JP2006054992A - Motor control device, converter control device, and control device for inverter and converter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor control device capable of miniaturizing a smoothing capacitor by reducing a ripple current for reduction in the load of the smoothing capacitor, and to provide a converter control device and a control device for an inverter and a converter. <P>SOLUTION: This motor control device for controlling at least two motors M, includes at least a first inverter circuit 4, a second inverter circuit 5, a smoothing capacitor 3 for smoothing currents of inverters, and a gate control circuit 10 for varying switching carrier phases of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、モータ制御装置、コンバータの制御装置及びインバータとコンバータの制御装置とに関するものである。   The present invention relates to a motor control device, a converter control device, and an inverter and converter control device.

従来から、3相のモータを駆動制御するモータ制御装置が知られている。このモータ制御装置はモータを駆動するためのインバータ回路を備え、このインバータ回路のスイッチング素子により前記モータの駆動制御を行うものである。
このようなモータ制御装置ではスイッチング素子のオン・オフによって前記モータの駆動電流を制御するため、スイッチングノイズが発生し易く、特に複数のモータを同時に駆動させる場合には前記スイッチングノイズが大きくなる傾向がある。そのため、モータ制御装置の中には、このようなスイッチングノイズを低減するべく、複数の3相モータに対してインバータ回路を個別に設けて、1つのスイッチング素子当たりの通電電流を低減させて前記スイッチングノイズを抑制するものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−174790号公報
Conventionally, a motor control device that drives and controls a three-phase motor is known. The motor control device includes an inverter circuit for driving the motor, and performs drive control of the motor by a switching element of the inverter circuit.
In such a motor control device, since the driving current of the motor is controlled by turning on / off the switching element, switching noise is likely to occur, and particularly when a plurality of motors are driven simultaneously, the switching noise tends to increase. is there. Therefore, in order to reduce such switching noise in the motor control device, an inverter circuit is individually provided for a plurality of three-phase motors to reduce the energization current per one switching element and to reduce the switching current. There exists what suppresses noise (for example, refer patent document 1).
JP 2003-174790 A

この一例を簡略化した図7に基づいて説明する。尚、図7では2つの並列に接続されたインバータ回路の1相分を1つにまとめてインバータ回路74として記載し、ここに接続される2つのモータのモータコイル79は各々1相分だけを記載している。
同図において、バッテリ等の直流電源72には平滑コンデンサ73が並列に接続されている。前記平滑コンデンサ73にはスイッチング素子76を2個直列に接続したものが並列に接続され、このスイッチング素子76,76にはそれぞれダイオード77,77が並列に接続されている。そして、前記平滑コンデンサ73とスイッチング素子76とダイオード77とでインバータ回路74が構成されている。
前記スイッチング素子76には複数のモータコイル79が接続されている。前記スイッチング素子76のスイッチングを交互に行うことで前記直流電源72の電圧が交流に変換されてモータコイル79に印加される。この時、前記インバータ回路74をモータ毎に設けることで、各スイッチング素子76に通電される電流がインバータ回路74の数だけ分流されるため、スイッチングノイズが低減することとなる。
An example of this will be described with reference to FIG. In FIG. 7, one phase of the two inverter circuits connected in parallel is collectively shown as an inverter circuit 74, and the motor coils 79 of the two motors connected thereto are each only one phase. It is described.
In the figure, a smoothing capacitor 73 is connected in parallel to a DC power source 72 such as a battery. The smoothing capacitor 73 is connected in parallel with two switching elements 76 connected in series, and diodes 77 and 77 are connected in parallel to the switching elements 76 and 76, respectively. The smoothing capacitor 73, the switching element 76, and the diode 77 constitute an inverter circuit 74.
A plurality of motor coils 79 are connected to the switching element 76. By alternately switching the switching element 76, the voltage of the DC power source 72 is converted into AC and applied to the motor coil 79. At this time, by providing the inverter circuit 74 for each motor, the current supplied to each switching element 76 is diverted by the number of the inverter circuits 74, so that the switching noise is reduced.

しかしながら、上記従来のモータ制御装置では、図8に示すスイッチングノイズよりも十分に大きい振幅dを有したリップル電流が生じるため、前記平滑コンデンサ73での損失を十分に低減することができず、この結果、前記平滑コンデンサ73に負担が掛かるという問題がある。
そして、前記平滑コンデンサ73への負担を軽減させようとすると、容量の大きい平滑コンデンサ73が必要となるため、前記平滑コンデンサ73が大型化すると共にコストアップにつながるという問題がある。
そこで、この発明は、スイッチングによるリップル電流を低減して平滑コンデンサの小型化を図り、前記平滑コンデンサの負担を軽減するモータ制御装置、コンバータの制御装置及びインバータとコンバータの制御装置を提供するものである。
However, in the conventional motor control device, since a ripple current having an amplitude d sufficiently larger than the switching noise shown in FIG. 8 is generated, the loss in the smoothing capacitor 73 cannot be sufficiently reduced. As a result, there is a problem that the smoothing capacitor 73 is burdened.
If the load on the smoothing capacitor 73 is to be reduced, the smoothing capacitor 73 having a large capacity is required, which increases the size of the smoothing capacitor 73 and increases the cost.
Accordingly, the present invention provides a motor control device, a converter control device, and an inverter and converter control device that reduce the ripple current due to switching, thereby reducing the size of the smoothing capacitor, and reducing the burden on the smoothing capacitor. is there.

上記課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、少なくとも2つのモータ(例えば、実施の形態におけるモータM)を制御するモータ制御装置において、少なくとも2つのインバータ(例えば、実施の形態における第一インバータ回路4、第二インバータ回路5)と、電源(例えば、実施の形態におけるバッテリ2)から供給される電流を平滑化する平滑コンデンサ(例えば、実施の形態における平滑コンデンサ3)とを備え、前記各インバータのスイッチングキャリア位相を各々可変にする制御手段(例えば、実施の形態におけるゲート制御回路10)を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、各インバータのスイッチングキャリア位相を各々ずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is directed to a motor control device that controls at least two motors (for example, the motor M in the embodiment), and at least two inverters (for example, in the embodiment). A first inverter circuit 4, a second inverter circuit 5), and a smoothing capacitor (for example, the smoothing capacitor 3 in the embodiment) for smoothing a current supplied from a power source (for example, the battery 2 in the embodiment). The control means (for example, the gate control circuit 10 in the embodiment) for making the switching carrier phase of each inverter variable is provided.
With such a configuration, the switching carrier phase of each inverter can be shifted to reduce the ripple current of the smoothing capacitor, so that the capacity of the smoothing capacitor can be set small.

請求項2に記載した発明は、前記制御手段は、リップル電流が最小となるように前記モータのトルクと回転数に基づいて各インバータのスイッチングキャリア位相差を制御することを特徴とする。
このように構成することで、前記モータのトルクと回転数とに基づいて決定される運転ポイント毎にリップル電流が最小となる最適なキャリア位相差を選択することが可能となる。
The invention described in claim 2 is characterized in that the control means controls the switching carrier phase difference of each inverter based on the torque and the rotational speed of the motor so that the ripple current is minimized.
With this configuration, it is possible to select an optimum carrier phase difference that minimizes the ripple current for each operation point determined based on the torque and the rotational speed of the motor.

請求項3に記載した発明は、前記各インバータの近傍に前記平滑コンデンサを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、前記インバータと平滑コンデンサとの間の線路インダクタンスを減少させて前記リップル電流を抑制することが可能となる。
The invention described in claim 3 is characterized in that the smoothing capacitor is provided in the vicinity of each inverter.
With this configuration, the ripple current can be suppressed by reducing the line inductance between the inverter and the smoothing capacitor.

請求項4に記載した発明は、DC/DCコンバータ(例えば、実施の形態における第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14)のスイッチング作動により出力電圧を制御するコンバータの制御装置であって、少なくとも2つの前記DC/DCコンバータと、電源から供給される電流を平滑化する平滑コンデンサ(例えば、実施の形態における平滑コンデンサ3)とを備え、前記各DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相を各々可変にする制御手段(例えば、実施の形態におけるゲート制御回路10)を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、各DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相を各々ずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となる。
The invention described in claim 4 is a converter control device that controls an output voltage by switching operation of a DC / DC converter (for example, the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 in the embodiment). And comprising at least two DC / DC converters and a smoothing capacitor for smoothing a current supplied from a power source (for example, the smoothing capacitor 3 in the embodiment), and the switching carrier phase of each DC / DC converter. It is characterized by comprising control means (for example, the gate control circuit 10 in the embodiment) for making each variable.
With this configuration, the switching carrier phase of each DC / DC converter can be shifted to reduce the ripple current of the smoothing capacitor, so that the capacity of the smoothing capacitor can be set small.

請求項5に記載した発明は、前記制御手段は、リップル電流が最小となるように前記DC/DCコンバータの出力電圧と出力電流に基づいて各DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相差を制御することを特徴とする。
このように構成することで、前記DC/DCコンバータの出力電圧と出力電流とに基づいて決定される運転ポイント毎にリップル電流が最小となる最適なキャリア位相差を選択することが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, the control means controls the switching carrier phase difference of each DC / DC converter based on the output voltage and output current of the DC / DC converter so that the ripple current is minimized. It is characterized by.
With this configuration, it is possible to select an optimum carrier phase difference that minimizes the ripple current for each operating point determined based on the output voltage and output current of the DC / DC converter.

請求項6に記載した発明は、少なくともインバータ(例えば、実施の形態における第一インバータ回路4)とDC/DCコンバータ(例えば、実施の形態における第一DC/DCコンバータ13)とを備えたインバータ及びコンバータの制御装置であって、電源から供給される電流を平滑化する平滑コンデンサ(例えば、実施の形態における平滑コンデンサ3)を備え、前記インバータとDC/DCコンバータとのスイッチングキャリア位相をそれぞれ可変にする制御手段(例えば、実施の形態におけるゲート制御回路10)を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、前記インバータとDC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相を各々ずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となる。
The invention described in claim 6 includes an inverter including at least an inverter (for example, the first inverter circuit 4 in the embodiment) and a DC / DC converter (for example, the first DC / DC converter 13 in the embodiment) and A converter control device, comprising a smoothing capacitor (for example, the smoothing capacitor 3 in the embodiment) for smoothing a current supplied from a power source, wherein the switching carrier phases of the inverter and the DC / DC converter are variable. Control means (for example, the gate control circuit 10 in the embodiment) is provided.
With this configuration, the ripple current of the smoothing capacitor can be reduced by shifting the switching carrier phases of the inverter and the DC / DC converter, so that the capacity of the smoothing capacitor can be set small.

請求項7に記載した発明は、前記制御手段はリップル電流が最小になるようにモータのトルクと回転数に基づいてインバータのスイッチングキャリア位相差を制御すると共に、前記DC/DCコンバータの出力電流値と出力電圧値に基づいて前記DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相差を制御することを特徴とする。
このように構成することで、前記インバータと前記DC/DCコンバータとのスイッチングキャリア位相をずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, the control means controls the switching carrier phase difference of the inverter based on the torque and rotation speed of the motor so that the ripple current is minimized, and the output current value of the DC / DC converter. The switching carrier phase difference of the DC / DC converter is controlled based on the output voltage value.
With this configuration, the ripple current of the smoothing capacitor can be reduced by shifting the switching carrier phase between the inverter and the DC / DC converter, so that the capacity of the smoothing capacitor can be set small.

請求項8に記載した発明は、前記インバータ及びDC/DCコンバータの近傍に、前記平滑コンデンサを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、前記インバータ又はDC/DCコンバータと平滑コンデンサとの間の線路インダクタンスを減少させて前記リップル電流を抑制することが可能となる。
The invention described in claim 8 is characterized in that the smoothing capacitor is provided in the vicinity of the inverter and the DC / DC converter.
With this configuration, the ripple current can be suppressed by reducing the line inductance between the inverter or the DC / DC converter and the smoothing capacitor.

請求項1に記載した発明によれば、各インバータのスイッチングキャリア位相を各々ずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となり、したがって、コストダウンを図ると共に、前記平滑コンデンサを小型化して配置自由度の向上を図ることができる効果がある。   According to the first aspect of the present invention, since the ripple current of the smoothing capacitor can be reduced by shifting the switching carrier phase of each inverter, it is possible to set the capacity of the smoothing capacitor to be small, and thus the cost can be reduced. In addition, the smoothing capacitor can be miniaturized to improve the degree of freedom of arrangement.

請求項2に記載した発明によれば、請求項1の効果に加え、前記モータのトルクと回転数とに基づいて決定される運転ポイント毎にリップル電流が最小となる最適なスイッチングキャリア位相差を選択することが可能となるため、平滑コンデンサに掛かる負担を軽減することができる効果がある。   According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the optimum switching carrier phase difference that minimizes the ripple current at each operating point determined based on the torque and the rotational speed of the motor is obtained. Since the selection can be made, there is an effect that the burden on the smoothing capacitor can be reduced.

請求項3に記載した発明によれば、請求項1又は請求項2の効果に加え、前記インバータと平滑コンデンサとの間の線路インダクタンスを減少させて前記リップル電流を抑制することが可能となるため、平滑コンデンサに掛かる負担を軽減して更なる平滑コンデンサの小型化を図ることができる効果がある。   According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first or second aspect, the line current between the inverter and the smoothing capacitor can be reduced to suppress the ripple current. There is an effect that it is possible to further reduce the size of the smoothing capacitor by reducing the burden on the smoothing capacitor.

請求項4に記載した発明によれば、各DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相を各々ずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となり、したがって、コストダウンを図ると共に、前記平滑コンデンサを小型化して配置自由度の向上を図ることができる効果がある。   According to the invention described in claim 4, since the ripple current of the smoothing capacitor can be reduced by shifting the switching carrier phase of each DC / DC converter, it is possible to set the capacitance of the smoothing capacitor small. In addition to reducing the cost, the smoothing capacitor can be downsized to improve the degree of freedom in arrangement.

請求項5に記載した発明によれば、請求項4の構成に加え、前記DC/DCコンバータの出力電圧と出力電流とに基づいて決定される運転ポイント毎にリップル電流が最小となる最適なキャリア位相差を選択することが可能となるため、平滑コンデンサに掛かる負担を軽減することができる効果がある。   According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, an optimum carrier that minimizes the ripple current at each operating point determined based on the output voltage and output current of the DC / DC converter. Since it becomes possible to select the phase difference, there is an effect that the burden on the smoothing capacitor can be reduced.

請求項6に記載した発明によれば、前記インバータとDC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相を各々ずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となり、したがって、コストダウンを図ると共に、前記平滑コンデンサを小型化して配置自由度の向上を図ることができる効果がある。   According to the invention described in claim 6, since the ripple current of the smoothing capacitor can be reduced by shifting the switching carrier phases of the inverter and the DC / DC converter, the capacity of the smoothing capacitor can be set small. Therefore, there is an effect that the cost can be reduced and the smoothing capacitor can be miniaturized to improve the degree of freedom of arrangement.

請求項7に記載した発明によれば、請求項6の効果に加え、前記インバータと前記DC/DCコンバータとのスイッチングキャリア位相をずらして前記平滑コンデンサのリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサの容量を小さく設定することが可能となるため、平滑コンデンサに掛かる負担を軽減することができる効果がある。   According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the sixth aspect, the switching carrier phase between the inverter and the DC / DC converter can be shifted to reduce the ripple current of the smoothing capacitor. Therefore, it is possible to reduce the burden on the smoothing capacitor.

請求項8に記載した発明によれば、請求項6又は請求項7の効果に加え、前記インバータ又はDC/DCコンバータと平滑コンデンサとの間の線路インダクタンスを減少させて前記リップル電流を抑制することが可能となるため、平滑コンデンサに掛かる負担を軽減してさらなる平滑コンデンサの小型化を図ることができる効果がある。   According to the invention described in claim 8, in addition to the effect of claim 6 or 7, the ripple current is suppressed by reducing the line inductance between the inverter or the DC / DC converter and the smoothing capacitor. Therefore, it is possible to reduce the burden on the smoothing capacitor and to further reduce the size of the smoothing capacitor.

次に、この発明の第一の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1において、1はハイブリッド自動車や電気自動車等の車両のモータ制御装置を示している。このモータ制御装置1は、直流電源であるバッテリ2から供給された電力を用いて後述するモータMの駆動制御を行うものである。前記モータ制御装置1には前記バッテリ2が接続されている。前記モータ制御装置1は第一インバータ回路(インバータ)4と第二インバータ回路(インバータ)5とをそれぞれ並列に接続して設けている。前記第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とは平滑コンデンサ3を共有しており、この平滑コンデンサ3によって前記バッテリ2から供給される電源を平滑化すると共にこの電源に重畳する外来ノイズ等を除去している。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a motor control device for a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle. The motor control device 1 performs drive control of a motor M, which will be described later, using electric power supplied from a battery 2 that is a DC power source. The battery 2 is connected to the motor control device 1. The motor control device 1 includes a first inverter circuit (inverter) 4 and a second inverter circuit (inverter) 5 connected in parallel. The first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 share a smoothing capacitor 3. The smoothing capacitor 3 smoothes the power supplied from the battery 2 and generates external noise superimposed on the power supply. It has been removed.

前記第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とは、スイッチング素子であるバイポーラタイプのトランジスタ6を2個直列に接続すると共に、これらトランジスタ6にダイオード7をそれぞれ並列接続した1相分のアーム8を前記平滑コンデンサ3と並列に3相分接続した回路を備えている。直列に接続された前記トランジスタ6間には前記モータMの各相のコイル9が各々接続されている。前記アーム8において、前記トランジスタ6は前記バッテリ2の+側にコレクタ、−側にエミッタが接続され、前記ダイオード7は前記トランジスタ6のエミッタからコレクタに向かって順方向になるように接続されている。   The first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 are configured by connecting two bipolar type transistors 6 as switching elements in series, and an arm 8 for one phase in which a diode 7 is connected in parallel to each of these transistors 6. Is connected to the smoothing capacitor 3 in parallel for three phases. A coil 9 of each phase of the motor M is connected between the transistors 6 connected in series. In the arm 8, the transistor 6 has a collector connected to the + side of the battery 2 and an emitter connected to the − side, and the diode 7 is connected in a forward direction from the emitter to the collector of the transistor 6. .

第一インバータ回路4及び第二インバータ回路5の前記平滑コンデンサ3は前述したアーム8の近傍に配設されている。具体的には、前記第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とはスイッチング動作を行い断続的な通電を行うため、例えば、前記平滑コンデンサ3が各アーム8から距離が離れていた場合、前記平滑コンデンサ3と各アーム8とを接続する線路のインダクタンス成分が大きくなる。そのため、インダクタンスの逆起電力によってリップル電流が増加する。つまり、前記平滑コンデンサ3を各アーム8の近傍に配置することで、線路に生じるインダクタンスの影響を抑制しているのである。   The smoothing capacitor 3 of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 is disposed in the vicinity of the arm 8 described above. Specifically, since the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 perform a switching operation and perform intermittent energization, for example, when the smoothing capacitor 3 is separated from each arm 8, The inductance component of the line connecting the smoothing capacitor 3 and each arm 8 increases. Therefore, the ripple current increases due to the counter electromotive force of the inductance. In other words, by arranging the smoothing capacitor 3 in the vicinity of each arm 8, the influence of the inductance generated in the line is suppressed.

前記第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とにはゲート制御回路(制御回路)10が接続されている。このゲート制御回路10は、このゲート制御回路10から出力されるゲート信号によって前記第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とのスイッチング動作を制御するものである。このゲート制御回路10には後述するリップル電流が最小値となるスイッチングキャリア位相差のマップが格納されている。さらに、前記ゲート制御回路10には、このゲート制御回路10に対して前記モータMの要求トルクと回転数指令を出力する駆動指令回路(ECU)11が接続されている。   A gate control circuit (control circuit) 10 is connected to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5. The gate control circuit 10 controls the switching operation between the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 by a gate signal output from the gate control circuit 10. The gate control circuit 10 stores a map of a switching carrier phase difference at which a ripple current described later has a minimum value. The gate control circuit 10 is connected to a drive command circuit (ECU) 11 that outputs a required torque and a rotational speed command of the motor M to the gate control circuit 10.

次に、図2〜4に基づいて前記第一インバータ回路4と前記第二インバータ回路5とのスイッチング制御を説明する。尚、図7と同様に、この図2は図1に示す2つの3相のモータMにおける各1相分だけを簡略化して示したものである。また、図示都合上、第一インバータ回路4および第二インバータ回路5の平滑コンデンサ3を個別に記載している。   Next, switching control between the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 will be described with reference to FIGS. Similar to FIG. 7, FIG. 2 shows only one phase of the two three-phase motors M shown in FIG. 1 in a simplified manner. For the sake of illustration, the smoothing capacitors 3 of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 are individually shown.

図2に示すように、前記第一インバータ回路4がスイッチング動作を行うと第一インバータ回路4にインバータ電流であるDC電流Aが通電される。一方、第二インバータ回路5がスイッチング動作を行うと第二インバータ回路5にインバータ電流であるDC電流Bが通電される。そして、前記DC電流AとDC電流Bとを足し合せたリップル電流が前記平滑コンデンサ3に出入りする。前記第一インバータ回路4と前記第二インバータ回路5とは前記DC電流Aと前記DC電流Bとのキャリア位相をずらすべく駆動指令回路11によってトランジスタ6のスイッチングのタイミングが制御されている。   As shown in FIG. 2, when the first inverter circuit 4 performs a switching operation, a DC current A that is an inverter current is passed through the first inverter circuit 4. On the other hand, when the second inverter circuit 5 performs a switching operation, a DC current B that is an inverter current is supplied to the second inverter circuit 5. A ripple current obtained by adding the DC current A and the DC current B enters and exits the smoothing capacitor 3. In the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5, the switching timing of the transistor 6 is controlled by the drive command circuit 11 so as to shift the carrier phases of the DC current A and the DC current B.

図3、図4は縦軸を電流、横軸を電流の位相とした場合のDC電流AとDC電流Bとの変化及びDC電流AとDC電流Bとを加算したリップル電流の変化を示している。この図3、図4では、前記第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とで例えば前記DC電流AとDC電流Bとの位相差であるスイッチングキャリア位相差を90°ずらして制御したものである。つまり、前記DC電流AとDC電流Bとのお互いの電流値上限のタイミングを一致させずに、さらに、DC電流Aの上限とDC電流Bの下限とが一致するように位相を制御してお互いの振幅を打ち消すべく設定されている。したがって、図4に示すように、前記DC電流AとDC電流Bとを加算したリップル電流の振幅Dは、従来のものである図8のリップル電流の振幅dよりも減少することとなる。尚、図3,4の横軸の電流の位相を時間に置き換えても良い。   FIGS. 3 and 4 show changes in DC current A and DC current B and changes in ripple current obtained by adding DC current A and DC current B when the vertical axis represents current and the horizontal axis represents current phase. Yes. 3 and 4, the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 are controlled by shifting the switching carrier phase difference, which is the phase difference between the DC current A and the DC current B, by 90 °, for example. is there. That is, the phase of the DC current A and the DC current B is controlled so that the upper limits of the DC current A and the lower limit of the DC current B coincide with each other without matching the timings of the upper limits of the current values of the DC current A and DC current B. Is set to cancel the amplitude of. Therefore, as shown in FIG. 4, the amplitude D of the ripple current obtained by adding the DC current A and the DC current B is smaller than the amplitude d of the ripple current of FIG. The current phase on the horizontal axis in FIGS. 3 and 4 may be replaced with time.

次に、図5、図6に基づいてスイッチングキャリア位相差の算出について説明する。
図5は縦軸を前記モータMのトルク、横軸を前記モータMの回転数とした場合の前記モータMが連続運転可能な運転ポイントの範囲を示している。この運転ポイントの範囲は各種モータ毎に固有のものであり、通常は上限値(図5中、実線で示す)よりも下の範囲でモータMの要求運転ポイントが設定される。ここで、図5は前記上限値よりも下の範囲に、例えば運転ポイントA(○で示す)、運転ポイントB(△で示す)、運転ポイントC(□で示す)の3つの運転ポイントを設定した場合を示し、前記運転ポイントAと運転ポイントBとは同一回転数で要求トルクを変えた場合を、前記運転ポイントCは回転数とトルクとを連続運転可能な範囲で最大にした場合を示している。
Next, calculation of the switching carrier phase difference will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 shows a range of operating points at which the motor M can be continuously operated, where the vertical axis represents the torque of the motor M and the horizontal axis represents the number of rotations of the motor M. This range of operating points is unique to each motor, and the required operating point of the motor M is normally set in a range below the upper limit value (indicated by the solid line in FIG. 5). Here, in FIG. 5, three operating points, for example, operating point A (indicated by a circle), operating point B (indicated by a triangle), and operating point C (indicated by a square) are set in a range below the upper limit. The operation point A and the operation point B show the case where the required torque is changed at the same rotation speed, and the operation point C shows the case where the rotation speed and the torque are maximized within the range where continuous operation is possible. ing.

図6は縦軸をリップル電流実効値、横軸を各モータMに通電されるそれぞれのスイッチングキャリア位相差とした場合の運転ポイントA(○で示す)、運転ポイントB(△で示す)、運転ポイントC(□で示す)それぞれのスイッチングキャリア位相差に対するリップル電流実効値の変動を示したマップであり、例えば、運転ポイントAの場合には、リップル電流の実効値はスイッチングキャリア位相差が0°で最大となり、スイッチングキャリア位相差が60°で最小となる。この時、前記リップル電流の実効値はスイッチングキャリア位相差が0°の時よりも60°の時の方がaだけ低減することとなる。同様に、運転ポイントBの場合には、スイッチングキャリア位相差が0°の時にリップル電流実効値が最大、スイッチングキャリア位相差が180°の時にリップル電流実効値が最小となり、bだけ低減する。また、運転ポイントCの場合には、スイッチングキャリア位相差が0°の時にリップル電流実効値が最大、スイッチングキャリア位相差が90°の時に最小となり、cだけ低減する。尚、リップル電流が最大となる運転ポイントのリップル電流の最小値に基づいて前記平滑コンデンサ3の容量の上限値を設定してもよい。   In FIG. 6, the vertical axis represents the ripple current effective value, and the horizontal axis represents the respective switching carrier phase differences energized by the motors M. Operation point A (indicated by ◯), operation point B (indicated by Δ), operation Point C (indicated by □) is a map showing fluctuations in the ripple current effective value for each switching carrier phase difference. For example, in the case of operation point A, the effective value of the ripple current is 0 ° switching carrier phase difference. And the switching carrier phase difference is minimum at 60 °. At this time, the effective value of the ripple current is reduced by a when the switching carrier phase difference is 60 ° than when the switching carrier phase difference is 0 °. Similarly, in the case of operation point B, the ripple current effective value is maximum when the switching carrier phase difference is 0 °, and the ripple current effective value is minimum when the switching carrier phase difference is 180 °, and is reduced by b. In the case of the operation point C, the ripple current effective value is maximum when the switching carrier phase difference is 0 °, and is minimum when the switching carrier phase difference is 90 °, and is reduced by c. The upper limit value of the capacity of the smoothing capacitor 3 may be set based on the minimum value of the ripple current at the operating point at which the ripple current is maximum.

すなわち、前記ゲート制御回路10では、このゲート制御回路10に予め記憶された図6に示すマップを参照して、前記駆動指令回路11から出力された要求トルクと回転数指令とに基づいて運転ポイントを判定する。そして、前記マップで判定された運転ポイントにおいてリップル電流が最小になるスイッチングキャリア位相差を算出し、この算出結果に基づいて第一インバータ回路4と第二インバータ回路5とを制御している。   That is, the gate control circuit 10 refers to the map shown in FIG. 6 stored in advance in the gate control circuit 10 and operates based on the required torque and the rotational speed command output from the drive command circuit 11. Determine. Then, the switching carrier phase difference that minimizes the ripple current at the operation point determined by the map is calculated, and the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 are controlled based on the calculation result.

したがって、上述した第一の実施の形態によれば、第一インバータ回路4と第二インバータ回路5のスイッチングキャリアの位相をゲート制御回路10からの制御指令で各々ずらしてリップル電流を低減できるため、平滑コンデンサ3の容量を小さく設定することが可能となり、したがって、コストダウンを図ると共に、前記平滑コンデンサ3を小型化して配置自由度の向上を図ることができる。   Therefore, according to the first embodiment described above, the ripple current can be reduced by shifting the phases of the switching carriers of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 by the control command from the gate control circuit 10, respectively. It is possible to set the capacity of the smoothing capacitor 3 to be small. Therefore, the cost can be reduced, and the smoothing capacitor 3 can be downsized to improve the degree of freedom in arrangement.

また、前記ゲート制御回路10に予め格納されているマップに基づいて前記モータMのトルクと回転数とで決定される運転ポイント毎にリップル電流が常に最小となる最適なスイッチングキャリア位相差を選択して制御することが可能となるため、平滑コンデンサ3に掛かる負担を軽減することができる。
さらに、前記第一インバータ回路4、第二インバータ回路5と平滑コンデンサ3との間のインダクタンスを減少させて前記リップル電流を抑制することが可能となるため、平滑コンデンサ3に掛かる負担を軽減して更なる平滑コンデンサ3の小型化を図ることができる。
Further, based on a map stored in advance in the gate control circuit 10, an optimum switching carrier phase difference at which the ripple current is always minimized is selected for each operation point determined by the torque and the rotational speed of the motor M. Therefore, the burden on the smoothing capacitor 3 can be reduced.
Further, since the ripple current can be suppressed by reducing the inductance between the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 and the smoothing capacitor 3, the burden on the smoothing capacitor 3 is reduced. Further downsizing of the smoothing capacitor 3 can be achieved.

次に、図9、図10に基づいてこの発明の第二の実施の形態を説明する。この第二の実施の形態は、前述した第一の実施の形態の第一インバータ回路4、第二インバータ回路5をそれぞれDC/DCコンバータに置き換えたものであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, since the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 of the first embodiment described above are replaced with DC / DC converters, the same reference numerals are given to the same parts. To explain.

図9において、12は自動車等の車両のコンバータ制御装置を示しており、このコンバータ制御装置12には直流電源としてのバッテリ2と、低電圧負荷である補機類(図示せず)と、補機用の低電圧バッテリ(図示せず)とが接続されている。前記コンバータ制御装置12は第一DC/DCコンバータ(DC/DCコンバータ)13と第二DC/DCコンバータ(DC/DCコンバータ)14とを有しており、これら第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14が各々バッテリ2に対して並列に接続されている。   In FIG. 9, reference numeral 12 denotes a converter control device for a vehicle such as an automobile. The converter control device 12 includes a battery 2 as a DC power source, auxiliary equipment (not shown) that is a low-voltage load, and auxiliary equipment. A machine low voltage battery (not shown) is connected. The converter control device 12 includes a first DC / DC converter (DC / DC converter) 13 and a second DC / DC converter (DC / DC converter) 14. Two DC / DC converters 14 are connected to the battery 2 in parallel.

また、前記第一DC/DCコンバータ13と第二DC/DCコンバータ14とは、前記バッテリ2に対して並列に接続された平滑コンデンサ3を共有している。この平滑コンデンサ3は前記第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14の近傍に配置されており、この平滑コンデンサ3によって前記バッテリ2の出力に重畳する外来ノイズ等が平滑化され除去されるようになっている。ここで、前記コンバータ制御装置12は、前記第一DC/DCコンバータ13と第二DC/DCコンバータ14と後述するゲート制御回路10、駆動指令回路11とで構成されている。   The first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 share the smoothing capacitor 3 connected in parallel to the battery 2. The smoothing capacitor 3 is disposed in the vicinity of the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14, and the smoothing capacitor 3 smoothes and removes external noise superimposed on the output of the battery 2. It has come to be. Here, the converter control device 12 includes the first DC / DC converter 13, the second DC / DC converter 14, a gate control circuit 10, which will be described later, and a drive command circuit 11.

前記第一DC/DCコンバータ13と第二DC/DCコンバータ14とは、スイッチング素子であるバイポーラタイプのトランジスタ6を2個直列に接続すると共に、これらトランジスタにダイオード7をそれぞれ並列接続したアーム8をそれぞれ二組ずつ有し、これらのアーム8がバッテリ2に対して各々並列に接続されている。そして、各アーム8を構成する前記トランジスタ6,6間には巻線変圧器15の一次側巻線16が介装されている。   The first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 have two bipolar type transistors 6 as switching elements connected in series, and an arm 8 in which a diode 7 is connected in parallel to each of these transistors. There are two sets each, and these arms 8 are connected to the battery 2 in parallel. A primary winding 16 of the winding transformer 15 is interposed between the transistors 6 and 6 constituting each arm 8.

ここで、前記各アーム8のトランジスタ6には、前述した第一の実施の形態の第一インバータ回路4、第二インバータ回路5と同様に、トランジスタ6のスイッチング動作を制御するゲート制御回路10が接続されており、このゲート制御回路10には、平滑コンデンサ3のリップル電流が最小値となる図示しないスイッチングキャリア位相差のマップ(以下、単に位相差マップと呼ぶ)が格納されている。そして、前記ゲート制御回路10には、図示しない電流電圧センサからの信号が入力される駆動指令回路(ECU)11が接続され、この駆動指令回路11から前記ゲート制御回路10に、第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14の出力電流と出力電圧に関する信号が送出されている。   Here, the transistor 6 of each arm 8 has a gate control circuit 10 for controlling the switching operation of the transistor 6 as in the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 of the first embodiment described above. The gate control circuit 10 stores a switching carrier phase difference map (not shown) (hereinafter simply referred to as a phase difference map) in which the ripple current of the smoothing capacitor 3 is a minimum value. A drive command circuit (ECU) 11 to which a signal from a current voltage sensor (not shown) is input is connected to the gate control circuit 10, and the first DC / DC is connected from the drive command circuit 11 to the gate control circuit 10. Signals relating to the output current and output voltage of the DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 are transmitted.

前記巻線変圧器15は、一次側巻線16の入力端子に印加された交流電圧を所定の比率で降圧して二次側巻線17の出力端子から出力するものである。この二次側巻線17の各出力端子には整流ダイオード18のカソードが各々接続され、前記出力端子に向けて順方向となるようになっており、一方、この整流ダイオード18のアノードはそれぞれ合流接続された後にマイナス側の電源ライン21を介して低電圧バッテリのマイナス端子又は補機類のマイナス側の電源端子に接続されている。   The winding transformer 15 steps down the AC voltage applied to the input terminal of the primary winding 16 at a predetermined ratio and outputs it from the output terminal of the secondary winding 17. A cathode of a rectifier diode 18 is connected to each output terminal of the secondary winding 17 so that the cathode of the rectifier diode 18 is directed toward the output terminal. After being connected, it is connected to the negative terminal of the low voltage battery or the negative power terminal of the auxiliary equipment via the negative power line 21.

ところで、前記巻線変圧器15はいわゆるセンタータップ付きの巻線変圧器であり、二次側巻線17にセンタータップ19が設けられている。このセンタータップ19はコイル20とプラス側の電源ライン22とを介して前記低電圧バッテリのプラス端子又は補機類のプラス側の電源端子に接続されている。そして、前記センタータップ19と前記整流ダイオード18のアノードとの間には平滑用コンデンサ23が介装されている。ここで、前記整流ダイオード18とコイル20と平滑用コンデンサ23とで平滑回路24が構成されている。尚、前記巻線変圧器15はセンタータップ付きに限られるものではなく、例えば、センタータップ無しの変圧器を用いる場合には、平滑回路24の整流ダイオード18,18をダイオードブリッジに置き換えて全波整流するようにしても良い。   The winding transformer 15 is a winding transformer with a so-called center tap, and a center tap 19 is provided on the secondary winding 17. The center tap 19 is connected to the plus terminal of the low voltage battery or the plus side power terminal of the auxiliary equipment via the coil 20 and the plus side power line 22. A smoothing capacitor 23 is interposed between the center tap 19 and the anode of the rectifier diode 18. Here, the rectifier diode 18, the coil 20, and the smoothing capacitor 23 constitute a smoothing circuit 24. The winding transformer 15 is not limited to having a center tap. For example, when a transformer without a center tap is used, the rectifier diodes 18 and 18 of the smoothing circuit 24 are replaced with a diode bridge to make a full wave. Rectification may be performed.

すなわち、前記第一DC/DCコンバータ13と第二DC/DCコンバータ14との前記トランジスタ6をスイッチング作動させると、直流であるバッテリ2の電圧が交流電圧に変換され、この交流電圧が前記巻線変圧器15の入力端子に印加される。そして、この入力端子に印加された交流電圧は巻線変圧器15によって降圧されて前記出力端子から出力され、この降圧された交流電圧が前記整流ダイオード18によって全波整流されることとなる。さらに、この全波整流された電圧は、前記平滑用コンデンサ23とコイル20とで構成された平滑回路24で平滑化され、この平滑化された直流の低電圧が前述した低電圧バッテリや、補機類に各電源ライン21,22を介して供給されることとなる。尚、前記第一DC/DCコンバータ13と第二DC/DCコンバータ14とは出力する電圧値が同一のものに限られものではなく、それぞれ異なる電圧を出力するようにしても良い。   That is, when the transistor 6 of the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 is switched, the voltage of the battery 2 which is a direct current is converted into an alternating voltage, and this alternating voltage is converted into the winding. Applied to the input terminal of the transformer 15. The AC voltage applied to the input terminal is stepped down by the winding transformer 15 and output from the output terminal. The stepped-down AC voltage is full-wave rectified by the rectifier diode 18. Further, the full-wave rectified voltage is smoothed by a smoothing circuit 24 composed of the smoothing capacitor 23 and the coil 20, and the smoothed DC low voltage is used for the low-voltage battery described above or a complementary circuit. It will be supplied to the machines via the power lines 21 and 22. The first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 are not limited to the same output voltage value, and may output different voltages.

図10は、縦軸を出力電圧、横軸を出力電流とした場合の第一DC/DCコンバータ13又は第二DC/DCコンバータ14の要求運転ポイントのマップの一例を示している。ここで、この運転ポイントの範囲は、各種DC/DCコンバータ(ここでは、第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14)毎に固有のものであり、通常は上限値(図10中、実線で示す)よりも下の範囲でDC/DCコンバータの要求運転ポイントが設定される。ここで、図10では運転ポイントとして、例えば、運転ポイントA(○で示す),B(△で示す),C(□で示す)の3つを設定した場合を示しており、前記運転ポイントBと運転ポイントCとは同一出力電圧の場合であり、運転ポイントCは運転ポイントBよりも出力電流が大きく設定された場合である。さらに、運転ポイントAは運転ポイントB,Cよりも出力電圧、出力電流が共に低く設定された場合を示している。   FIG. 10 shows an example of a map of required operation points of the first DC / DC converter 13 or the second DC / DC converter 14 when the vertical axis is the output voltage and the horizontal axis is the output current. Here, the range of the operation point is unique to each of various DC / DC converters (here, the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14), and is usually an upper limit value (FIG. 10). The required operation point of the DC / DC converter is set in a range lower than (indicated by a solid line). Here, FIG. 10 shows a case where, for example, three operation points A (indicated by a circle), B (indicated by a triangle), and C (indicated by a square) are set as the operation points. And the operation point C is the case of the same output voltage, and the operation point C is a case where the output current is set larger than that of the operation point B. Furthermore, the operation point A shows a case where the output voltage and the output current are both set lower than the operation points B and C.

このように構成することで、ゲート制御回路10が第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14のそれぞれの出力電流と出力電圧の信号を駆動指令回路11から受け取り、第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14のそれぞれの運転ポイントを要求運転ポイントのマップに基づいて求めることができる。   With this configuration, the gate control circuit 10 receives the output current and output voltage signals of the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 from the drive command circuit 11, and the first DC / DC The respective operation points of the DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 can be obtained based on a map of requested operation points.

そして、例えば、このとき求めた運転ポイントにおける第一DC/DCコンバータ13のスイッチングキャリア位相を基準として、前記第一DC/DCコンバータ13のスイッチングキャリアと第二DC/DCコンバータ14のスイッチングキャリアとの位相差を、前記位相差のマップを参照して、前記リップル電流が最小値となるように前記ゲート制御回路10によって第二DC/DCコンバータ14のスイッチングキャリアの位相を最適な位相にずらして制御することができる。尚、第一DC/DCコンバータ13のスイッチングキャリアの位相を基準にした場合について説明したが、第二DC/DCコンバータ14のスイッチングキャリア位相を基準としてリップル電流が最小となる位相差を求め、第一DC/DCコンバータ13のスイッチングキャリア位相をずらして制御するようにしても良い。   For example, the switching carrier phase of the first DC / DC converter 13 and the switching carrier of the second DC / DC converter 14 between the first DC / DC converter 13 and the switching carrier phase of the first DC / DC converter 13 at the operation point obtained at this time are used as a reference. The phase difference is controlled by referring to the phase difference map so that the phase of the switching carrier of the second DC / DC converter 14 is shifted to the optimum phase by the gate control circuit 10 so that the ripple current becomes the minimum value. can do. Although the case where the phase of the switching carrier of the first DC / DC converter 13 is used as a reference has been described, the phase difference that minimizes the ripple current is obtained using the switching carrier phase of the second DC / DC converter 14 as a reference. The switching carrier phase of one DC / DC converter 13 may be shifted and controlled.

したがって、上述の第二の実施の形態によれば、前記位相差マップに基づいて第一DC/DCコンバータ13と第二DC/DCコンバータとの一方のスイッチングキャリアの位相を基準とした場合、他方のスイッチングキャリアの位相を平滑コンデンサ3のリップル電流が最小となるように変動させて制御することが可能となるため、前記第一DC/DCコンバータ13、第二DC/DCコンバータ14で共有する前記平滑コンデンサ3のリップル電流を低減して前記平滑コンデンサ3の容量を小さく設定することが可能となり、この結果、コストダウンを図ると共に、平滑コンデンサ3が小型化され配置自由度の向上を図ることが可能となる。また、前述の第一の実施の形態と同様に、平滑コンデンサ3の容量を小さくしない場合には、前記平滑コンデンサ3に掛かる負担を軽減して、信頼性を向上することができる。   Therefore, according to the second embodiment described above, when the phase of one switching carrier of the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter is based on the phase difference map, The switching carrier phase can be controlled so as to change the ripple current of the smoothing capacitor 3 to the minimum, so that the first DC / DC converter 13 and the second DC / DC converter 14 share the same. The ripple current of the smoothing capacitor 3 can be reduced and the capacitance of the smoothing capacitor 3 can be set small. As a result, the smoothing capacitor 3 can be reduced in size and the degree of freedom in arrangement can be improved. It becomes possible. Similarly to the first embodiment described above, when the capacity of the smoothing capacitor 3 is not reduced, the load on the smoothing capacitor 3 can be reduced and the reliability can be improved.

次に、図11に基づいてこの発明の第三の実施の形態を説明する。この第三の実施の形態は、前述した第一の実施の形態の第二インバータ回路5を前述した第二の実施の形態の第一DC/DCコンバータ13に置き換えたものであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。尚、第一インバータ回路4の要求運転ポイントのマップについては第一の実施の形態の図5を援用し、第一DC/DCコンバータ13の要求運転ポイントのマップについては、前述した第二の実施の形態の図10を援用して説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, since the second inverter circuit 5 of the first embodiment described above is replaced with the first DC / DC converter 13 of the second embodiment described above, the same part Are described with the same reference numerals. Note that FIG. 5 of the first embodiment is used for the map of the required operation points of the first inverter circuit 4, and the map of the required operation points of the first DC / DC converter 13 is the second embodiment described above. This will be described with reference to FIG.

図11において25は前述した第一の実施の形態のモータ制御装置1と第二の実施の形態のコンバータ制御装置12とを組み合わせたインバータとコンバータの制御装置(以下、制御装置と呼ぶ)を示しており、この制御装置25には直流電源であるバッテリ2と、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車両のモータMと、図示しない車両の低電圧バッテリ又は補機等の低電圧負荷とが接続されている。前記制御装置25は、第一インバータ回路4と第一DC/DCコンバータ13とを有し、これら第一インバータ回路4、第一DC/DCコンバータ13は前記バッテリ2に対して各々並列接続されている。   In FIG. 11, reference numeral 25 denotes an inverter and converter control device (hereinafter referred to as a control device) in which the motor control device 1 of the first embodiment and the converter control device 12 of the second embodiment are combined. The control device 25 is connected to a battery 2 that is a DC power source, a motor M of a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, and a low voltage load such as a low voltage battery or an auxiliary device (not shown) of the vehicle. Yes. The control device 25 includes a first inverter circuit 4 and a first DC / DC converter 13, and the first inverter circuit 4 and the first DC / DC converter 13 are respectively connected in parallel to the battery 2. Yes.

前記第一インバータ回路4と第一DC/DCコンバータ13との各アーム8近傍には、前記バッテリ2の端子間に平滑コンデンサ3が介装されており、この平滑コンデンサ3を前記第一インバータ回路4と第一DC/DCコンバータ13とで共有している。ここで、第一の実施の形態と同様に、前記平滑コンデンサ3を各アーム8の近傍に配置することで、平滑コンデンサ3と各アーム8間の線路インダクタンスが小さくなり逆起電力によるリップル電流を小さくすることができる。尚、第一インバータ回路4と第一DC/DCコンバータ13との説明は第一、第二の実施の形態の繰り返しとなるため省略する。   In the vicinity of each arm 8 of the first inverter circuit 4 and the first DC / DC converter 13, a smoothing capacitor 3 is interposed between terminals of the battery 2, and the smoothing capacitor 3 is connected to the first inverter circuit. 4 and the first DC / DC converter 13. Here, as in the first embodiment, by arranging the smoothing capacitor 3 in the vicinity of each arm 8, the line inductance between the smoothing capacitor 3 and each arm 8 is reduced, and the ripple current due to the back electromotive force is reduced. Can be small. The description of the first inverter circuit 4 and the first DC / DC converter 13 will be omitted because it is a repetition of the first and second embodiments.

前記第一インバータ回路4と第一DC/DCコンバータ13とにはトランジスタ6のスイッチング動作を制御するゲート制御回路10が各々接続されている。さらに、このゲート制御回路10にはモータMの要求トルクと回転数指令を出力すると共に、第一DC/DCコンバータの出力電圧、出力電流に関する信号を出力する駆動指令回路11が接続されている。また、前記ゲート制御回路10には、前記平滑コンデンサ3のリップル電流が最小値となる前記第一インバータ回路と第一DC/DCコンバータとのスイッチングキャリア位相差マップ(図示せず:以下、単に位相差マップと呼ぶ)が格納されている。   A gate control circuit 10 for controlling the switching operation of the transistor 6 is connected to the first inverter circuit 4 and the first DC / DC converter 13. Further, the gate control circuit 10 is connected to a drive command circuit 11 that outputs a request torque and a rotational speed command of the motor M, and outputs signals related to the output voltage and output current of the first DC / DC converter. Further, the gate control circuit 10 includes a switching carrier phase difference map (not shown: hereinafter simply referred to as a level) between the first inverter circuit and the first DC / DC converter in which the ripple current of the smoothing capacitor 3 becomes the minimum value. Called a phase difference map).

この位相差マップは、例えば、所定の運転ポイントにおける第一インバータ回路4のスイッチングキャリアを基準として、このスイッチングキャリアと、所定の運転ポイントにおける第一DC/DCコンバータ13のスイッチングキャリアとの位相差毎のリップル電流実効値の低減率を示したものである。ここで、前記第一インバータ回路4の運転ポイントは前述した第一の実施の形態の図5を参照することによって求めることができ、一方、第一DC/DCコンバータ13の運転ポイントは前述した第二の実施の形態の図10を参照することによって求めることができる。尚、この第三の実施の形態では第一インバータ回路4のスイッチングキャリア位相を基準とした場合について説明したが、第一DC/DCコンバータ13のスイッチングキャリア位相を基準とし、この位相に対して第一インバータ回路4のスイッチングキャリア位相を前記位相差マップを参照して求めるようにして制御しても良い。   This phase difference map is, for example, for each phase difference between the switching carrier of the first inverter circuit 4 at a predetermined operating point and the switching carrier of the first DC / DC converter 13 at the predetermined operating point. This shows the reduction rate of the effective value of ripple current. Here, the operation point of the first inverter circuit 4 can be obtained by referring to FIG. 5 of the first embodiment described above, while the operation point of the first DC / DC converter 13 is the first operation described above. This can be obtained by referring to FIG. 10 of the second embodiment. In the third embodiment, the case where the switching carrier phase of the first inverter circuit 4 is used as a reference has been described. However, the switching carrier phase of the first DC / DC converter 13 is used as a reference, and this phase is The switching carrier phase of one inverter circuit 4 may be controlled with reference to the phase difference map.

したがって、上述の第三の実施の形態によれば、モータMを制御する第一インバータ回路4、バッテリ電圧の降圧制御を行う第一DC/DCコンバータ13のように異なった用途の回路のスイッチング制御を行う場合であっても、平滑コンデンサ3のリップル電流が最小となるように各スイッチングキャリアの位相差を、位相差のマップを参照し、前記ゲート制御回路10によって各トランジスタ6のスイッチング作動を制御することができるため、平滑コンデンサ3のリップル電流を低減して前記平滑コンデンサ3の容量を小さく設定することが可能となり、この結果、平滑コンデンサ3の小型化が可能となると共に、配置自由度を向上することができる。   Therefore, according to the third embodiment described above, switching control of circuits for different applications such as the first inverter circuit 4 that controls the motor M and the first DC / DC converter 13 that performs step-down control of the battery voltage. Even when the switching operation is performed, the phase difference of each switching carrier is referred to the phase difference map so that the ripple current of the smoothing capacitor 3 is minimized, and the switching operation of each transistor 6 is controlled by the gate control circuit 10. Therefore, the ripple current of the smoothing capacitor 3 can be reduced and the capacitance of the smoothing capacitor 3 can be set small. As a result, the smoothing capacitor 3 can be downsized and the degree of freedom in arrangement can be reduced. Can be improved.

尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ハイブリッド車や電気自動車以外の車両に用いても良く、さらに、インバータ回路、DC/DCコンバータ毎に平滑コンデンサを設けても良い。また、前記スイッチングキャリアの位相差は駆動指令回路で求めても良く、マップ以外にテーブルを用いるようにしても良い。さらに、インバータ回路、DC/DCコンバータのトランジスタはスイッチング動作可能なものであれば例えばFETやIGBT等を用いてもよい。そして、上述の実施の形態ではインバータ回路、DC/DCコンバータを計2個設けた場合について説明したが、これらは複数設けてあればよく、例えばインバータ回路、DC/DCコンバータを3個以上組み合わせるようにしても良い。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be used for vehicles other than hybrid vehicles and electric vehicles, for example, and a smoothing capacitor may be provided for each inverter circuit and DC / DC converter. Further, the phase difference of the switching carrier may be obtained by a drive command circuit, or a table may be used in addition to the map. Further, for example, an FET or an IGBT may be used as the transistor of the inverter circuit and the DC / DC converter as long as the switching operation is possible. In the above-described embodiment, the case where a total of two inverter circuits and DC / DC converters are provided has been described. However, a plurality of these may be provided. For example, three or more inverter circuits and DC / DC converters may be combined. Anyway.

この発明の第一の実施の形態におけるモータ制御装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a motor control device according to a first embodiment of the present invention. この発明の第一の実施の形態におけるモータ制御装置の説明図である。It is explanatory drawing of the motor control apparatus in 1st embodiment of this invention. この発明の第一の実施の形態における時間に対するDC電流AとDC電流Bとを示すグラフである。It is a graph which shows the DC current A and the DC current B with respect to time in 1st embodiment of this invention. この発明の第一の実施の形態における時間に対するDC電流を示すグラフである。It is a graph which shows DC current with respect to time in 1st Embodiment of this invention. この発明の第一、第三の実施の形態における回転数に対するモータのトルクを示すグラフである。It is a graph which shows the torque of the motor with respect to the rotation speed in 1st, 3rd embodiment of this invention. この発明の第一の実施の形態のスイッチングキャリア位相差に対するリップル電流実効値を示すグラフである。It is a graph which shows the ripple current effective value with respect to the switching carrier phase difference of 1st Embodiment of this invention. 従来のモータ制御装置の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional motor control apparatus. 従来のモータ制御装置の時間に対するDC電流を示すグラフである。It is a graph which shows DC current with respect to time of the conventional motor control device. この発明の第二の実施の形態におけるコンバータ制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the converter control apparatus in 2nd embodiment of this invention. この発明の第二、第三の実施の形態におけるDC/DCコンバータの運転ポイントを示すグラフである。It is a graph which shows the operating point of the DC / DC converter in 2nd, 3rd embodiment of this invention. この発明の第三の実施の形態における制御装置の回路図である。It is a circuit diagram of the control apparatus in 3rd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 バッテリ
3 平滑コンデンサ
4 第一インバータ回路(インバータ)
5 第二インバータ回路(インバータ)
10 ゲート制御回路(制御回路)
13 第一DC/DCコンバータ(DC/DCコンバータ)
14 第二DC/DCコンバータ(DC/DCコンバータ)
M モータ
2 Battery 3 Smoothing capacitor 4 First inverter circuit (inverter)
5 Second inverter circuit (inverter)
10 Gate control circuit (control circuit)
13 First DC / DC converter (DC / DC converter)
14 Second DC / DC converter (DC / DC converter)
M motor

Claims (8)

少なくとも2つのモータを制御するモータ制御装置において、少なくとも2つのインバータと、電源から供給される電流を平滑化する平滑コンデンサとを備え、前記各インバータのスイッチングキャリア位相を各々可変にする制御手段を備えたことを特徴とするモータ制御装置。   A motor control apparatus for controlling at least two motors, comprising: at least two inverters; a smoothing capacitor for smoothing a current supplied from a power supply; and a control means for varying the switching carrier phase of each inverter. A motor control device characterized by that. 前記制御手段は、リップル電流が最小となるように前記モータのトルクと回転数に基づいて各インバータのスイッチングキャリア位相差を制御することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the control unit controls a switching carrier phase difference of each inverter based on a torque and a rotation speed of the motor so that a ripple current is minimized. 前記各インバータの近傍に前記平滑コンデンサを設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the smoothing capacitor is provided in the vicinity of each inverter. DC/DCコンバータのスイッチング作動により出力電圧を制御するコンバータの制御装置であって、少なくとも2つの前記DC/DCコンバータと、電源から供給される電流を平滑化する平滑コンデンサとを備え、前記各DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相を各々可変にする制御手段を備えたことを特徴とするコンバータの制御装置。   A converter control apparatus for controlling an output voltage by switching operation of a DC / DC converter, comprising: at least two DC / DC converters; and a smoothing capacitor for smoothing a current supplied from a power source, A control device for a converter comprising control means for making the switching carrier phase of each DC / DC converter variable. 前記制御手段は、リップル電流が最小となるように前記DC/DCコンバータの出力電圧と出力電流に基づいて各DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相差を制御することを特徴とする請求項4に記載のコンバータの制御装置。   The said control means controls the switching carrier phase difference of each DC / DC converter based on the output voltage and output current of the said DC / DC converter so that a ripple current may become the minimum. Converter control device. 少なくともインバータとDC/DCコンバータとを備えたインバータとコンバータの制御装置であって、電源から供給される電流を平滑化する平滑コンデンサを備え、前記インバータとDC/DCコンバータとのスイッチングキャリア位相をそれぞれ可変にする制御手段を備えたことを特徴とするインバータとコンバータの制御装置。   An inverter and converter control device including at least an inverter and a DC / DC converter, comprising a smoothing capacitor for smoothing a current supplied from a power source, and switching carrier phases of the inverter and the DC / DC converter, respectively An inverter and converter control device characterized by comprising control means for making variable. 前記制御手段はリップル電流が最小になるようにモータのトルクと回転数に基づいてインバータのスイッチングキャリア位相差を制御すると共に、DC/DCコンバータの出力電流値と出力電圧値とに基づいて前記インバータ、前記DC/DCコンバータのスイッチングキャリア位相差を制御することを特徴とする請求項6に記載のインバータとコンバータの制御装置。   The control means controls the switching carrier phase difference of the inverter based on the torque and rotation speed of the motor so that the ripple current is minimized, and the inverter based on the output current value and output voltage value of the DC / DC converter. The inverter / converter control device according to claim 6, wherein the switching carrier phase difference of the DC / DC converter is controlled. 前記インバータとDC/DCコンバータの近傍に、前記平滑コンデンサを設けたことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のインバータとコンバータの制御装置。
The inverter and converter control device according to claim 6 or 7, wherein the smoothing capacitor is provided in the vicinity of the inverter and the DC / DC converter.
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