkel-Erfassungseinheit 14 und die Geschwindigkeit ω des elektrischen Winkels der Winkelgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 16 in den dq/3-Phasenwandler 32 eingegeben, und aus dem elektrischen Winkel θ und der Geschwindigkeit ω des elektrischen Winkels wird ein vorhergesagter elektrischer Winkel θ' zu einem neuen Zeitpunkt berechnet, wenn der Inverter 20 den Schaltvorgang ausführt, und die Spannungsbefehlswerte Vd und Vq der d- und q-Achse werden auf der Basis des vorhergesagten elektrischen Winkels θ' in die 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw umgewandelt, und die 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw werden an die Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36 ausgegeben.In addition, the electrical angle θ of the angle detection unit 14 and the electrical angle velocity ω of the angular velocity calculation unit 16 input into the dq / 3 phase converter 32, and from the electrical angle θ and the speed ω of the electrical Angle, a predicted electrical angle θ 'is calculated at a new time when the inverter 20 performs the switching operation, and the voltage command values Vd and Vq The d and q axes are converted into the 3-phase voltage command values based on the predicted electrical angle θ ' Vu , Vv and Vw converted, and the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw are sent to the drive signal generating unit 36 spent.

Die Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36 umfasst die Dreieckwellen-Erzeugungseinheit 34, und die oben beschriebenen Träger-Einstellinformation Sc werden in die Dreieckwellen-Erzeugungseinheit 34 eingegeben, um eine Dreieckswelle mit einem Zyklus basierend auf der Träger-Einstellinformation Sc zu erzeugen. Es wird angemerkt, dass die Dreieckswelle hier zu einer Dreieckswelle wird, bei der die Mittenposition der fallenden Flanke der Dreieckswelle die Nullposition der steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw kreuzt und deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Anzahl der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw auf der Basis der Träger-Einstellinformation Sc aus den Synchronisations-Steuereinheit en 420 und 520 ist.The drive signal generation unit 36 includes the triangular wave generating unit 34 , and the carrier setting information Sc described above are input to the triangular wave generating unit 34 is input to generate a triangular wave with one cycle based on the carrier setting information Sc. It is noted that the triangular wave here becomes a triangular wave in which the center position of the falling edge of the triangular wave is the zero position of the rising edge of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw and their frequency crosses an integer multiple of 3 an odd number of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw based on the carrier setting information Sc from the synchronization control units 420 and 520.

Anschließend vergleicht die Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36 die Dreieckswelle mit den 3-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vu, Vv und Vw. Hier steigt oder fällt die Amplitude der Dreieckswelle entsprechend der Träger-Einstellinformation Sc. Daher werden die 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw durch einen Umwandlungskoeffizienten angepasst, der proportional zur Amplitude der Dreieckswelle ist, und der Dreieckswellenvergleich wird nach der Anpassung mit den 3-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vu, Vv und Vw durchgeführt. Als Ergebnis werden High-Low-Ansteuersignale Su, Sv und Sw erzeugt.The drive signal generation unit then compares 36 the triangular wave with the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw . Here, the amplitude of the triangular wave increases or decreases in accordance with the carrier setting information Sc. Therefore, the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is adjusted by a conversion coefficient that is proportional to the amplitude of the triangular wave, and the triangular wave comparison is made after the adjustment with the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw carried out. As a result, high-low drive signals Su, Sv and Sw are generated.

Im Inverter 20 werden die internen Schaltelemente durch die Ansteuersignale Su, Sv und Sw der Ansteuersignal-Erzeugungseinheit 36 ein- bzw. ausgeschaltet und die Gleichspannung der Gleichspannungsversorgungseinheit 18 wird anhand der Ansteuersignale Su, Sv und Sw in eine Wechselspannung umgewandelt, so dass die Wechselspannung ausgegeben wird. Dementsprechend fließen die Ansteuerwechselströme Iu, Iv und Iw mit einer Phasenverschiebung von 1/3 Zyklus (2/3π (rad)) zu den Ankerwicklungen des PM-Motors 10. Dementsprechend dreht der PM-Motor 10 mit einem Drehmoment, das dem Drehmomentbefehlswert T* entspricht.In the inverter 20 the internal switching elements by the drive signals Su, Sv and Sw of the drive signal generating unit 36 on and off and the DC voltage of the DC voltage supply unit 18th is converted into an AC voltage on the basis of the control signals Su, Sv and Sw, so that the AC voltage is output. Accordingly, the drive alternating currents Iu, Iv and Iw flow with a phase shift of 1/3 cycle (2 / 3π (rad)) to the armature windings of the PM motor 10th . The PM motor rotates accordingly 10th with a torque that corresponds to the torque command value T *.

Nachfolgend werden die Funktionsweise der Modusübergangseinheit 80, die eine charakteristische Konfiguration der Motorsteuervorrichtung 100 darstellt, und das Motoransteuerverfahren gemäß der Erfindung beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus- in den Rechteck-Steuerungsmodus. Zudem ist 5 ein Flussdiagramm zum Zeitpunkt des Umschaltens von der Rechteck- auf die Sinus-Steuerung.The following is the operation of the mode transition unit 80 having a characteristic configuration of the engine control device 100 and describes the motor driving method according to the invention. 4th Fig. 14 is a flowchart at the time of switching from the sine to the rectangular control mode. Also is 5 a flowchart at the time of switching from rectangular to sine control.

Zunächst wird der Betrieb zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus auf den Sinus-Steuermodus, der die erste Form der Motorsteuervorrichtung 100 und des Motorsteuerverfahrens der Erfindung darstellt, beschrieben. Zunächst erzeugt die Sinus-Steuereinheit 40 im Sinus-Steuermodus den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq auf der Basis des Drehmomentbefehlswertes T*, und die Ansteuersignale Su, Sv und Sw werden auf der Basis des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq erzeugt. In einem Fall, in dem die Sinus-Steuereinheit 40 eine Übersteuerungssteuerung oder eine Steuerung im schwachen Magnetflusses ermöglicht, werden die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu einem Sinus- oder Übersteuerungsmuster. Außerdem werden die Ansteuersignale Su, Sv und Sw zu einem Sinusmuster, wenn die Sinus-Steuereinheit 40 keine Übersteuerungsfunktion oder eine schwache Magnetflusssteuerung hat. Anschließend wird der PM-Motor 10 im Betrieb durch die Ansteuersignale Su, Sv und Sw des Sinus- bzw. Übersteuerungsmusters gesteuert (Schritt S102).First, the operation at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode, which is the first form of the motor control device 100 and the engine control method of the invention. First, the sine control unit generates 40 in the sine control mode, the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq on the basis of the torque command value T *, and the drive signals Su, Sv and Sw are based on the d-axis voltage command value Vd and the q- Axis voltage command value Vq generated. In a case where the sine control unit 40 enables overdrive control or weak magnetic flux control, drive signals Su, Sv and Sw become a sine or overdrive pattern. In addition, the drive signals Su, Sv and Sw become a sine pattern when the sine control unit 40 has no override function or weak magnetic flux control. Then the PM motor 10th controlled in operation by the control signals Su, Sv and Sw of the sine or overdrive pattern (step S102 ).

Zudem führt die Polarkoordinaten-Umrechnungseinheit 418 der Sinus-Steuereinheit 40, wie oben beschrieben, eine Polarkoordinaten-Umrechnung auf die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd" und Vq" durch, bevor die stromproportionalen Steuerkomponenten in der Stromsteuereinheit 410 addiert werden, um die Spannungsphase θv und den Spannungsbefehlswert |Va| zu berechnen. Anschließend erfasst die Modusübergangseinheit 80 die Spannungsphase θv und den Spannungsbefehlswert |Va| (Schritt S104) und setzt die Spannungsphase θv und den Spannungsbefehlswert |Va| als Anfangswerte einer Anfangsspannungsphase θv1 und des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| (Schritt S105). Es wird angemerkt, dass sich die Spannungsphase θv und der Spannungsbefehlswert |Va| je nach Bedarf ändern und sich somit die Anfangswerte der Anfangsspannungsphase θv1 und des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| entsprechend ändern. Da die Anfangswerte der Anfangsspannungsphase θv1 und des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|, wie oben beschrieben, aus den Spannungsbefehlswerten Vd" und Vq" der d- und q-Achse erhalten werden, die die proportionalen Steuerungsanteile nicht enthalten, gibt es, wie oben beschrieben, nur geringe kurze Schwankungen, so dass die Ausgabe während der später beschriebenen Übergangszeit stabilisiert werden kann.In addition, the polar coordinate conversion unit performs 418 the sine control unit 40 As described above, a polar coordinate conversion to the d- and q-axis voltage command values Vd "and Vq" by before the current proportional control components in the current control unit 410 are added to the voltage phase θv and the voltage command value | Va | to calculate. Then the mode transition unit detects 80 the voltage phase θv and the voltage command value | Va | (Step S104 ) and sets the voltage phase θv and the voltage command value | Va | as initial values of an initial voltage phase θv1 and the transition voltage command value | Va '| (Step S105 ). It is noted that the voltage phase θv and the voltage command value | Va | change as needed and thus the initial values of the initial voltage phase θv1 and the transition voltage command value | Va '| change accordingly. As described above, since the initial values of the initial voltage phase θv1 and the transition voltage command value | Va '| are obtained from the voltage command values Vd "and Vq" of the d and q axes which do not include the proportional control components, there are, as described above, only slight short fluctuations, so that the output can be stabilized during the transition period described later.

Wenn nun der Drehmomentbefehlswert T* von außen steigt und damit der Betriebszustand (Drehmoment, Drehzahl) des PM-Motors 10 den Schaltwert (Schaltlinie C) überschreitet und zum Rechteck-Steuerbereich B wird (Schritt S106: Ja), schaltet die Schalteinheit 24 sofort die Erzeugungseinheit für den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq von der Sinus-Steuereinheit 40 auf die Rechteck-Steuereinheit 50 um (Schritt S108). Es wird angemerkt, dass in einem Fall, in dem die Motorsteuervorrichtung 100 mit der später beschriebenen zweiten Form ausgestattet ist, eine Steuereinheit auf die Rechteck- Steuereinheit 50 umschaltet und die später beschriebenen Schritte S203 und S204 ausgeführt werden. Daher werden die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq als Anfangswerte Vd1 und Vq1 der d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte an die Sinus-Steuereinheit 40 ausgegeben, und Übergangsdaten Ifb werden auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwertes Id und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes Iq berechnet. If the torque command value T * increases from the outside and thus the operating state (torque, speed) of the PM motor 10th exceeds the switching value (switching line C) and becomes the rectangular control area B (step S106 : Yes), the switching unit switches 24th immediately the generation unit for the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq from the sine control unit 40 on the rectangle control unit 50 around (step S108 ). It is noted that in a case where the engine control device 100 is equipped with the second form described later, a control unit on the rectangular control unit 50 switches and the steps described later S203 and S204 be carried out. Therefore, the rectangle control unit 50 output d-axis and q-axis voltage command values Vd and Vq as initial values Vd1 and Vq1 of the d-axis and q-axis voltage command values to the sine control unit 40 and transition data Ifb are calculated based on the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq.

Zudem gibt die Modusübergangseinheit 80 die Anfangsspannungsphase θv1 an die Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 der Rechteck-Steuereinheit 50 und den Anfangswert (= |Va|) des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| an die Synchronisations-Steuereinheit 520 aus (Schritt S110).In addition, there is the mode transition unit 80 the initial voltage phase θv1 to the voltage phase setting unit 502 the rectangle control unit 50 and the initial value (= | Va |) of the transition voltage command value | Va '| to the synchronization control unit 520 off (step S110 ).

Als nächstes erfasst die Modusübergangseinheit 80 den Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| von der Synchronisations-Steuereinheit 520, so dass die Ansteuersignale Su, Sv und Sw ein einpulsförmiges Rechteckmuster aufweisen (Schritt S112).Next, the mode transition unit detects 80 the square wave voltage value | Va1 | from the synchronization control unit 520 , so that the control signals Su, Sv and Sw have a single-pulse rectangular pattern (step S112 ).

Anschließend erhöht die Modusübergangseinheit 80 kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom Anfangswert (= |Va|) auf den Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| z.B. auf der Basis einer vorher eingestellten Zeitkonstante und gibt den Wert an die Synchronisations-Steuereinheit 520 aus (Schritte S114 bis S116).The mode transition unit then increases 80 continuously the transition voltage command value | Va '| from the initial value (= | Va |) to the square-wave voltage value | Va1 | eg on the basis of a previously set time constant and gives the value to the synchronization control unit 520 off (steps S114 to S116 ).

Es wird angemerkt, dass in einem Fall, in dem der Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| von der Modusübergangseinheit 80 eingegeben wird, die Synchronisations-Steuereinheit 520 den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| unabhängig vom Drehmomentbefehlswert T* an die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 und die Schalteinheit 24 ausgibt. Die Anfangsspannungsphase θv1 wird jedoch nur dann ausgegeben, wenn die Steuereinheit auf die Rechteck-Steuereinheit 50 geschaltet wird, und danach wird die Anfangsspannungsphase θv1 zur Spannungsphase θv entsprechend dem Drehmomentbefehlswert T*. Dementsprechend werden die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq während der Übergangszeit von Schritt S114 zu Schritt S116 auf der Basis der Spannungsphase θv und des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| erzeugt. Es wird angemerkt, dass, da der Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| der Spannungsbefehlswert |Va| ist, der das Sinusmuster (oder Übermodulationsmuster) bildet, das in der Sinus-Steuereinheit 40 verwendet wird, und der Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1|, der der Endwert des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| ist, ein Spannungsbefehlswert ist, der das Rechteckmuster bildet, während der Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv die Ansteuersignale Su, Sv und Sw während der Übergangszeit kontinuierlich vom Sinus- bzw. Übersteuerungsmuster in das Rechteckmuster geändert werden.Note that in a case where the transition voltage command value | Va '| from the mode transition unit 80 is entered, the synchronization control unit 520 the transition voltage command value | Va '| regardless of the torque command value T * to the voltage command value generation unit 516 and the switching unit 24th issues. However, the initial voltage phase θv1 is only output when the control unit is on the rectangular control unit 50 is switched, and then the initial voltage phase θv1 becomes the voltage phase θv corresponding to the torque command value T *. Accordingly, the d and q axis voltage command values become Vd and Vq during the transition time from step S114 to step S116 based on the voltage phase θv and the transition voltage command value | Va '| generated. It is noted that since the initial value of the transition voltage command value | Va '| the voltage command value | Va | which forms the sine pattern (or over-modulation pattern) used in the sine control unit 40 and the squaring voltage value | Va1 | which is the final value of the transition voltage command value | Va '| is a voltage command value that forms the rectangular pattern, while the torque signals through the voltage phase θv control signals Su, Sv and Sw are continuously changed from the sine or overload pattern to the rectangular pattern during the transition period.

In einem Fall, in dem der Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| gleich oder größer als der Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| wird (Schritt S116: Ja), stoppt die Modusübergangseinheit 80 die Ausgabe des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| und wechselt vollständig in den Rechteck-Steuermodus durch die Rechteck-Steuereinheit 50 (Schritt S118). Entsprechend erzeugt die Rechteck- Steuereinheit 50 aus der Spannungsphase θv entsprechend dem Drehmomentbefehlswert T* und dem Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq und gibt die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq an die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 aus. Dementsprechend wird der PM-Motor 10 im Betrieb durch die Ansteuersignale Su, Sv und Sw mit einem Rechteckwellenmuster gesteuert.In a case where the transition voltage command value | Va '| equal to or greater than the square wave voltage value | Va1 | will (step S116 : Yes), the mode transition unit stops 80 the output of the transition voltage command value | Va '| and completely changes to the rectangle control mode by the rectangle control unit 50 (Step S118 ). The rectangle control unit generates accordingly 50 from the voltage phase θv corresponding to the torque command value T * and the square-wave voltage value | Va1 | the d- and q-axis voltage command values Vd and Vq and outputs the d- and q-axis voltage command values Vd and Vq to the control signal generating unit 30th out. Accordingly, the PM motor 10th controlled in operation by the control signals Su, Sv and Sw with a square wave pattern.

Wie oben beschrieben, werden in der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung bei der Umschaltung vom Sinus-Steuermodus in den Rechteck-Steuermodus, während die Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv erfolgt, die Ansteuersignale Su, Sv und Sw kontinuierlich vom Sinusmuster (oder Übersteuerungsmuster) in das Rechteckmuster geändert. Aus diesem Grund ist es möglich, mit geringen Drehmomentschwankungen sanft zwischen den Steuerungsarten zu wechseln.As described above, in the engine control device 100 and the motor control method of the invention when switching from the sine control mode to the rectangular control mode while the torque control is performed by the voltage phase θv, the drive signals Su, Sv and Sw are continuously changed from the sine pattern (or overdrive pattern) to the rectangular pattern. For this reason, it is possible to switch smoothly between the control types with slight torque fluctuations.

Nachfolgend wird der Betrieb zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus auf den Sinus-Steuermodus, das die zweite Form der Motorsteuervorrichtung 100 und des Motorsteuerverfahrens darstellt, beschrieben. Zunächst erzeugt die Rechteck-Steuereinheit 50 im Rechteck-Steuermodus den d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd und den q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq auf der Basis des Drehmomentbefehlswertes T*, und die Ansteuersignale Su, Sv und Sw werden auf der Basis des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq erzeugt. Die Ansteuersignale Su, Sv und Sw weisen grundsätzlich ein einpulsförmiges Rechteckmuster auf, wie oben beschrieben. Dann wird der PM-Motor 10 im Betrieb durch die Rechteck-Ansteuersignale Su, Sv und Sw gesteuert (Schritt S202).Subsequently, the operation at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode, which is the second form of the motor control device 100 and the engine control method. First, the rectangle control unit creates 50 in the rectangular control mode, the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq on the basis of the torque command value T *, and the drive signals Su, Sv and Sw are based on the d-axis voltage command value Vd and the q- Axis voltage command value Vq generated. The control signals Su, Sv and Sw basically have a single-pulse rectangular pattern, as above described. Then the PM motor 10th controlled during operation by the square drive signals Su, Sv and Sw (step S202 ).

Während der Ansteuerung durch die Rechteck-Steuereinheit 50 werden die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen Spannungsbefehlswerte Vd und Vq der d- und q-Achse als Anfangswerte Vd1 und Vq1 der d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte direkt oder über die Modusübergangseinheit 80 (Schritt S203) an die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 416 der Sinus-Steuereinheit 40 ausgegeben. Dann werden die Anfangswerte Vd1 und Vq1 der eingegebenen d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte mit Störanteilen zwischen der d-Achse und der q-Achse der störungsfreien Steuereinheit 414 (d-Achse- und q-Achse- Spannungsbefehlswerte Vd' und Vq') entsprechend subtrahiert und dann in die Stromintegrations-Steuereinheit 410a eingegeben, um zu einem Integralwert der Stromsteuereinheit 410 zu werden. Der Integralwert o.ä. der Stromsteuereinheit 410 ist jedoch bei der Steuerung des PM-Motors 10 während der Rechtecksteuerung nicht beteiligt. Es wird angemerkt, dass sich die Anfangswerte Vd1 und Vq1 je nach Bedarf entsprechend den Schwankungen des d-Achse-Spannungsbefehlswerts Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts Vq, die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegeben werden, ändern.During control by the rectangular control unit 50 are those of the rectangle control unit 50 output voltage command values Vd and Vq the d and q axes as initial values Vd1 and Vq1 of the d and q axis voltage command values directly or through the mode transition unit 80 (Step S203 ) to the voltage command value generation unit 416 the sine control unit 40 spent. Then, the initial values Vd1 and Vq1 of the input d-axis and q-axis voltage command values with noise components between the d-axis and the q-axis of the trouble-free control unit 414 (d-axis and q-axis voltage command values Vd 'and Vq') are subtracted accordingly and then into the current integration control unit 410a entered to become an integral value of the current control unit 410 to become. The integral value or the like the current control unit 410 but is controlling the PM motor 10th not involved during rectangular control. It is noted that the initial values Vd1 and Vq1 vary as required according to the fluctuations of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq, which are generated by the rectangular control unit 50 spent, change.

Hier erfasst die Modusübergangseinheit 80 den d-Achse-Rückkopplungsstromwert Id und den q-Achse-Rückkopplungsstromwert Iq von der 3-Phasen/dq-Wandlereinheit 22. Dann werden die Übergangsdaten Ifb zur Berechnung eines Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswerts und eines Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswertes berechnet (Schritt S204). Es wird angemerkt, dass die Übergangsdaten Ifb der Integrationswert o.ä. des Integrations-Steuereinheit in der Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 oder der Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 sind, der durch Berechnung z.B. mit den d- und q-Achse-Rückkopplungsstromwerten Id und Iq ermittelt wird und die Daten ergänzen soll, die nicht unmittelbar nach dem Umschalten von der Rechteck-Steuereinheit 50 auf die Sinus-Steuereinheit 40 von der Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 und der Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 erfasst werden können. Es wird angemerkt, dass die Erfassung der Übergangsdaten Ifb während der später beschriebenen Übergangszeit in ähnlicher Weise erfolgt.Here the mode transition unit detects 80 the d-axis feedback current value Id and the q-axis feedback current value Iq from the 3-phase / dq converter unit 22. Then, the transition data Ifb for calculating an initial value Id * 1 of the d-axis current command value and an initial value Iq * 1 of the q-axis current command value is calculated (step S204 ). It is noted that the transition data Ifb, the integration value or the like. of the integration control unit in the current command value setting unit 402 or the current command value generation unit 406 are, which is determined by calculation, for example, with the d- and q-axis feedback current values Id and Iq and is intended to supplement the data that is not immediately after the switchover from the rectangular control unit 50 to the sine control unit 40 from the current command value setting unit 402 and the current command value generation unit 406 can be recorded. Note that the acquisition of the transition data Ifb takes place in a similar manner during the transition period described later.

Wenn nun der Drehmomentbefehlswert T* von außen abnimmt und damit der Betriebszustand (Drehmoment, Drehzahl) des PM-Motors 10 den Schaltwert (Schaltlinie C) überschreitet und zum Sinus-Steuerbereich A wird (Schritt S206: Ja), erfasst die Modusübergangseinheit 80 den von der Synchronisations-Steuereinheit 520 ausgegebenen Spannungsbefehlswert |Va|. Dann wird der Spannungsbefehlswert |Va| als Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'| gesetzt (Schritt S208). Zudem erfasst die Modenübergangseinheit 80 einen Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2|, so dass die Ansteuersignale Su, Sv und Sw ein Sinusmuster (oder ein Übersteuerungsmuster) annehmen (Schritt S210). Es ist zu beachten, dass als Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| vorzugsweise ein vorgegebener Festwert, wie z.B. ein oberer Grenzwert (Begrenzerwert der Begrenzereinheit der Stromsteuereinheit 410) des Spannungsbefehlswertes |Va| im Sinus-Steuermodus verwendet werden kann.If the torque command value T * decreases from the outside and thus the operating state (torque, speed) of the PM motor 10th exceeds the switching value (switching line C) and becomes the sine control area A (step S206 : Yes), detects the mode transition unit 80 from the synchronization control unit 520 output voltage command value | Va |. Then the voltage command value | Va | as the initial value of the transition voltage command value | Va '| set (step S208 ). In addition, the mode transition unit detects 80 a sine mode transition voltage value | Va2 | so that the drive signals Su, Sv and Sw assume a sine pattern (or an overdrive pattern) (step S210 ). Note that the sine mode transition voltage value | Va2 | preferably a predetermined fixed value, such as an upper limit value (limiter value of the limiter unit of the current control unit 410 ) of the voltage command value | Va | can be used in sine control mode.

Anschließend reduziert die Modusübergangseinheit 80 kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom Anfangswert (= |Va|) auf den sinusförmigen Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| z.B. auf der Basis einer vorher eingestellten Zeitkonstante, und gibt den Übergangsspannungsbefehlswert an die Synchronisations-Steuereinheit 520 aus (Schritte S212 bis S216). Es wird angemerkt, dass auch während der Übergangszeit die von der Rechteck-Steuereinheit 50 ausgegebenen Anfangswerte Vd1 und Vq1 kontinuierlich an die Sinus-Steuereinheit 40 ausgegeben werden (Schritt S214), und die Übergangsdaten Ifb bei Bedarf aktualisiert werden (Schritt S215).The mode transition unit then reduces 80 continuously the transition voltage command value | Va '| from the initial value (= | Va |) to the sinusoidal sine mode transition voltage value | Va2 | for example, based on a previously set time constant, and gives the transition voltage command value to the synchronization control unit 520 off (steps S212 to S216 ). It is noted that even during the transition period, that of the rectangular control unit 50 initial values Vd1 and Vq1 continuously output to the sine control unit 40 be output (step S214 ), and the transition data Ifb are updated if necessary (step S215 ).

Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem der Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| von der Modusübergangseinheit 80 eingegeben wird, die Synchronisations-Steuereinheit 520 nicht vom Drehmomentbefehlswert T* abhängig ist und den Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| an die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 516 und die Schalteinheit 24 ausgibt. Dementsprechend werden die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq während der Übergangszeit von Schritt S212 zu Schritt S216 auf der Basis der Spannungsphase θv und des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| wie oben beschrieben erzeugt. Da der Anfangswert (= |Va|) des Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'| der Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt der Rechtecksteuerung ist, und der Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2|, der der Endwert des Übergangsspannungsbefehlswerts |Va'| ist, ein Spannungsbefehlswert ist, der das Sinusmuster oder das Übersteuerungsmuster bildet, werden die Ansteuersignale Su, Sv und Sw kontinuierlich vom Rechteck- in das Übersteuerungs- oder Sinusmuster umgewandelt, während die Drehmomentsteuerung während der Übergangszeit durch die Spannungsphase θv erfolgt. Zudem werden auch bei Änderungen des Drehmomentbefehlswertes T*, der Versorgungsspannung Vdc und der Geschwindigkeit ω des elektrischen Winkels während der Übergangszeit diese Änderungen bei Bedarf in der Drehmomentsteuerung und den Übergangsdaten Ifb berücksichtigt.Note that in a case where the transition voltage command value | Va '| from the mode transition unit 80 is entered, the synchronization control unit 520 is not dependent on the torque command value T * and the transition voltage command value | Va '| to the voltage command value generation unit 516 and the switching unit 24th issues. Accordingly, the d and q axis voltage command values become Vd and Vq during the transition time from step S212 to step S216 based on the voltage phase θv and the transition voltage command value | Va '| generated as described above. Since the initial value (= | Va |) of the transition voltage command value | Va '| is the voltage command value at the time of square wave control, and the sine mode transition voltage value | Va2 |, which is the final value of the transition voltage command value | Va '| is a voltage command value that forms the sine pattern or the overdrive pattern, the drive signals Su, Sv and Sw are continuously converted from the rectangular to the overdrive or sine pattern, while the torque control during the transition time is performed by the voltage phase θv. In addition, if changes are made to the torque command value T *, the supply voltage Vdc and the speed ω of the electrical angle during the transition period, these changes are taken into account in the torque control and the transition data Ifb if necessary.

Dann, in einem Fall, in dem der Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| gleich oder kleiner als der Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| wird (Schritt S216: Ja), stoppt die Modusübergangseinheit 80 die Ausgabe des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'|, und die Schalteinheit 24 schaltet die Erzeugungseinheit des d-Achse-Spannungsbefehlswertes Vd und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes Vq von der Rechteck-Steuereinheit 50 auf die Sinus-Steuereinheit 40 um (Schritt S218). Zudem gibt die Modusübergangseinheit 80 die Übergangsdaten Ifb an die Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 und die Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 der Sinus-Steuereinheit 40 aus (Schritt S220). Dementsprechend berechnen die Strombefehlswert-Einstelleinheit 402 und die Strombefehlswert-Erzeugungseinheit 406 auf Basis der Übergangsdaten Ifb den Anfangswert Id*1 des Strombefehlswerts der d-Achse und den Anfangswert Iq*1 des Strombefehlswerts der q-Achse und geben die Anfangswerte an die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 416 aus. Then, in a case where the transition voltage command value | Va '| equal to or less than the sine mode transition voltage value | Va2 | will (step S216 : Yes), the mode transition unit stops 80 the output of the transition voltage command value | Va '|, and the switching unit 24th switches the generation unit of the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq from the rectangular control unit 50 to the sine control unit 40 around (step S218 ). In addition, there is the mode transition unit 80 the transition data Ifb to the current command value setting unit 402 and the current command value generation unit 406 the sine control unit 40 off (step S220 ). Accordingly, the current command value setting unit calculate 402 and the current command value generation unit 406 based on the transition data Ifb, the initial value Id * 1 of the current command value of the d-axis and the initial value Iq * 1 of the current command value of the q-axis, and give the initial values to the voltage command value generation unit 416 out.

Da die Anfangswerte Vd1 und Vq1 der d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte in die Spannungsbefehlswert-Erzeugungseinheit 416 eingegeben werden und zu Integralwerten der Stromintegrationssteuerung der d- und q-Achse werden, werden unmittelbar nach dem Umschalten auf die Sinus-Steuereinheit 40 der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Schaltens und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Schaltens auf der Basis der Anfangswerte Vd1 und Vq1 der d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte, des Anfangswertes Id*1 des d-Achse-Strombefehlswertes und des Anfangswertes Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswertes erzeugt und an die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 ausgegeben (Schritt S222). So wird der PM-Motor 10 unmittelbar nach dem Umschalten auf die Sinus-Steuereinheit 40 durch die Ansteuersignale Su, Sv und Sw gesteuert, basierend auf dem d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und dem q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens.Since the initial values Vd1 and Vq1 of the d- and q-axis voltage command values into the voltage command value generation unit 416 entered and become integral values of the current integration control of the d- and q-axis, are immediately after switching to the sine control unit 40 the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q-axis voltage command value Vq at the time of switching based on the initial values Vd1 and Vq1 of the d-axis and q-axis voltage command values, the initial value Id * 1 of the d -Axis current command value and the initial value Iq * 1 of the q-axis current command value are generated and sent to the control signal generating unit 30th spent (step S222 ). This is how the PM motor works 10th immediately after switching to the sine control unit 40 controlled by the drive signals Su, Sv and Sw based on the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q-axis voltage command value Vq at the time of switching.

Danach geht die Motorsteuervorrichtung 100 durch die Sinus-Steuereinheit 40 vollständig in den Sinus-Steuermodus über (Schritt S224). Dementsprechend erzeugt die Sinus-Steuereinheit 40 die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq auf der Basis des d-Achse-Strombefehlswertes Id* und des q-Achse-Strombefehlswertes Iq* entsprechend dem Drehmomentbefehlswert T* und gibt die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq an die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 aus. Dadurch wird der PM-Motor 10 im Betrieb durch die Ansteuersignale Su, Sv und Sw mit Sinusmuster oder Übersteuerungsmuster gesteuert.Then the engine control device goes 100 through the sine control unit 40 completely into the sine control mode via (step S224 ). The sine control unit generates accordingly 40 the d- and q-axis voltage command values Vd and Vq based on the d-axis current command value Id * and the q-axis current command value Iq * corresponding to the torque command value T * and gives the d- and q-axis voltage command values Vd and Vq to the control signal generating unit 30th out. This will make the PM motor 10th controlled in operation by the control signals Su, Sv and Sw with a sine pattern or overdrive pattern.

Wie oben beschrieben, werden in der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus auf den Sinus-Steuermodus die Ansteuersignale Su, Sv und Sw kontinuierlich vom Rechteck- auf das Sinusmuster (oder Übersteuerungsmuster) geändert, während die Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv erfolgt und das Umschalten auf den Sinus-Steuermodus bei Erhalt des Sinusmusters (oder Übersteuerungsmusters) durchgeführt wird. Zudem werden unmittelbar nach dem Umschalten in den Sinus-Steuermodus die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Basis der letzten Werte zum Zeitpunkt des Modusübergangs (Anfangswert Vd1 des d-Achse-Spannungsbefehlswerts, Anfangswert Vq1 des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, Anfangswert Id*1 des d-Achse-Strombefehlswerts und Anfangswert Iq*1 des q-Achse-Strombefehlswerts) erzeugt und die Betriebssteuerung des PM-Motors 10 durchgeführt. Aus diesem Grund ist es möglich, stufenlos zwischen Steuerungsarten zu wechseln, bei denen die Steuerwerte vor und nach dem Schalten der Steuereinheit kontinuierlich sind und die Drehmomentschwankungen gering sind.As described above, in the engine control device 100 and the motor control method of the invention at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode, the drive signals Su, Sv and Sw are continuously changed from the rectangular to the sine pattern (or overdrive pattern) while the torque control is by the voltage phase θv and the switch to the sine control mode is performed when the sine pattern (or clipping pattern) is received. In addition, immediately after switching to the sine control mode, the d- and q-axis voltage command values Vd and Vq at the time of switching are made based on the last values at the time of the mode transition (initial value Vd1 of the d-axis voltage command value, initial value Vq1 of the q -Axis voltage command value, initial value Id * 1 of the d-axis current command value and initial value Iq * 1 of the q-axis current command value) and the operation control of the PM motor 10th carried out. For this reason, it is possible to switch continuously between control types in which the control values before and after switching the control unit are continuous and the torque fluctuations are small.

Zudem erfolgt bei der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung die Steuerung durch die Rechteck-Steuereinheit 50 auf der Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes |Va'| während der Übergangszeit zum Zeitpunkt der Modusumschaltung. Wenn sich also der Betriebszustand des PM-Motors 10 während der Übergangszeit ändert und eine Umschaltung erforderlich wird, kann die Umschaltung so durchgeführt werden, wie sie ist. Insbesondere bei der Motorsteuervorrichtung 100, die sowohl die erste als auch die zweite Form umfasst, z.B. in einem Fall, in dem die Umschaltung in den Sinus-Steuermodus während des Umschaltvorgangs vom Sinus-Steuermodus in den Rechteck-Steuermodus erfolgt, geht der Prozess in Schritt S208 bis Schritt S216 unverändert weiter, und nach dem Übergang durch die Rechteck-Steuereinheit 50 kann die Umschaltung in den Sinus-Steuermodus durch die Schritte S218 bis S224 erfolgen. Außerdem wird in einem Fall, in dem die Umschaltung in den Rechteck-Steuermodus während des Umschaltvorgangs vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus erfolgt, der Prozess in Schritt S110 bis Schritt S116 unverändert fortgesetzt, und dann wird die Steuerung im Rechteck-Steuermodus durch die Rechteck-Steuereinheit 50 kontinuierlich durchgeführt. So ist es bei der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung möglich, die Umschaltung der Steuerungsart auch in der Übergangszeit durchzuführen, und da die Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv auf der Basis des Drehmomentbefehlswertes T* auch in der Übergangszeit erfolgt, kann die Betriebssteuerung mit hervorragender Ansprechempfindlichkeit durchgeführt werden.In addition, the engine control device 100 and the engine control method of the invention controlled by the rectangular controller 50 based on the transition voltage command value | Va '| during the transition period at the time of mode switching. So if the operating state of the PM motor 10th changes during the transition period and a changeover is required, the changeover can be performed as it is. Especially in the engine control device 100 , which includes both the first and the second form, for example, in a case where the switch to the sine control mode occurs during the switch from the sine control mode to the rectangular control mode, the process goes to step S208 until step S216 continue unchanged, and after the transition through the rectangle control unit 50 can switch to sine control mode through the steps S218 to S224 respectively. In addition, in a case where the switching to the rectangular control mode occurs during the switching operation from the rectangular control mode to the sine control mode, the process becomes step S110 until step S116 continues unchanged, and then the control is in the rectangular control mode by the rectangular control unit 50 carried out continuously. This is the case with the motor control device 100 and the engine control method of the invention possible to perform the switching of the control mode also in the transition time, and since the torque control by the voltage phase θv based on the torque command value T * can also take place in the transitional period Operational control can be performed with excellent responsiveness.

Es wird angemerkt, dass in einem Fall, in dem die Sinus-Steuereinheit 40 der Motorsteuervorrichtung 100 der Übersteuerungssteuerung und der Steuerung bei schwachem Magnetfluss entspricht und die Spannung mit einem Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| äquivalent zur Rechteck-Steuereinheit 50 im Steuerbereich des Übersteuerungsmusters ausgegeben werden kann, d.h. in einem Fall, in dem der Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| und der Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| im Wesentlichen gleich sind, die Steuerung der obigen Schritte S208 bis S216 entfallen kann. Auch in diesem Fall werden unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus auf den Sinus-Steuermodus die d- und q-Achse-Spannungsbefehlswerte Vd und Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens erzeugt und die sanfte Steuerungsartumschaltung mit weniger Drehmomentschwankungen kann durchgeführt werden.It is noted that in a case where the sine control unit 40 the engine control device 100 corresponds to the overdrive control and the weak magnetic flux control and the voltage with a square wave voltage value | Va1 | equivalent to the rectangular control unit 50 can be output in the control area of the overdrive pattern, that is, in a case where the sine mode transition voltage value | Va2 | and the square wave voltage value | Va1 | are essentially the same, controlling the above steps S208 to S216 can be omitted. In this case as well, immediately after switching from the rectangular control mode to the sine control mode, the d and q axis voltage command values Vd and Vq are generated at the time of switching, and the smooth control mode switching with less torque fluctuations can be performed.

Als nächstes wird die Dreieckswelle der Motorsteuervorrichtung 100 und des Motorsteuerverfahrens der Erfindung beschrieben. Wie oben beschrieben, wird davon ausgegangen, dass bei der erfindungsgemäßen Dreieckswelle die Mittenposition der fallenden Flanke der Dreieckswelle die Nullposition der steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw kreuzt und die Frequenz der Dreieckswelle ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist. Erstens, in einem Fall, in dem die Frequenz der Dreieckwelle kein ganzzahliges Vielfaches von 3 der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist, sind die Kurvenformen der Ansteuersignale Su, Sv und Sw für die U-Phase, V-Phase bzw. W-Phase unterschiedlich, so dass der PM-Motor 10 nicht gleichmäßig gesteuert werden kann. Daher ist die Frequenz der Dreieckwelle ein ganzzahliges Vielfaches von 3 der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw.Next, the triangular shaft of the motor control device 100 and the engine control method of the invention. As described above, it is assumed that in the triangular wave according to the invention, the center position of the falling edge of the triangular wave is the zero position of the rising edge of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw crosses and the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3 an odd number of the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is. First, in a case where the frequency of the triangular wave is not an integer multiple of 3 the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is, the waveforms of the drive signals Su, Sv and Sw for the U-phase, V-phase and W-phase are different, so that the PM motor 10th cannot be controlled evenly. Therefore, the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3 the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw .

Als nächstes wird der Grund beschrieben, warum die Frequenz auf ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl gesetzt wird. Hier zeigt 6(a1) eine schematische Darstellung des Dreieckwellenvergleichs der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu und Vv, wenn die Frequenz der Dreieckwelle auf das Sechsfache (ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer geraden Zahl) des 3-Phasen-Spannungsbefehlswertes Vu (Vv, Vw) eingestellt wird. Zudem sind in den 6(a2) und 6(a3) die durch diesen Dreiecksvergleich erzeugten Ansteuersignale Su und Sv dargestellt. Zudem zeigt 6(a4) eine Ausgangsleitungsspannung Vuv zwischen der U-Phase und der V-Phase. Zudem zeigt 6(b1) eine schematische Darstellung des Dreieckwellenvergleichs mit den 3-Phasen-Spannungsbefehlswerten Vu und Vv, wenn die Frequenz der Dreieckwelle das Neunfache (ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl) des 3-Phasen-Spannungsbefehlswertes Vu (Vv, Vw) beträgt. Zudem sind in den 6(b2) und 6(b3) die durch den Dreiecksvergleich erzeugten Ansteuersignale Su und Sv dargestellt. Zudem zeigt 6(b4) die Ausgangsleitungsspannung Vuv zwischen der U-Phase und der V-Phase.Next, the reason why the frequency is set to an integer multiple of 3 an odd number will be described. Here shows 6 (a1) is a schematic representation of the triangular wave comparison of the 3-phase voltage command values Vu and Vv when the frequency of the triangular wave is six times (an integer multiple of 3 an even number) the 3-phase voltage command value Vu ( Vv , Vw ) is set. In addition, in the 6 (a2) and 6 (a3) the control signals Su and Sv generated by this triangular comparison are shown. Also shows 6 (a4) an output line voltage Vuv between the U phase and the V phase. Also shows 6 (b1) a schematic representation of the triangular wave comparison with the 3-phase voltage command values Vu and Vv when the frequency of the triangular wave is nine times (integer multiple of 3 an odd number) the 3-phase voltage command value Vu ( Vv , Vw ) is. In addition, in the 6 (b2) and 6 (b3) the drive signals Su and Sv generated by the triangle comparison are shown. Also shows 6 (b4) the output line voltage Vuv between the U phase and the V phase.

Erstens, in einem Fall, in dem die Frequenz der Dreieckswelle ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer geraden Zahl der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist, kreuzen sich sowohl die Nullposition des dreiphasigen Spannungsbefehlswerts Vu als auch die Mittelposition der Dreieckswelle in einem Bereich der fallenden Flanke in dem durch die gestrichelte Ein-Punkt-Linie in 6(a1) angezeigten Teil. In einem solchen Fall besteht die Möglichkeit, dass in Abhängigkeit von den Amplituden der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw die Steigungen der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw und der Dreieckswelle teilweise angenähert werden (beide überlappen sich). Wenn in einem solchen Fall die Ansteuersignale Su, Sv und Sw vom Sinusmuster (Übersteuerungsmuster) zum Rechteckmuster wechseln, besteht die Möglichkeit einer diskontinuierlichen oder abrupten Änderung, die eine Ursache für Drehmomentschwankungen ist.First, in a case where the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3 an even number of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw , the zero position of the three-phase voltage command value cross each other Vu as well as the center position of the triangular wave in a region of the falling flank in the by the dashed one-point line in 6 (a1) displayed part. In such a case, there is a possibility that depending on the amplitudes of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw the slopes of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw and partially approach the triangular wave (both overlap). In such a case, when the drive signals Su, Sv and Sw change from the sine pattern (overdrive pattern) to the rectangular pattern, there is a possibility of a discontinuous or abrupt change which is a cause of torque fluctuations.

Wenn jedoch die Frequenz der Dreieckwelle auf ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Anzahl der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw eingestellt ist, wie durch eine gestrichelte Ein-Punkt-Linie in 6(b1) dargestellt, schneidet die Nullposition des Bereichs der fallenden Flanke des dreiphasigen Spannungsbefehlswerts Vu die Mittelposition der steigenden Flanke der Dreieckwelle. Das heißt, bei einem ganzzahligen Vielfachen von 3 einer ungeraden Zahl kreuzt die Nullposition des fallenden Flankenbereichs der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw grundsätzlich im steigenden Flankenbereich der Dreieckswelle, und die Nullposition im steigenden Flankenbereich der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw kreuzt im fallenden Flankenbereich der Dreieckswelle. Aus diesem Grund wird die Kontinuität der Ansteuersignale Su, Sv und Sw gut aufrechterhalten und es können stabile Ansteuersignale Su, Sv und Sw erzeugt werden.However, if the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3, an odd number of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is set, as by a dashed one-dot line in 6 (b1) shown, intersects the zero position of the falling edge region of the three-phase voltage command value Vu the center position of the rising edge of the triangular wave. That is, an integer multiple of 3 an odd number crosses the zero position of the falling edge region of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw basically in the rising flank area of the triangular wave, and the zero position in the rising flank area of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw crosses in the falling flank area of the triangular wave. For this reason, the continuity of the drive signals Su, Sv and Sw is well maintained and stable drive signals Su, Sv and Sw can be generated.

Außerdem ist in einem Fall, in dem die Frequenz der Dreieckswelle ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer geraden Zahl der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist, z.B. in 6(a4), die Kurvenform der Ausgangsleitungsspannung Vuv in vertikaler Richtung unsymmetrisch. Wie oben beschrieben, besteht in einem Fall, in dem die Symmetrie der Kurvenform der Ausgangsleitungsspannung nicht gewährleistet ist, die Möglichkeit, dass in den Ansteuerströmen Iu, Iv und Iw eine Offset-Komponente oder Verzerrung erzeugt wird, die als Steuersignal für den PM-Motor 10 nicht wünschenswert ist.In addition, in a case where the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3, an even number of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is, for example in 6 (a4) , the waveform of the output line voltage Vuv unbalanced in the vertical direction. As described above, there is a case where the symmetry of the waveform of the output line voltage is not guaranteed, the possibility that an offset component or distortion is generated in the drive currents Iu, Iv and Iw, which as a control signal for the PM motor 10th is not desirable.

Wenn die Frequenz der Dreieckwelle jedoch auf ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw eingestellt ist, ist die Kurvenform der Ausgangsleitungsspannung Vuv in vertikaler und horizontaler Richtung symmetrisch, wie in 6(b4) dargestellt. Ebenso sind die Ausgangsleitungsspannungen Vvw und Vwu symmetrisch, und der PM-Motor 10 ist stabil steuerbar.However, when the frequency of the triangular wave is an integer multiple of 3, an odd number of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is set, the waveform of the output line voltage Vuv is symmetrical in the vertical and horizontal directions as in FIG 6 (b4) shown. Likewise, the output line voltages Vvw and Vwu are symmetrical, and the PM motor 10th is stably controllable.

Wie oben beschrieben, wird in der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus- in den Rechteck-Steuermodus die letzte Spannungsphase θv im Sinus-Steuermodus als Anfangsspannungsphase θv1 eingestellt und an die Spannungsphasen-Einstelleinheit 502 ausgegeben, und der Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| wird vom letzten Spannungsbefehlswert |Va| im Sinus-Steuerungsmodus kontinuierlich auf den Rechteckbildungs-Spannungswert |Va1| erhöht, während die Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv erfolgt. Als Ergebnis werden die erzeugten Ansteuersignale Su, Sv und Sw unter Beibehaltung der Kontinuität beim Umschalten kontinuierlich von einem Sinus- (oder Übersteuerungsmuster) in ein Rechteckmuster umgewandelt. Aus diesem Grund ist es möglich, mit geringen Drehmomentschwankungen stufenlos zwischen den Steuerungsarten zu wechseln.As described above, in the engine control device 100 and the motor control method of the invention at the time of switching from sine to square wave control mode, the last voltage phase θv in the sine control mode is set as the initial voltage phase θv1 and to the voltage phase setting unit 502 is output, and the transition voltage command value | Va '| becomes from the last voltage command value | Va | continuously in the sine control mode to the square-wave voltage value | Va1 | increases, while the torque control takes place through the voltage phase θv. As a result, the drive signals Su, Sv and Sw generated are continuously converted from a sine (or clipping pattern) to a rectangular pattern while maintaining the continuity when switching. For this reason, it is possible to switch continuously between the control types with slight torque fluctuations.

Zudem werden beim Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus ein d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Umschaltens und ein q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Umschaltens basierend auf den letzten d-Achse- und q-Achse-Spannungsbefehlswerten Vd und Vq sowie den letzten d-Achse- und q-Achse-Rückkopplungsstromwerten Id und Iq im Rechteck-Steuermodus unmittelbar nach dem Umschalten erzeugt und an die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30 ausgegeben. Die erzeugten Ansteuersignale Su, Sv und Sw bleiben dementsprechend zum Zeitpunkt des Umschaltens kontinuierlich erhalten, so dass ein stufenloses Umschalten zwischen den Steuerungsarten mit geringen Drehmomentschwankungen möglich ist.In addition, when switching from the rectangular control mode to the sine control mode, a d-axis voltage command value Vd at the time of switching and a q-axis voltage command value Vq at the time of switching become based on the last d-axis and q-axis voltage command values Vd and Vq as well as the last d-axis and q-axis feedback current values Id and Iq are generated in the rectangular control mode immediately after the switching and sent to the control signal generating unit 30th spent. The generated control signals Su, Sv and Sw are accordingly continuously retained at the time of the switchover, so that a stepless switchover between the control types is possible with slight torque fluctuations.

Zudem erfolgt in der Konfiguration, in der zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus der Übergangsspannungsbefehlswert |Va'| vom letzten Spannungsbefehlswert |Va| auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert |Va2| im Rechteck-Steuermodus kontinuierlich reduziert und ausgegeben wird, wenn die Ansteuersignale Su, Sv und Sw kontinuierlich vom Rechteck- zum Sinusmuster (oder Übersteuerungsmuster) geändert werden und der Übergang zum Sinusmuster (oder Übersteuerungsmuster) abgeschlossen ist, die Umschaltung auf die Sinus-Steuereinheit 40. Unmittelbar nach dem Umschalten werden dann der d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd zum Zeitpunkt des Schaltens und der q-Achse-Spannungsbefehlswert Vq zum Zeitpunkt des Schaltens ausgegeben, und danach wird der Modus vollständig in den Sinus-Steuermodus überführt. Dementsprechend bleibt auch in einem Fall, in dem das Sinus-Steuereinheit 40 keine Übersteuerungsfunktion hat, die Kontinuität der Ansteuersignale Su, Sv und Sw zum Zeitpunkt der Umschaltung erhalten, und somit kann eine sanfte Umschaltung der Steuerungsart mit weniger Drehmomentschwankungen durchgeführt werden.In addition, in the configuration in which, at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode, the transition voltage command value | Va '| from the last voltage command value | Va | to the sine mode transition voltage value | Va2 | in the rectangular control mode is continuously reduced and output, when the drive signals Su, Sv and Sw are continuously changed from the rectangular to the sine pattern (or overdrive pattern) and the transition to the sine pattern (or overdrive pattern) is completed, the switch to the sine control unit 40 . Then, immediately after the switching, the d-axis voltage command value Vd at the time of switching and the q-axis voltage command value Vq at the time of switching are output, and then the mode is completely switched to the sine control mode. Accordingly, it remains in a case where the sine control unit 40 has no override function, maintains the continuity of the drive signals Su, Sv, and Sw at the time of switching, and thus the control type can be smoothly switched with less torque fluctuations.

Zudem erfolgt in der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung eine Drehmomentsteuerung durch die Spannungsphase θv auf der Basis des Drehmomentbefehlswertes T* auch während der Übergangszeit zum Zeitpunkt des Umschaltens. Dementsprechend werden auch bei Änderungen des Drehmomentbefehlswertes T*, der Versorgungsspannung Vdc und der Geschwindigkeit co des elektrischen Winkels während der Übergangszeit diese Änderungen bei Bedarf in der Drehmomentsteuerung berücksichtigt, so dass die Modussteuerung mit ausgezeichneter Ansprechempfindlichkeit bei geringer Drehmomentschwankung durchgeführt werden kann. Da die Rechteck-Steuereinheit 50 während der Übergangszeit die Steuerung übernimmt, kann auch dann, wenn während der Übergangszeit ein Umschalten der Steuerung erforderlich ist, die Steuerung so wie sie ist auf den Umschaltvorgang umgeschaltet werden.It also takes place in the engine control device 100 and the engine control method of the invention, torque control by the voltage phase θv based on the torque command value T * even during the transition time at the time of switching. Accordingly, even with changes in the torque command value T *, the supply voltage Vdc and the speed co of the electrical angle during the transition period, these changes are taken into account in the torque control as necessary, so that the mode control can be performed with excellent responsiveness with little torque fluctuation. Because the rectangle control unit 50 during the transition period takes over control, even if a switchover of the control unit is required during the transition period, the control unit can be switched over to the switching operation as it is.

Weiter wird in der Motorsteuervorrichtung 100 und dem Motorsteuerverfahren der Erfindung eine Dreieckswelle verwendet, bei der die Mittenposition der fallenden Flanke die Nullposition der steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw kreuzt und deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl der Frequenz der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw ist. In dieser Konfiguration kreuzt die Nullposition im Bereich der fallenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw im Bereich der steigenden Flanke der Dreieckswelle, und die Nullposition im Bereich der steigenden Flanke der 3-Phasen-Spannungsbefehlswerte Vu, Vv und Vw kreuzt im Bereich der fallenden Flanke der Dreieckswelle. Aus diesem Grund können die Ansteuersignale Su, Sv und Sw die Kontinuität beibehalten, wenn sich das Sinusmuster (Übersteuerungsmuster) in das Rechteckmuster ändert, und die stabilen Ansteuersignale Su, Sv und Sw können erzeugt werden. Außerdem sind die Ausgangsleitungsspannungen Vuv, Vvw und Vwu symmetrisch, so dass der PM-Motor 10 stabil geregelt werden kann.Further in the engine control device 100 and the motor control method of the invention uses a triangular wave in which the center position of the falling edge is the zero position of the rising edge of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw and their frequency crosses an integer multiple of 3 an odd number of the frequency of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw is. In this configuration, the zero position crosses in the area of the falling edge of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw in the area of the rising edge of the triangular wave, and the zero position in the area of the rising edge of the 3-phase voltage command values Vu , Vv and Vw crosses in the area of the falling flank of the triangular wave. For this reason, the drive signals Su, Sv and Sw can maintain the continuity when the sine pattern (clipping pattern) changes to the rectangular pattern, and the stable drive signals Su, Sv and Sw can be generated. Besides, they are Output line voltages Vuv, Vvw and Vwu symmetrical, so that the PM motor 10th can be regulated stably.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Beispiel dargestellte Motorsteuervorrichtung 100 und das Motorsteuerverfahren lediglich Beispiele sind und daher die Konfigurationen und Operationen der Einheiten wie die Steuersignal-Erzeugungseinheit 30, die Sinus-Steuereinheit 40 und die Rechteck-Steuereinheit 50 und die Konfiguration der Schritte innerhalb des Geltungsbereichs modifiziert und implementiert werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.Note that the motor control device shown in this example 100 and the engine control method is only examples, and therefore the configurations and operations of the units such as the control signal generation unit 30th who have favourited Sine Control Unit 40 and the rectangle control unit 50 and the configuration of the steps within the scope can be modified and implemented without departing from the spirit of the invention.

BezugszeichenlisteReference list

1010th
PM-MotorPM motor
12u, 12v12u, 12v
Ansteuerstrom-ErfassungseinheitDrive current detection unit
1414
Winkel-ErkennungseinheitAngle detection unit
2020
InverterInverter
2222
3-Phasen/dq-Wandlereinheit3-phase / dq converter unit
2424th
SchalteinheitSwitching unit
3232
dq/3-Phasen-Wandlereinheitdq / 3-phase converter unit
3636
Ansteuersignal-ErzeugungseinheitControl signal generation unit
4040
Sinus-SteuereinheitSine control unit
5050
Rechteck-SteuereinheitRectangle control unit
8080
ModusübergangseinheitMode transition unit
100100
MotorsteuervorrichtungEngine control device
θθ
elektrischer Winkelelectrical angle
θvθv
SpannungsphaseTension phase
θv1θv1
AnfangsspannungsphaseInitial tension phase
IdId
d-Achse-Rückkopplungsstromwertd-axis feedback current value
IqIq
q-Achse-Rückkopplungsstromwertq-axis feedback current value
Id*Id *
d-Achse-Strombefehlswertd-axis current command value
Iq*Iq *
q-Achse-Strombefehlswertq-axis current command value
Iu, Iv, IwIu, Iv, Iw
AnsteuerstromControl current
IfbIfb
ÜbergangsdatenTransition dates
|Va|| Va |
SpannungsbefehlswertVoltage command value
|Va1|| Va1 |
Rechteckbildungs-SpannungswertRectangular voltage value
|Va2|| Va2 |
Sinusmodus-ÜbergangsspannungSine mode transition voltage
|Va'|| Va '|
Übergangsspannungs-BefehlswertTransition voltage command value
VdVd
d-Achse-Spannungsbefehlswertd-axis voltage command value
VqVq
q-Achse-Spannungsbefehlswertq-axis voltage command value
Vu, Vv, VwVu, Vv, Vw
Spannungsbefehlswert (3-phasig)Voltage command value (3-phase)
T*T *
DrehmomentbefehlswertTorque command value
Su, Sv, SwSu, Sv, Sw
AnsteuersignalControl signal

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  • JP 11285288 A [0005]JP 11285288 A [0005]

Claims (10)

Eine Motorsteuervorrichtung, umfassend: einen Inverter, der einen 3-Phasen-AC-Ansteuerstrom zu einem PM-Motor fließen lässt; eine Ansteuerstrom-Erfassungseinheit, die einen Wert des Ansteuerstroms erfasst; eine Winkel-Erfassungseinheit, die einen elektrischen Winkel des PM-Motors erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit, die den von der Ansteuerstrom-Erfassungseinheit erfassten Ansteuerstrom in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert auf Basis des elektrischen Winkels umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit, die einen d-Achse-Strombefehlswert und einen q-Achse-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit, die eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert auf Basis des Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Schalteinheit, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes zwischen der Sinus-Steuereinheit und der Rechteck-Steuereinheit umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert in einen 3-Phasen-Spannungsbefehlswert umwandelt; und eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit, die ein Ansteuersignal zum Umschalten des Inverters durch Vergleich des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts mit einer Dreieckswelle mit einem vorgegebenen Zyklus erzeugt, wobei die Motorsteuervorrichtung weiter eine Modusübergangseinheit umfasst, die arbeitet, wenn die Schalteinheit einen Steuermodus umschaltet, und wobei die Modusübergangseinheit eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert, die durch Ausführen einer Polarkoordinatenumwandlung des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts im Sinus-Steuermodus erhalten werden, als eine Anfangsspannungsphase und einen Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts erfasst, die Anfangsspannungsphase und den Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswerts an die Rechteck-Steuereinheit zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus zum Rechteck-Steuermodus ausgibt, einen Rechteckbildungs-Spannungswert erfasst, bei dem das Ansteuersignal zu einem Rechteckmuster wird, kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert vom Anfangswert zum Rechteckbildungs-Spannungswert erhöht, den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit ausgibt und den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts erzeugt.An engine control device comprising: an inverter that flows a 3-phase AC drive current to a PM motor; a drive current detection unit that detects a value of the drive current; an angle detection unit that detects an electrical angle of the PM motor; a 3-phase / dq converter unit that converts the drive current detected by the drive current detection unit into a d-axis feedback current value and a q-axis feedback current value based on the electrical angle; a sine control unit that sets a d-axis current command value and a q-axis current command value based on an external torque command value and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a sine control mode; a rectangular control unit that sets a voltage phase and a voltage command value based on the torque command value from the outside and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a rectangular control mode; a switching unit that switches the generation of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value between the sine control unit and the rectangular control unit; a dq / 3-phase converter unit that converts the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value to a 3-phase voltage command value; and a drive signal generating unit that generates a drive signal for switching the inverter by comparing the 3-phase voltage command value with a triangular wave with a predetermined cycle, wherein the engine control device further comprises a mode transition unit that operates when the switching unit switches a control mode, and wherein the mode transition unit detects a voltage phase and a voltage command value obtained by performing polar coordinate conversion of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value in the sine control mode as an initial voltage phase and an initial value of a transition voltage command value, the initial voltage phase and the initial value of Transition voltage command value to the square wave control unit at the time of switching from the sine control mode to the square wave control mode outputs a square wave voltage value in which the drive signal becomes a rectangular pattern, continuously increasing the transition voltage instruction value from the initial value to the square wave voltage value, the transition voltage command value to Rectangle control unit outputs and generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transient voltage command value. Eine Motorsteuervorrichtung, umfassend: einen Inverter, der einen 3-Phasen-AC-Ansteuerstrom zu einem PM-Motor fließen lässt; eine Ansteuerstrom-Erfassungseinheit, die einen Wert des Ansteuerstroms erfasst; eine Winkel-Erfassungseinheit, die einen elektrischen Winkel des PM-Motors erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit, die den von der Ansteuerstrom-Erfassungseinheit erfassten Ansteuerstrom in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert auf Basis des elektrischen Winkels umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit, die einen d-Achse-Strombefehlswert und einen q-Achse-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit, die eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert auf Basis des Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Schalteinheit, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes zwischen der Sinus-Steuereinheit und der Rechteck-Steuereinheit umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert in einen 3-Phasen-Spannungsbefehlswert umwandelt; und eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit, die ein Ansteuersignal zum Umschalten des Inverters durch Vergleich des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts mit einer Dreieckswelle mit einem vorgegebenen Zyklus erzeugt, wobei die Motorsteuervorrichtung weiter eine Modusübergangseinheit umfasst, die arbeitet, wenn die Schalteinheit einen Steuermodus umschaltet, und wobei die Modenübergangseinheit im Rechteck-Steuermodus den von der Rechteck-Steuereinheit ausgegebenen d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert als Anfangswert des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und Anfangswert des q-Achse-Spannungsbefehlswertes an die Sinus-Steuereinheit ausgibt, Übergangsdaten zur Berechnung eines Anfangswertes des d-Achse-Strombefehlswertes und eines Anfangswertes des q-Achse-Strombefehlswertes auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwertes und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes berechnet und die Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit ausgibt, und unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens auf der Basis des Anfangswertes des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswertes des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswertes des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswertes des q-Achse-Strombefehlswerts erzeugt und den d-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens und den q-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit ausgibt.A motor control device comprising: an inverter that flows a 3-phase AC drive current to a PM motor; a drive current detection unit that detects a value of the drive current; an angle detection unit that detects an electrical angle of the PM motor; a 3-phase / dq converter unit that converts the drive current detected by the drive current detection unit into a d-axis feedback current value and a q-axis feedback current value based on the electrical angle; a sine control unit that sets a d-axis current command value and a q-axis current command value based on an external torque command value and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a sine control mode; a rectangular control unit that sets a voltage phase and a voltage command value based on the torque command value from the outside and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a rectangular control mode; a switching unit that switches the generation of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value between the sine control unit and the rectangular control unit; a dq / 3-phase converter unit that converts the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value to a 3-phase voltage command value; and a drive signal generating unit that generates a drive signal for switching the inverter by comparing the 3-phase voltage command value with a triangular wave with a predetermined cycle, the motor control device further comprising a mode transition unit that operates when the switching unit switches a control mode, and wherein the mode transition unit in the rectangular control mode outputs the d-axis voltage command value output from the rectangular control unit and the q-axis voltage command value as the initial value of the d-axis voltage command value and the initial value of the q-axis voltage command value to the sine control unit, for transition data Calculation of an initial value of the d-axis current command value and an initial value of the q-axis current command value based on the d-axis feedback current value and the q-axis feedback current value and outputs the transition data to the sine control unit, and immediately after switching from Rec hteck control mode in the sine control mode ad- Axis voltage command value at the time of switching and a q-axis voltage command value at the time of switching based on the initial value of the d-axis voltage command value, the initial value of the q-axis voltage command value, the initial value of the d-axis current command value and the initial value of the q-axis current command value and outputs the d-axis voltage command value at the time of switching and the q-axis voltage command value at the time of switching to the dq / 3-phase converter unit. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Modenübergangseinheit den von der Rechteck-Steuereinheit zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus auf den Sinus-Steuermodus ausgegebenen Spannungsbefehlswert als Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts erfasst, einen Sinusmodus-Übergangsspannungswert erfasst, bei dem das Ansteuersignal zu einem Sinusmuster oder einem Übersteuerungsmuster wird, kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert reduziert, während der Rechteck-Steuermodus beibehalten wird, den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit ausgibt und den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts erzeugt; und danach schaltet die Schalteinheit durch die Sinus-Steuereinheit in den Steuermodus um.Motor control device after Claim 2 , wherein the mode transition unit detects the voltage command value output from the rectangular control unit at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as an initial value of a transition voltage command value, detects a sine mode transition voltage value at which the drive signal becomes a sine pattern or an overdrive pattern, continuously reduces the transition voltage command value from the initial value to the sine mode transition voltage value while maintaining the square wave control mode, the transition voltage command value to the square wave Outputs the controller and generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transient voltage command value; and then the switching unit switches to the control mode by the sine control unit. Eine Motorsteuervorrichtung, umfassend: einen Inverter, der einen 3-Phasen-AC-Ansteuerstrom zu einem PM-Motor fließen lässt; eine Ansteuerstrom-Erfassungseinheit, die einen Wert des Ansteuerstroms erfasst; eine Winkel-Erfassungseinheit, die einen elektrischen Winkel des PM-Motors erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit, die den von der Ansteuerstrom-Erfassungseinheit erfassten Ansteuerstrom in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert auf Basis des elektrischen Winkels umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit, die einen d-Achse-Strombefehlswert und einen q-Achse-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit, die eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert auf Basis des Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Schalteinheit, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes zwischen der Sinus-Steuereinheit und der Rechteck-Steuereinheit umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert in einen 3-Phasen-Spannungsbefehlswert umwandelt; und eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit, die ein Ansteuersignal zum Umschalten des Inverters durch Vergleich des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts mit einer Dreieckswelle mit einem vorgegebenen Zyklus erzeugt, wobei die Motorsteuervorrichtung weiter eine Modusübergangseinheit umfasst, die arbeitet, wenn die Schalteinheit einen Steuermodus schaltet, und wobei die Modenübergangseinheit eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert, die durch Durchführung einer Polarkoordinatenumwandlung des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts im Sinus-Steuermodus erhalten werden, als Anfangsspannungsphase und Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts erfasst, die Anfangsspannungsphase und den Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswerts an die Rechteck-Steuereinheit zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus zum Rechteck-Steuermodus ausgibt, einen Rechteckformungs-Spannungswert erfasst, bei dem das Ansteuersignal zu einem Rechteckmuster wird, kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert vom Anfangswert zum Rechteckformungs-Spannungswert erhöht, den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit ausgibt und den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts erzeugt, im Rechteck-Steuermodus den von der Rechteck-Steuereinheit ausgegebenen d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert als Anfangswert des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und Anfangswert des q-Achse-Spannungsbefehlswertes an die Sinus-Steuereinheit ausgibt, Übergangsdaten zur Berechnung eines Anfangswertes des d-Achse-Strombefehlswertes und eines Anfangswertes des q-Achse-Strombefehlswertes auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwertes und des q-Achse-Rückkopplungsstromwertes berechnet und die Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit ausgibt, den von der Rechteck-Steuereinheit ausgegebenen Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus als Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswerts erfasst, einen Sinusmodus-Übergangsspannungswert erfasst, bei dem das Ansteuersignal zu einem Sinus- oder Übersteuerungsmuster wird, kontinuierlich den Übergangsspannungsbefehlswert vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert reduziert, während der Rechteck-Steuermodus beibehalten wird, den Übergangsspannungsbefehlswert an die Rechteck-Steuereinheit ausgibt und den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts erzeugt; und danach schaltet die Schalteinheit durch die Sinus-Steuereinheit auf den Sinus-Steuermodus um; und unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus erzeugt die Modusübergangseinheit einen d-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens basierend auf dem Anfangswert des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, dem Anfangswert des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, dem Anfangswert des d-Achse-Strombefehlswerts und dem Anfangswert des q-Achse-Strombefehlswerts, und gibt den d-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens und den q-Achse-Spannungsbefehlswert zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit aus.An engine control device comprising: an inverter that flows a 3-phase AC drive current to a PM motor; a drive current detection unit that detects a value of the drive current; an angle detection unit that detects an electrical angle of the PM motor; a 3-phase / dq converter unit that converts the drive current detected by the drive current detection unit into a d-axis feedback current value and a q-axis feedback current value based on the electrical angle; a sine control unit that sets a d-axis current command value and a q-axis current command value based on an external torque command value and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a sine control mode; a rectangular control unit that sets a voltage phase and a voltage command value based on the torque command value from the outside and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a rectangular control mode; a switching unit that switches the generation of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value between the sine control unit and the rectangular control unit; a dq / 3-phase converter unit that converts the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value to a 3-phase voltage command value; and a drive signal generating unit that generates a drive signal for switching the inverter by comparing the 3-phase voltage command value with a triangular wave with a predetermined cycle, wherein the engine control device further comprises a mode transition unit that operates when the switching unit switches a control mode, and the mode transition unit a voltage phase and a voltage command value obtained by performing polar coordinate conversion of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value in the sine control mode as the initial voltage phase and the initial value of a transient voltage command value, the initial voltage phase and the initial value of the transient voltage command value to the square wave. Control unit at the time of switching from the sine control mode to the rectangular control mode, detects a rectangular shape voltage value at which the drive signal becomes a rectangular pattern, continuously increases the transition voltage command value from the initial value to the rectangular shape voltage value, outputs the transition voltage command value to the rectangular control unit, and generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transition voltage command value, outputs the d-axis voltage command value output by the rectangular control unit and the q-axis voltage command value as the initial value of the d-axis voltage command value and the initial value of the q-axis voltage command value to the sine control unit, transition data for calculating a Initial value of the d-axis current command value and an initial value of the q-axis current command value are calculated on the basis of the d-axis feedback current value and the q-axis feedback current value and outputs the transition data to the sine control unit, detects the voltage command value output from the rectangular control unit at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as the initial value of the transient voltage command value, detects a sine mode transition voltage value at which the drive signal becomes a sine or overdrive pattern, continuously the transient voltage command value from the initial value reduced to the sine mode transition voltage value while maintaining the rectangular control mode, outputting the transition voltage command value to the rectangular controller, and generating the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transition voltage command value; and then the switching unit switches to the sine control mode by the sine control unit; and immediately after switching from the rectangular control mode to the sine control mode, the mode transition unit generates a d-axis voltage command value at the time of switching and a q-axis voltage command value at the time of switching based on the initial value of the d-axis voltage command value, the initial value of the q-axis voltage command value, the initial value of the d-axis current command value and the initial value of the q-axis current command value, and gives the d-axis voltage command value at the time of switching and the q-axis voltage command value at the time of switching to dq / 3-phase converter unit. Die Motorsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Mittelposition einer fallenden Flanke der Dreieckswelle eine Nullposition einer steigenden Flanke des 3-Phasen-Spannungsbefehlswertes kreuzt, und wobei eine Frequenz der Dreieckswelle so gehalten wird, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl einer Frequenz des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts ist.The engine control according to one of the Claims 1 to 4th , wherein a center position of a falling edge of the triangular wave crosses a zero position of a rising edge of the 3-phase voltage command value, and wherein a frequency of the triangular wave is held to be an integer multiple of 3 an odd number of a frequency of the 3-phase voltage command value is. Ein Motorsteuerungsverfahren einer Motorsteuervorrichtung umfassend: einen Inverter, der einen 3-Phasen-AC-Ansteuerstrom zu einem PM-Motor fließen lässt; eine Ansteuerstrom-Erfassungseinheit, die einen Wert des Ansteuerstroms erfasst; eine Winkel-Erfassungseinheit, die einen elektrischen Winkel des PM-Motors erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit, die den von der Ansteuerstrom-Erfassungseinheit erfassten Ansteuerstrom in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert auf Basis des elektrischen Winkels umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit, die einen d-Achse-Strombefehlswert und einen q-Achse-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit, die eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert auf Basis des Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Schalteinheit, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes zwischen der Sinus-Steuereinheit und der Rechteck-Steuereinheit umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert in einen 3-Phasen-Spannungsbefehlswert umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit, die ein Ansteuersignal zum Schalten des Inverters durch Vergleich des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit, die arbeitet, wenn die Schalteinheit einen Steuermodus umschaltet, wobei die Modusübergangseinheit folgende Schritte ausführt: Erfassen einer Spannungsphase und eines Spannungsbefehlswerts, die durch Durchführung einer Polarkoordinatenumwandlung des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts im Sinus-Steuermodus erhalten werden, als Anfangsspannungsphase und Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts; Ausgeben der Anfangsspannungsphase und des Anfangswertes des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus auf den Rechteck-Steuermodus; Erfassen eines Rechteckbilddungs-Spannungswertes, bei dem das Ansteuersignal zu einem Rechteckmuster wird; und kontinuierliche Erhöhung des Übergangsspannungsbefehlswertes vom Anfangswert auf den Rechteckbilddungs-Spannungswert, Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit und Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes auf der Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes.A motor control method of a motor control device comprising: an inverter that flows a 3-phase AC drive current to a PM motor; a drive current detection unit that detects a value of the drive current; an angle detection unit that detects an electrical angle of the PM motor; a 3-phase / dq converter unit that converts the drive current detected by the drive current detection unit into a d-axis feedback current value and a q-axis feedback current value based on the electrical angle; a sine control unit that sets a d-axis current command value and a q-axis current command value based on an external torque command value and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a sine control mode; a square wave control unit that has a voltage phase and a voltage command value Sets the base of the torque command value from the outside and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a rectangular control mode; a switching unit that switches the generation of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value between the sine control unit and the rectangular control unit; a dq / 3-phase converter unit that converts the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value to a 3-phase voltage command value; a drive signal generating unit that generates a drive signal for switching the inverter by comparing the 3-phase voltage command value with a triangular wave with a predetermined cycle; and a mode transition unit that operates when the switching unit switches a control mode, the mode transition unit performing the steps of: detecting a voltage phase and a voltage command value by performing polar coordinate conversion of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value in sine control mode are obtained as an initial voltage phase and an initial value of a transition voltage command value; Outputting the initial voltage phase and the initial value of the transient voltage command value to the rectangular control unit at the time of switching from the sine control mode to the rectangular control mode; Detecting a rectangular formation voltage value at which the drive signal becomes a rectangular pattern; and continuously increasing the transition voltage command value from the initial value to the square-wave forming voltage value, outputting the transition voltage command value to the square-wave control unit, and generating the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transition voltage command value. Ein Motorsteuerungsverfahren einer Motorsteuervorrichtung umfassend: einen Inverter, der einen 3-Phasen-AC-Ansteuerstrom zu einem PM-Motor fließen lässt; eine Ansteuerstrom-Erfassungseinheit, die einen Wert des Ansteuerstroms erfasst; eine Winkel-Erfassungseinheit, die einen elektrischen Winkel des PM-Motors erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit, die den von der Ansteuerstrom-Erfassungseinheit erfassten Ansteuerstrom in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert auf Basis des elektrischen Winkels umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit, die einen d-Achse-Strombefehlswert und einen q-Achse-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit, die eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert auf der Basis des Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Schalteinheit, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes zwischen der Sinus-Steuereinheit und der Rechteck-Steuereinheit umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert in einen 3-Phasen-Spannungsbefehlswert umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit, die ein Ansteuersignal zum Umschalten des Inverters durch Vergleich des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit, die arbeitet, wenn die Schalteinheit einen Steuermodus umschaltet, wobei die Modusübergangseinheit folgende Schritte ausführt: im Rechteck-Steuermodus, Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, die von der Rechteck-Steuereinheit ausgegeben werden, als ein Anfangswert des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und ein Anfangswert des q-Achse-Spannungsbefehlswerts an die Sinus-Steuereinheit, Berechnen von Übergangsdaten zum Berechnen eines Anfangswerts des d-Achse-Strombefehlswerts und eines Anfangswerts des q-Achse-Strombefehlswerts auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwerts und des q-Achse-Rückkopplungsstromwerts und Ausgeben der Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit; und unmittelbar nach dem Umschalten vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus Erzeugen eines d-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens und eines q-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens auf der Basis des Anfangswertes des d-Achse-Spannungsbefehlswertes, des Anfangswerts des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswerts des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswerts des q-Achse-Strombefehlswerts, und Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit.An engine control method of an engine control device comprising: an inverter that flows a 3-phase AC drive current to a PM motor; a drive current detection unit that detects a value of the drive current; an angle detection unit that detects an electrical angle of the PM motor; a 3-phase / dq converter unit that converts the drive current detected by the drive current detection unit into a d-axis feedback current value and a q-axis feedback current value based on the electrical angle; a sine control unit that sets a d-axis current command value and a q-axis current command value based on an external torque command value and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a sine control mode; a rectangular control unit that sets a voltage phase and a voltage command value based on the torque command value from the outside and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a rectangular control mode; a switching unit that switches the generation of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value between the sine control unit and the rectangular control unit; a dq / 3-phase converter unit that converts the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value to a 3-phase voltage command value; a drive signal generation unit that generates a drive signal for switching the inverter by comparing the 3-phase voltage command value with a triangular wave with a predetermined cycle; and a mode transition unit that operates when the switching unit switches a control mode, the mode transition unit performing the following steps: in the rectangular control mode, outputting the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value output from the rectangular control unit as an initial value of the d-axis voltage command value and an initial value of the q-axis voltage command value to the sines Control unit, calculating transition data for calculating an initial value of the d-axis current command value and an initial value of the q-axis current command value based on the d-axis feedback current value and the q-axis feedback current value and outputting the transition data to the sine control unit; and immediately after switching from the rectangular control mode to the sine control mode, generating a d-axis voltage command value at the time of switching and a q-axis voltage command value at the time of switching based on the initial value of the d-axis voltage command value, the initial value of q-axis voltage command value, the initial value of the d-axis current command value and the initial value of the q-axis current command value, and outputting the d-axis voltage command value at the time of switching and the q-axis voltage command value at the time of switching to the dq / 3-phase converter unit. Das Motorsteuerverfahren nach Anspruch 7, bei dem die Modusübergangseinheit weitere Schritte ausführt: Erfassen des von der Rechteck-Steuereinheit ausgegebenen Spannungsbefehlswertes zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus in den Sinus-Steuermodus als Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswertes; Erfassen eines Sinusmodus-Übergangsspannungswertes, bei dem das Ansteuersignal zu einem Sinusmuster oder Übersteuerungsmuster wird; kontinuierliches Reduzieren des Übergangsspannungsbefehlswerts vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert unter Beibehaltung des Rechteck-Steuermodus und Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswerts an die Rechteck-Steuereinheit; Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts; und durch die Schalteinheit, Umschalten in den Steuermodus durch die Sinus-Steuereinheit.The engine control procedure after Claim 7 , in which the mode transition unit carries out further steps: detecting the voltage command value output from the rectangular control unit at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as an initial value of a transition voltage command value; Detecting a sine mode transition voltage value at which the drive signal becomes a sine or overdrive pattern; continuously reducing the transient voltage command value from the initial value to the sine mode transient voltage value while maintaining the rectangular control mode and outputting the transient voltage command value to the rectangular control unit; Generating the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transition voltage command value; and by the switching unit, switching to the control mode by the sine control unit. Ein Motorsteuerungsverfahren einer Motorsteuervorrichtung umfassend: einen Inverter, der einen 3-Phasen-Ansteuerstrom zu einem PM-Motor fließen lässt; eine Ansteuerstrom-Erfassungseinheit, die einen Wert des Ansteuerstroms erfasst; eine Winkel-Erfassungseinheit, die einen elektrischen Winkel des PM-Motors erfasst; eine 3-Phasen/dq-Wandlereinheit, die den von der Ansteuerstrom-Erfassungseinheit erfassten Ansteuerstrom in einen d-Achse-Rückkopplungsstromwert und einen q-Achse-Rückkopplungsstromwert auf Basis des elektrischen Winkels umwandelt; eine Sinus-Steuereinheit, die einen d-Achse-Strombefehlswert und einen q-Achse-Strombefehlswert auf Basis eines Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Sinus-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Rechteck-Steuereinheit, die eine Spannungsphase und einen Spannungsbefehlswert auf Basis des Drehmomentbefehlswertes von außen einstellt und in einem Rechteck-Steuermodus einen d-Achse-Spannungsbefehlswert und einen q-Achse-Spannungsbefehlswert erzeugt; eine Schalteinheit, die die Erzeugung des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes zwischen der Sinus-Steuereinheit und der Rechteck-Steuereinheit umschaltet; eine dq/3-Phasen-Wandlereinheit, die den d-Achse-Spannungsbefehlswert und den q-Achse-Spannungsbefehlswert in einen 3-Phasen-Spannungsbefehlswert umwandelt; eine Ansteuersignal-Erzeugungseinheit, die ein Ansteuersignal zum Umschalten des Inverters durch Vergleich des 3-Phasen-Spannungsbefehlswert mit einer Dreieckswelle mit einem vorbestimmten Zyklus erzeugt; und eine Modusübergangseinheit, die arbeitet, wenn die Schalteinheit einen Steuermodus umschaltet, wobei die Modusübergangseinheit folgende Schritte ausführt: Erfassen einer Spannungsphase und eines Spannungsbefehlswerts, die durch Durchführung einer Polarkoordinatenumwandlung des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts im Sinus-Steuermodus erhalten werden, als Anfangsspannungsphase und Anfangswert eines Übergangsspannungsbefehlswerts; Ausgeben der Anfangsspannungsphase und des Anfangswertes des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Sinus-Steuermodus auf den Rechteck-Steuermodus; Erfassen eines Rechteckbildungs-Spannungswertes, bei dem das Ansteuersignal zu einem Rechteckmuster wird; kontinuierliches Erhöhen des Übergangsspannungsbefehlswertes vom Anfangswert auf den Rechteckbildungs-Spannungswert, Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswertes an die Rechteck-Steuereinheit und Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswertes und des q-Achse-Spannungsbefehlswertes auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswertes; im Rechteck-Steuermodus, Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, die von der Rechteck-Steuereinheit ausgegeben werden, als Anfangswert des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und Anfangswert des q-Achse-Spannungsbefehlswerts an die Sinus-Steuereinheit, Berechnen von Übergangsdaten zum Berechnen eines Anfangswerts des d-Achse-Strombefehlswerts und eines Anfangswerts des q-Achse-Strombefehlswerts auf Basis des d-Achse-Rückkopplungsstromwerts und des q-Achse-Rückkopplungsstromwerts, und Ausgeben der Übergangsdaten an die Sinus-Steuereinheit; Erfassen des von der Rechteck-Steuereinheit ausgegebenen Spannungsbefehlswertes zum Zeitpunkt des Umschaltens vom Rechteck-Steuermodus auf den Sinus-Steuermodus als Anfangswert des Übergangsspannungsbefehlswertes; Erfassen eines Sinusmodus-Übergangsspannungswertes, bei dem das Ansteuersignal zu einem Sinusmuster oder Übersteuerungsmuster wird; kontinuierliches Reduzieren des Übergangsspannungsbefehlswerts vom Anfangswert auf den Sinusmodus-Übergangsspannungswert unter Beibehaltung des Rechteck-Steuermodus und Ausgeben des Übergangsspannungsbefehlswerts an die Rechteck-Steuereinheit; Erzeugen des d-Achse-Spannungsbefehlswerts und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts auf Basis des Übergangsspannungsbefehlswerts; durch die Schalteinheit, Umschalten in den Sinus-Steuermodus durch die Sinus-Steuereinheit; und unmittelbar nach dem Umschalten in den Sinus-Steuermodus, Erzeugen eines d-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens und eines q-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens auf Basis des Anfangswerts des d-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswerts des q-Achse-Spannungsbefehlswerts, des Anfangswerts des d-Achse-Strombefehlswerts und des Anfangswerts des q-Achse-Strombefehlswerts, und Ausgeben des d-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens und des q-Achse-Spannungsbefehlswerts zum Zeitpunkt des Umschaltens an die dq/3-Phasen-Wandlereinheit.A motor control method of a motor control device comprising: an inverter that flows a 3-phase drive current to a PM motor; a drive current detection unit that detects a value of the drive current; an angle detection unit that detects an electrical angle of the PM motor; a 3-phase / dq converter unit that converts the drive current detected by the drive current detection unit into a d-axis feedback current value and a q-axis feedback current value based on the electrical angle; a sine control unit that sets a d-axis current command value and a q-axis current command value based on an external torque command value and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a sine control mode; a rectangular control unit that sets a voltage phase and a voltage command value based on the torque command value from the outside and generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value in a rectangular control mode; a switching unit that switches the generation of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value between the sine control unit and the rectangular control unit; a dq / 3-phase converter unit that converts the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value to a 3-phase voltage command value; a drive signal generation unit that generates a drive signal for switching the inverter by comparing the 3-phase voltage command value with a triangular wave with a predetermined cycle; and a mode transition unit that operates when the switching unit switches a control mode, the mode transition unit performing the steps of: detecting a voltage phase and a voltage command value by performing polar coordinate conversion of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value in sine control mode be obtained as an initial voltage phase and an initial value of a transition voltage command value; Outputting the initial voltage phase and the initial value of the transient voltage command value to the rectangular control unit at the time of switching from the sine control mode to the rectangular control mode; Detecting a square wave voltage value at which the drive signal becomes a square pattern; continuously increasing the transition voltage command value from the initial value to the square wave voltage value, outputting the transition voltage command value to the square wave control unit, and generating the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transition voltage command value; in the rectangular control mode, outputting the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value output from the rectangular control unit as the initial value of the d-axis voltage command value and the initial value of the q-axis voltage command value to the sine control unit , Calculating transition data for calculating an initial value of the d-axis current command value and an initial value of the q-axis current command value based on the d-axis feedback current value and the q-axis feedback current value, and outputting the transition data to the sine control unit; Detecting the voltage command value output from the rectangular control unit at the time of switching from the rectangular control mode to the sine control mode as the initial value of the transient voltage command value; Detecting a sine mode transition voltage value at which the drive signal becomes a sine or overdrive pattern; continuously reducing the transient voltage command value from the initial value to the sine mode transient voltage value while maintaining the rectangular control mode and outputting the transient voltage command value to the rectangular control unit; Generating the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value based on the transition voltage command value; by the switching unit, switching to the sine control mode by the sine control unit; and immediately after switching to the sine control mode, generating a d-axis voltage command value at the time of switching and a q-axis voltage command value at the time of switching based on the initial value of the d-axis voltage command value, the initial value of the q-axis Voltage command value, the initial value of the d-axis current command value and the initial value of the q-axis current command value, and outputting the d-axis voltage command value at the time of switching and the q-axis voltage command value at the time of switching to the dq / 3- Phase converter unit. Das Motorsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei eine Mittelposition einer fallenden Flanke der Dreieckswelle eine Nullposition einer steigenden Flanke des 3-Phasen-Spannungsbefehlswertes kreuzt, und wobei eine Frequenz der Dreieckswelle so gehalten wird, dass sie ein ganzzahliges Vielfaches von 3 einer ungeraden Zahl einer Frequenz des 3-Phasen-Spannungsbefehlswerts ist.The engine control method according to one of the Claims 6 to 9 , wherein a center position of a falling edge of the triangular wave crosses a zero position of a rising edge of the 3-phase voltage command value, and wherein a frequency of the triangular wave is held to be an integer multiple of 3 an odd number of a frequency of the 3-phase voltage command value is.
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